無明焰弱燒陶瓷熏香燈的制作及技術原理

黃志發

（潮州市華中陶瓷實業有限公司，潮州　515647）

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無明焰弱燒陶瓷熏香燈的制作及技術原理

黃志發

（潮州市華中陶瓷實業有限公司，潮州515647）

傳統香水燈采用明焰燃燒方式，存在香水消耗量大、部分物料在高溫下被分解破壞、使用中存在不安全等弱點。筆者成功研究一種多孔微孔的陶瓷燃燒頭，并配套工藝陶瓷燈座及專用香水，使熏香燈在使用中具有無明焰、節約香水、提高熏香效果、消除不安全隱患等優點。

無明焰；熏香燈；陶瓷燃燒頭

1　前言

熏香燈是家居、賓館、宗教場所中常用的熏香用品，在國內外得到廣泛使用。傳統的香水燈采用明焰燃燒方式，其原理是采用棉質燈芯吸附香水，在明火點燃中持續燃燒，揮發出芳香氣味并進入到周圍的空氣中，達到熏香效果。但香水明焰持續燃燒，香水消耗量大；部分芳香物質高溫下分解破壞，影響效果；由于燃燒不完全，易積炭堵塞燈頭，且存在不安全因素。因此，如何解決這些問題是目前大家比較關注的。

本文所述的熏香燈燃燒頭是一種多孔微孔陶瓷，用其制成的熏香燈體現了無明焰和弱燒等特點，旨在解決傳統明火香水燈的缺點，通過研制新型陶瓷燈頭，使香水燈在工作時處于無火焰弱燒狀態，保持燈頭合理溫度，讓芳香物質在適宜的溫度下揮發，節約香水，使熏香燈的使用達到更經濟，熏香效果更好，消除明焰燃燒帶來的不安全因素。

2　無明焰弱燒熏香燈的結構與工作原理

產品參照傳統香水燈結構設計，由燈座（壺體）、燃燒頭、棉燈芯、燈罩、密封蓋構成，燈座內盛有專用香水（芳香物料、異丙醇、水混合液）；燈芯一端浸入香水；另一端穿進燃燒頭內腔。工作原理如下：熏香時，壺內香水由棉芯上吸后，利用其表面張力附著在多孔微孔陶瓷燃燒頭毛細孔內，香水中異丙醇在經預熱的燃燒頭表面持續催化氧化（弱燒），使燃燒頭外表面保持在150～250℃，與燈芯接觸的燃燒頭內腔表面則保持在50～70℃，香水中芳香物在適宜溫度下揮發，香氣通過燃燒頭微孔散發出來。不用時，把密封蓋封閉燃燒頭，切斷空氣供給，熏香燈停止工作；再使用時，取開密封蓋，明火引燃燃燒頭1min預熱后吹熄火焰，熏香燈啟動，持續催化氧化（弱燒）直至壺內香水耗盡自行熄滅。產品應用于家庭、辦公場所作室內熏香用，能持續產生芬香氣味。改善環境空氣質量；主體燈座（壺體）是工藝陳設瓷，具有陳設欣賞價值。

根據熏香燈的使用性能要求，確定其技術要求如下：

（1）產品點燃容易，熄滅方便，工作可靠、安全；

（2）配以專用香水，燃燒頭工作溫度保持在150～250℃；

（3）整體造型美觀、平穩，各配件配合牢妥，操作方便；

（4）主體瓷燈座（壺體）釉面光滑，色澤均稱，無影響外觀的變形、落渣、毛孔、斑點、溶洞、色臟、疙瘩、釉泡、缺釉等缺陷，吸水率≤0.5%；

（5）燈罩、密封蓋、壺口、棉芯座等金屬配件造型端正，表面光滑、鍍層不露底、不脫皮，經受4 h鹽霧試驗，耐腐蝕性不低于7級。

3　產品核心件“陶瓷燃燒頭”的設計與制備

熏香燈通過帶催化功能多孔微孔陶瓷燃燒頭來實現香水無明焰弱燒，使芳香物在適宜溫度下揮發。

在設計方面，一是恰當選擇燃燒頭的內在微孔孔經、疏松度和外形尺寸，力求熏香燈工作時，香水吸附、滲透、氧化均衡，以控制適宜工作溫度。香水吸附、滲透、氧化太快，溫度過高，造成芬芳物質分解破壞，影響熏香效果，也浪費香水；香水吸附、滲透、氧化太慢，溫度過低，熏香效果差，甚至無法持續弱燒。二是采用催化技術。將燃燒頭浸漬以特定工藝制備的鉑系催化材料液，再經熱處理，催化材料以微小顆粒均勻固著于燃燒頭表面。由于鉑催化劑表面積大，活性中心多，吸附性能強，熏香燈工作時固著在燃燒頭表面催化材料呈現高效表面效應，使滲透到燃燒頭表面香水中的異丙醇與周圍空氣發生了強烈的氧化還原反應，這一結果使傳統香水燈燃燒頭表面在低于異丙醇燃點溫度下不能進行的氧化反應，在催化劑作用下得以實現。

在工藝方面，一是借鑒多孔微孔陶瓷制品制備方法，恰當確定燃燒頭原料組成、配比及各配料的粒度、坯體成型工藝、煅燒溫度與時間，以保證制備的陶瓷燃燒頭內在的孔徑、疏松度和應有的強度。二是催化劑薄層制備與復合固定化技術。嚴格控制催化材料、溶劑、燃燒頭浸漬時間和適宜的熱處理干燥。使所制備的燃燒頭形成恰當的催化材料薄層，且薄層與燃燒頭之間形成強固結合的化學鍵。

陶瓷燃燒頭的形狀大小、造型類同傳統香水燈燃燒頭，其制備工藝參照多孔微孔陶瓷制品，根據客戶要求設計不同造型、規格的熏香燈，其燃燒頭的形狀與尺寸相應有所差異，但關鍵指標微孔孔徑定型為3～8微米。原料配方如表1所示。

表1　原料配方

表1中碳酸鈣和木炭粉起到造孔作用；粘土在器件成型和低溫燒結方面發揮作用；玻璃砂在燒結中起到粘結劑作用，使器件不易破裂；氧化鋁起到骨架和強度作用。

器件成型：模具采用優質鋼制作，分為公模和母模，采用壓力機進行擠壓成型。成型的投料量應準確稱量，使各次的料量適中，器件的原料達到滿模，并具有一定的密度，成型器件在燒結前可以存取并不易破碎。成型件的下端預留出棉芯可以插入的小孔。成型件的下端尺寸與熏香燈底座口徑相吻合。

器件燒結：采用電熱窯或燃氣窯進行器件燒結，燒結溫度為900～1000℃，燒結周期為3～4 h。器件在燃燒窯中，可采用晶石板作托架，也可以使用專用窯具，充分利用窯爐空間。

催化劑制備與陶瓷燃燒頭的復合固定化技術：可用氯化鉑、硝酸等反應制備鉑系列催化劑；陶瓷燃燒頭在催化材料液中浸漬10～20 s后，在400～500℃中燒烤固化。

4　陶瓷燈座、金屬配件及成品裝配

燈座是熏香燈的主體，按美術日用瓷器設計和工藝制作。座體的外觀器型可以使圓形、方形等形狀，也可以制成動物或人物形。座體頂端為一個開口，其尺寸與陶瓷燃燒頭相匹配，使陶瓷燃燒頭可以固定在座體的開口處。其工藝流程為：瓷泥配漿——注漿成型——修坯上水——干燥——施釉——燒成——貼花或彩繪——烤彩——檢驗。

熏香燈的燈罩、密封蓋、座口、芯座等采用金屬件，委托五金廠加工；棉芯外購。

成品裝配：將棉燈芯穿入陶瓷燃燒頭的預留內孔中，采用不銹鋼固件進行固定，使棉燈芯不易脫離燃燒頭。將連接有棉燈芯的陶瓷燃燒頭裝在熏香燈座體的上端開口處，棉燈芯的一端連接陶瓷燃燒頭，另一端接觸到座體的內腔底部。陶瓷燃燒頭與座體開口處應保持良好配合，陶瓷燃燒頭一半進入座體開口，另一半露出在座體開口的頂面。在座體需要加入香水時，燃燒頭可以自由取出后再放回原位置。

5　無明焰弱燒熏香燈的創新性

熏香燈新穎性體現在改革了傳統香水燈明火燃燒為無火焰弱燒，解決其存在的缺點。其創造性是引進多孔微孔陶瓷和催化氧化高新技術，設計、制備新型陶瓷燃燒頭，取代傳統香水燈燃燒頭。

本文所述的熏香燈采用了新型陶瓷燃燒頭，有效實現了傳統香水燈性能的改革。特點是傳統香水燈采用普通陶瓷燃燒頭，而熏香燈使用帶催化劑微孔陶瓷燃燒頭，工作時前者香水明火燃燒，存在香水耗用量過大，部分芳香料分解破壞、產生積炭堵塞燃燒頭等缺點；后者香水處于無火焰催化、氧化（弱燒）狀態，具有節約香水、熏香效果好，燈頭不堵塞，安全實用（即使燈座翻倒，香水流出，碰到燃燒頭，也無法引燃）等優點，產品呈現出先進、新穎等特性。

6　結語

該無明焰弱燒陶瓷熏香燈使用無明焰，可以達到節約香水的目的，提高了熏香效果，消除了使用過程中存在的不安全隱患，給人們提供了一個舒適、安全的生活環境。

黃志發，出生年月：1983年11月，性別：男，籍貫：廣東省潮州，學歷：高中，職務：潮州市華中陶瓷實業有限公司董事長，職稱：中級工程師，研究方向：陶瓷。