陶瓷色釉料行業(yè)發(fā)展簡況

馬小鵬

(咸陽陶瓷研究設(shè)計院陜西 咸陽712000)

摘要色釉料——原輔材料是陶瓷產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)。筆者介紹了我國色釉料企業(yè)的分布情況，給出了色料、熔塊年用量，比較詳細(xì)介紹了衛(wèi)生潔具、各類陶瓷磚的釉料使用量，對傳統(tǒng)色釉料和陶瓷墨水的發(fā)展特點及動向進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞色釉料陶瓷墨水發(fā)展簡況

作者簡介：*馬小鵬(1959-)碩士，教授級高級工程師，副總工程師；長期從事陶瓷工藝技術(shù)及色釉料方面的開發(fā)研究。

中圖分類號：TQ174.4+5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1目前色釉料行業(yè)概況

1.1色釉料企業(yè)的分布

國內(nèi)色釉料產(chǎn)品的生產(chǎn)制造企業(yè)分布基本在各大傳統(tǒng)瓷區(qū)，華東地區(qū)有宜興的江蘇拜富集團(tuán)、福祿(Ferro)蘇州新型材料有限公司等；華南地區(qū)主要集中在廣東省的佛山和潮州兩地區(qū)，有廣東三水大鴻制釉有限公司、 佛山市大宇新型材料有限公司、佛山市正大制釉有限公司、廣東萬興無機(jī)顏料有限公司、中山市華山陶瓷原料公司和潮州市的三原實業(yè)有限公司、廣東省潮州市豐業(yè)實業(yè)有限公司、潮州市化工一廠等；東南地區(qū)有福建省泉州市力科陶瓷材料有限公司以及晉江色釉料公司等。中南地區(qū)有景德鎮(zhèn)大千陶瓷色釉料有限公司、醴陵科興實業(yè)有限公司等。北方地區(qū)主要集中在山東淄博，這里分布著規(guī)模不同的熔塊企業(yè)至少在30家以上，淄博地區(qū)年產(chǎn)熔塊量可達(dá)到全國產(chǎn)量的40%～50%，是我國陶瓷用熔塊的最大產(chǎn)地之一，另外還有淄博福祿新型材料有限公司、山東炳坤騰泰陶瓷科技有限責(zé)任公司、淄博裕鼎陶瓷有限公司、淄博福星陶瓷色釉料有限公司等企業(yè)。中原地區(qū)有河南科海陶瓷科技有限公司。

國外著名色釉料企業(yè)有西班牙的陶麗西(TORRECID)、愛斯瑪格拉斯、莊興-萬豐、卡羅羅比，美國的福祿(Ferro)、卡羅比亞等。陶瓷墨水主要集中在西班牙，目前有8～9個公司可供陶瓷墨水，意大利約有4個公司，總體上看西班牙陶瓷墨水研發(fā)與生產(chǎn)處于領(lǐng)先水平，意大利緊跟其后。

我國擁有色釉料及原輔材料企業(yè)2000多家，行業(yè)中較有獨立開發(fā)能力、規(guī)模較大、在國內(nèi)外有一定影響力的知名企業(yè)有50多家，其產(chǎn)品質(zhì)量大致達(dá)到國際市場上同行業(yè)產(chǎn)品的相當(dāng)水平。

1.2色釉料年產(chǎn)量

我國是陶瓷生產(chǎn)大國，建筑衛(wèi)生陶瓷和日用瓷產(chǎn)量占世界總量的60%以上，2014年陶瓷磚產(chǎn)量約100億m2，衛(wèi)生潔具產(chǎn)量約2億件，日用陶瓷在300億件左右。巨大的產(chǎn)出需要更多的色釉料和原輔材料，根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，我國建筑衛(wèi)生陶瓷用熔塊年用量約為200萬t，色料4萬～5萬t，2015年國內(nèi)陶瓷噴墨打印機(jī)將達(dá)到2500～3000臺，陶瓷墨水的用量很快會達(dá)到3萬t。陶瓷噴墨打印機(jī)的廣泛使用，將使傳統(tǒng)釉用色料用量減少。

1.3當(dāng)前的釉料種類、用量等簡況

衛(wèi)生潔具均為施釉產(chǎn)品，墻地磚中除傳統(tǒng)拋光磚、劈開磚不施釉外，內(nèi)外墻磚、有釉地磚、拋釉磚、超平釉磚、微晶磚等均使用釉料，特別是熔塊用量巨大。

通過對有代表性衛(wèi)生陶瓷生產(chǎn)企業(yè)的調(diào)研，我國衛(wèi)生潔具絕大多數(shù)(約90%)使用乳白釉，透明釉約占10%。色釉很少，國內(nèi)銷售的產(chǎn)品不會超過產(chǎn)量的0.3%，外銷時略多占2.5%左右。釉料基本是生料釉，但大多數(shù)配方添加3%～7%的熔塊以調(diào)節(jié)溫度。施釉量(干釉)因品種差異而不同，如連體坐便器施釉量為3.0～3.5kg、分體坐便器為2.5kg左右、水箱約為1.0kg、洗面器為1.6～2.0kg、立柱為0.8～1.0kg、水槽為1.9kg左右、蹲便器為1.2kg左右、小便器為2.0～2.5kg。施釉厚度約為0.8mm。燒后釉面缺陷主要表現(xiàn)為釉臟、波紋、針孔、缺釉、斑點(含色斑、鐵斑、窯斑等)、釉薄和流釉。白釉成本為2500～3400元/t。

陶瓷磚產(chǎn)量大，花色品種繁多，是釉料、熔塊、色料、陶瓷墨水的主要使用對象。各類磚每平米釉料用量(干釉)情況為： 內(nèi)墻磚底釉約為0.5kg、面釉約為1kg；外墻磚一般而言底釉約為0.25kg、面釉約為0.5kg；有釉地磚中全拋釉磚底釉約為0.25kg、面釉約為0.25kg；超平釉磚底釉約為0.25kg、面釉約為0.75kg；拋晶釉磚底釉約為0.25kg、面釉約為2kg。目前有釉地磚上使用的釉料成分85%以上為生料，很少加入熔塊。超平釉磚、拋光釉磚、微晶釉磚中只有微晶釉磚使用熔塊。拋光磚這幾年漸漸被全拋釉磚、拋晶釉磚替代了，僅保有15%左右，但當(dāng)前已出現(xiàn)增量趨勢。較大規(guī)格磚的圖案基本是由噴墨打印完成的，每平米磚墨水用量為50～80g，依主色深淺使用量有別。國產(chǎn)墨水售價為5.8～6.5萬元/t、進(jìn)口售價均為8萬元/t，鋯白熔塊售價為4800～5500元/t,鈦白熔塊約為2600元/t,透明熔塊為3800～4500元/t，底釉為2500～3200元/t。

2當(dāng)前色釉料和陶瓷墨水發(fā)展的特點

2.1釉料方面

開發(fā)綠色環(huán)保色釉料產(chǎn)品。日用陶瓷用高光澤度無鉛釉和無鉛熔塊釉、骨質(zhì)瓷用高耐酸耐堿性無鉛熔塊釉、適用于二次燒成用的無鉛無鋅透明熔塊釉、無鉛琉璃釉、無鉛無鎘陶瓷釉上顏料等都是按照綠色環(huán)保要求研究開發(fā)的。

釉料品種更加齊全。除傳統(tǒng)的透明釉、乳白釉外，仿天然石材紋樣釉、各種干粒熔塊、木紋釉、超平釉、防滑釉、彩色變色玲瓏釉、綠彩金星釉、金屬釉、全拋釉等不斷被開發(fā)出來。

功能性釉料受市場歡迎。如智潔釉、超平滑釉、防靜電釉、抗菌釉、非放射性環(huán)保蓄能發(fā)光釉等。

資源循環(huán)利用、采用尾礦礦渣生產(chǎn)色釉料。用鐵、鈦含量高的礦泥制作黑色料、用天然礦石替代原來的化工原料制作色料、用含鈦爐渣制作陶瓷釉、利用黃金尾礦生產(chǎn)陶瓷色釉。長沙理工大學(xué)承擔(dān)多項利用含有Cr+6的礦渣研制色料，取得了較好的結(jié)果和經(jīng)濟(jì)效益。這些成果不僅利于環(huán)保還可降低生產(chǎn)成本，有利于陶瓷行業(yè)健康、全面、可持續(xù)的發(fā)展。

理論指導(dǎo)試驗科學(xué)配比是技術(shù)工作者應(yīng)掌握的好方法。由設(shè)定的釉料物化性能指標(biāo)計算各原料之配比，該方法由已知各原料物化參數(shù)來推導(dǎo)出配方，再進(jìn)行試驗調(diào)整，是一種比較科學(xué)的試驗方法。要熟練應(yīng)用這種技術(shù)，首先應(yīng)知道對釉料的基本因素要求，如坯釉的適應(yīng)性；釉水的粘度適當(dāng)，易于生產(chǎn)操作；釉料比坯體有較低的熱膨脹系數(shù)，一般控制在低于20%左右；滿足耐酸堿性基準(zhǔn)的要求；沒有易產(chǎn)生氣泡、針孔的因素；日用陶瓷釉料與印花紙的適應(yīng)性好；熔融時有適當(dāng)?shù)母邷卣扯龋粺嵴鸱€(wěn)定性好；良好的釉面；機(jī)械強(qiáng)度高；Pb,Cd溶出符合要求；成本低等。

其次了解各原料的基本作用，如SiO2是瓷釉中的主要成分。組成中增加 SiO2的含量，熔融溫度增高，熱膨脹性和高溫流動性降低，硬度和強(qiáng)度增加，耐酸堿性也是增強(qiáng)的。但是，用量超過一定的范圍，就會造成燒成不足，釉面失光。B2O3與SiO2按一定比例共同形成的硼硅酸鹽瓷釉，有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。堿金屬氧化物能降低釉的彈性模數(shù)，提高釉的彈性。ZrO2和Al2O3可形成玻璃網(wǎng)絡(luò)的中間體，能有效地提高化學(xué)穩(wěn)定性、熔融溫度、高溫粘度和硬度，降低釉的熱膨脹系數(shù)，有效地防止龜裂等。同樣B2O3對提高釉的彈性非常有利。堿金屬氧化物對瓷釉的耐酸性能影響最大，且K2O>Na2O>Li2O，所以用Li2O來代替部分K2O和Na2O則會改善瓷釉耐酸性能。一般四價氧化物如 SiO2、TiO2等能提高瓷釉的化學(xué)穩(wěn)定性，增強(qiáng)瓷釉的耐腐蝕性。二價金屬氧化物中，BaO對瓷釉的耐堿性能破壞最強(qiáng)烈，MgO和CaO次之，當(dāng)然，Al2O3、堿金屬和堿土金屬等對釉面的外觀也有非常大的影響。

2.2色料方面

用新合成方法開發(fā)色料。傳統(tǒng)的氧化物混合裝缽煅燒合成雖然是主要生產(chǎn)工藝，然而化學(xué)法合成、水熱合成法合成能夠得到更理想的顏色和顆粒分布。

傳統(tǒng)色料生產(chǎn)企業(yè)為墨水制造商提供納米級色料。當(dāng)前一些色料生產(chǎn)企業(yè)選擇幾個品種，經(jīng)超細(xì)加工后為陶瓷墨水企業(yè)提供色料。

干混色料用量逐漸增加。對色料表面進(jìn)行改性，提高其分散性和流動性，直接干混即可使用。色料使用領(lǐng)域會更加寬闊。除陶瓷行業(yè)外，在塑料、涂料、油漆等傳統(tǒng)領(lǐng)域開始使用，發(fā)揮無機(jī)顏料耐腐蝕、耐光照、持久不變色等特有性能。

2.3陶瓷墨水方面

我國的陶瓷噴墨打印是2009年 5月首次于杭州諾貝爾陶瓷公司的一次燒成墻磚上應(yīng)用成功的，噴墨打印技術(shù)與陶瓷墨水技術(shù)的結(jié)合，是陶瓷裝飾技術(shù)的一次革命，對陶瓷磚的設(shè)計、生產(chǎn)、應(yīng)用等整個價值鏈將產(chǎn)生巨大影響。近兩年，國產(chǎn)陶瓷墨水和設(shè)備的研制都取得了長足的進(jìn)步和驕人的成績，陶瓷噴墨打印技術(shù)在我國市場全面鋪開。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國在線運行的噴墨機(jī)已超過2000臺以上，未來會成為使用最多的國家。

陶瓷墨水由陶瓷色料粉體、溶劑、分散劑、結(jié)合劑、表面活性劑、其他輔料組成。制造方法分為3種：

1)溶膠法。溶膠凝膠法是制備超細(xì)粉體和納米材料的一種濕化學(xué)方法，已經(jīng)獲得廣泛應(yīng)用， 工藝技術(shù)也已經(jīng)成熟；

2)分散法。分散法是最常用的方法，一般是將陶瓷粉末與分散介質(zhì)球磨混合后再超聲分散，獲得穩(wěn)定的懸浮液；

3)反相微乳液法。利用反相膠束微反應(yīng)器的特殊尺寸及反應(yīng)空間來制備納米粒子，利用反相微乳液制備的陶瓷墨水粒徑一般在幾納米到幾十納米之間，分散性極好，并且可以長期穩(wěn)定保存，很好地滿足了噴射打印對顆粒度、分散性、 穩(wěn)定性的要求。

當(dāng)前，歐洲廠商已將顏色通道擴(kuò)展到12色，西斯特姆等公司的裝備分別應(yīng)用于噴墨、噴釉和噴干粉。我國的設(shè)備商也推出了8色數(shù)字噴墨噴釉一體機(jī)，實現(xiàn)噴墨和噴釉功能。新型陶瓷墨水的發(fā)展趨勢是：

1)開發(fā)特殊裝飾效果的陶瓷墨水(功能墨水)。該墨水能使瓷磚達(dá)到如經(jīng)傳統(tǒng)施釉一般的釉面裝飾效果，如可達(dá)到：閃光釉、啞光釉、下陷釉、金屬釉、亮光釉、白花釉等。通過陶瓷噴墨打印噴頭將功能墨水直接通過噴頭噴射到瓷磚表面，呈現(xiàn)出特殊的裝飾效果，可省去施釉線繁雜的工序與設(shè)備。

2)大力開發(fā)水性陶瓷墨水。目前陶瓷墨水都是油性的，隨著環(huán)保的要求，水性陶瓷墨水必將是未來的發(fā)展主流趨勢。主要開發(fā)水性陶瓷顏料墨水和水性釉料墨水。

3對色釉料產(chǎn)品的質(zhì)量及技術(shù)指標(biāo)要求

色釉料產(chǎn)品是陶瓷產(chǎn)品制造過程中的原輔材料而非終端制品，質(zhì)量監(jiān)督檢驗部門不進(jìn)行抽樣檢查，在質(zhì)量控制方面可參考《陶瓷用熔塊》GB/T29758-2013國家標(biāo)準(zhǔn)、《建筑衛(wèi)生陶瓷用釉料》JC/T1046.1-2007和《建筑衛(wèi)生陶瓷用色料》JC/T1046.2-2007行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

《陶瓷用熔塊》國家標(biāo)準(zhǔn)中對產(chǎn)品的技術(shù)要求有雜質(zhì)、粒度和厚度、含水率、試燒表面質(zhì)量、色差、體膨脹系數(shù)、軟化點、高溫流動性、可溶性鉛鎘含量、放射性核素限量；《建筑衛(wèi)生陶瓷用釉料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中產(chǎn)品質(zhì)量的要求有外觀、含水率、篩余量、色差、體膨脹系數(shù)、放射性核素限量、鉛鎘含量、凈含量；《建筑衛(wèi)生陶瓷用色料》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中產(chǎn)品質(zhì)量的要求有外觀、含水率、篩余量、色差、顆粒分布、PH值、放射性核素限量、鉛鎘含量、凈含量。

4結(jié)語

陶瓷用色釉料是生產(chǎn)過程不可或缺的原輔材料。向陶瓷制造企業(yè)提供性能穩(wěn)定、使用方便、價格合理的產(chǎn)品是色釉料企業(yè)的使命。及時了解本行業(yè)發(fā)展動態(tài)、掌握用戶要求，不斷創(chuàng)新，才能在激烈的市場競爭中取得份額，使企業(yè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。

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