翟新崗 袁 鵬 李秀軍 高 博

(德州市樂華陶瓷潔具有限公司 山東 德州 253000)

在衛(wèi)生陶瓷日常生產(chǎn)中，企業(yè)經(jīng)常會遇到漿料質量評價的問題。由于行業(yè)缺乏必要的、統(tǒng)一的評價方法和評價標準，泥漿出現(xiàn)問題后原料車間和成形車間經(jīng)常會出現(xiàn)推諉，問題界定不清現(xiàn)象。

從穩(wěn)定生產(chǎn)和提高泥漿質量角度出發(fā)，為評價衛(wèi)生陶瓷漿料質量的優(yōu)劣、改進泥漿質量提供開發(fā)方向，迫切需要制訂一套科學、系統(tǒng)的漿料質量評價體系。

漿料質量對衛(wèi)生陶瓷企業(yè)來說至關重要，同時，漿料對產(chǎn)品的外觀質量和內(nèi)在性能都有重要影響，所以漿料在衛(wèi)生陶瓷行業(yè)中的重要性不言而喻。從企業(yè)自身發(fā)展和行業(yè)進步角度來看，在衛(wèi)生陶瓷行業(yè)中制定規(guī)范的漿料質量評價方法，可以不斷改善和提高泥漿品質。

本研究所涉及的內(nèi)容目前在國內(nèi)尚未見公開報道，屬行業(yè)內(nèi)首創(chuàng)。筆者所述評價體系存在的一些不足和缺陷之處，敬請業(yè)內(nèi)專家學者批評指正。

1 漿料質量評價體系的構成

1.1 評價方案和評價指標設計

漿料質量評價體系的內(nèi)容必須全面、系統(tǒng)、科學、可量化，既要反映出泥漿的使用性能，又要方便指導生產(chǎn)。因此，漿料質量評價體系設計了以下4個方面的指標進行評價：

1)強制性指標。本系列指標為制約性指標，漿料必須全部達標。這些指標對產(chǎn)品質量有重大影響，包括熱穩(wěn)定性、抗凍性、抗裂性、耐荷重性。任何一項指標不達標，泥漿總體評價為不合格，停止后續(xù)指標評價，總得分為50分。

2)漿料質量指標。本系列指標均可量化評分，是反映泥漿質量的主要指標項目，得分占評價體系總得分的權重為75%。

3)漿料使用性能指標。本系列指標可定性評分，無法量化，主要考察成形車間注漿工人對泥漿使用性能的反饋，由成形車間主任負責評分，最終結果取各車間評分的算術平均值。由于該指標主觀性較強，所以本系列指標得分占評價體系總得分的權重為10%。

4)工藝調(diào)查指標。本系列指標是實驗室安排專人對泥漿性能進行隨機抽查的結果，用來完善3)漿料使用性能指標之不足。同樣本系列指標受調(diào)查對象影響較大，得分占評價體系總得分的權重僅為15%。

1.2 評價體系得分計算方法和評價頻次

本評價體系評分均采用百分制，上述1.1中的2)，3)，4)各項指標滿分均為100分。在1)項指標均達標的前提下，2)，3)，4)項指標的實際得分乘以各自的權重系數(shù)，得到漿料質量評價的總得分。計算公式如下：

評價總得分=漿料質量指標得分×75%+漿料使用性能指標得分×10%+工藝調(diào)查指標得分×15%

漿料質量評價至少每月評價一次，以便及時發(fā)現(xiàn)問題加以改進。

1.3 泥漿質量評價等級分類

根據(jù)評價總得分情況，按以下等級對泥漿質量進行劃分：

優(yōu)秀級：≥90分;

良好級：≥80分;

中等級：≥70～80分;

一般級：≥60分;

較差級：≥50分。

2 強制性指標評價內(nèi)容和評價標準

2.1 熱穩(wěn)定性(抗熱震性)

該指標為重要指標，反映了產(chǎn)品承受溫度急劇變化而不開裂的能力，直接影響產(chǎn)品的使用穩(wěn)定性，在北方寒冷地區(qū)該指標尤為重要。

2.1.1 熱穩(wěn)定性評價標準的制定

關于熱穩(wěn)定性，《衛(wèi)生陶瓷》國家標準未作明確要求。參考國家標準GB/T 3532-2009《日用瓷器》，特大型陶瓷產(chǎn)品，熱穩(wěn)定性應達到160 ℃至20 ℃熱交換一次不裂。但在實際生產(chǎn)中，衛(wèi)生陶瓷泥漿很難穩(wěn)定滿足140 ℃溫差不裂。衛(wèi)生陶瓷不是日用瓷器，雖然熱穩(wěn)定性標準沒必要制定的像日用陶瓷一樣高，但在寒冷的冬天，也會出現(xiàn)把熱水澆到冰冷的陶瓷制品上的極端情況，所以衛(wèi)生陶瓷的熱穩(wěn)定性至少應滿足100 ℃溫差熱交換一次不裂。

結合目前生產(chǎn)實際情況，本評價體系確定的熱穩(wěn)定性標準為：厚度小于13 mm、尺寸大于10 cm×10 cm未上釉的瓷坯試片，140 ℃至20 ℃熱交換一次不裂。

2.1.2 熱穩(wěn)定性檢測方法

參考國家標準GB/T 3298-2008《日用陶瓷器抗熱震性測定方法》，本著方便、快速、高效、可日常監(jiān)測的目的，本研究設定的檢測方法為：采用石膏模制作泥漿試片，要求試片燒成后厚度小于13 mm、尺寸大于10 cm×10 cm，未上釉；該試片在生產(chǎn)窯爐中燒成后，將檢測無裂紋的試樣放置在140 ℃烘箱中恒溫加熱30 min，保溫結束后，在15 s內(nèi)快速把試樣垂直投入20℃±2℃的足量水中，浸泡10 min(保證溫差120 ℃以上)，水面要高出試片至少20 mm，投入試片后水溫上升不應超過4 ℃；然后取出試樣擦干水，用紅墨水擦拭試樣表面，查看表面是否有裂紋或破損。

2.2 抗凍性

在北方寒冷地區(qū)，衛(wèi)生陶瓷制品還需滿足抗凍性。參照國家標準GB/T 3532-2009《日用瓷器》中“6.8節(jié)：從冰箱到烤箱適應性測定”，衛(wèi)生陶瓷也很有必要增加類似檢測項目，以考察產(chǎn)品在極端使用環(huán)境中是否會開裂。結合衛(wèi)生陶瓷的實際情況，本研究確定的抗凍性標準為：長時間冷凍試片后，從冰箱中取出投入到熱水中，一次冷熱交換不裂。

參考國家標準GB/T 3810.12-2006《抗凍性的測定》，本研究采用的泥漿抗凍性檢測方法為：選擇尺寸適當?shù)膯蚊嫔嫌缘脑嚻?，試片尺寸不小?0 cm×10 cm，試樣不少于3組，用紅墨水擦拭試片，檢查試片表面是否有裂紋,確認試片是否完好。先用煮沸法讓試片吸水至飽和，然后將試片放入冰箱中(-18 ℃左右)冷凍16 h，冷凍后快速置于足量的熱水(90℃±2 ℃，自來水)中。浸泡15 min后取出并擦干水，用紅墨水擦拭試片，查看表面是否有裂紋并作記錄。

2.3 抗裂試驗

根據(jù)國家標準GB 6952-2005《衛(wèi)生陶瓷》測試方法，選擇單面有釉的未裂試片，浸入氯化鈣與水質量相等的溶液中，在110 ℃±5 ℃煮沸90 min，迅速投入2～3 ℃的冰水中急冷5 min ,然后把試樣浸入2倍體積水的墨水溶液中浸泡2 h，查看是否有裂紋。合格標準：抗裂試驗無坯裂、無釉裂。

2.4 耐荷重性

按照國家標準GB 6952-2005《衛(wèi)生陶瓷》所述方法進行檢測，使用荷重測試儀進行檢測，國標要求2.2 kN壓力下陶瓷產(chǎn)品無裂紋。根據(jù)筆者長期生產(chǎn)實踐經(jīng)驗可知，本研究確定的連體坐便器耐荷重性合格標準為：在500 kg壓力下保持10 min，衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品無裂紋、無變形。

3 泥漿質量指標評價內(nèi)容和評價標準

本系列各項評價指標均可以量化、打分，客觀性較強，更因為這是泥漿質量重要的衡量指標，所以作為主要評分項，在整個評價體系中占的權重較高，為75%。

本系列評價指標內(nèi)容主要考察指標包括：泥漿收縮率、吸水率、收坯率(僅考察技術熟練程度為中等的注漿員工)、干坯抗折強度、瓷坯抗折強度、開裂試驗時間、吸漿速度穩(wěn)定性、泥漿毛孔試驗情況、泥漿參數(shù)穩(wěn)定情況等。

本系列評價指標總分為100分，各具體指標評分細則如下：

3.1 泥漿收縮率

泥漿收縮率是一個重要指標，直接關系到產(chǎn)品的尺寸和規(guī)整度問題。根據(jù)本公司泥漿實際情況，泥漿收縮率設定的控制范圍為11.0%～12.0%，理想控制范圍為11.6%～11.8%。收縮率指標所占的評價分值為15分。

檢測方法：將泥漿注入石膏模，在實驗室環(huán)境中吸漿120 min后開模，石膏模上刻有150 mm長度刻度線，待試片完全干燥后測量干燥收縮率，然后入窯爐燒成，測量燒成收縮率，最后計算出總收縮率。

評分細則如下：

收縮率<11.0%，得分為該指標滿分分值的(以下簡稱：得分為)0；

11.0%≤收縮率<11.2%，得分為50%；

11.2%≤收縮率<11.4%，得分為70%；

11.4%≤收縮率<11.6%，得分為90%；

11.6%≤收縮率≤11.8%，得分為100%；

11.8%<收縮率≤12.0%，得分為80%；

收縮率>12.0%，得分為0(約束性指標，超標得0分)。

3.2 產(chǎn)品吸水率

根據(jù)《衛(wèi)生陶瓷》國家標準要求，瓷質衛(wèi)生陶瓷吸水率要求≤0.50%。本研究確定的吸水率目標控制范圍是0.20%～0.30%，因為吸水率太低則意味著要多消耗能源。

吸水率檢測采用國家標準GB 6952-2005《衛(wèi)生陶瓷》中的檢測方法：選取單面帶釉的成瓷試片，采用煮沸法煮沸2 h，然后浸泡20 h，最后計算出吸水率。吸水率指標所占的評價分值為15分。

評分細則如下：

吸水率≤0.1%，得分為80%；

0.10%<吸水率<0.20%，得分為90%；

0.20%≤吸水率≤0.30%，得分為100%；

0.30%<吸水率≤0.40%，得分為70%；

0.40%<吸水率≤0.50%，得分為40%；

吸水率>0.50%，得分為0(強制性指標，超標得0分)。

3.3 收坯率

該指標直接采用人力資源部統(tǒng)計數(shù)據(jù)。技術熟練的老員工和技術較差的新員工(新員工判定標準：進廠注漿時間在一年以內(nèi))收坯率數(shù)據(jù)代表意義不大，不能真實反映泥漿質量的好壞。本評價體系只統(tǒng)計技術熟練程度為中等員工的(進廠注漿時間在1年以上、3年以下)收坯率，收坯率目標為85%。

收坯率應該考核整個分廠，這樣數(shù)據(jù)才有意義。如果只固定考核某一區(qū)域，則存在較大的取樣風險，因為同一分廠不同車間、不同班組、不同區(qū)域之間收坯率存在較大的差距。只有統(tǒng)計樣本足夠大，統(tǒng)計數(shù)據(jù)才有意義，才更能反映存在問題。

每個成形車間提供10個成形工號，這些工號所做產(chǎn)品應有一定的普遍性和代表性。收坯率計算方法為：本單個工號上漿的石膏模具數(shù)×每月實際上漿天數(shù)=理論收坯數(shù)，以該工號每月實際交坯數(shù)/理論收坯數(shù)=收坯率。

收坯率對成形車間的產(chǎn)量和質量有重大影響，是重點考核內(nèi)容，所占評價分值最高，為25分，同時本指標設置加分項。

評分細則如下：

收坯率≤70%，得分為60%；

70%<收坯率<75%，得分為70%；

75%≤收坯率<80%，得分為80%；

80%≤收坯率<85%，得分為90%；

85%≤收坯率<90%，得分為100%；

90%≤收坯率<95%，得分為105%；

收坯率≥95%，得分為110% 。

3.4 干坯抗折強度

為了提高衛(wèi)生陶瓷生坯強度，減少員工在后續(xù)搬運和運輸過程中造成坯體的破損，方便下面工序操作，所以專門考核此指標，其所占評價分值為10分。

根據(jù)本公司實際測量值并結合其他產(chǎn)區(qū)潔具廠的檢測值，本評價體系確定干坯抗折強度指標≥3.0 MPa,期望目標是抗折強度能達到3.5 MPa。在其他參數(shù)穩(wěn)定的情況，鼓勵適當提高生坯強度，因此本指標也設置加分項。

評分細則如下：

抗折強度<3.0 MPa，得分為50%(非約束性指標，不做零分處理)；

3.0 MPa≤抗折強度<3.2 MPa，得分為70%；

3.2 MPa≤抗折強度<3.4 MPa，得分為90%；

3.4 MPa≤抗折強度≤3.5 MPa，得分為100%；

3.5 MPa<抗折強度≤3.7 MPa，得分為105%。

抗折強度>3.7 MPa，得分為110%。

3.5 泥漿開裂時間

使用專用的石膏模具，測量生產(chǎn)用泥漿的開裂時間，此指標反映泥漿抗拉強度大小及收縮快慢情況，可側面衡量濕坯脫模后是否容易出現(xiàn)裂紋。泥漿開裂時間主要受泥漿性能及參數(shù)、測試模具結構和模具干濕度、注漿環(huán)境溫濕度的影響。對于固定的開裂試驗石膏模來說，開裂時間主要受泥漿性能和參數(shù)的影響，在一定范圍內(nèi)開裂時間越長越好。該指標為重要指標，其所占的評價分值為15分，同樣設有加分項。

本研究確定的檢測方法為：使用開裂試驗專用石膏模，吸漿60 min后開模。需要特別說明的是：開模時間完全取決于泥漿本身的吸漿時間的長短，以開模后泥漿試條有一定的挺實硬度為準。開模后查看試條窄縫處是否有裂紋。若開模后泥漿試條未發(fā)現(xiàn)裂紋，則敞開上模，用風扇直吹，直到出現(xiàn)開裂，記錄試條開裂的時間。理想的泥漿開裂時間為70～75 min。使用同一桶生產(chǎn)泥漿，在實驗室(條件相對恒定)和成形車間(固定同一個位置)同步平行做開裂試驗，以成形車間所測定數(shù)據(jù)為準，實驗室測定數(shù)據(jù)作為對比參照數(shù)據(jù)，以考察泥漿變化情況。

評分細則如下：

開裂時間<60 min, 得分60%；

60 min≤開裂時間<65 min，得分80%；

65 min≤開裂時間<70 min，得分90%；

70 min≤開裂時間<75 min，得分100%；

開裂時間≥75 min,得分110%。

3.6 吸漿速度

實驗室安排專人每日在成形車間環(huán)境內(nèi)使用生產(chǎn)泥漿做吸漿厚度試驗，使用圓形坩堝狀石膏模，每日加入相同容積的生產(chǎn)用泥漿，單面吸漿90 min(以大生產(chǎn)實際吸漿時間為參考)后放出余漿，打開風扇直吹，鞏固60 min，測量濕坯吸漿厚度。測量位置取中間部位同一高度、3個不同位置坯體厚度，結果取3個數(shù)值的算術平均值。

我們預期的控制目標是：在一個相對短的評價周期內(nèi)(比如一周)，泥漿吸漿速度應相對穩(wěn)定，以有利于成形員工操作，不能忽快忽慢。根據(jù)我們的長期研究經(jīng)驗可知，泥漿吸漿厚度波動范圍應小于0.4 mm。因此,通過考察吸漿厚度波動范圍(下面簡稱波動范圍)來評估此指標，此指標所占的評價分值為10分。

評分細則如下：

波動范圍<0.4 mm,得分為100%；

0.4 mm≤波動范圍<0.7 mm，得分90%；

0.7 mm≤波動范圍<1.0 mm，得分75%；

1.0 mm≤波動范圍<1.3 mm，得分60%；

1.3 mm≤波動范圍<1.6 mm，得分30%；

1.6 mm≤波動范圍，得分為0(吸漿速度波動太大，生產(chǎn)無法穩(wěn)定，作0分處理)。

3.7 泥漿參數(shù)

制坯穩(wěn)定的一個必要條件是泥漿的各項參數(shù)每日變化不大。因此，本評價體系關注并考察該項指標。但泥漿的所有參數(shù)只是為了保證容易收坯，在前面3.3中已考核了收坯率，所以此指標占的分值略微降低，所占評價分值為10分。

由于泥漿參數(shù)較多，考察全部參數(shù)不現(xiàn)實且意義不大，因此本研究只考察容重、流速和觸變(波美濃度計法)3個參數(shù)。以7天為一個評價周期，考察這一周內(nèi)3項參數(shù)的變化情況。

評分細則如下：

1)泥漿容重變化小于0.005 g/cm3，流速變化小于5 s,觸變波動小于0.5，得分為100%(有任一項不符合，得分扣5%，下同)；

2)泥漿容重變化小于0.010 g/cm3，流速變化小于10 s,觸變波動小于1.0，得分80%～90%；

3)泥漿容重變化小于0.015 g/cm3，流速變化小于15 s,觸變波動小于1.5，得分60%～70%；

4)泥漿容重變化小于0.020 g/cm3，流速變化小于20 s,觸變波動小于2.0，得分20%。

4 漿料使用性能指標評價內(nèi)容和評價標準

同一種泥漿，因員工技術熟練程度不同、產(chǎn)品型號不同、區(qū)域溫濕度不同、模具干濕度不同等因素，都會導致反饋結果有較大偏差甚至完全相反。因此，本評價體系納入漿料使用性能指標進行考核，但因該指標數(shù)據(jù)主觀性太強，所以分值權重相對降低，只占總得分的10%，以保證整體評價結果的客觀性。

本系列評價指標的調(diào)查對象為成形車間主任，分別打分，結果取所有調(diào)查對象的平均值。車間主任代表本車間所有員工，數(shù)據(jù)統(tǒng)計的代表意義應該更大一些。當然，為了避免此處的人為誤差，下面還專門補充增加了對一線員工的實際調(diào)查統(tǒng)計。

4.1 收坯情況

以各車間整體收坯率數(shù)據(jù)為準，與上述3.3的收坯率統(tǒng)計方法不同。該項指標為漿料使用性能指標的主要評分項，所占的分值比較較高，分值為40分。收坯率計算方法為：本車間所有注漿的石膏模具數(shù)×每月實際上漿天數(shù)=理論收坯數(shù)，以車間每月實際交坯數(shù)/理論收坯數(shù)=收坯率。

評分細則如下：

收坯率<60%，得分該該項滿分分值的40%；

收坯率<65%(60%～65%)，得分該該項滿分分值的50%；

收坯率<70%(65%～70%)，得分該該項滿分分值的60%；

收坯率<75%(70%～75%)，得分該該項滿分分值的70%；

收坯率<80%(75%～80%)，得分該該項滿分分值的90%；

收坯率<85%(80%～85%)，得分該該項滿分分值的100%；

收坯率<90%(85%～90%)，得分該該項滿分分值的105%；

收坯率≥90%，得分該該項滿分分值的110%；

4.2 其他情況

裂紋情況：察看開模后坯體表面裂紋情況，主要考察膽內(nèi)裂紋、管道裂紋、水箱裂紋等。

爛坯情況：察看濕坯在成形車間烘干一晚后，第二天無法補救、只能丟掉的爛坯的情況。

察看其他吸漿快慢、收水快慢、雜質多少等情況。評分細則見表1 。

表1 漿料使用性能指標評分表

5 工藝調(diào)查指標的評價內(nèi)容和評價標準

考慮到成形車間管理人員的反饋信息的主觀性較強，有時未必能真正反映了一線員工的真實情況，因此，有必要專門安排人去調(diào)查實際的注坯情況。該指標所占分值為15分，超過漿料使用性能指標的權重，以保證評價結果的可靠性。

每個成形班隨機選定2條生產(chǎn)線為調(diào)查對象，但該生產(chǎn)線員工不應是新員工，至少應該為從事注漿工作6個月以上的員工。本研究設想的方案是：到車間現(xiàn)場去查看員工的爛坯情況、開模后濕坯裂紋情況，以及收坯率情況、吸漿情況等。通過掌握第一手資料，以保證評價結果的客觀性。每條生產(chǎn)線的具體的評分細則見表2 。

表2 工藝調(diào)查指標評分表

根據(jù)本公司實際收坯情況、燒成質量情況，并結合外界氣候情況，本評價體系具體指標參數(shù)、評分細則應每半年更新、調(diào)整一次。

6 結語

衛(wèi)生陶瓷漿料質量評價是個復雜的問題，涉及部門較多，而且很多數(shù)據(jù)還難以量化，編寫一個統(tǒng)一的評價方法確實難度很大。本研究所述漿料評價體系，是筆者根據(jù)本公司實際情況及多年生產(chǎn)經(jīng)驗綜合編制而成，因作者水平有限，所以難免有不足或缺失之處，但對國內(nèi)衛(wèi)生陶瓷企業(yè)具有一定參考借鑒意義。筆者期望能起到拋磚引玉的作用，能有更多的業(yè)內(nèi)人士關注和研究漿料質量的評價工作，共同促進潔具行業(yè)的進步。