浅谈影响日用陶瓷花纸装饰铅镉溶出的因素

冯均利　翟新岗

摘要本文主要介绍了釉上彩、釉中彩、釉下彩三种装饰方法及其优缺点，论述了影响日用陶瓷花纸装饰铅镉溶出的因素，并给出了解决措施。

关键词花纸装饰，铅镉溶出，颜料

1日用陶瓷外观花纸装饰的分类及其特点

日用陶瓷的外观花纸装饰工艺，目前主要是低温釉上彩和中温釉中彩，另有少量高温釉下彩。这三种花纸装饰工艺各有其优缺点：

釉上彩花纸烤烧温度范围一般在750～850℃，由于烤花温度低，所以颜色最丰富也最鲜艳。釉上花纸的图案可以做得比较精细，效果逼真，该工艺在国内经长时间使用现已十分成熟，比较容易掌握。但是由于釉上彩花纸烤烧温度低，没有达到釉层的熔融温度，颜料不能沉入到釉层中，只是紧贴于釉层表面，即装饰颜料与釉不能在陶瓷彩绘画面上形成一层很薄、致密性的玻璃层，从而导致颜料中的铅镉易从颜料中溶出，导致铅镉溶出量超标。正常情况下，釉上彩陶瓷制品铅镉溶出可以符合国家标准（GB12651-2003）。

釉中彩花纸，也称高温快烧花纸，烤烧温度范围大都在1050℃～1250℃，色彩相对釉上彩来讲不够丰富。这种装饰特点是色彩融合于釉面中，其耐磨性好、表面光亮度高，产品档次高；因为需要选用优等品的陶瓷进行花纸黏贴，故彩烤的成品率高。由于釉中彩花纸采用高温快烧工艺，所以成本较高。该工艺在国内推广应用时间较短，大概10～15年左右的时间，技术上还有一定难度，对瓷器、窑炉、花纸等要求也比较严格。该工艺中，颜料与釉在同一温度或接近温度下烧结而成，烤烧温度较高(>1100℃)，釉的混合熔点较颜料混合熔点低，颜料被渗透、沉积、熔合在釉中，冷却后制品表面的釉层和颜料熔为一体且形成一层致密性的玻璃层，颜料中的铅成份被釉“包裹”住，不易被溶出。铅镉溶出量检测结果一般满足FDA标准和加州标准的要求。

釉下彩是指用釉下彩颜料或由它制成的花纸，在素烧坯和未烧坯的坯体表面上进行彩饰后，再在其上覆盖一层透明釉，经高温烧制而成的一种陶瓷装饰釉彩。釉下彩花纸烤烧温度一般在1280℃以上，由于烤烧温度高，所以颜色在三种装饰方法中最不丰富。由于花纸和陶瓷一起高温烧成，不需要进行二次烤花，故釉下彩装饰成本最低。由于烧成温度高，容易产生颜色扩散现象，装饰精细图案难度大，所以釉下彩装饰一般图案都比较简单。釉下彩装饰中颜料完全被釉罩住或覆盖，制品表面光亮、平整，无高低不平感，故装饰图案耐磨性最好，同时颜料中的铅很难被4%（V/V）乙酸溶出，铅镉溶出检测结果最低。

一般来讲，釉下彩和釉中彩装饰的铅镉溶出量比较低，而釉上彩装饰铅镉溶出量相对略高。釉下彩装饰受颜色及图案的限制，肯定不会成为日用陶瓷装饰的主流。而釉中彩装饰又有成本高、颜色不丰富、技术难度高三个方面的限制，所以无铅釉上彩装饰才是日用陶瓷花纸装饰的主要发展方向。

2影响日用陶瓷花纸装饰铅镉溶出的因素

从上面叙述可知，不同的装饰方法对陶瓷铅镉溶出量有决定性影响。除此以外，还有以下方面对铅镉溶出有重要影响：

首先，陶瓷体本身的材料是否含铅镉，这是根本问题。如果其本身有铅镉，就算你用无铅镉的装饰材料作装饰，那么烤烧后陶瓷成品的铅镉溶出量也可能非常高。用淄博某厂生产的含铅釉骨瓷（该骨瓷白胎的铅镉溶出量可以达到美国FDA标准），贴上无铅花纸，在合理的烤烧条件下烤花，然后检测陶瓷成品铅镉溶出量，其测试结果是：平盘类的铅溶出量为10.5mg/L，杯类的铅溶出量为5.5mg/L，远远超出FDA标准限量。

其次，画面装饰所用陶瓷颜料是否含铅镉，这是影响陶瓷制品铅镉溶出的最主要方面。陶瓷颜料按其铅溶出量高低可分为有铅、低铅、无铅三类。有铅的陶瓷颜料现在最好不要再使用；低铅的陶瓷颜料对铅镉溶出要求不高的产品可以使用；无铅的陶瓷颜料应该大力推广使用。

再次，烤花时的烧成条件对陶瓷制品的铅镉溶出也有重要影响。烧成条件是指窑炉采用的热能方式、窑炉的构造、烧成温度、保温时间、通风状况。热能方式是指烤花窑所使用的加热方式，是烧煤、电加热、液化气还是天然气；窑炉的构造是指箱式炉、梭式炉、隧道式窑炉还是辊道式窑炉。烧成温度和保温时间是否足够、窑炉通风是否良好都对铅镉溶出有明显影响。在各种窑炉中，辊道式液化气窑炉，对释放铅镉蒸气分子比较有效。

最后，还有其他因素的影响。铅镉溶出量不仅与瓷器、颜料、烧成条件有关,还与颜料的厚度、装饰面积,瓷器在窑炉中所处的位置、装窑密度、浸泡液、检测仪器有关。随着这些因素的不同,其陶瓷制品的铅镉溶出量也不相同。

3降低日用陶瓷釉上彩花纸装饰铅镉溶出的方法

（1） 正确使用合适的颜料。在日常的花纸生产中，人们通常认为低铅颜料和无铅颜料混合或合用，一定会降低铅镉溶出量，这是错误的观点。实验和实践都证明，低铅颜料和无铅颜料混用或合用产生的后果是铅镉溶出量会更高。因为它们之间混用，破坏了颜料稳定的发色结构，导致铅镉易被溶出。同样原因，如果无铅颜料装饰在含铅釉上，也会导致铅镉溶出超标。对于一些要求不严的陶瓷制品，使用低铅颜料完全可以满足要求，出于成本考虑此时就不必使用无铅颜料。因此，应根据日用陶瓷的铅镉溶出需满足的标准，结合所用瓷器本身的质量情况，正确选择使用颜料才是至关重要的。

（2） 选择质量有保证的颜料。国内有大大小小数百家颜料厂，其产品质量也参差不齐。小厂有价格优势，大厂有质量和服务优势，因此要根据产品的具体要求选择合适厂家的颜料。对于铅镉溶出要求较严的产品，建议使用知名颜料厂家的产品，一则因为其颜料铅镉溶出低、质量好、发色稳定；二则其技术力量强、检测设备全、产品批量大，能保证产品质量；三则产品系列多、颜色丰富，能满足不同装饰方法和铅镉溶出的要求；四则假如颜料一旦出现质量也可找其索赔，减少花纸厂自己的损失。

（3） 采用正确的烧成条件。釉与颜料能否在烧成温度下熔合并形成一层致密性的玻璃状结构层，是影响铅镉溶出量大小的关键因素。玻璃层的形成一般与烤烧温度有关，温度越高越有利于玻璃层的形成。但是烤烧温度是受到严格限制的，有的装饰画面在烤烧过程中因颜料成分的熔化、扩散,而使画面“走形”，釉熔化产生的流动也会破坏画面,再者过高温度还会使制品产生裂缝、变形、颜料变色、褪色等缺陷。关于烧成条件，还有一点就是烤花时摆放瓷器的方式。一般工厂的技术员或烤烧工，都追求产量而忽视质量，把瓷件摆得密密实实，结果产量提高了，但也增大了彩瓷的铅镉溶出量，同时也没有了光亮度，甚至连硒红色都被烤黑。要使烤花效果最好，一般的烤花时间是60～150min，摆件的层次是1～4层，每层间隔5～6cm高度，抽风系统良好。这样瓷器吸热均匀，通风良好，便于排放废气，彩烤出来的瓷器色泽好，铅镉溶出量低。

（4） 尽量减少图案的装饰面积。低铅颜料的运用与图案面积有关，通常是装饰面积越大，铅镉溶出超标的风险也越大。目前国内外使用的陶瓷颜料中，有很大一部分属低铅颜料，如果使用不当，很容易造成铅镉溶出量超标。特别是对于铅镉溶出偏高的颜色，在设计图案时，要尽量避免大面积使用该危险颜色，否则会导致最终彩瓷成品的铅镉溶出量偏高。对于大面积花面装饰，建议改用无铅无镉颜料或者是改进花面图案设计，把花面面积减少。

（5） 花纸加印罩层。在花纸上加印罩层是降低低铅颜料铅镉溶出的一个常用方法。罩层是一层无色透明不含铅的玻璃质材料，它一方面可以提高颜色的亮度，另一方面可以有效减少花纸颜料的铅镉溶出。不管是低铅颜料还是无铅颜料，在其上加印一层罩层都能起到降低铅镉溶出的目的。需要说明的是，对于低铅颜料，即使加印罩层也很难达到无铅镉溶出的水平。

（6） 建立铅溶出量超标应急处理方案。一旦自检出某批“高档”日用瓷出现铅超标，可采用降低铅含量的方法进行处理。按检测方法用4%～20%(V/V)的乙酸浸泡产品24h以上,然后再更换一次甚至多次浸泡液,直至铅溶出达到要求。该处理方法既可适用于处理偶然“失手”的状况,又可适用于高成本的“超铅”产品。当然,有条件的企业可建立一个“去铅”处理车间，在自检部门的配合下专门处理一些易超标或已超标产品。当然，对于在4%乙酸浸泡液中画面易变色的陶瓷制品不可采用该法处理。

（7） 其他方法。配备检测设备和检测人员，随时能抽检出每批产品的铅溶出量，制定出严格的质量管理机制和测控体系；把好瓷器生产、用水、燃料和颜料的质量关,防止生产中产出的废液、废渣、废料、废气造成的再次污染。

4结 语

总之，只有使用合格的瓷器，加贴质量好、符合要求的花纸，采用正确的烤花方式和烧成制度，才能生产出低铅镉或无铅镉溶出的彩瓷产品。

参考文献

1 余端略，刘文茂，余金保.探析日用陶瓷铅镉溶出量超标的原因及应对措施[J].中国陶瓷，2006（1）：61～62