淺談影響日用陶瓷花紙裝飾鉛鎘溶出的因素

馮均利　翟新崗

摘要本文主要介紹了釉上彩、釉中彩、釉下彩三種裝飾方法及其優(yōu)缺點，論述了影響日用陶瓷花紙裝飾鉛鎘溶出的因素，并給出了解決措施。

關鍵詞花紙裝飾，鉛鎘溶出，顏料

1日用陶瓷外觀花紙裝飾的分類及其特點

日用陶瓷的外觀花紙裝飾工藝，目前主要是低溫釉上彩和中溫釉中彩，另有少量高溫釉下彩。這三種花紙裝飾工藝各有其優(yōu)缺點：

釉上彩花紙烤燒溫度范圍一般在750～850℃，由于烤花溫度低，所以顏色最豐富也最鮮艷。釉上花紙的圖案可以做得比較精細，效果逼真，該工藝在國內經長時間使用現已十分成熟，比較容易掌握。但是由于釉上彩花紙烤燒溫度低，沒有達到釉層的熔融溫度，顏料不能沉入到釉層中，只是緊貼于釉層表面，即裝飾顏料與釉不能在陶瓷彩繪畫面上形成一層很薄、致密性的玻璃層，從而導致顏料中的鉛鎘易從顏料中溶出，導致鉛鎘溶出量超標。正常情況下，釉上彩陶瓷制品鉛鎘溶出可以符合國家標準（GB12651-2003）。

釉中彩花紙，也稱高溫快燒花紙，烤燒溫度范圍大都在1050℃～1250℃，色彩相對釉上彩來講不夠豐富。這種裝飾特點是色彩融合于釉面中，其耐磨性好、表面光亮度高，產品檔次高；因為需要選用優(yōu)等品的陶瓷進行花紙黏貼，故彩烤的成品率高。由于釉中彩花紙采用高溫快燒工藝，所以成本較高。該工藝在國內推廣應用時間較短，大概10～15年左右的時間，技術上還有一定難度，對瓷器、窯爐、花紙等要求也比較嚴格。該工藝中，顏料與釉在同一溫度或接近溫度下燒結而成，烤燒溫度較高(>1100℃)，釉的混合熔點較顏料混合熔點低，顏料被滲透、沉積、熔合在釉中，冷卻后制品表面的釉層和顏料熔為一體且形成一層致密性的玻璃層，顏料中的鉛成份被釉“包裹”住，不易被溶出。鉛鎘溶出量檢測結果一般滿足FDA標準和加州標準的要求。

釉下彩是指用釉下彩顏料或由它制成的花紙，在素燒坯和未燒坯的坯體表面上進行彩飾后，再在其上覆蓋一層透明釉，經高溫燒制而成的一種陶瓷裝飾釉彩。釉下彩花紙烤燒溫度一般在1280℃以上，由于烤燒溫度高，所以顏色在三種裝飾方法中最不豐富。由于花紙和陶瓷一起高溫燒成，不需要進行二次烤花，故釉下彩裝飾成本最低。由于燒成溫度高，容易產生顏色擴散現象，裝飾精細圖案難度大，所以釉下彩裝飾一般圖案都比較簡單。釉下彩裝飾中顏料完全被釉罩住或覆蓋，制品表面光亮、平整，無高低不平感，故裝飾圖案耐磨性最好，同時顏料中的鉛很難被4%（V/V）乙酸溶出，鉛鎘溶出檢測結果最低。

一般來講，釉下彩和釉中彩裝飾的鉛鎘溶出量比較低，而釉上彩裝飾鉛鎘溶出量相對略高。釉下彩裝飾受顏色及圖案的限制，肯定不會成為日用陶瓷裝飾的主流。而釉中彩裝飾又有成本高、顏色不豐富、技術難度高三個方面的限制，所以無鉛釉上彩裝飾才是日用陶瓷花紙裝飾的主要發(fā)展方向。

2影響日用陶瓷花紙裝飾鉛鎘溶出的因素

從上面敘述可知，不同的裝飾方法對陶瓷鉛鎘溶出量有決定性影響。除此以外，還有以下方面對鉛鎘溶出有重要影響：

首先，陶瓷體本身的材料是否含鉛鎘，這是根本問題。如果其本身有鉛鎘，就算你用無鉛鎘的裝飾材料作裝飾，那么烤燒后陶瓷成品的鉛鎘溶出量也可能非常高。用淄博某廠生產的含鉛釉骨瓷（該骨瓷白胎的鉛鎘溶出量可以達到美國FDA標準），貼上無鉛花紙，在合理的烤燒條件下烤花，然后檢測陶瓷成品鉛鎘溶出量，其測試結果是：平盤類的鉛溶出量為10.5mg/L，杯類的鉛溶出量為5.5mg/L，遠遠超出FDA標準限量。

其次，畫面裝飾所用陶瓷顏料是否含鉛鎘，這是影響陶瓷制品鉛鎘溶出的最主要方面。陶瓷顏料按其鉛溶出量高低可分為有鉛、低鉛、無鉛三類。有鉛的陶瓷顏料現在最好不要再使用；低鉛的陶瓷顏料對鉛鎘溶出要求不高的產品可以使用；無鉛的陶瓷顏料應該大力推廣使用。

再次，烤花時的燒成條件對陶瓷制品的鉛鎘溶出也有重要影響。燒成條件是指窯爐采用的熱能方式、窯爐的構造、燒成溫度、保溫時間、通風狀況。熱能方式是指烤花窯所使用的加熱方式，是燒煤、電加熱、液化氣還是天然氣；窯爐的構造是指箱式爐、梭式爐、隧道式窯爐還是輥道式窯爐。燒成溫度和保溫時間是否足夠、窯爐通風是否良好都對鉛鎘溶出有明顯影響。在各種窯爐中，輥道式液化氣窯爐，對釋放鉛鎘蒸氣分子比較有效。

最后，還有其他因素的影響。鉛鎘溶出量不僅與瓷器、顏料、燒成條件有關,還與顏料的厚度、裝飾面積,瓷器在窯爐中所處的位置、裝窯密度、浸泡液、檢測儀器有關。隨著這些因素的不同,其陶瓷制品的鉛鎘溶出量也不相同。

3降低日用陶瓷釉上彩花紙裝飾鉛鎘溶出的方法

（1） 正確使用合適的顏料。在日常的花紙生產中，人們通常認為低鉛顏料和無鉛顏料混合或合用，一定會降低鉛鎘溶出量，這是錯誤的觀點。實驗和實踐都證明，低鉛顏料和無鉛顏料混用或合用產生的后果是鉛鎘溶出量會更高。因為它們之間混用，破壞了顏料穩(wěn)定的發(fā)色結構，導致鉛鎘易被溶出。同樣原因，如果無鉛顏料裝飾在含鉛釉上，也會導致鉛鎘溶出超標。對于一些要求不嚴的陶瓷制品，使用低鉛顏料完全可以滿足要求，出于成本考慮此時就不必使用無鉛顏料。因此，應根據日用陶瓷的鉛鎘溶出需滿足的標準，結合所用瓷器本身的質量情況，正確選擇使用顏料才是至關重要的。

（2） 選擇質量有保證的顏料。國內有大大小小數百家顏料廠，其產品質量也參差不齊。小廠有價格優(yōu)勢，大廠有質量和服務優(yōu)勢，因此要根據產品的具體要求選擇合適廠家的顏料。對于鉛鎘溶出要求較嚴的產品，建議使用知名顏料廠家的產品，一則因為其顏料鉛鎘溶出低、質量好、發(fā)色穩(wěn)定；二則其技術力量強、檢測設備全、產品批量大，能保證產品質量；三則產品系列多、顏色豐富，能滿足不同裝飾方法和鉛鎘溶出的要求；四則假如顏料一旦出現質量也可找其索賠，減少花紙廠自己的損失。

（3） 采用正確的燒成條件。釉與顏料能否在燒成溫度下熔合并形成一層致密性的玻璃狀結構層，是影響鉛鎘溶出量大小的關鍵因素。玻璃層的形成一般與烤燒溫度有關，溫度越高越有利于玻璃層的形成。但是烤燒溫度是受到嚴格限制的，有的裝飾畫面在烤燒過程中因顏料成分的熔化、擴散,而使畫面“走形”，釉熔化產生的流動也會破壞畫面,再者過高溫度還會使制品產生裂縫、變形、顏料變色、褪色等缺陷。關于燒成條件，還有一點就是烤花時擺放瓷器的方式。一般工廠的技術員或烤燒工，都追求產量而忽視質量，把瓷件擺得密密實實，結果產量提高了，但也增大了彩瓷的鉛鎘溶出量，同時也沒有了光亮度，甚至連硒紅色都被烤黑。要使烤花效果最好，一般的烤花時間是60～150min，擺件的層次是1～4層，每層間隔5～6cm高度，抽風系統(tǒng)良好。這樣瓷器吸熱均勻，通風良好，便于排放廢氣，彩烤出來的瓷器色澤好，鉛鎘溶出量低。

（4） 盡量減少圖案的裝飾面積。低鉛顏料的運用與圖案面積有關，通常是裝飾面積越大，鉛鎘溶出超標的風險也越大。目前國內外使用的陶瓷顏料中，有很大一部分屬低鉛顏料，如果使用不當，很容易造成鉛鎘溶出量超標。特別是對于鉛鎘溶出偏高的顏色，在設計圖案時，要盡量避免大面積使用該危險顏色，否則會導致最終彩瓷成品的鉛鎘溶出量偏高。對于大面積花面裝飾，建議改用無鉛無鎘顏料或者是改進花面圖案設計，把花面面積減少。

（5） 花紙加印罩層。在花紙上加印罩層是降低低鉛顏料鉛鎘溶出的一個常用方法。罩層是一層無色透明不含鉛的玻璃質材料，它一方面可以提高顏色的亮度，另一方面可以有效減少花紙顏料的鉛鎘溶出。不管是低鉛顏料還是無鉛顏料，在其上加印一層罩層都能起到降低鉛鎘溶出的目的。需要說明的是，對于低鉛顏料，即使加印罩層也很難達到無鉛鎘溶出的水平。

（6） 建立鉛溶出量超標應急處理方案。一旦自檢出某批“高檔”日用瓷出現鉛超標，可采用降低鉛含量的方法進行處理。按檢測方法用4%～20%(V/V)的乙酸浸泡產品24h以上,然后再更換一次甚至多次浸泡液,直至鉛溶出達到要求。該處理方法既可適用于處理偶然“失手”的狀況,又可適用于高成本的“超鉛”產品。當然,有條件的企業(yè)可建立一個“去鉛”處理車間，在自檢部門的配合下專門處理一些易超標或已超標產品。當然，對于在4%乙酸浸泡液中畫面易變色的陶瓷制品不可采用該法處理。

（7） 其他方法。配備檢測設備和檢測人員，隨時能抽檢出每批產品的鉛溶出量，制定出嚴格的質量管理機制和測控體系；把好瓷器生產、用水、燃料和顏料的質量關,防止生產中產出的廢液、廢渣、廢料、廢氣造成的再次污染。

4結 語

總之，只有使用合格的瓷器，加貼質量好、符合要求的花紙，采用正確的烤花方式和燒成制度，才能生產出低鉛鎘或無鉛鎘溶出的彩瓷產品。

參考文獻

1 余端略，劉文茂，余金保.探析日用陶瓷鉛鎘溶出量超標的原因及應對措施[J].中國陶瓷，2006（1）：61～62