淺析日用玻璃陶瓷彩釉彩飾工藝

詹少杰

摘 要：闡述了日用玻璃陶瓷的彩釉制備工藝、玻璃陶瓷制品的彩釉彩飾工藝的類型，以及彩飾玻璃制品的燒結(jié)工藝過程。玻璃彩釉（又稱油墨）是將無機(jī)釉料與溶劑（油）調(diào)和至合適黏度，印制到玻璃陶瓷制品表面，然后經(jīng)烘干（干燥），鋼化或熱化加工處理，將釉料永久燒結(jié)于玻璃表面而得到一種耐磨，耐酸堿的裝飾性玻璃陶瓷產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：日用玻璃陶瓷;彩釉;彩飾工藝;燒結(jié)

1 彩釉的制備

彩釉的制備是以低熔點(diǎn)玻璃作為熔劑和基礎(chǔ)組分，再加入適當(dāng)?shù)臒o機(jī)礦物顏料所組成。其流動溫度應(yīng)比玻璃制品的軟化溫度低10～20℃，膨脹系數(shù)應(yīng)等于或接近于玻璃的熱膨脹系數(shù)，相差不得超過±5%。彩釉還必須有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，在熱水與2%堿液或3%乙酸溶液中不應(yīng)受到浸析。制品彩釉中盡可能不含鉛或少含鉛等重金屬，如含鉛則溶出量必須控制在25mg以下，鎘溶出量在2.5mg以下。彩釉色彩要穩(wěn)定，光澤要好，色調(diào)要純正，有良好的遮蓋能力。

1.1? 熔劑的組成設(shè)計(jì)與制備

熔劑的組成設(shè)計(jì)與玻璃組成設(shè)計(jì)相同。通常所選擇的系統(tǒng)為SiO2-B2O3-PbO、SiO2-B2O3-PbO-Na2O。如對玻璃制品裝飾含鉛量有一定要求時(shí)，可選擇無鉛釉作為熔劑。例如其成分范圍為：SiO2：14.5%～17.7%;B2O3：16.5%～20%;Li2O：2.3%～2.8%;CaO：3.3%～3.8%;Na2O：4.2%～5.2%;TiO2：8.7%～11.0%;線膨脹系數(shù)為90×10-7℃-1。熔劑組成設(shè)計(jì)好后，進(jìn)行原料選擇和配方計(jì)算，根據(jù)配方制備配合料。把配制均勻的配合料在電爐內(nèi)熔化，待熔化好后倒入冷水中進(jìn)行水淬，然后烘干球磨過篩即得到低熔玻璃熔劑。

1.2? 色料的制備

著色顏料通常是由金屬氧化物或其鹽類（經(jīng)加熱即成為該金屬的氧化物）在高溫下煅燒而成。一般使用以下幾種：

白色顏料--高嶺土、氧化錫、氧化鋯;

黑色顏料--鉻酸鐵與鈷鹽或錳鹽的混合物;

黃色顏料--硫化鎘、鉻酸鉛等;

藍(lán)色顏料--鋁酸鈷（CoO·Al2O3）;

綠色顏料--氧化鉻（Cr2O3）

褐色顏料--紅色氧化鐵、錳鹽等;

紅色顏料--鎘紅（是由硫化鎘和硒鎘制得的）等。

1.3? 彩釉的制備工藝過程與要求

彩釉的制備工藝是把已制備好的熔劑（低熔點(diǎn)玻璃）與色料一起在球磨機(jī)中研磨混合過篩即得到彩釉。對彩釉一般有以下要求：

（1）烤花溫度，也就是說易熔玻璃料的熔制溫度要適當(dāng)。

（2）烤花后，釉層對酸、堿及水等應(yīng)具有足夠的抗侵蝕性及不溶性。

（3）易于進(jìn)行印花及手描繪作業(yè)，也就是說彩釉應(yīng)具有適當(dāng)?shù)酿ざ取?/p>

（4）須有良好的顯色效果，色調(diào)應(yīng)穩(wěn)定。

（5）烤花后，彩釉層不應(yīng)產(chǎn)生剝落、起泡、針孔、凹坑等缺陷。

（6）彩釉性能應(yīng)保持穩(wěn)定，不能有較大色差波動。顆粒細(xì)度應(yīng)在300目以上。

2 玻璃彩釉制品的彩飾工藝

日用玻璃制品裝飾多采用彩飾法。彩飾是通過各種方法把彩釉施涂于玻璃表面，再經(jīng)過燒結(jié)而成。其裝飾圖案具有美觀大方、便于大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)。彩釉彩飾一般可分為印花、貼花、描繪等幾種工藝方法。

印花，是在不同色釉中加入印花調(diào)和油，制成一定粘度的膏狀液體，通過網(wǎng)板鏤孔花紋，把彩釉圖案復(fù)印至玻璃表面，經(jīng)加熱干燥，調(diào)和油揮發(fā)，彩釉黏附于玻璃表面，再經(jīng)過燒結(jié)，即成為玻璃彩飾產(chǎn)品。印花可采用手工印花或印花機(jī)自動印花進(jìn)行。

貼花，是把印刷有彩釉圖案的 花紙貼在玻璃表面，待稍干后，再經(jīng)烤花爐內(nèi)燒烤而成。貼花與印花相比，貼花產(chǎn)品花面立體感強(qiáng)，圖案清晰，貼花紙時(shí)可根據(jù)玻璃器型的規(guī)整度作適當(dāng)調(diào)作。

描繪也稱手繪。用手工將彩釉在玻璃制品上描繪出各種所需圖案，再經(jīng)燒烤面成。此方法制作的產(chǎn)品，藝術(shù)性強(qiáng)，但生產(chǎn)效率低。用來手繪的彩釉必須細(xì)，再與調(diào)和油調(diào)和成有黏性的膏狀液體。常用的調(diào)和油劑有煤油、溶劑汽油、樟腦油、松油醇等。

3 彩飾玻璃制品的燒結(jié)工藝過程

經(jīng)彩釉彩飾的玻璃制品可置于烘箱中低溫烘干或自然干燥（干燥過程應(yīng)做好防塵措施），然后按以下工藝步驟進(jìn)行燒烤：

（1） 將干燥好的彩飾玻璃制品經(jīng)傳送網(wǎng)帶送入烤花電爐內(nèi)，制品之間不可相互接觸（避免制品受熱粘連變形），遠(yuǎn)離加熱元件，并保持爐內(nèi)溫度均勻，以防影響制品燒烤質(zhì)量。

（2）設(shè)計(jì)合理的燒烤溫度制度，按溫度制度對電爐升溫、保溫、降溫。在燒烤工作完成后，根據(jù)所記錄的實(shí)際溫度和燒烤時(shí)間，畫出真實(shí)的烤花溫度曲線。

（3）待爐內(nèi)溫度下降到一定溫度，打開爐門取出彩飾制品。

玻璃彩釉彩飾制品在烤花過程中，在各溫度下的變化情況與彩釉料種類及組成有關(guān)，其變化的情況以彩釉膏料為基準(zhǔn)，其變化大致情況如下：

20～100℃：預(yù)熱，印墨無變化，只是進(jìn)一步排除吸附水分的過程;

100～200℃：溶劑（油）中的揮發(fā)成分開始揮發(fā);

200～500℃：溶劑（油）中的重質(zhì)成分開始揮發(fā)，并開始燃燒碳化、汽化而使溶劑（油）消失;

500～580℃：彩釉中的低熔點(diǎn)玻璃料開始熔化，同時(shí)玻璃表面稍軟化;

580～620℃：低熔點(diǎn)玻璃料完全熔化，著色顏料發(fā)出顏色，玻璃彩釉粉料完全熔化，將顏料粉也熔入其中，這時(shí)玻璃體表面也完全軟化，彩釉與玻璃結(jié)合為一體，完成釉彩的轉(zhuǎn)印和燒結(jié)，色調(diào)變得鮮艷;

620～520℃： 玻璃內(nèi)部應(yīng)力基本消除;

520℃～室溫：玻璃逐漸冷卻，烤花過程結(jié)束。

以上是彩釉彩飾玻璃制品燒結(jié)過程的溫度變化情況，僅作參考。實(shí)際操作中，溫度制度的制訂一定要根據(jù)彩飾的玻璃制品的軟化溫度和所用的彩釉燒成溫度而定，否則，烤花過程中溫度過高會發(fā)生制品變形及顏色失真，溫度過低烤出的花面顏色不鮮艷或粘接力不牢固（俗稱"沒燒熟"）。

4 結(jié) 論

本文闡述了目前國內(nèi)日用玻璃陶瓷的彩釉制備工藝、玻璃陶瓷制品的彩釉彩飾工藝類型，以及彩飾玻璃制品的燒結(jié)工藝過程。然而，該系列工藝的設(shè)計(jì)、制備過程是否合理，還需廣大的玻璃陶瓷從業(yè)人員在實(shí)際工作中不斷研究優(yōu)化，提高日用玻璃陶瓷彩釉彩飾工藝水平，為社會提供更多優(yōu)質(zhì)、美觀、高檔次的彩釉彩飾玻璃制品。