簡述衛生陶瓷行業工藝技術進步＊

王同言 劉繼武

（1唐山北方瓷都陶瓷集團有限責任公司 河北 唐山 063020）（2國家建筑衛生陶瓷質量監督檢驗中心 陜西 咸陽 712000）

簡述衛生陶瓷行業工藝技術進步＊

王同言1劉繼武2

（1唐山北方瓷都陶瓷集團有限責任公司 河北 唐山 063020）（2國家建筑衛生陶瓷質量監督檢驗中心 陜西 咸陽 712000）

20多年來，我國衛生陶瓷制造業通過科技創新、引進消化吸收和技術改造，生產工藝技術發生了很大變化，主要表現在：泥料及配方、釉料、坐便器結構、模型工藝、成形工藝、坯體干燥、施釉工藝、燒成工藝、產品吸水率、便器用水量、檢測介質等。

衛生陶瓷 工藝技術 進步

1 泥料及配方

本埠料→外埠料，塊狀料→粉狀料，少種類、大劑量→多種類、小劑量。過去各地衛生陶瓷廠泥料配方中主要使用一些本地廉價優質的粘土原料和一些硬質料。隨著經濟的發展，當地一些優質原料枯竭，或者質量變得低劣，一些廠家開始使用一些外埠優質原料，包括使用一些高粘性的黑泥和白泥；原來泥料配方中使用石英、長石等塊狀原料，這些原料均為大塊料，企業需要揀選、破碎，而現在則多使用粉狀原料，且石英、長石等原料的使用量越來越少，主要使用一些砂巖、石英巖、瓷石等原料。這樣的配方體系，即使某種原料成分發生變化，也不會對泥漿性能造成很大的影響。

2 釉料

塊狀料→粉狀料，礦物原料→化工原料。在釉用原料方面，由過去大量使用天然塊狀礦物原料，自行破碎加工的情況減少，而是逐步向使用粉狀化工原料和標準化原料方向發展。原料進口或由國內專業生產廠家提供。使用標準化原料和化工原料，對生產過程和產品質量大有裨益。過去配方中的氧化鋁成分的來源，主要由粘土原料提供，而目前則由氧化鋁粉、氫氧化鋁等提供；過去各衛生陶瓷生產廠所使用的氧化鋅都是自燒自用，都是采購生氧化鋅原料，在廠內窯爐占窯位燒制，燒好后經人工破碎后使用。占窯位影響產量和窯內氣氛的穩定性，而且更主要的是所煅燒的氧化鋅的質量不穩定，影響釉漿性能的穩定。目前企業都使用免燒氧化鋅，保證了生產和質量的穩定性。

3 坐便器結構

普通虹吸式→噴射虹吸式，靜壓坐便器→壓力坐便器，普通坐便器→智能化坐便器，隱含管道（粘接）→外露管道→隱含管道（一次成形），品種單一→品種多元化。在20世紀七十、八十年代，坐便器產品的結構形式主要有沖落式和普通虹吸式2種，僅有個別的連體坐便器有旋渦虹吸式的結構。隨著改革開放后對外貿易交流的增多，坐便器的結構出現了噴射虹吸式新的結構形式。目前沖落式、普通虹吸式與噴射虹吸式結構的坐便器并存。噴射虹吸式結構的坐便器大行其道，逐步代替了普通虹吸式坐便器，成為目前市場主流產品。并且，噴射虹吸式的結構也在不斷改進和創新，使坐便器結構更合理，排污功能更優良，更加節水。連體坐便器產品，在20世紀80年代初期僅有旋渦虹吸式的結構，那時被人們認為是最高檔的產品，僅在個別大廠能小批量生產。現在連體坐便器產品幾乎在所有衛生陶瓷廠都能生產，且有多種結構形式：既有沖落式、普通虹吸式、噴射虹吸式、也有旋渦虹吸式，應有盡有，涵蓋了坐便器的所有結構。過去，沖落式結構的坐便器被認為是低檔產品，主要原因是其體積小、結構簡單、沖水噪音大等。現在，沖落式分體坐便器和沖落式連體坐便器由于比較重視外型豪華設計，以及講究配套性，檔次水平也提高了很多。而且，人們的觀念也發生很大變化，不再過多關心坐便器的結構形式，而是關注產品的外型造型、時尚美觀、裝飾色調等。其實，沖落式坐便器除了噪音大之缺點外，其更容易實現節水，且不易堵塞。隨著對節水要求的提高，通過外力輔助的壓力式坐便器誕生，明顯降低了坐便器的耗水量，用水量僅為3～3.5L，這是傳統的靜壓坐便器所不能實現的。在坐便器外型上，過去坐便器的管道（粘接）隱含在內部，后來為適應立式澆注一次成形外露管道，再到目前青睞的一次成形隱含管道，主要是為了美觀和便于清洗衛生。

4 模型工藝

普通石膏粉→高強石膏粉，低水、膏比→高水、膏比，簡單模型→復雜模型，地攤模型→立式澆注模型，石膏灰胎→樹脂、玻璃鋼胎。過去，由于成形工藝落后，多為地攤成形，產品結構簡單，對模型強度等指標要求不高。那時各廠使用自炒（自己采購石膏礦石、破碎加工炒制）的普通石膏粉（β石膏粉）制作石膏模型。水膏比例小，模型強度低，使用次數少（僅70次左右）。模型制造中使用的母模胎型也落后、質量差。那時的母模胎型主要是水泥與石膏粉混合制做的灰胎，使用次數少（僅50次左右），倒出的模型內表面光滑度差、模型有縫隙、易變形，這也決定了模型的使用次數少。隨著國外先進設備和技術的引進，尤其是機械化組合澆注成形新工藝和一次成形工藝的采用，對模型強度等指標提出了很高的要求，各廠自己不再炒制石膏粉，而是外購專業廠家生產的高強石膏粉和混合石膏粉。這些石膏粉在衛生陶瓷行業得到廣泛的使用，在石膏模型制造中也廣泛采用緩凝增強劑等新技術。水、膏比例大為提高，由以前的1∶1.2提高到1∶（1.4～1.5）；模型的強度得到很大的提高，使用壽命明顯延長，由70次提高到了120次。模型制造使用的母模胎型制作工藝技術也有了很大進步，使用一些輕型樹脂胎、玻璃鋼胎、水泥胎、玻璃鋼水泥復合胎等胎型。這些胎型不變形、表面光滑，做出的模型均一，質量穩定性好，對口縫隙小、不易漏漿，為增加模型的使用次數創造了條件。從另一方面而言，模型結構的改進和制模工藝技術水平的提高，再輔之于成形機械設備，使成形變得越來越簡單，一次成形得以實現，對操作工的技能要求也大大降低。產品的外觀質量和合格率也得到大幅度提高。

5 成形工藝

地攤靜壓澆注→組合微壓澆注→高壓注漿成形，粘接成形→一次成形，濕法修坯→干法修坯。20多年前，成形工藝落后、簡單，機械設備少，都是地攤式、多塊粘接生產，半成品合格率、成品合格率低。以坐便器產品為例，成形工藝方式很落后，一套模型的塊數多，占地面積大。大胎和附件基本都是單面吸漿成形，為地攤單面吸漿多塊粘接成形生產，包括排污管道也是粘接的，故生產效率低，產品開裂多，半成品合格率低，對工人的操作技術水平要求高，工人的勞動強度大，操作環境差，最終的產品合格率也低。隨著衛生陶瓷行業的發展和技術進步，無論是產品的結構還是成形生產工藝方式都發生了很大的變化，目前產品一般采用一次成形。即便是現在的地攤成形，產品也可以是整體一次成形或至少2塊粘接成形，而且產量提高了1倍多。企業現在普遍采用組合立式微壓澆注一次成形機械化生產，為一次性成形創造了條件，產量、質量都得到很大提高。模型外觀整齊，模型組合排列，占地少，工人的勞動強度減輕，操作環境改善。目前個別先進企業采用了更先進的成形技術——高壓注漿成形新工藝，大大提高了勞動效率和產品質量。而且采用濕法修坯，改善了作業環境，減少了粉塵。原來在落后成形工藝條件下不能生產的結構復雜品種以及異型產品，現在都可以在現有機械設備工藝條件下大批量生產，比如連體便器、婦女洗滌器、掛式坐便器等。

6 坯體干燥

慢干燥→快速干燥，原位干燥→集中干燥。以前，大多數衛生陶瓷企業存在一個很大的共性問題，即坯體干燥沒有專門的快速干燥（室）設備，坯體在成形室原位干燥，不但占地面積大，而且要考慮到成形工人的勞動環境，烘干溫度不宜過高，所以坯體干燥速度慢，也不利于模具的干燥。因為成形室干燥廠房面積大，干燥溫度低，濕度也無法控制，能源浪費嚴重，達不到應有的效果，很難達到既能合理干燥坯體又能合理干燥模具的目的。目前，一些企業將坯體干燥和模具干燥分開，建造了衛生陶瓷坯體快速干燥室，將成形后的濕坯在第二天移入快速干燥室集中干燥，加快了坯體的干燥速度，使坯體的干燥周期由原來的5～7d縮短到12h。同時，夜間把成形室的溫度可提高到45～50℃，對模具進行強化干燥，有利于延長模具的使用壽命。

7 施釉工藝

浸釉→噴釉，靜壓噴釉→壓力噴釉，人工噴釉→機械手噴釉。早期的衛生陶瓷施釉方法為浸釉，后來因浸釉工藝落后、效率低、破損大、釉面質量差而被淘汰，代之為噴釉。噴釉是衛生陶瓷生產普遍采用的一種施釉方法。噴釉從靜壓施釉，到壓力泵施釉（壓力罐施釉），再到機械手施釉。壓力罐施釉是目前常用的噴釉方法。通過壓力施釉工藝技術的應用，使釉料與坯體的附著力增強，釉層厚度增加，釉面光亮細膩，釉面缺陷少。機械手施釉新工藝目前僅在個別企業得到使用，其大大提高了工效和產品的釉面質量。為了滿足出口外商的要求以及提高坐便器的排污功能，坐便器彎管普遍采用了管道施釉新工藝，以使坐便器管道內部順滑、防漏氣，提高了坐便器的排污功能。

8 燒成工藝

慢燒→快燒，高溫→低溫，燃煤→燃重油→燃氣。過去因燒成工藝裝備落后，以煤、重油為燃料，人工看火燒窯，窯車笨重，隔焰燒成，故燒成溫度高（1 220℃左右），燒制時間長（23h左右），耗能高。通過先進設備的引進和國內消化吸收，目前國內衛生陶瓷燒成普遍采用寬斷面節能隧道窯，以潔凈的煤氣、天然氣、液化氣或輕柴油為燃料，采用輕型節能窯車，微機自動控制，燒成工藝向低溫快燒方向發展，燒成最高溫度為1 180℃左右，燒成周期為14h左右。大幅度降低了能耗，減少了對環境的污染，改善了操作環境。與此同時，也顯著地提高了產品的質量水平。

衛生陶瓷廠普遍配備了梭式窯。過去，衛生陶瓷生產企業主要以隧道窯為燒成窯爐，很少建造梭式窯。釉面很少修補，產品也不回火重燒，僅僅是修粘產品的隱蔽面。現在，為了提高產品的優等品率和合格率，適應客戶和新的國家標準的要求，實現產品質量與國際先進標準接軌，企業普遍建造配備了梭式窯，對大件高檔、高附加值產品進行燒制或修補后重燒，大大提高了產品的優等品率，為產品一個等級出廠創造了條件。

9 產品吸水率

大→小。過去舊的國家標準GB 6952－1999，吸水率要求不大于3%，而現行新的國家標準GB 6952－2005，瓷質潔具吸水率要求不大于0.5%。標準的變化，體現了行業技術的進步，與國際標準的接軌。

10 坐便器管道直徑

細管道→粗管道（過球直徑38mm→直徑41mm→直徑45mm→直徑48mm→直徑50mm）。過去，虹吸式坐便器由于管道細，使用時易堵塞。現在，由于國家標準的要求及客戶定貨標準的需求，虹吸式坐便器的管道直徑都往粗的方向發展，由過去的過直徑38mm球體，到過直徑41mm球體，再到過直徑45mm、直徑48mm或50mm球體，管道直徑不斷擴大。粗管道虹吸式坐便器大行其道，成為目前市場主流產品。目前市場上一提及粗管徑坐便器，一般是指管道過直徑50mm球體的。細管道虹吸式坐便器容易實現節水，而粗管道虹吸式坐便器實現節水且達到4.8L，難度相當大，但目前許多企業實現了這一目標，并形成產業化，體現了企業技術水平，促進了行業技術進步。

11 便器用水量

15L→13L→9L→6L→4.8L→3.8L。坐便器用水量的減少是隨著衛生陶瓷國家標準的變化，與國際標準水平接軌，以及客商要求對用水量的不斷減少而實現的。過去國家標準，對于虹吸式坐便器而言，用水量標準：聯體為15L，噴射虹吸式用水量為13L，普通虹吸式坐便器用水量為9L，沒有節水型便器這個概念。后來，出現了節水型便器6L水標準，虹吸式坐便器用水量要求最大不超過9L，市場上用水量9L以上的坐便器限制生產和出售。近些年來，隨著水價飛漲及外商定貨要求，4.8L水及以下的超節水型虹吸式坐便器，很受用戶的喜愛，促進了節水熱潮和超節水坐便器的開發。陶瓷企業都加大了節水型坐便器的研發力度。通過努力，研制生產出4.8L水及其以下的超節水型虹吸式坐便器，而且這種超節水虹吸式坐便器是在粗管道（過直徑50mm球體）、靜壓苛刻條件下實現的。可以說，目前國內產品和技術已處于國際先進水平。

12 檢測介質

單一介質→多樣介質。過去，衛生陶瓷使用的檢測介質一般是放3個標準的乒乓球（質量26g±0.2g）作為坐便器排污功能的檢測介質，一次排水過2個即合格。改革開放以來，隨著對外貿易的發展，產品標準逐步與國際接軌，因產品出口目的地不同，質量標準、檢測標準和手段呈多樣化，檢測介質有多種：有空乒乓球、空心大球、直徑19mm聚丙烯球、海綿條、衛生紙、聚乙烯顆粒、豆包布、煙絲、豆泥等，驗證坐便器的排污、虹吸水平。總之，各種檢測方法和介質盡可能逼真地模仿人們日常生活中糞便等污物的實際情況。

1 同繼鋒，等.我國建筑衛生陶瓷產業的發展與科技創新.全國性建材核心期刊——陶瓷，2010（11）：16～19

2 王同言.衛生陶瓷兩種坐便器技術特點淺析.全國性建材核心期刊——陶瓷，2009（9）：47～50

3 閆加旺，等.國內外新型衛生潔具功能宗數.全國性建材核心期刊——陶瓷，2009（11）：34～35

4 王同言，等.沖落式坐便器設計生產中應注意的問題.全國性建材核心期刊——陶瓷，2007（9）：42～43

5 王同言.衛生陶瓷出口產品的技術特點.全國性建材核心期刊——陶瓷，2007（4）：14～16

6 溫門生.高效節水坐便器.佛山陶瓷，2002（增刊）：102～121

7 王心超.林馬桶節水的關鍵問題.佛山陶瓷，2002（增刊）122～124

8 王同言.一種粗管徑虹吸式節水坐便器的研制.全國性建材核心期刊——陶瓷，2008（3）：40～42

TQ174.76

A

1002－2872（2012）07－0012－03

王同言（1963－），本科，高級工程師；主要從事衛生陶瓷新技術開發。