利用龍勝高嶺土研制高檔禮品瓷

王偉林

（廣西三環(huán)企業(yè)集團(tuán)股份有限公司，廣西北流537400）

0 前言

自2004年中國(guó)－東盟博覽會(huì)落戶中國(guó)廣西南寧以來(lái)，廣西三環(huán)企業(yè)集團(tuán)股份有限公司以其在國(guó)內(nèi)外日用陶瓷行業(yè)的品牌影響力和知名度，先后被選為“中國(guó)-東盟博覽會(huì)戰(zhàn)略合作伙伴”、“中國(guó)-東盟博覽會(huì)行業(yè)合作伙伴”，多次評(píng)為“中國(guó)-東盟博覽會(huì)國(guó)家政要及貴賓指定禮品供應(yīng)商”。是中國(guó)駐東盟十國(guó)使領(lǐng)事館專(zhuān)用餐具供應(yīng)商、米蘭和國(guó)際米蘭俱樂(lè)部授權(quán)禮品生產(chǎn)商和英國(guó)皇室威廉王子婚禮用瓷生產(chǎn)商。每年都要為中國(guó)－東盟博覽會(huì)以及國(guó)際組織的政要和嘉賓提供形式多樣、款式新穎和質(zhì)量上乘的高檔禮品瓷。

三環(huán)原來(lái)以廣東高州石板高嶺土為主要原料生產(chǎn)的高檔禮品瓷，具有白度高（80％以上）、透光性好等特點(diǎn)獲得用戶青睞，先后作為北流撒縣設(shè)市慶典用瓷、北京人民大會(huì)堂陶瓷精品展用瓷和香港特區(qū)首任行政長(zhǎng)官官邸用瓷等，為樹(shù)立三環(huán)陶瓷品牌做出了重要貢獻(xiàn)。由于經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的挖掘開(kāi)采，廣東高州石板高嶺土已近枯竭，用它生產(chǎn)的產(chǎn)品已大不如從前。為了保持公司高檔禮品瓷的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，我們成立了項(xiàng)目組開(kāi)展本項(xiàng)目的工作。

高檔瓷要求有較高的白度和極高的釉面質(zhì)量。高級(jí)日用細(xì)瓷器[1]的白度不低于70％。高檔日用細(xì)瓷[2]的白度為76％ ~80％。國(guó)際市場(chǎng)上真正的高檔瓷，即具有國(guó)際先進(jìn)水平的日用瓷器，其外觀質(zhì)量的要求是相當(dāng)高的。可以用“五無(wú)、一小、三光滑”（無(wú)斑點(diǎn)、無(wú)落渣、無(wú)色臟、無(wú)氣孔、無(wú)釉面擦傷；變形??；釉面光滑、口底光滑、花面光滑）來(lái)形容和概括[3]。故選取質(zhì)量較好的龍勝高嶺土為主要原料進(jìn)行研究，并研制成功高檔禮品瓷。

1 試驗(yàn)

1.1 龍勝高嶺土

原礦外觀：龍勝高嶺土外觀呈團(tuán)塊狀，少量石英粒，顏色為白色、灰白色，少量肉紅色。吸水后有較強(qiáng)粘性、滑膩感。干后呈團(tuán)塊狀，較硬。

原礦物相分析：經(jīng)鑒定，龍勝高嶺土的礦物組成為：高嶺石，石英，白云母，鈉云母，鉀云母，埃洛石。

龍勝高嶺土的示性礦物組成見(jiàn)表1。

制備及工藝性能測(cè)試：為了保證原料的性能穩(wěn)定，將龍勝高嶺土預(yù)先單獨(dú)化漿淘洗，過(guò)80目篩，除去砂粒雜質(zhì)，壓濾成含水率35％以下泥餅備用。測(cè)定其可塑性指數(shù)、干燥強(qiáng)度、干燥收縮、燒成收縮、燒后白度，結(jié)果見(jiàn)表2。

1.2 其它原料及制備

表1 龍勝高嶺土的示性礦物組成（％）Tab.1 The representative m ineral com position of Longsheng kaolin

表2 龍勝高嶺土的工藝性能Tab.2 Technicalproperties of Longsheng kaolin

表3 坯用原料化學(xué)組成（％）Tab.3 The chem ical com position of the body batch

表4 燒成溫度與瓷坯物理性能關(guān)系Tab.4 The relationship between the firing tem perature and the physicalproperties

表5 W 415＃坯料工藝性能Tab.5 Technical properties of body batch#W 415

表6 坯料、釉料平均線膨脹系數(shù)（1/K）Tab.6 Average coefficients of linear expansion of body and glaze

綜合考慮高檔瓷的吸水率、熱穩(wěn)定性、白度和透光性等要求，選擇湖南瓷土、平江長(zhǎng)石、1#石英輔以試驗(yàn)研究，尋找合理的配方和工藝條件。

湖南瓷土：白色、淺黃白色、淺肉紅色，砂質(zhì)，部份團(tuán)塊狀，無(wú)黑、褐色泥質(zhì)、石質(zhì)礦物。原礦預(yù)先經(jīng)過(guò)鋪層、堆高預(yù)均化備用。

平江長(zhǎng)石、1＃石英等石質(zhì)原料經(jīng)濕式輪碾粉碎、水洗，過(guò)120目篩濾干備用。

原料的化學(xué)組成見(jiàn)表3。

1.3 坯料配方設(shè)計(jì)

作為禮品用瓷，以茶具、咖啡具為主要器形品種，注漿類(lèi)產(chǎn)品較多。因此，坯料配方設(shè)計(jì)要適應(yīng)滾壓和注漿二種成型工藝要求，坯泥要有良好的可塑性，滿足滾壓成形的需要；化漿后的泥漿也要有較好的流動(dòng)性、穩(wěn)定性，以滿足注漿成形的要求。經(jīng)小試、中試，W 415＃坯料配方較為理想，適合滾壓和注漿成型。其坯式如下：

燒成溫度與瓷坯物理性能關(guān)系見(jiàn)表4，W 415＃坯料工藝性能見(jiàn)表5，膨脹系數(shù)見(jiàn)表6。

1.4 釉料配方

釉料使用現(xiàn)在的生產(chǎn)釉，釉面針孔少，光澤度好。其膨脹系數(shù)見(jiàn)表6。

1.5 坯料制備工藝

按配方準(zhǔn)確稱(chēng)料球磨，料∶球∶水＝1∶1.5～1.6∶1.1～1.2。

坯料細(xì)度控制萬(wàn)孔篩余0.1％～0.2％，泥漿分別過(guò)180目、200目篩，4次除鐵，滾壓泥經(jīng)4次練泥。

最高燒成溫度：1360℃～1380℃。燒成周期：24h～26h。

1.6 電解質(zhì)選用，

由于配方中龍勝高嶺土使用量較多，使用傳統(tǒng)的電解質(zhì)如水玻璃、碳酸鈉化漿，泥漿性能都不好，流動(dòng)性差，觸變性大。經(jīng)試驗(yàn)，用德國(guó)生產(chǎn)的陶瓷泥漿用有機(jī)電解質(zhì)DOLAPIX系列聚合電解質(zhì)PC67解決了這一問(wèn)題。用量1％～1.5％為宜。

1.7 產(chǎn)品主要理化指標(biāo)

白度：82％～84％；釉面硬度：7075.8MPa；吸水率：＜0.3％；光澤度：91％；抗熱震性：180℃～20℃水交換一次不裂。

2 分析討論

2.1 坯料中主要原料的作用與用量

2.1.1 龍勝高嶺土

龍勝高嶺土是坯料中A l2O3主要來(lái)源，并賦予坯料可塑性和干坯強(qiáng)度。提高龍勝高嶺土用量，可以提高坯料可塑性和干坯強(qiáng)度，并相應(yīng)地提高了Al2O3含量，從而增加坯體耐火度，擴(kuò)大坯體燒成溫度范圍，降低燒成變形[4]，提高產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。但隨著龍勝高嶺土用量的增加，會(huì)增大注漿泥料化漿的難度，即使化好的泥漿流動(dòng)性差或水份過(guò)高，不利于注漿操作。同時(shí)，龍勝高嶺土用量是影響產(chǎn)品白度波動(dòng)的主要原因，隨著龍勝高嶺土用量的增加，產(chǎn)品白度會(huì)相應(yīng)下降。龍勝高嶺土用量4以0％～50％為宜。

2.1.2 湖南瓷土

湖南瓷土質(zhì)地純白，砂質(zhì)，作為助熔劑引入坯料中，主要起到助熔和保證產(chǎn)品白度的作用。它的助熔成份K2O含量較高，可以增大坯體的燒成溫度范圍，提高產(chǎn)品透光性。湖南瓷土的最隹用量為20％～30％。

2.1.3 平江長(zhǎng)石和1＃石英

平江長(zhǎng)石和1＃石英引入到坯料中，主要起到調(diào)節(jié)坯料成形性能、SiO2和Al2O3成份的作用。平江長(zhǎng)石含有部份Na2O，引入到坯料中可以提高對(duì)游離石英的熔解能力，降低燒成溫度，提高產(chǎn)品的抗熱震性和透光度。

2.2 電解質(zhì)

通常有機(jī)高分子聚合電解質(zhì)的解凝效果要明顯優(yōu)于無(wú)機(jī)電解質(zhì)的解凝效果[5]。龍勝高嶺土的主要礦物成份是高嶺石，是H-粘土。德國(guó)生產(chǎn)的陶瓷泥漿用有機(jī)電解質(zhì)DOLAPIX系列聚合電解質(zhì)PC67比使用無(wú)機(jī)電解質(zhì)水玻璃、碳酸鈉的化漿效果好。

3 結(jié)論

（1）用龍勝高嶺土為主要原料研制的高檔禮品瓷保持了熱穩(wěn)定性好、白度高、透光性好等特點(diǎn)。這對(duì)于保持企業(yè)高檔瓷品質(zhì)，增大高檔禮品瓷市場(chǎng)份額，擴(kuò)大企業(yè)品牌影響力和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整都將產(chǎn)生重要作用。

（2）電解質(zhì)的使用受坯料中粘土種類(lèi)影響較大，選擇得當(dāng)與否直接影響泥漿化漿效果和泥漿性能。

1高級(jí)日用細(xì)瓷器，GB4003-.3

2聶文志.高檔日用細(xì)瓷的研制.陶瓷工程，1999（5）

3徐莉華.我國(guó)日用陶瓷部份產(chǎn)品92年的外觀質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果分析.中國(guó)陶瓷，1994（4）

4羅日軍.長(zhǎng)石－骨灰質(zhì)瓷的研制.陶瓷，2003（4）：33～36

5彭福華，張艷麗.硅酸鹽粘土礦物的晶體結(jié)構(gòu)與陶瓷減水劑的解凝機(jī)理.中國(guó)陶瓷工業(yè)，2010，17（4）