废弃陶瓷在陈设艺术陶瓷中的应用

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摘 要:本文主要论述了废弃陶瓷在陈设艺术陶瓷生产中的应用和研究。将废弃陶瓷作为陈设艺术陶瓷的生产原料(加入量为35%～45%),通过对原料配方的改进,原料的特殊工艺加工,增强泥料的可塑性和产品成形的适应性。采用颜色釉料对产品进行装饰,制备出高档次的陈设艺术陶瓷制品。

关键词:废弃陶瓷;陈设艺术陶瓷;可塑性

1 前言

我国是陶瓷生产古国,潮州是国内规模化的陶瓷产区。仅潮州陶瓷产区,每年产生的废弃陶瓷达到几十万吨。由于废弃陶瓷经过高温烧成,已经完全烧结,很难在自然条件下得到降解,如被丢弃于农田、山地,或被掩埋,都是对环境的污染。国内在利用废弃陶瓷方面已有一些比较成功的例子,如利用废弃陶瓷生产卫生陶瓷、日用陶瓷、建筑瓷砖等,加入量为7%～30%。由于加入废弃陶瓷作原料要考虑到产品成形、烧成方面的可行性,还要考虑对产品质量(如白度)的影响,因此,通常应选用瓷质和颜色与产品相近的废弃陶瓷;如果废弃陶瓷在利用前已被混合,无法筛选分类,则会增加利用的难度。

笔者经过研究和反复试验,利用已被混合的不同产品(日用瓷、卫生瓷、艺术瓷)的废瓷,经过粉碎加工,加入到陶瓷泥料中,加入量达到35%～45%;由于制成的艺术瓷坯体白度不理想,故采用颜色釉料进行装饰,生产出了高档次的艺术陶瓷制品,为废弃陶瓷的全面利用开辟出新的途径,也为解决废弃陶瓷利用中的一些技术问题提供新的思路。

2 研究过程

2.1 解决加入废弃陶瓷的泥料可塑性问题

废弃陶瓷已经过高温煅烧,被粉碎后完全失去了可塑性。大比例地加入到泥料中,会使泥料的可塑性降低,导致成形过程中坯体产生开裂。

对此,解决问题的常规方法是引入蒙脱石类原料或添加增塑剂,提高泥料的可塑性。本文研究的是利用物理增塑方法提高泥料的可塑性,该方法经过反复验证,证明其效果良好。

经过试验发现:当泥料的颗粒细度在44μm以下时,其可塑性发生明显变化,泥料的可塑性大幅度提高。泥料的细度与其可塑性的变化关系见图1。

从图1可知,随着泥料颗粒度的减小,其可塑性逐渐增强,当粒径在44μm以下时,泥料的可塑性明显增强。因此,在生产过程中,要注意原料的粉碎与细化。

2.2坯料配方与性能

采用新的坯料配方,当废弃陶瓷加入量达到40%左右时,原料配方为: 废弃陶瓷35%～45%;石英7%～12%;长石8%～13%;机碓泥15%～20%;当地高岭土20%～30%。配方的化学成分如表1所示;该泥料的坯式为:

泥料的颗粒细度为325目筛余0.1%～0.2%。试验泥料与原来的生产泥料的可塑性及线收缩率情况见表2和表3。

加入废弃陶瓷的泥料经过连续三次的练泥,并经过抽真空处理,泥料经过滚压成形机加工成形,塑性良好,坯体的开裂破损率小于5%。

加入废弃陶瓷的泥料用于注浆成形时,流动性变差、厚化系数增大,调整泥浆中电解质的加入方式,由单一电解质改为复合电解质并加大用量(见表4),加入电解质之后泥浆的流动性情况见表5,注浆坯体的线收缩率见表6。

泥浆经过处理后,生产适应性提高,注浆成形产品的坯体开裂破损率小于4%。

2.3 解决产品外观颜色问题

由于采用的废弃陶瓷是各种不同产品、不同瓷质的报废品,而且是已被混合而无法再分类筛选,部分产品带有颜色釉层,产品烧成之后颜色不美观,会降低产品的外观和产品档次。

经过试验,采用颜色釉包括变色釉、结晶釉等釉料对产品进行装饰,能提高产品的美观程度。部分产品烧制成素坯之后,采用有机材料涂装如漆瓷、仿古瓷处理;还可以施釉和烧成后加以电镀(真空镀铝或镀钛)。采用以上装饰方法,能使加入废弃陶瓷制成的产品成为高档次的陈设艺术陶瓷。

2.4 产品烧成工艺的改进

由于产品坯体中加入了大量的废弃陶瓷,产品在烘干及氧化烧成阶段挥发物减少(因为废弃陶瓷已经过高温煅烧),烧成周期可适当缩短,烧成温度也可适当降低。经过试验,产品烧成周期从原来的12h缩短至10h,烧成温度从原来的1270～1280℃降低为1230～1250℃,出窑产品质量稳定,产品的釉面缺陷减少。

3 结论

(1) 经过工艺调整,废弃陶瓷在陈设艺术陶瓷生产泥料中的加入量可达到45%;已被混合而无法再分选的各种废弃陶瓷均可应用于陈设艺术陶瓷的生产;

(2) 对于加入大量废弃陶瓷的泥料,可通过物理增塑的方法来提高泥料可塑性,以满足产品成形过程的要求;

(3) 采用颜色釉或有机涂料对加入废瓷制成的陈设艺术陶瓷产品进行装饰,可提高产品档次;

(4) 加入大量废弃陶瓷制成的坯体,在烧成过程中挥发物减少,烧成周期可缩短,烧成温度可适当降低,有利于节能减排,而且使产品质量更加稳定。