摘 要: 本文在廣州市花都區梯面金鵬陶瓷原料廠標準化生產的成功經驗基礎上,探討了陶瓷原料標準化生產的可行性,對我國陶瓷原料生產企業提出了一些實現標準化生產的建議,以促進我國陶瓷原料標準化加工的建立和完善。
關鍵詞:陶瓷原料;標準化;高嶺土
1前 言
我國是一個陶瓷生產大國,但并非陶瓷生產強國,其中很重要的原因之一就是受陶瓷原料的標準化這一難題困擾。實現原料的標準化,就有產品的標準化,陶瓷產業就能整體快速發展和提升。目前,在西班牙、意大利、美國、日本等一些陶瓷強國,都已實現了陶瓷原料的標準化,各陶瓷企業都有自己特定的標準化原料供應渠道,原料性能非常穩定,從而充分保證了產品質量的穩定性。目前,我國陶瓷原料標準化生產正處于孕育階段,少數企業實施了陶瓷原料標準化生產,如廣州市花都區梯面金鵬陶瓷原料廠目前已有性能穩定的超白高嶺土、超白墻地磚球土、釉料球土、潔具球土、電子球土等標準化陶瓷原料產品。本文在吸取成功經驗的基礎之上,為陶瓷行業標準化生產提出幾點建議,希望能夠對陶瓷行業標準化生產起到拋磚引玉的作用。
2如何實現陶瓷原料標準化生產
2.1轉變觀念,積極參與
我國傳統陶瓷生產通常是根據原料來不斷調整產品配方和工藝參數,導致產品質量不穩定,需要投入大量的人力調試產品配方與摸索工藝參數。而國外的陶瓷企業所用原料都由專業的原料生產廠商提供,企業無需擔心由于原料的不穩定而帶來的各種問題。因此,國內陶瓷原料供應商應該認清原料標準化這一趨勢,盡早轉變觀念,積極探索標準化生產的技術難題,克服標準化生產成本高的問題,積極嘗試實施陶瓷原料的標準化生產。江門市道氏標準制釉股份有限公司就是較早實施原料標準化生產的企業之一。道氏將“標準化”作為企業的一個發展方向,率先提出“標準制釉”這個概念。目前,道氏的標準化原料設計和開發已被同行廣泛接受并獲得了可觀的經濟效益。金鵬陶瓷原料廠最初只是普通的陶瓷原料生產廠商,2002年,該公司接受了尹荔松教授介紹的原料標準化生產的觀念,逐步嘗試生產標準化陶瓷原料,到目前為止,公司已有10余種標準化原料產品,實現了公司的健康快速成長。
2.2全面了解陶瓷原料標準化生產優勢,堅定實施標準化生產信念
大多數陶瓷原料生產企業對陶瓷原料標準化生產優勢并非全面了解,通常認為標準化陶瓷原料必定會成本成倍增加,在原料市場上失去競爭優勢;而陶瓷生產廠家則認為使用陶瓷標準化原料會增加開支,從而降低利潤。但事實上并非如此,陶瓷原料標準化有幾大優勢:其一是原料標準化使得生產各環節分工明確,對陶瓷生產廠家而言,相當于將生產中產品配方和工藝參數調整的相關工作外包給了原料供應商,生產商無需大量聘請技術人員做配方調試,無需擔心由于原料不穩定而導致產品質量不穩定的問題;對陶瓷原料供應商而言,性能穩定的標準化原料可以有效穩定客戶,此外,經深加工的標準化原料會有更廣的應用范圍,如超白高嶺土就是造紙的優質填充料,可以替代鈦白粉使用;其二,陶瓷原料標準化生產可以最大限度地綜合利用資源,原料廠可以將原料精細分級,將分級后的原料用于各種不同的用途,超細、超白高嶺土銷售給涂料生產廠替代鈦白粉;分級后礦渣用于制造耐火磚;磁選后的含鐵物質用于冶煉等,各級產品做得物盡其用;其三,陶瓷原料標準化有利于節能減排,對陶瓷企業而言,節能就是節約成本。陶瓷產品制備過程中的能耗成本是生產成本的主要部分,標準化原料可以有效控制原料的煅燒溫度波動,使其控制在50 ℃小區間范圍內,可避免煅燒溫度設置過高而帶來的多余能耗;其四,從陶瓷行業整體角度來分析,原料標準化生產有利于原料生產技術裝備迅速提高,從而有利于原料質量的提高及高品位原料配方的開發利用,促使陶瓷行業走規模化、集約化的綠色發展之路,使我國陶瓷產業擺脫“高耗能、高成本、高污染”的現狀。
2.3充分利用技術資源,實現原料標準化生產,提升產品質量
對于一般中小企業來說,企業本身很少有精力去追蹤本行業的技術前沿,企業引進技術人才的費用及有關項目研發成本會相對較高,加之技術人員在中小企業的流動性會相對較大,項目研發的連續性及成功完成的可能性受到質疑。技術力量不足,也是制約大多中小企業難以實現原料標準化生產的關鍵因素之一,其行之有效的解決方法是企業應主動與高校合作,充分利用高校的人才技術資源解決企業自身的技術難題。企業與高校合作有幾大優勢:其一,企業只需較少的資金投入,便可在高校建立企業的技術研發平臺,有相當高素質技術人才為之服務,相對于企業引進人才而言,省之又省;此外,企業與高校合作后,可間接利用高校昂貴的研發及檢測設備,為企業節省不少成本投入;其二,高校在與企業合作過程中,會為企業提出一些建設性的建議,一些好的創新點可以聯合申報各級各類項目,既可以促進企業技術的提升,也可獲得政府的資金資助。對企業而言,通過項目驗收的產品在市場上具有較強的競爭力,為企業拓展市場、提高企業知名度具有很好的作用;其三,企業與高校合作,有利于企業產品向縱深方向發展,為企業不斷開發高質量的新產品。
2.4合理配備檢測設備,確保標準化原料質量
陶瓷原料生產企業應根據企業現有礦區原料的特點及所生產產品要求達到的理化性能進行設備的購置。如礦區的高嶺土本身含鐵量不高,且多數鐵主要以膠狀褐鐵礦的形式存在,并處于高度分散狀態,此時選用高梯度磁性設備制備白度在95°以上的超白高嶺土產品可能很難成功,而超導磁性設備則可以達到要求。如原料生產企業生產燒結溫度穩定的標準化陶瓷原料,則可配置能量色譜儀,該儀器可以快速分析原料的各金屬元素含量,從而判斷原料煅燒溫度的精確范圍。如企業生產的產品對粒度有嚴格要求,則激光粒度分布儀器能快速對產品進行檢測。現代化的儀器設備是企業實現原料標準化生產的必備條件,根據實際需求及具體情況購置檢測設備,既可節約經費開支,又可保證標準化原料質量穩定,贏得客戶的信賴。
2.5密切關注行業技術動態,適時引進新技術,實現企業跨越式發展
隨著技術的不斷更新,產品性能不斷向縱深發展,產品應用范圍不斷拓寬,一些新的產品具有巨大的市場與可觀的經濟效益,企業及時引進相關技術可實現企業的跨越式發展。山東棗莊三興高新材料有限公司成功引進了中國礦業大學的專利技術(一種納米高嶺土粉體及其制備方法,申請號:0215819.4),建成了世界上第一條納米高嶺土生產線,其產品被同行專家稱為“世界上最細的高嶺土之一”。該產品現已被廣泛應用于橡膠行業替代主流補強劑白炭黑,并使得橡膠制備具有更優越的力學性能和超高的氣密性。引進并消化最新行業技術,對企業而言能夠實現快速發展,各企業的技術實力提升,將大力推動整個行業標準化生產的早日實現。
2.6全面深入了解陶瓷原料各組分的特性及其應用領域,有針對性開發標準化原料
陶瓷原料組分較多,每種組分的特性決定了其特有用途與作用。如高嶺土具有白度高、質軟、易分散懸浮于水中、良好的可塑性和高粘結性、優良的電絕緣性能;具有良好的抗酸溶性、極低的陽離子交換量、較好的耐火性等理化性質。因此高嶺土除用于陶瓷行業外,還可用于造紙、橡膠、化工、涂料、醫藥和國防等幾十個行業領域,但每個應用領域對其有不同的特性要求。在造紙工業中,高嶺土主要用于紙張的填料和涂料,提高紙張的密度、白度和平滑度,改善印刷性能,降低造紙成本,因此,對原料生產廠的高嶺土產品要求白度高、粒度均勻細小。在耐火材料及水泥工業領域,耐火度高于或等于1770 ℃的純凈高嶺土可制熔煉光學玻璃和玻璃纖維用的坩堝及實驗室用坩堝,低品位高嶺土只可用來制耐火磚、匣缽、耐火泥、出鐵泥塞及燒制白水泥等。在橡膠工業領域,高嶺土主要用來制作補強和填充劑,部分或全部取代白炭黑,可提高橡膠的機械強度及耐酸性能,改善制品性能,降低成本,因此,該類高嶺土產品通常經過表面改性處理,使其能在高分子化合物中有優越的分散性與兼容性。在石油、化工工業領域中,高嶺土被用來制備高效能吸附劑,代替人工合成化工用分子篩,用作石油裂解催化劑,該類高嶺土產品則要求具有高的表面活性。總之,高嶺土的應用范圍不應單限制在陶瓷行業中,每個行業中的應用一般都有一些特性要求,對原料生產企業而言,全面了解原料的各種用途所需要達到的理化特性,可以指導原料的標準化生產與新產品開發的順利進行。
3 結束語
隨著陶瓷原料生產加工技術的進步,陶瓷原料不斷朝著“高、精”的方向發展,即產品技術含量高、品位高,產品性能精確定位。這些進步大力推進了陶瓷行業的發展及原料生產標準化的實施。我國實現陶瓷原料標準化生產是必然的趨勢,是行業技術進步的必然結果。