專利名稱：陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層及其制作方法，屬于陶瓷、顏料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
陶瓷行業(yè)中所采用的熔劑基本上都含有氧化鉛，因?yàn)檠趸U能使熔劑易熔并有較寬的熔融溫度范圍，能提高玻璃的折光指數(shù)和彈性，能使顏料的色彩更為豐實(shí)，還能減緩堿金屬離子在玻璃中的游離，具有與大多數(shù)瓷釉相適合的熱膨脹系數(shù)，因此，從古至今，在陶瓷釉上無(wú)鉛顏料中大都采用氧化鉛。但是鉛的化合物以及陶瓷釉上無(wú)鉛顏料中的其他金屬氧化物和鎘的化合物等都是有毒的，尤其是用釉上顏料裝飾的餐具、酒具、茶具等，在使用時(shí)，鉛、鎘等有毒組分會(huì)受侵蝕而溶出，危害人們的健康，為解決這一問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外陶瓷工業(yè)的科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)部門一直做著不懈的努力。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?11016120公開(kāi)了一種玻璃組合物，它的目的是提供一種無(wú)鉛代用品，其構(gòu)成是二氧化硅38～50％、氧化鋯9～17％、氧化硼26～50％、氧化鈉或(和)氧化鉀4～16％、氧化鋰2～8％、氧化鈦0～15％、氧化鋁0～15％、氧化錫0～10％、氧化鈰0～10％、氧化鎂0～10％、氧化鋅0～10％、氧化鉍0～8％、氧化鈣0～5％、氧化鉛0～5％和氟化物0～2％，組成的玻璃助熔劑組合物，用以構(gòu)成一種瓷釉組合物，將其涂于已燒成的制品上，二次燒成起到裝飾保護(hù)作用。它的不足之處是a、化學(xué)穩(wěn)定性不好，光澤度差。
b、對(duì)顏料色彩適應(yīng)性差，會(huì)影響金紅、鐵紅、硒紅等易褪色的顏色的呈色，造成色差大，使原畫面失真。
C、熱膨脹系數(shù)大，易引起畫面裂紋或爆瓷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層，既能完全保留陶瓷釉上無(wú)鉛顏料的優(yōu)良性能，無(wú)色光亮，附著牢固，又能大大降低釉上顏料畫面的鉛鎘溶出量，保持顏料色彩的原有呈色，適應(yīng)性好，防止了畫面開(kāi)裂；本發(fā)明同時(shí)提供了簡(jiǎn)便易行的制作方法。
本發(fā)明所述的陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層，其重量百分組成為SiO2、Na2O和B2O3組成的主體成分80.0～95.0％Al2O3粘度調(diào)節(jié)劑3.0～7％ZrO2、SnO2和La2O3中的一種或兩種或三種混合組成的穩(wěn)定劑1.0～7.0％MgO、CaO、ZnO、SrO和BaO中的一種或兩種或三種混合組成的呈色助劑1.0～8.0％。
優(yōu)選的重量百分組成范圍為SiO240～65％、B2O315～25％、Na2O 5～10％、Al2O33～7％、K2O 2～5％、ZrO21～3％、SnO21～3％、La2O30～1％、ZnO 1～5％、MgO 0～5％、CaO 0～5％、SrO 0～2％和BaO 0～2％。
本發(fā)明中陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層，技術(shù)關(guān)鍵在于使其具有適宜的熱膨脹系數(shù)和對(duì)所有顏色呈色的高保真性能。Na2O-B2O3-SiO2系統(tǒng)的鈉、硼、硅玻璃，它的特點(diǎn)是熱膨脹系數(shù)小、具有較高的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和光學(xué)性質(zhì)，能夠很好地滿足設(shè)計(jì)要求。
粘度調(diào)節(jié)劑是本發(fā)明不可缺少的重要部分，因?yàn)樵诳緹^(guò)程中適宜的罩層粘度能保證畫面顏料不褪色，尤其是對(duì)于易褪色的鐵紅、硒紅、金紅等畫面效果尤為明顯。
穩(wěn)定劑組分中大分子量的ZrO2、SnO2等使玻璃的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加緊密，為提高罩層的化學(xué)穩(wěn)定性作出了突出的貢獻(xiàn)，而且它們負(fù)值的膨脹系數(shù)彌補(bǔ)了因堿金屬和堿土金屬助熔劑的加入所引起的膨脹系數(shù)的增加。
無(wú)鉛無(wú)鎘罩層引入的MgO、CaO、ZnO、SrO、BaO中，選擇出來(lái)的呈色助劑有利于無(wú)鉛顏色在燒成過(guò)程中的呈色，特別是對(duì)金紅、鐵紅、硒紅等易褪色的顏料起到高保真的作用。
本發(fā)明陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層的制作方法，簡(jiǎn)便易行，首先熔制罩層粉料，然后再施到產(chǎn)品上，依次按照下列步驟進(jìn)行(1)按照組分的組成比例配制罩層配料并混合均勻，經(jīng)熔融、水淬后粉碎成罩層粉料；(2)將罩層粉料印刷到已印好圖案的花紙上；(3)將印有罩層的花紙貼到欲裝飾的陶瓷制品上一次燒成，圖案上便形成罩層。
本發(fā)明中的組分所用原料均為工業(yè)純化工原料或試劑純化工原料，市場(chǎng)有售，可直接購(gòu)買。
其中優(yōu)選的控制工藝參數(shù)分別為熔融溫度為1300～1350℃。
粉碎細(xì)度控制為粒徑≤5um的顆粒料的重量含量≥90％。
將罩層粉料用調(diào)墨油調(diào)配印刷到花紙上，罩層粉料與調(diào)墨油的重量配比為1∶0.8～1.0。
燒成溫度(也稱烤燒溫度)為700～800℃，保溫時(shí)間8～20分鐘。
用本發(fā)明的陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層和制作方法，可裝飾保護(hù)釉上顏料的各種陶瓷制品，尤其適用于炊具、餐具、飲具的陶瓷制品。裝飾罩層后的制品畫面鉛溶出量為0.00mg/dm2，鎘溶出量小于0.07mg/dm2，而且使原畫面更滋潤(rùn)。本發(fā)明的具體優(yōu)點(diǎn)如下(1)徹底根除了鉛的毒害，大大降低了無(wú)鉛含鎘類顏料鎘的溶出量。
(2)烤燒溫度低，節(jié)能降耗。
(3)罩層無(wú)色光亮，附著牢固，對(duì)無(wú)鉛顏料色彩適應(yīng)性好、透明度高、色差小，從而使各種顏料都能很好的呈色，包括易褪色的鐵紅、硒紅和金紅，不使原畫面失真。
(4)熱膨脹系數(shù)較低，4.5～6.8×10-6C-1，適應(yīng)性好，不會(huì)引起畫面裂紋或爆瓷。
(5)制作方法簡(jiǎn)便易行，容易掌握、控制，一次燒成，簡(jiǎn)化了工藝，避免了釉上畫面的磨損，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明所述的陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層實(shí)施例1-8配料重量百分組成及主要制作工藝參數(shù)見(jiàn)表1。
用陶瓷釉上無(wú)鉛顏料裝飾的同樣色彩和同樣畫面的樣板，分別用表1所示的實(shí)施例1～實(shí)施例8制成的無(wú)鉛無(wú)鎘罩層加工裝飾后與未加無(wú)鉛無(wú)鎘罩層樣板，按照Z(yǔ)BY24006～89的方法測(cè)得鉛、鎘溶出量mg/dm2對(duì)照情況見(jiàn)表2。
用陶瓷釉上無(wú)鉛顏料裝飾和用表1所示的實(shí)施例1～實(shí)施例8制成的無(wú)鉛無(wú)鎘罩層加工裝飾同樣色彩和同樣畫面的樣板，用色彩色差計(jì)測(cè)得的色差對(duì)照情況見(jiàn)表3，色差ΔE值均在行業(yè)要求的色差范圍之內(nèi)。
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表1、實(shí)施例1-8配料重量百分組成及主要制作工藝參數(shù)表

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表2、鉛、鎘溶出量(mg/dm2)對(duì)照表

表3、色差(ΔE)對(duì)照情況見(jiàn)表3

權(quán)利要求
1.一種陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層，其特征在于重量百分組成為SiO2、Na2O和B2O3組成的主體成分80.0～95.0％Al2O3粘度調(diào)節(jié)劑3.0～7％ZrO2、SnO2和La2O3中的一種或兩種或三種混合組成的穩(wěn)定劑1.0～7.0％MgO、CaO、ZnO、SrO和BaO中的一種或兩種或三種混合組成的呈色助劑1.0～8.0％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層，其特征在于重量百分組成為SiO240～65％、B2O315～25％、Na2O 5～10％、Al2O33～7％、K2O 2～5％、ZrO21～3％、SnO21～3％、La2O30～1％、ZnO 1～5％、MgO 0～5％、CaO 0～5％、SrO 0～2％和BaO 0～2％。
3.一種權(quán)利要求1所述的陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層的制作方法，其特征在于首先熔制罩層粉料，然后再施到產(chǎn)品上，依次按照下列步驟進(jìn)行(1)按照組分的組成比例配制罩層配料并混合均勻，經(jīng)熔融、水淬后粉碎成罩層粉料；(2)將罩層粉料印刷到已印好圖案的花紙上；(3)將印有罩層的花紙貼到欲裝飾的陶瓷制品上一次燒成，圖案上便形成罩層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層的制作方法，其特征在于熔融溫度為1300～1350℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層的制作方法，其特征在于粉碎細(xì)度控制為粒徑≤5um的顆粒料的重量含量≥90％。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層的制作方法，其特征在于將罩層粉料用調(diào)墨油調(diào)配印刷到花紙上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層的制作方法，其特征在于罩層粉料與調(diào)墨油的重量配比為1∶0.8～1.0。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層的制作方法，其特征在于燒成溫度為700～800℃，保溫時(shí)間8～20分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陶瓷釉上無(wú)鉛顏料無(wú)鉛無(wú)鎘罩層，屬于陶瓷、顏料技術(shù)領(lǐng)域，其重量百分組成為SiO
文檔編號(hào)C03C8/04GK101050059SQ200710015540
公開(kāi)日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2007年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月15日
發(fā)明者徐博, 錢鵬 申請(qǐng)人:淄博華為顏料有限公司