氧化鋅是一種重要的陶瓷化工熔劑原料,在陶瓷業中氧化鋅被廣泛用於牆磚釉、熔塊、地磚全拋釉、仿古釉、衛浴釉、日用瓷釉及粗陶的半透明釉和工藝餐具的透明釉水裡面,還用於生產棕色陶瓷色料。特別在建築陶瓷牆地磚釉料與低溫瓷釉料用量較多。
一、氧化鋅在釉中的作用與用途
氧化鋅在釉中有較強的助熔作用,能夠降低釉的膨脹係數,提高產品的熱穩定性,同時能增加釉面的光澤與白度,提高釉的彈性。在擴大熔融範圍的同時能夠增加釉色的光彩。不過在含有鉻的黑釉或綠釉中不宜使用。
二、含鋅釉料在陶瓷製品上的應用
廣東部分陶瓷企業通過長期研究發現,氧化鋅還可以在減少陶瓷牆地磚的吸水率方面有特效。業內人士認為,在陶瓷釉料配方中採用細度1000目左右的氧化鋅粉末,由於顆粒尺寸的細微化,比表面增加,使吸水率降低。當然目數越高,氧化鋅的價格越高。
(一)含鋅釉料在建築陶瓷中的應用:
1. 在低溫700–1000℃的三度燒領域,氧化鋅與氧化鉛因其出色的助熔效果與較寬的燒成範圍,是熔塊配方中常用的原料,當對鉛鎘有要求時,鋅是鉛的較佳替代方案。
2. 在中溫1000–1150℃的牆磚領域,熔塊還是釉料應用的主體,其中鋯白熔塊因含鋯黏度較大,所以需要較多的氧化鋅來助熔與調整平整度,氧化鋅的添加量一般在7–12%,鋯白熔塊裡面氧化鋅的使用品質一般是95%~99%生鋅,或者95溼法煅燒鋅。相應的透明熔塊因高溫黏度沒鋯白熔塊高,所以鋅的添加量就比較正常,一般在5–10%。市場上也存在不少的低鋅熔塊份額,不過在降低成本的同時,在應用的燒成範圍相對窄化很多,同時低品味的80鋅、90鋅、95鋅等也大量的應用在低價的熔塊裡。
3. 在高溫1150–1250℃的地磚領域,釉料的應用主題主要是生料釉為主,熔塊為輔,因此氧化鋅(生鋅)的用量相對於牆磚系統以熔塊當主要釉料會少很多,但是煅燒氧化鋅(熟鋅)的比例非常大。近年來地爬壁的概念,使得牆磚市場萎縮很多,而以仿古磚、拋釉磚為主要流行趨勢的市場份額大增,所以在地磚領域的煅燒氧化鋅(熟鋅)總用量遞增趨勢明顯,一般使用95煅燒氧化鋅、99煅燒氧化鋅、995煅燒氧化鋅、996煅燒氧化鋅,甚至更高端的噴釉領域已經用到高純低吸油率的5G電子級998煅燒氧化鋅。
(二)含鋅釉料在日用陶瓷中的應用:
日用陶瓷的產生可以說是因為人們對日常生活的需求而產生的,日常生活中人們接觸最多,也是最熟悉的瓷器,如餐具、茶具、咖啡具、酒具、飯具等。日用陶瓷產品涉及人體健康的指標主要是鉛、鎘、砷等重金屬元素的溶出量。
目前高檔的日用瓷是骨瓷,一般是經過高溫素燒低溫釉燒而成。骨瓷的溫潤剔透感除本身坯體的材料外,主要由骨瓷熔塊來呈現價值,其中氧化鋅的品味很關鍵,因為鉛鋅兩者是伴生礦,所以鉛元素能否篩選乾淨,對鉛重金屬元素的溶出量會有很大的影響。一般建議此類釉用氧化鋅選擇比重在2.0以上的99.6%以上含量的煅燒氧化鋅為好,因為比重2.0以上的99.6%煅燒氧化鋅是經過1200高溫恆溫煅燒過的,裡面能夠溶出來的鉛鎘砷基本上都揮發掉了。這個比市面上直接使用低鉛間接法99.7%生鋅還要安全環保。(環保低鉛30PPM以內的99.7%間接法氧化鋅,裡面的30PPM鉛溶出概率比煅燒氧化鋅要高)
(三)含鋅釉料在衛生陶瓷中的應用:
衛生陶瓷是指衛生和清潔盥洗用的陶瓷用具。衛生陶瓷的生產工藝,一般是在1250~1280℃溫度條件下一次燒成。以高嶺土、高塑性粘土、石英和鉀長石為制坯主要原料,加入水和少量電解質,經磨細調製成規定性能的泥漿;以長石、 石英、石灰石、 白雲石、滑石、菱鎂石、氧化鋅、碳酸鋇為基礎釉原料;以鋯英石、氧化錫作白釉的乳濁劑。
氧化鋅在衛生陶瓷中主要還是當作助溶劑來使用,由於對白度的要求,配方中加入了較多的矽酸鋯或鋁系的增白劑,因此高溫黏度大,氧化鋅的添加可有效降低高溫黏度,對燒成與釉面質感有很大的幫助。
目前衛生陶瓷以生料釉為主的釉料使用習慣,逐漸有了高溫熔塊的加入,一方面是降低燒成溫度來節能降耗,另一方面可使釉面更有溫潤感,煅燒氧化鋅越來越受到青睞。
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