詹建懷

摘 要：本文探討了日用玻璃陶瓷的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，包括分析日用玻璃陶瓷的特性，與日用陶瓷特性的比較。重點(diǎn)研究了產(chǎn)品研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的主要環(huán)節(jié)，為研發(fā)、創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供思路。

關(guān)健詞：日用玻璃陶瓷；研發(fā)；產(chǎn)業(yè)化

1 引言

日用玻璃陶瓷是一種采用玻璃陶瓷材質(zhì)、具備日用（包括可以用于接觸食物）特性和功能的器具，如盤、碗、杯、碟、匙、壺、鍋等。

GB/T 30771-2014《日用玻璃陶瓷》標(biāo)準(zhǔn)的術(shù)語和定義中，對玻璃陶瓷的定義為“由結(jié)晶相和玻璃相構(gòu)成的一類復(fù)合材料，一般通過對玻璃進(jìn)行適當(dāng)加熱處理以使玻璃體內(nèi)產(chǎn)生足量結(jié)晶相而獲得”；對日用玻璃陶瓷的定義為“供日常使用的玻璃陶瓷制品”[1]。

玻璃是一種非晶態(tài)的無機(jī)非金屬材料，玻璃陶瓷是由足量微晶和玻璃構(gòu)成的復(fù)相無機(jī)材料。玻璃陶瓷由結(jié)晶相和玻璃相二者構(gòu)成，其原料也比普通玻璃更復(fù)雜。在復(fù)合材料中加入易于誘導(dǎo)析晶的物質(zhì)（如氟化物材料）時(shí)，有利于結(jié)晶相形成，在適當(dāng)溫度環(huán)境中，晶體得以生長。具有足量結(jié)晶相的玻璃陶瓷相對普通玻璃，在力學(xué)性能和抗熱震性等方面有較大變化和改善。這種變化和改善，可使制品的功能和特性變化和提升。

玻璃和陶瓷都是以硅酸鹽礦物為主要原料，除了各自組成的原料品種不同之外，制品生產(chǎn)工藝還有差異。陶瓷是材料經(jīng)成型之后再進(jìn)行燒制；玻璃和玻璃陶瓷都是對材料熔煉成液體后再進(jìn)行成型。玻璃陶瓷沿用了玻璃的制備工藝，同時(shí)增加溫度對晶體培育環(huán)節(jié)，這種工藝相對陶瓷更適用于機(jī)械化和自動化生產(chǎn)。

日用玻璃陶瓷可以制成近似于日用陶瓷的器型，其顏色變化可以避開著色劑的作用，而是通過晶體與外部光線的作用，使制品產(chǎn)生顏色變化，如高白度日用玻璃陶瓷，其白度可高于普通日用陶瓷，白度均值可達(dá)到84.1W。

日用陶瓷通常是在胎體上施釉，其胎體是陶或瓷質(zhì)，其釉層性質(zhì)是玻璃；而日用玻璃陶瓷不需施釉，其胎體內(nèi)外材質(zhì)相同。在化學(xué)穩(wěn)定性方面，日用玻璃陶瓷與日用陶瓷相近，日用玻璃玻璃陶瓷更優(yōu)良，不存在釉面磨損或破壞之后，抗腐蝕能力產(chǎn)生變化的問題。日用玻璃陶瓷在晶相變化和材料熱膨脹系數(shù)改進(jìn)之后，其制品的物理性能可以優(yōu)于日用陶瓷，包括制品耐碰撞、硬度高而耐劃磨、耐熱性提高等方面。

20世紀(jì)50年代，美國康寧公司率先研發(fā)了玻璃陶瓷，也利用玻璃陶瓷材料制作出日用玻璃陶瓷，其生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品銷售至今還處于世界的領(lǐng)先地位。中國大陸在日用玻璃陶瓷的研發(fā)和生產(chǎn)方面起步較慢，但在近幾年來有較快的發(fā)展，特別是高白度日用玻璃的質(zhì)量和產(chǎn)量方面均有大幅度提升。目前，中國大陸生產(chǎn)的日用玻璃陶瓷已批量出口，出口量大于內(nèi)銷量。

日用玻璃陶瓷在中國具有廣闊的發(fā)展前景。由于日用玻璃陶瓷的技術(shù)和生產(chǎn)工藝不同于日用陶瓷，國內(nèi)行業(yè)對日用玻璃陶瓷的認(rèn)識和實(shí)踐慢于國外發(fā)達(dá)國家的相關(guān)行業(yè)，對日用玻璃陶瓷的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面必須加強(qiáng)探索和研究，有助于產(chǎn)業(yè)的有效、快速和可持續(xù)發(fā)展。

2 產(chǎn)品的研發(fā)

日用玻璃陶瓷的產(chǎn)品研發(fā)，與其它產(chǎn)品的研發(fā)流程有著近似的方面，都必須經(jīng)歷策劃、計(jì)劃、設(shè)計(jì)開發(fā)的實(shí)施等階段，還必須包括設(shè)計(jì)開發(fā)的評審、驗(yàn)證、確認(rèn)等方面。根據(jù)產(chǎn)品特性和要求，采用恰當(dāng)?shù)难邪l(fā)方法，使設(shè)計(jì)開發(fā)產(chǎn)生效果，并對后續(xù)的生產(chǎn)產(chǎn)生作用。

2.1研發(fā)的策劃

產(chǎn)品研發(fā)的策劃，包含了可行性研究過程。應(yīng)對產(chǎn)品的發(fā)展前景，包括市場前景、技術(shù)背景進(jìn)行調(diào)查和分析；應(yīng)明確研發(fā)產(chǎn)品、包括品種的目標(biāo)市場、消費(fèi)群體的需求，也包括潛在需求；應(yīng)確定產(chǎn)品檔次以及性價(jià)比優(yōu)勢，避免產(chǎn)品在市場的同質(zhì)化或高成本低售價(jià)；應(yīng)明確產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)的技術(shù)背景，確保產(chǎn)品生產(chǎn)中獲得成熟生產(chǎn)技術(shù)和工藝。由于日用玻璃陶瓷偏重機(jī)械化，自動化和連續(xù)式生產(chǎn)，生產(chǎn)必須達(dá)到一定規(guī)模，投資和相關(guān)配套必須相匹配，這些方面，都必須經(jīng)過研究和分析。國內(nèi)曾有企業(yè)在產(chǎn)品研發(fā)和小批量生產(chǎn)之后就停滯不前，或項(xiàng)目中途下馬，主要原因在于可行性研究不充分，技術(shù)和資源無法匹配，需要解決和配套問題無法落實(shí)。

產(chǎn)品研發(fā)的策劃應(yīng)形成計(jì)劃，包括目標(biāo)和輸出的要求、資源要求等。計(jì)劃應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)階段劃分，確定各階段的評審、驗(yàn)證和確認(rèn)活動、明確人員的職責(zé)和權(quán)限，確保各個(gè)方面之間的接口不脫節(jié)。研發(fā)策劃中應(yīng)包括設(shè)計(jì)開發(fā)的輸入和輸出要求，輸入的要求主要有：產(chǎn)品特性和功能要求、采用的標(biāo)準(zhǔn)等；輸出的要求主要有：滿足輸入的要求、為采購、生產(chǎn)提供信息、確定產(chǎn)品接收準(zhǔn)則、確定產(chǎn)品安全和正常使用所必需的特性等。

2.2研發(fā)實(shí)施

2.2.1原料配方

原料配方關(guān)系到日用玻璃陶瓷的外觀顏色和內(nèi)在晶體形態(tài)，對制品的衛(wèi)生和物理性能也有影響。傳統(tǒng)的玻璃可分為硼硅玻璃和鈉鈣玻璃兩大類，而日用玻璃陶瓷不是鈉鈣玻璃，也不是完全的硼硅玻璃，比較接近硼硅玻璃，但其配方中的材料比硼硅玻璃更加復(fù)雜。

目前，日用的玻璃陶瓷絕大多數(shù)為乳白色，近似于日用陶瓷。要使制品白度提高，不是采用著色劑調(diào)控的方式，而是在于晶態(tài)控制。原料配方中應(yīng)考慮到晶核的產(chǎn)生、晶體的生長，制品中的晶體比例通常在30 ～ 70%之間。配方研究是研發(fā)中關(guān)鍵技術(shù)之一，并與后續(xù)成型及溫度處理等工藝相結(jié)合，才能使制品質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。下面提供筆者所在企業(yè)發(fā)明專利的一例配方，曾采用該配方制備出高白度日用玻璃陶瓷（見表1）。

2.2.2產(chǎn)品器型設(shè)計(jì)

產(chǎn)品品種及器型設(shè)計(jì)以市場需求為導(dǎo)向。應(yīng)考慮到目標(biāo)市場中消費(fèi)群體的生活習(xí)慣和要求；應(yīng)與后續(xù)生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)相結(jié)合。例如：外銷產(chǎn)品應(yīng)考慮到國外消費(fèi)者以冷食為主，盤子應(yīng)淺，碗宜大，如沙拉碗是供蔬菜和調(diào)料混合時(shí)使用，容積不能太?。粌?nèi)銷的中餐具則不同，應(yīng)適應(yīng)熱食，深盤可容少量的湯汁，飯碗及湯碗規(guī)格不同。內(nèi)銷產(chǎn)品可套裝設(shè)計(jì)，按日用陶瓷的套裝為32頭、48頭等，配備盤、碗、盆、匙、碟等。由于制品成型工藝的特點(diǎn)，日用玻璃陶瓷餐具下面不帶腳，以平底為主。器皿內(nèi)面接觸食物部分應(yīng)盡量光滑，便于清洗；接觸桌面部分不能太光滑，防止使用時(shí)器皿容易在桌面滑動。

制品外觀裝飾可以采用貼花、彩繪等形式，可以借用日用陶瓷的外觀裝飾方式，但其顏色料及烤彩工藝與日用陶瓷有所區(qū)別。鉛、鎘溶出量控制是一項(xiàng)衛(wèi)生需求，因而在花面設(shè)計(jì)中，應(yīng)同時(shí)考慮到顏色料及花面顏色對鉛、鎘溶出量的影響，盡量減少碳酸鎘、鉛丹等易于導(dǎo)致鉛、鎘溶出量超標(biāo)的原料加入。

產(chǎn)品器型及外觀裝飾設(shè)計(jì)中，可參考訂貨商的要求，如國外客戶通常喜歡來圖訂貨。當(dāng)來圖與生產(chǎn)工藝及衛(wèi)生要求等產(chǎn)生矛盾時(shí)，應(yīng)與客戶協(xié)商并做修改。企業(yè)自行設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的器型及花面，可以通過市場調(diào)查，直接征求消費(fèi)者意見等形式，確保產(chǎn)品器型和花面適應(yīng)于市場并為消費(fèi)者所歡迎。下面提供一組日用玻璃陶瓷的產(chǎn)品圖片（見圖1）。

2.2.3樣品制作

設(shè)計(jì)開發(fā)到批量生產(chǎn)，通常經(jīng)歷小試、中試和批量生產(chǎn)過程。樣品制作是設(shè)計(jì)開發(fā)連接小試的階段。這一過程包括產(chǎn)品及模具圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、模具的制作或改進(jìn)、生產(chǎn)工藝的選用、設(shè)備的選用。樣品制作中可由多個(gè)專業(yè)工作小組配合進(jìn)行，各自承擔(dān)某一階段工作，既分工又合作。各個(gè)階段工作應(yīng)保持接口，防止相互脫節(jié)。應(yīng)保持信息溝通和反饋，特別是涉及必要的更改時(shí)，應(yīng)進(jìn)行論證。條件許可時(shí)，樣品制作可放在規(guī)?；a(chǎn)線上制作，考核配方、工藝在批量生產(chǎn)的適應(yīng)性。有些樣品制作成功，而在批量生產(chǎn)過程出現(xiàn)了許多不適應(yīng)問題，原因之一是試制室與生產(chǎn)線的條件差異所導(dǎo)致。

2.2.4研發(fā)的驗(yàn)證

驗(yàn)證的主要目的之一是確保研發(fā)的輸出滿足輸入的要求。驗(yàn)證是通過提供客觀證據(jù)來證明設(shè)計(jì)開發(fā)的成果是成功和有效的。作為日用玻璃陶瓷研發(fā)的驗(yàn)證，通常可以針對研發(fā)的各個(gè)階段及產(chǎn)品。配方、圖紙、模具等，可以在樣品制作過程得到驗(yàn)證，生產(chǎn)工藝放到生產(chǎn)線上進(jìn)行驗(yàn)證，產(chǎn)品可以通過檢驗(yàn)和試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。有效的驗(yàn)證是研發(fā)成功的一種保障。

樣品制作過程雖然涉及配方、模具、生產(chǎn)工藝等，但量少和規(guī)模小，與生產(chǎn)線上生產(chǎn)存在條件上的差異，存在偶然性風(fēng)險(xiǎn)。例如，樣品制作過程順利，而在后續(xù)的批量生產(chǎn)中可能會發(fā)現(xiàn)不適應(yīng)。可以通過多次，或變換方式和條件進(jìn)行驗(yàn)證。產(chǎn)品驗(yàn)證應(yīng)通過檢驗(yàn)和試驗(yàn)，應(yīng)包括產(chǎn)品安全衛(wèi)生、外觀、物理性能等方面的檢測。企業(yè)有實(shí)驗(yàn)室條件時(shí)，應(yīng)在企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行檢測，也應(yīng)送到有資質(zhì)的外部機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測。產(chǎn)品驗(yàn)證應(yīng)依據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，可以采用現(xiàn)有的國標(biāo)、行標(biāo)或地方標(biāo)準(zhǔn)，有些新產(chǎn)品或企業(yè)認(rèn)為必要嚴(yán)于外部標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，可制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。日用玻璃陶瓷目前已有GB/T 30771-2014標(biāo)準(zhǔn)可執(zhí)行，如果產(chǎn)品外銷，還可對應(yīng)產(chǎn)品接收國家的要求。

2.2.5研發(fā)的確認(rèn)

確認(rèn)是通過提供客觀證據(jù)，對特定的要求已得到滿足的認(rèn)定，確認(rèn)可以是實(shí)際或是模擬的。在企業(yè)內(nèi)部，確認(rèn)可以在驗(yàn)證的基礎(chǔ)上進(jìn)行，可由多個(gè)相關(guān)方面進(jìn)行確認(rèn)，應(yīng)有一定理論基礎(chǔ)和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)人員參與確認(rèn)。在企業(yè)外部，可請消費(fèi)者，特別是國外客戶直接要求的產(chǎn)品，應(yīng)請客戶代表參與產(chǎn)品確認(rèn)。在現(xiàn)有的產(chǎn)品外貿(mào)慣例中，客戶會在取得產(chǎn)品樣品后，在境外或委托第三方機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測，對器型、外觀方面進(jìn)行確認(rèn)。客戶的確認(rèn)應(yīng)保持記錄和證據(jù)。

2.2.6研發(fā)的評審

評審的作用包括：研發(fā)結(jié)果是否符合策劃和計(jì)劃的要求；發(fā)現(xiàn)并提出必要的糾正、補(bǔ)充或更改。評審可以針對研發(fā)的某一個(gè)階段，如配方的評審、圖紙的評審、樣品的評審，也可以是研發(fā)結(jié)果的總評審。評審應(yīng)結(jié)合策劃和計(jì)劃的要求，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不能滿足要求時(shí)，應(yīng)分析原因，擬定糾正或改進(jìn)措施，包括必要的更改。評審的參加人員應(yīng)包括有關(guān)的職能代表。在研發(fā)開始至完成階段，最少應(yīng)進(jìn)行最終評審?？山Y(jié)合驗(yàn)證、確認(rèn)的結(jié)果進(jìn)行綜合評價(jià)，并確認(rèn)研發(fā)的輸出，包括提供的采購、生產(chǎn)工藝、技術(shù)規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)等方面信息是否完整和充分。

2.2.7更改

研發(fā)過程中經(jīng)常會涉及必要的更改。任何更改都應(yīng)進(jìn)行評審、驗(yàn)證和確認(rèn)。因?yàn)楦目赡軙婕昂陀绊懴嚓P(guān)聯(lián)的一些方面，一項(xiàng)更改有時(shí)會涉及其它多方面的更改。因此，更改不可以是隨意性的。更改的結(jié)果應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證和確認(rèn)，如配方更改可能會引起產(chǎn)品性能的變化；樣品的更改可能會脫離客戶的要求；杯蓋尺寸的更改可能會影響杯蓋與杯體的尺寸配合。

2.2.8研發(fā)的記錄

研發(fā)的過程，包括各個(gè)階段均應(yīng)保持記錄，包括信息、數(shù)據(jù)等方面的記錄。評審、驗(yàn)證、確認(rèn)和更改的記錄必須保存，最好是保存原始的記錄。在電腦普及的目前，記錄可由電腦保存，方便查閱，但應(yīng)備份、防止信息丟失。記錄對于后續(xù)的生產(chǎn)和今后類似的研發(fā)方面都具有重要作用。

3 產(chǎn)業(yè)化

研發(fā)成果可以轉(zhuǎn)化并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，成果的社會和經(jīng)濟(jì)效益將通過產(chǎn)業(yè)化來體現(xiàn)。日用玻璃陶瓷的產(chǎn)業(yè)化與其它輕工產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化有著許多相同之處，但也有特殊的方面。

由于日用玻璃陶瓷的生產(chǎn)中，包含產(chǎn)品生產(chǎn)的機(jī)械化、連續(xù)式生產(chǎn)等特點(diǎn)，通常都需要規(guī)?；洼^大的投資。日用陶瓷或一些普通玻璃器皿生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)?？纱笠部尚?，比較靈活；而日用玻璃陶瓷產(chǎn)業(yè)化時(shí)，產(chǎn)量通常都較大，如美國康寧和法國弓箭等公司屬下的工廠都具有一定規(guī)模和生產(chǎn)能力。如果采用較小的規(guī)模，只能針對性地生產(chǎn)一些個(gè)性化較強(qiáng)的產(chǎn)品。企業(yè)應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的品種、產(chǎn)量規(guī)劃生產(chǎn)場地、設(shè)備、配套專用模具；應(yīng)研究并確定原料配方、配備檢測手段、制定生產(chǎn)工藝規(guī)范。

3.1廠房

日用玻璃陶瓷的生產(chǎn)通常采用通用廠房。廠房應(yīng)具有一定高度，確保熔煉爐等設(shè)備可安裝；廠房應(yīng)可容下熔爐、成型機(jī)，隧道式退火爐等主要設(shè)備，這些設(shè)備通常為連續(xù)式生產(chǎn)線；廠房應(yīng)有利于排氣通風(fēng)、應(yīng)安排產(chǎn)品的臨時(shí)貯存和工具車的運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2 主要設(shè)備

3.2.1 熔煉爐

目前較為先進(jìn)的熔煉爐是冷頂熔煉爐，采用電力加熱。在爐的中、下層部分設(shè)置加熱裝置，爐的下端設(shè)置出料口（輸出已經(jīng)熔煉的玻璃漿），供產(chǎn)品成型使用。經(jīng)配制的固體顆粒原料從爐頂開口處均勻投入，原料下沉至爐的中、下層時(shí)被加熱熔煉并形成玻璃漿輸出使用。由于爐頂投入和爐下輸出保持均衡和同步，爐內(nèi)的上面層始終保持一層冷料，這層冷料有效地阻擋下部熱氣和揮發(fā)氣體的逃逸，具有節(jié)能和環(huán)保作用。

生產(chǎn)企業(yè)有能力進(jìn)行創(chuàng)新和設(shè)備改進(jìn)時(shí)，可將熔爐從一道供料（出漿）供給一臺成型機(jī)形式，改進(jìn)成多道供料配備多臺成型機(jī)，改變原有的一座熔爐配備一條供料道和一臺成型機(jī)生產(chǎn)單一品種的局限，使一座熔爐的輸出可以同時(shí)生產(chǎn)不同花色品種。這種方式可以實(shí)現(xiàn)少投資，提高設(shè)備利用率，滿足多品種同時(shí)布產(chǎn)的需求，而且更加節(jié)能和降低生產(chǎn)成本。下面為一種熔化爐三道導(dǎo)料的輸送裝置圖（見圖2）。

3.2.2 成型設(shè)備及模具

日用玻璃陶瓷的成型方式與普通玻璃器皿的成型方式有許多近似之處，與日用陶瓷和建筑陶瓷的成型方式完全不同。日用玻璃陶瓷的成型通常是將經(jīng)熔煉的玻璃漿計(jì)量投放進(jìn)模具，由模具通過擠壓，使制品成型。離心甩制是日用玻璃陶瓷成型的創(chuàng)新方法，適用于生產(chǎn)扁平或深度一般的器型，如盤、碟、碗、盆等。

目前，日用玻璃陶瓷的成型通常是模具與成型機(jī)結(jié)合。與自動生產(chǎn)線相配套的成型機(jī)大多數(shù)為多工位的，以轉(zhuǎn)盤帶動模具移動，采用機(jī)械方式進(jìn)行開模，由機(jī)械手移動經(jīng)成型的工件，將工件從模具中轉(zhuǎn)移到輸送裝置上。

模具通常由鋼質(zhì)材料制成。模具可以是公模和母模組合，也可以是只設(shè)母模。采用離心甩制的成型方式則只有母模，玻璃漿計(jì)量投入母模中，母模轉(zhuǎn)動發(fā)生的離心作用，使玻璃漿沿著母模內(nèi)壁延伸和展開，玻璃漿固化后則成為器皿。離心甩制的器皿內(nèi)腔表面沒有公模的摩擦，表面光滑度較高；而器皿外表面與母模摩擦，光滑度較差。這種情況，符合器皿的使用要求，使接觸食物部分衛(wèi)生易清洗，器皿外部有防滑作用。

制品在成型過程中，計(jì)量投料關(guān)系到制品的厚度、重量。當(dāng)投料量偏差時(shí)，會導(dǎo)致制品殘缺或報(bào)廢。采用精準(zhǔn)投料控制對于制品成型的合格率有較大的保障，投料的時(shí)機(jī)及目標(biāo)位置必須準(zhǔn)確。在技術(shù)創(chuàng)新中，采用紅外線探測并控制精準(zhǔn)投料，是制品連續(xù)式生產(chǎn)中的一種有效手段。下面提供一種紅外線精準(zhǔn)導(dǎo)料的多工位成型裝置示意圖（見圖3）。

3.2.3成型制品的退溫、晶化或鋼化

制品在成型之后熱度較高，需要退溫并消除內(nèi)應(yīng)力；日用玻璃陶瓷在成型過后還存在內(nèi)部晶化過程；有些制品需要進(jìn)行鋼化。以上工藝可以分開各自進(jìn)行，也可在生產(chǎn)線上合并進(jìn)行和綜合控制。

日用玻璃陶瓷的晶化除了原料中加入了形核劑材料，可以誘導(dǎo)析晶的因素外，還在于特定的溫度環(huán)境中使制品產(chǎn)生晶相變化。在生產(chǎn)線上，退溫和晶化處理可以合并進(jìn)行，可以通過對階段時(shí)間溫度的有效控制，完成晶化處理和退溫。在生產(chǎn)線上，晶化的結(jié)果很難從肉眼直觀感覺到，工藝的控制和設(shè)備的可控精度是晶化效果的保障。鋼化處理可提高制品材質(zhì)的密度，使制品強(qiáng)度等物理性能優(yōu)化。鋼化通常是采用急冷方式，可以是風(fēng)冷或吸熱物質(zhì)（如水、礦物油等）快速吸熱。鋼化可獨(dú)立進(jìn)行，也可在生產(chǎn)線上合并進(jìn)行。

3.2.4冷加工

經(jīng)成型和處理的制品表面可能會存在一些外觀缺陷，如模痕（模具合縫痕跡及工具吸附痕跡），這些缺陷除了影響美觀或使用安全外，部分缺陷可能會引起應(yīng)力的變化。如制品表面裸露的點(diǎn)或坑，可能會引起制品內(nèi)部的應(yīng)力集中，導(dǎo)致制品易于破損或抗熱震性下降。制品表面的光滑，可形成較好的壓應(yīng)力。一般的冷加工（如機(jī)械修磨）不會產(chǎn)生化學(xué)作用，只是產(chǎn)生外觀效果和物理作用。當(dāng)采用化學(xué)清洗劑清洗制品表面殘留污物時(shí)，應(yīng)防止化學(xué)物質(zhì)對制品表面層的破壞，應(yīng)清除化學(xué)物質(zhì)在制品表面的殘留。

3.2.5外觀裝飾

日用玻璃陶瓷的外觀裝飾近似于日用陶瓷，可以采用彩繪或貼花紙形式。使用的顏色料應(yīng)盡量采用結(jié)晶材料，熔點(diǎn)較低，而且烤彩溫度在700℃以下較適宜。太高的烤彩溫度可能導(dǎo)致制品的晶體變化，但較低溫度則存在鉛、鎘溶出量超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。除了顏色料中減少鉛、鎘相關(guān)材料的引入之外，在烤彩中應(yīng)保證充分的氧化氣氛?？静矢G爐的排氣通風(fēng)應(yīng)良好，讓分解和揮發(fā)的物質(zhì)和氣體充分排放。采用輥道、網(wǎng)帶傳送、隧道式等連續(xù)式生產(chǎn)窯爐較為適應(yīng)。烤彩溫度應(yīng)均勻，應(yīng)建立烤彩制度并嚴(yán)格試行。采用試燒方式，對樣品進(jìn)行檢測，確認(rèn)質(zhì)量和工藝符合要求時(shí)才進(jìn)行批量生產(chǎn)。采用樹脂花紙膜層夾在制品中間，使玻璃層完全遮蓋花面方式，能達(dá)到衛(wèi)生和美觀效果，但其成型方式改變，采用復(fù)合方式時(shí)工藝較為復(fù)雜，技術(shù)難度較高，而且需要專用設(shè)備。

3.2.6產(chǎn)品主要質(zhì)量要求

日用玻璃陶瓷的主要質(zhì)量要求包括：外觀質(zhì)量、抗熱震性、鉛、鎘、砷、銻溶出量、微波爐適應(yīng)性、產(chǎn)品規(guī)格誤差等。

抗熱震性是要求產(chǎn)品在使用時(shí)遇到一般的冷熱驟變時(shí)制品不開裂；鉛、鎘、砷、銻的溶出量限定是衛(wèi)生要求。鉛、鎘溶出量限定與日用陶瓷相同，主要是針對裝飾花面顏色料中含鉛、鎘物質(zhì)的殘存和裸露時(shí)、被酸、堿侵蝕而分解溶出；在一些玻璃制品中，可能會有加入砷、銻物質(zhì)，起到對玻璃漿的澄清作用。目前的日用玻璃陶瓷生產(chǎn)中，基本不存在專門加入砷、銻材料現(xiàn)象。日用玻璃陶瓷的標(biāo)準(zhǔn)制定中，為防止砷、銻有可能存在和溶出，在技術(shù)要求中特加入砷、銻溶量限量要求。筆者在歷年自產(chǎn)產(chǎn)品的送檢中，以及國內(nèi)目前生產(chǎn)的同類產(chǎn)品中，尚未發(fā)現(xiàn)砷、銻溶出量超標(biāo)現(xiàn)象。

日用玻璃陶瓷常被消費(fèi)者用于微波爐加熱食物。在實(shí)踐中，當(dāng)制品抗熱震性符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，微波爐上使用通常也能符合。標(biāo)準(zhǔn)對制品的外觀和規(guī)格誤差作出限定，確保制品規(guī)范化。外銷產(chǎn)品中，產(chǎn)品接收方可能會對外觀和規(guī)格誤差提出新的要求，可以通過工藝的處理得以滿足。

4 結(jié)論

日用玻璃陶瓷的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，是日用餐飲具、廚具生產(chǎn)行業(yè)的一項(xiàng)研究課題。分析并明確日用玻璃陶瓷制品的功能特性和目標(biāo)市場，加強(qiáng)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的研究，可以幫助企業(yè)少走彎路，促進(jìn)項(xiàng)目的有效實(shí)施和產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。在研發(fā)中通過有效地策劃和計(jì)劃，并強(qiáng)化驗(yàn)證、確認(rèn)和評審，能使研發(fā)輸出和結(jié)果達(dá)到預(yù)期目的，從而使成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化更加順利和有效。產(chǎn)業(yè)化中選用適宜的技術(shù)、工藝、配套較先進(jìn)的設(shè)備和模具，有利于產(chǎn)品檔次和質(zhì)量的穩(wěn)定和提升，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的總體業(yè)績。

參考文獻(xiàn)

[1] GB/T 30771—2014日用玻璃陶瓷[s].2014.