鄭培烽

（潮州市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所 廣東 潮州 521011）

日用陶瓷鉛、鎘重金屬的溶出量超標(biāo)的主要原因＊

鄭培烽

（潮州市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所 廣東 潮州 521011）

鉛、鎘都是有毒的重金屬，如果人們長(zhǎng)期攝入鉛、鎘而聚于人體內(nèi)，將會(huì)影響人的造血、神經(jīng)、腎臟和其他器官的功能，給人體的健康帶來(lái)極大危害。筆者介紹了日用陶瓷在生產(chǎn)過(guò)程中造成鉛、鎘超標(biāo)的各種具體原因。

日用陶瓷 鉛、鎘 溶出量 超標(biāo) 原因

前言

在日用陶瓷制造過(guò)程中，釉和裝飾圖案內(nèi)可能會(huì)存在鉛、鎘重金屬。若用于盛裝食物，特別是酸性食物，會(huì)造成鉛、鎘溶入食物而進(jìn)入人體。鉛、鎘屬重金屬元素，在人體中易進(jìn)入血液而不易排出體外。長(zhǎng)期食用含鉛、鎘食物，對(duì)人體的免疫系統(tǒng)會(huì)造成不良影響，導(dǎo)致多種疾病的產(chǎn)生。鉛、鎘重金屬的溶出量超標(biāo)是日用陶瓷質(zhì)量問(wèn)題的致命打擊。

1 影響鉛、鎘溶出量的因素

影響鉛、鎘溶出量的因素很復(fù)雜，選用的原料、裝飾工藝、窯爐結(jié)構(gòu)、燒成溫度都對(duì)鉛、鎘溶出量構(gòu)成直接影響。日用陶瓷中的鉛、鎘主要來(lái)自原料，如礦物料、添加材料（如助熔劑）等。采用各種礦物料（包括添加劑）制成的瓷泥、瓷釉、色料、花紙，都存在鉛、鎘，只是含量不同而已。鉛、鎘含量較多的成品原料主要有瓷釉、色料和花紙。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)判斷紅色和藍(lán)色，以及由紅和藍(lán)調(diào)配而成的顏料，其鉛、鎘含量通常偏高。鎘的化合物主要是用作著色劑，如碳酸鎘等；鉛的化合物主要用作助溶劑，如鉛丹等。在瓷釉中加入鉛丹（PbO）等，能降低瓷釉的膨脹系數(shù)，增強(qiáng)釉層的流動(dòng)性，增加釉的熔融范圍，也可提高釉面彈性和光澤度。在色料（包括花紙用色料）中加入鉛丹（PbO）等，也能促使色料在較低溫度下顯色。

在陶瓷釉料和色料中，加入適量的碳酸鎘等著色劑，能使產(chǎn)品外觀顯現(xiàn)較理想的紅顏色，加入鉛丹等作助熔劑，能提高產(chǎn)品的釉面質(zhì)量，加強(qiáng)色料構(gòu)成花面的色彩。但是，加入含有鉛、鎘成分的原料及助熔劑制成的陶瓷產(chǎn)品，存在產(chǎn)品鉛、鎘超標(biāo)的可能。掌握不同原料（包括助熔劑）在產(chǎn)品生產(chǎn)，特別是燒成和烤彩過(guò)程的化學(xué)變化，并在生產(chǎn)中采取控制措施，使原料中的鉛、鎘在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中釋出并揮發(fā)掉，未被釋放出和揮發(fā)的被產(chǎn)品表面釉層牢固封閉，減少產(chǎn)品的鉛、鎘溶出量。

白瓷產(chǎn)品表面通常為透明的釉，不加彩繪等裝飾，產(chǎn)品的鉛、鎘溶出量相對(duì)少。但是，施用低溫釉（包括透明釉）產(chǎn)品，在溫度1 020℃左右，其坯體未完全瓷化（如白云陶產(chǎn)品），如果釉層封閉不好，包括缺釉、針孔等現(xiàn)象存在，或因燒成濕度太低，都可能出現(xiàn)鉛、鎘超標(biāo)。紅陶產(chǎn)品施用低溫透明釉，也容易引起鉛、鎘超標(biāo)。筆者曾經(jīng)做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，采用低溫透明釉施于紅陶產(chǎn)品，為了使紅陶外觀顏色較淺，降低燒成溫度（1 000℃以下），配制的透明釉加入鉛丹（助熔劑），采用梭式窯進(jìn)行產(chǎn)品燒成，抽樣檢測(cè)的結(jié)果是鉛、鎘溶出量超標(biāo)。將不施釉的紅陶產(chǎn)品送檢，基本不含鉛、鎘，梭式窯燒成時(shí)溫度偏低，窯內(nèi)溫度不均勻，部分產(chǎn)品釉層欠燒；因釉層使用鉛丹的透明釉，加之燒成溫度較低或溫度不均勻，增加了鉛、鎘超標(biāo)的可能性。

色釉產(chǎn)品是以加入不同色劑的瓷釉加以裝飾。在高溫?zé)芍?，顏料沉降在釉層中，助熔劑的鉛已絕大部分被分解并釋放出，產(chǎn)品的鉛、鎘溶出量極少。但燒成溫度較低，或者是啞光、裂紋釉產(chǎn)品，其釉層結(jié)構(gòu)疏松，影響釉面的化學(xué)穩(wěn)定性，會(huì)造成產(chǎn)品鉛、鎘溶出量偏高。如能將燒成溫度保持在1 200℃以上，則可以降低產(chǎn)品的鉛、鎘溶出量。

釉下彩和釉中彩產(chǎn)品都是經(jīng)燒成之后，使透明釉層遮蓋花面，其鉛、鎘溶出量接近白胎產(chǎn)品。但是，采用低溫瓷釉的釉下彩產(chǎn)品，釉料通常采用含鉛配方，如果燒成溫度不夠，或釉面存在缺陷時(shí)，酸性物質(zhì)容易侵蝕釉面和缺陷釉層下的顏色花面，導(dǎo)致鉛、鎘溶出量偏高。

釉上彩產(chǎn)品是在燒成的釉面上加彩色料或貼花紙，經(jīng)700～1 050℃烤燒，使花面牢固地附著在釉層上。由于釉上彩產(chǎn)品的花面是裸露的，花面處理溫度低，鉛、鎘超標(biāo)的可能性最大。色料配方、烤花工藝的不當(dāng)均會(huì)引起產(chǎn)品中大量的鉛、鎘溶出。

2 減少鉛、鎘溶出量的辦法

控制配方的含鉛量，盡量少用碳酸鎘；提高烤燒溫度，或在花紙印刷中加上釉料（俗稱“蓋鉛”）。釉上彩產(chǎn)品的花面設(shè)計(jì)與產(chǎn)品鉛、鎘溶出量有較大的關(guān)系。根據(jù)不同花面產(chǎn)品的鉛、鎘溶出量檢測(cè)，紅色（特別是旗紅）花面面積大時(shí)，鎘超標(biāo)的可能性大；以藍(lán)色調(diào)配成的花面（如深黑、深綠、紫等），鉛超標(biāo)的可能性也較大。在同種原料配方的情況下，花面面積與容器容量（或容器內(nèi)表面面積）比例越大，則鉛、鎘超標(biāo)的可能性越大。例如，出口的扁平類(lèi)（如碟、淺盤(pán)）產(chǎn)品中貼“雪人滿花”花紙，經(jīng)常出現(xiàn)鉛、鎘同時(shí)超標(biāo)。因此，產(chǎn)品花面設(shè)計(jì)中，盡量采用小花朵，線條狀花面，減少花面的實(shí)際面積。有些花面的實(shí)際面積很大，同樣具有鮮紅（旗紅）和藍(lán)色（鈷藍(lán)）的產(chǎn)品并不出現(xiàn)鉛、鎘超標(biāo)，原因是特殊原料配方減少鉛、鎘的加入，“蓋鉛”處理有效，燒成溫度較高。

工廠應(yīng)對(duì)裝窯方法，燒成時(shí)間、燒成溫度，通風(fēng)條件等4個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)按燒成制度進(jìn)行有效的控制。產(chǎn)品裝窯中，疏裝則浪費(fèi)空間，浪費(fèi)燃料，降低產(chǎn)量。密裝則妨礙窯內(nèi)熱氣循環(huán)，不利于產(chǎn)品中分解釋放出的鉛、鎘排出窯外。特別是烤花產(chǎn)品，過(guò)于密裝，或者花面朝下，容易導(dǎo)致鉛、鎘超標(biāo)。花面倒蓋的產(chǎn)品比花面朝上或側(cè)向的產(chǎn)品鉛、鎘超標(biāo)的可能性大。有人做過(guò)試驗(yàn)，將高溫白胎盤(pán)倒蓋住貼滿花的盤(pán)，經(jīng)過(guò)烤燒后進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)白胎盤(pán)的鉛溶出量高于貼滿花的盤(pán)，原因是釋出的鉛沉降（被吸收）在白胎盤(pán)的釉面上。

不同類(lèi)型的產(chǎn)品有著不同形式的燒成/烤燒制度（溫度曲線），溫度曲線的階段溫度和時(shí)間，是依據(jù)不同瓷質(zhì)、不同器型、不同產(chǎn)品裝飾方式而定，通常是通過(guò)試燒或生產(chǎn)的總結(jié)而定。不同窯爐的燒成曲線有所不同。溫度高、時(shí)間延長(zhǎng)、產(chǎn)品鉛、鎘溶出量通常會(huì)降低，但也容易引起質(zhì)量問(wèn)題。溫度偏低，時(shí)間太短，則容易引起產(chǎn)品鉛、鎘溶出量增高。有人認(rèn)為：隧道窯的進(jìn)出窯速度越慢，則產(chǎn)品鉛、鎘溶出量越低。其實(shí)不然，在隧道窯中燒成的“白云陶”釉下彩產(chǎn)品，進(jìn)出窯速度比以往放慢一倍，出窯時(shí)發(fā)現(xiàn)空心器型產(chǎn)品的口沿全部吸附顏色，原因是產(chǎn)品中花面的色劑材料成倍釋放出并沉降在產(chǎn)品口沿上。產(chǎn)品中釋出的鉛、鎘不能像色劑釋出那樣肉眼觀察到，如果燒成/烤燒周期不合理拉長(zhǎng)，也會(huì)引起看不見(jiàn)和意料不到的產(chǎn)品鉛、鎘溶出量超標(biāo)。因此，燒成/烤燒中，應(yīng)保證恰當(dāng)?shù)臏囟群蜁r(shí)間。

窯爐的排氣通風(fēng)，對(duì)產(chǎn)品的鉛、鎘溶出量有直接的影響，特別是釉上彩產(chǎn)品，在烤彩過(guò)程中，窯爐中的氧化氣氛不能保持，則鉛無(wú)法釋出并排出窯外。輥道窯的結(jié)構(gòu)最適宜烤彩產(chǎn)品的氧化氣氛控制，其它的連續(xù)式窯爐，在工藝控制得當(dāng)時(shí)，也能取得較好的烤彩效果。梭式窯爐用于烤彩時(shí)，窯內(nèi)不同位置溫度不太均勻，窯爐特性不利于氧化氣氛的保持，所以不宜采用梭式窯烤燒日用陶瓷釉上彩產(chǎn)品。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，日用陶瓷鉛、鎘溶出量的大小直接關(guān)系到人體健康，必須引起高度重視和認(rèn)真對(duì)待。對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)來(lái)說(shuō)，只有使用合格的原料，加貼質(zhì)量好、符合要求的花紙，采用正確的烤花方式和燒成制度，才能生產(chǎn)出低鉛、鎘或無(wú)鉛、鎘溶出量的陶瓷產(chǎn)品。

1 余端略，劉文茂，余金保.探析日用陶瓷鉛鎘溶出量超標(biāo)的原因及應(yīng)對(duì)措施.中國(guó)陶瓷，2006（1）：61～62

TQ174.73

A

1002－2872（2012）10－0011－02

鄭培烽（1974－），本科，工程師；主要從事產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)工作。