利用龙胜高岭土研制高档礼品瓷

2012-03-11王伟林

中国陶瓷工业 2012年4期

王伟林

（广西三环企业集团股份有限公司，广西北流537400）

0 前言

自2004年中国－东盟博览会落户中国广西南宁以来，广西三环企业集团股份有限公司以其在国内外日用陶瓷行业的品牌影响力和知名度，先后被选为“中国-东盟博览会战略合作伙伴”、“中国-东盟博览会行业合作伙伴”，多次评为“中国-东盟博览会国家政要及贵宾指定礼品供应商”。是中国驻东盟十国使领事馆专用餐具供应商、米兰和国际米兰俱乐部授权礼品生产商和英国皇室威廉王子婚礼用瓷生产商。每年都要为中国－东盟博览会以及国际组织的政要和嘉宾提供形式多样、款式新颖和质量上乘的高档礼品瓷。

三环原来以广东高州石板高岭土为主要原料生产的高档礼品瓷，具有白度高（80％以上）、透光性好等特点获得用户青睐，先后作为北流撒县设市庆典用瓷、北京人民大会堂陶瓷精品展用瓷和香港特区首任行政长官官邸用瓷等，为树立三环陶瓷品牌做出了重要贡献。由于经过近半个世纪的挖掘开采，广东高州石板高岭土已近枯竭，用它生产的产品已大不如从前。为了保持公司高档礼品瓷的传统优势，我们成立了项目组开展本项目的工作。

高档瓷要求有较高的白度和极高的釉面质量。高级日用细瓷器[1]的白度不低于70％。高档日用细瓷[2]的白度为76％ ~80％。国际市场上真正的高档瓷，即具有国际先进水平的日用瓷器，其外观质量的要求是相当高的。可以用“五无、一小、三光滑”（无斑点、无落渣、无色脏、无气孔、无釉面擦伤；变形小；釉面光滑、口底光滑、花面光滑）来形容和概括[3]。故选取质量较好的龙胜高岭土为主要原料进行研究，并研制成功高档礼品瓷。

1 试验

1.1 龙胜高岭土

原矿外观：龙胜高岭土外观呈团块状，少量石英粒，颜色为白色、灰白色，少量肉红色。吸水后有较强粘性、滑腻感。干后呈团块状，较硬。

原矿物相分析：经鉴定，龙胜高岭土的矿物组成为：高岭石，石英，白云母，钠云母，钾云母，埃洛石。

龙胜高岭土的示性矿物组成见表1。

制备及工艺性能测试：为了保证原料的性能稳定，将龙胜高岭土预先单独化浆淘洗，过80目筛，除去砂粒杂质，压滤成含水率35％以下泥饼备用。测定其可塑性指数、干燥强度、干燥收缩、烧成收缩、烧后白度，结果见表2。

1.2 其它原料及制备

表1 龙胜高岭土的示性矿物组成（％）Tab.1 The representative m ineral com position of Longsheng kaolin

表2 龙胜高岭土的工艺性能Tab.2 Technicalproperties of Longsheng kaolin

表3 坯用原料化学组成（％）Tab.3 The chem ical com position of the body batch

表4 烧成温度与瓷坯物理性能关系Tab.4 The relationship between the firing tem perature and the physicalproperties

表5 W 415＃坯料工艺性能Tab.5 Technical properties of body batch#W 415

表6 坯料、釉料平均线膨胀系数（1/K）Tab.6 Average coefficients of linear expansion of body and glaze

综合考虑高档瓷的吸水率、热稳定性、白度和透光性等要求，选择湖南瓷土、平江长石、1#石英辅以试验研究，寻找合理的配方和工艺条件。

湖南瓷土：白色、浅黄白色、浅肉红色，砂质，部份团块状，无黑、褐色泥质、石质矿物。原矿预先经过铺层、堆高预均化备用。

平江长石、1＃石英等石质原料经湿式轮碾粉碎、水洗，过120目筛滤干备用。

原料的化学组成见表3。

1.3 坯料配方设计

作为礼品用瓷，以茶具、咖啡具为主要器形品种，注浆类产品较多。因此，坯料配方设计要适应滚压和注浆二种成型工艺要求，坯泥要有良好的可塑性，满足滚压成形的需要；化浆后的泥浆也要有较好的流动性、稳定性，以满足注浆成形的要求。经小试、中试，W 415＃坯料配方较为理想，适合滚压和注浆成型。其坯式如下：

烧成温度与瓷坯物理性能关系见表4，W 415＃坯料工艺性能见表5，膨胀系数见表6。

1.4 釉料配方

釉料使用现在的生产釉，釉面针孔少，光泽度好。其膨胀系数见表6。

1.5 坯料制备工艺

按配方准确称料球磨，料∶球∶水＝1∶1.5～1.6∶1.1～1.2。

坯料细度控制万孔筛余0.1％～0.2％，泥浆分别过180目、200目筛，4次除铁，滚压泥经4次练泥。

最高烧成温度：1360℃～1380℃。烧成周期：24h～26h。

1.6 电解质选用，

由于配方中龙胜高岭土使用量较多，使用传统的电解质如水玻璃、碳酸钠化浆，泥浆性能都不好，流动性差，触变性大。经试验，用德国生产的陶瓷泥浆用有机电解质DOLAPIX系列聚合电解质PC67解决了这一问题。用量1％～1.5％为宜。

1.7 产品主要理化指标

白度：82％～84％；釉面硬度：7075.8MPa；吸水率：＜0.3％；光泽度：91％；抗热震性：180℃～20℃水交换一次不裂。

2 分析讨论

2.1 坯料中主要原料的作用与用量

2.1.1 龙胜高岭土

龙胜高岭土是坯料中A l2O3主要来源，并赋予坯料可塑性和干坯强度。提高龙胜高岭土用量，可以提高坯料可塑性和干坯强度，并相应地提高了Al2O3含量，从而增加坯体耐火度，扩大坯体烧成温度范围，降低烧成变形[4]，提高产品的热稳定性和机械强度。但随着龙胜高岭土用量的增加，会增大注浆泥料化浆的难度，即使化好的泥浆流动性差或水份过高，不利于注浆操作。同时，龙胜高岭土用量是影响产品白度波动的主要原因，随着龙胜高岭土用量的增加，产品白度会相应下降。龙胜高岭土用量4以0％～50％为宜。

2.1.2 湖南瓷土

湖南瓷土质地纯白，砂质，作为助熔剂引入坯料中，主要起到助熔和保证产品白度的作用。它的助熔成份K2O含量较高，可以增大坯体的烧成温度范围，提高产品透光性。湖南瓷土的最隹用量为20％～30％。

2.1.3 平江长石和1＃石英

平江长石和1＃石英引入到坯料中，主要起到调节坯料成形性能、SiO2和Al2O3成份的作用。平江长石含有部份Na2O，引入到坯料中可以提高对游离石英的熔解能力，降低烧成温度，提高产品的抗热震性和透光度。

2.2 电解质

通常有机高分子聚合电解质的解凝效果要明显优于无机电解质的解凝效果[5]。龙胜高岭土的主要矿物成份是高岭石，是H-粘土。德国生产的陶瓷泥浆用有机电解质DOLAPIX系列聚合电解质PC67比使用无机电解质水玻璃、碳酸钠的化浆效果好。