专利名称：适用于二次烧成用的无铅熔块釉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改进的无铅熔块釉，适用于多种瓷质的二次烧成。
背景技术：
随着人们对自然界的认知能力和生活水平的提高，我们日常生活中的许多污染源被发现。为保障人类更加健康地生活，为保障人类赖以生存的地球可持续发展，人们制定了各种限制与标准，这其中就包括与人类生活息息相关的日用陶瓷类制品。
国际上以二次烧成(高温素烧，低温釉烧)为特点的高级日用细瓷中，以骨质瓷为主流品种，已有200多年的历史。到二十世纪七、八十年代，在山东又研制成功滑石瓷、高石英瓷，到二十世纪末，又研制成功了人工合成骨质瓷等二次烧成的高级日用细瓷，这些高档瓷都必须使用熔块釉。
由于铅化合物所带来的优良外观和实用性能，例如光亮莹润的釉面、优良的坯釉适应性和宽的烧成范围，这种含铅釉料200多年来一直被国内外高级日用细瓷(软质瓷)生产厂家所使用。但是，这种含铅釉存在一个致命的弱点，那就是在釉料加工和在陶瓷器皿的使用过程中造成的铅毒对环境和人体的危害。
据权威调查报告透露，现代人体内的平均含铅量已是1000年前古人的500倍！而人类却缺乏主动、有效的防护措施。铅进入人体后通过血液侵入大脑神经组织，几乎对人体所有的脏器都造成危害！特别是儿童处于生长发育阶段，对铅比成年人更敏感，故对铅的吸收量比成年人高好几倍，受害尤为严重。铅进入孕妇体内还严重地影响胎儿发育，造成畸形等。有效地防止铅中毒，已成为当今科学家正在探索、攻克的课题之一。
世界各国对日用陶瓷器皿的铅、镉溶出量做出了严格的限制。目前，中国国家强制性标准对铅、镉溶出量的限定为，扁平制品的铅溶出量不得超过百万分之五(≯5ppm)、镉溶出量不得超过百万分之零点五(≯0.5ppm)；美国食品与药物管理局(FDA)标准为扁平类器皿铅溶出量不得超过百万分之三(≯3ppm)；美国加利福尼亚州六五协议规定扁平类器皿铅溶出量不得超过百万分之零点二二六(≯0.226ppm)；欧洲的最新标准也界定在了铅溶出量不得超过百万分之零点二(≯0.2ppm)。
近年来，国内外高级日用细瓷生产商对高质量无铅熔快釉的需求日趋强烈，随之出现了多种无铅熔块釉，组成不同，性能各异。有的是自身产品质量问题，釉面缺陷多，起泡、无光现象严重，一直成了二次烧成高档瓷生产的主要障碍；有的是适应性受到限制，有的无铅釉只限制在骨质瓷、高石英瓷上适用，而不能在滑石瓷上使用，等等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于二次烧成用的无铅熔块釉，全新组成，产品质量稳定可靠，适应性广。
本发明所述的适用于二次烧成用的无铅熔块釉，其产品化学重量百分组成为SiO235.0～60.0％、Al2O314.0～18.0％、CaO 3.0～10.0％、MgO 0.0～5.0％、K2O 5.0～10.0％、Na2O 2.0～5.0％、ZnO 5.0～10.0％、B2O34.0～12.0％、SrO 1.0～5.0％、Li2O 0.0～1.0％、BaO 0.0～8.0％和ZrO25.0～9.0％。
最佳组成为SiO240.0～55.0％、Al2O314.0～16.0％、CaO 3.5～8.5％、MgO 0.0～3.5％、K2O 5.0～8.0％、Na2O 2.0～4.0％、ZnO 5.0～8.0％、B2O36.0～10.0％、SrO 1.0～4.0％、Li2O 0.0～0.5％、BaO 1.0～5.0％和ZrO25.0～7.0％。
与其相对应，其配料用原料的重量百分组成为长石35.0～60.0％、石英4.0～20.0％、氢氧化铝0.0～10.0％、滑石1.0～10.0％、轻质碳酸钙5.0～20.0％、氧化锌1.0～10.0％、硼砂5.0～15.0％、硼酸2.0～10.0％、碳酸锶0.0～10.0％、碳酸锂0.0～5.0％、碳酸钡1.0～10.0％、高岭土5.0～25.0％和氧化锆5.0～10.0％。
最佳组成为长石40.0～55.0％、石英4.0～15.0％、氢氧化铝0.0～7.0％、滑石1.0～6.0％、轻质碳酸钙5.0～15.0％、氧化锌2.0～8.0％、硼砂5.0～10.0％、硼酸3.0～8.0％、碳酸锶1.0～8.0％、碳酸锂0.0～4.0％、碳酸钡1.0～8.0％、高岭土7.0～20.0％和氧化锆5.0～8.0％。
本发明中(1)Al2O3含量较高，获得适宜的高温粘度和表面张力，玻璃结构稳定，避免产生釉泡。
(2)ZrO2含量较高，提高釉的高温粘度和表面张力，减小釉泡的上升动力；轻微的乳浊效果，可提高釉面白度，提高釉面硬度和耐腐蚀性。同时，增大ZrO2分子与其他成份的接触面，更加充分地发挥其效用。
本发明无铅熔块釉制备方法同通常的熔块釉制备方法基本相同，将高岭土以外的原料混合，进行高温熔制成熔块，然后再与高岭土混合研磨粉碎制成釉料备用。按照常规二次烧成的施釉方法在素坯上施釉，再进行二次烧成即可，适应的烧成温度范围为1130℃～1170℃。与现有常规技术相同的工艺，不再赘述。
经多次试验证明，本发明无铅熔块釉由于组成上的创新(高铝、高锆)，使其适用于镁质瓷、骨质瓷、高石英瓷、精陶等的多种素烧坯体，均可与之良好匹配，达到高的强度和热稳定性，尤其能较好地适应了性能独特的镁质瓷，解决了镁质瓷釉面的蔽光问题。使用本发明熔块釉，可获得良好的釉面质量，产品成品率高，一级品率可达92％，并且，本发明无铅、镉成分，铅、镉溶出量自然为零，从根本上杜绝了铅、镉铅、镉溶出，健康环保。
图1、本发明无铅熔块釉制备工艺流程框图。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
本发明无铅熔块釉的实施例1-4见表1。
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表1、无铅熔块釉的配料原料及相应的化学重量百分组成表 注化学重量百分组成中不足100％的部分为Fe2O3、TiO2等常规矿物原料杂质。
本发明无铅熔块釉制备方法同通常的熔块釉制备方法基本相同，将高岭土以外的原料混合，进行高温熔制成熔块，然后再与高岭土混合研磨粉碎制成釉料备用。按照常规二次烧成的施釉方法在素坯上施釉，再进行二次烧成即可。
本发明无铅熔块釉的各实施例的主要性能指标见表2。
表2、各实施例主要性能指标表 本发明无铅熔块釉在多种瓷质坯体上进行了试验，其中典型的瓷质举例见表3。
表3、试验瓷种的坯体化学重量百分组成表 本发明无铅熔块釉在上述列举的瓷种坯体上的性能指标见表4。
试验用原料的化学重量百分组成见表5。
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表4、本发明无铅熔块釉在各种瓷种上的性能指标表 表5、试验用原料的化学重量百分组成表
实施例5本发明适用于二次烧成用的无铅熔块釉，其配料用原料的重量百分组成为长石35.5％、石英15.0％、滑石3.5％、轻质碳酸钙6.0％、氧化锌3.0％、硼砂8.0％、硼酸2.0％、碳酸锂2.0％、碳酸钡8.0％、高岭土10.0％和氧化锆7.0％。
实施例6本发明适用于二次烧成用的无铅熔块釉，其配料用原料的重量百分组成为长石38.0％、石英12.0％、氢氧化铝5.0％、滑石5.0％、轻质碳酸钙5.0％、氧化锌2.0％、硼砂10.0％、硼酸4.0％、碳酸锶2.0％、碳酸钡3.0％、高岭土6.0％和氧化锆8.0％。
实施例7本发明适用于二次烧成用的无铅熔块釉，其配料用原料的重量百分组成为长石52.0％、石英7.0％、滑石1.0％、轻质碳酸钙5.5％、氧化锌1.0％、硼砂6.0％、硼酸2.0％、碳酸锶0.5％、碳酸钡5.0％、高岭土15.0％和氧化锆5.0％。
实施例8本发明适用于二次烧成用的无铅熔块釉，其配料用原料的重量百分组成为长石45.0％、石英8.0％、氢氧化铝1.0％、滑石3.0％、轻质碳酸钙7.0％、氧化锌2.5％、硼砂10.0％、硼酸4.0％、碳酸锶0.5％、碳酸锂1.0％、碳酸钡4.0％、高岭土6.0％和氧化锆8.0％。
权利要求
1.一种适用于二次烧成用的无铅熔块釉，其特征在于其产品化学重量百分组成为SiO235.0～60.0％、Al2O314.0～18.0％、CaO 3.0～10.0％、MgO 0.0～5.0％、K2O 5.0～10.0％、Na2O 2.0～5.0％、ZnO 5.0～10.0％、B2O34.0～12.0％、SrO 1.0～5.0％、Li2O 0.0～1.0％、BaO 0.0～8.0％和ZrO25.0～9.0％。
2.根据权利要求1所述的适用于二次烧成用的无铅熔块釉，其特征在于其产品化学重量百分组成为SiO240.0～55.0％、Al2O314.0～16.0％、CaO 3.5～8.5％、MgO 0.0～3.5％、K2O5.0～8.0％、Na2O 2.0～4.0％、ZnO 5.0～8.0％、B2O36.0～10.0％、SrO 1.0～4.0％、Li2O 0.0～0.5％、BaO 1.0～5.0％和ZrO25.0～7.0％。
3.根据权利要求1所述的适用于二次烧成用的无铅熔块釉，其特征在于配料用原料的重量百分组成为长石35.0～60.0％、石英4.0～20.0％、氢氧化铝0.0～10.0％、滑石1.0～10.0％、轻质碳酸钙5.0～20.0％、氧化锌1.0～10.0％、硼砂5.0～15.0％、硼酸2.0～10.0％、碳酸锶0.0～10.0％、碳酸锂0.0～5.0％、碳酸钡1.0～10.0％、高岭土5.0～25.0％和氧化锆5.0～10.0％。
4.根据权利要求3所述的适用于二次烧成用的无铅熔块釉，其特征在于配料用原料的重量百分组成为长石40.0～55.0％、石英4.0～15.0％、氢氧化铝0.0～7.0％、滑石1.0～6.0％、轻质碳酸钙5.0～15.0％、氧化锌2.0～8.0％、硼砂5.0～10.0％、硼酸3.0～8.0％、碳酸锶1.0～8.0％、碳酸锂0.0～4.0％、碳酸钡1.0～8.0％、高岭土7.0～20.0％和氧化锆5.0～8.0％。
全文摘要
本发明涉及一种适用于二次烧成用的无铅熔块釉，其产品化学重量百分组成为SiO
文档编号C03C8/02GK1884213SQ20061004487
公开日2006年12月27日 申请日期2006年6月14日 优先权日2006年6月14日
发明者张儒岭, 王磊, 尚庆刚, 任允鹏 申请人:山东硅苑新材料科技股份有限公司