简述卫生陶瓷行业工艺技术进步＊

王同言 刘继武

（1唐山北方瓷都陶瓷集团有限责任公司 河北 唐山 063020）（2国家建筑卫生陶瓷质量监督检验中心 陕西 咸阳 712000）

简述卫生陶瓷行业工艺技术进步＊

王同言1刘继武2

（1唐山北方瓷都陶瓷集团有限责任公司 河北 唐山 063020）（2国家建筑卫生陶瓷质量监督检验中心 陕西 咸阳 712000）

20多年来，我国卫生陶瓷制造业通过科技创新、引进消化吸收和技术改造，生产工艺技术发生了很大变化，主要表现在：泥料及配方、釉料、坐便器结构、模型工艺、成形工艺、坯体干燥、施釉工艺、烧成工艺、产品吸水率、便器用水量、检测介质等。

卫生陶瓷 工艺技术 进步

1 泥料及配方

本埠料→外埠料，块状料→粉状料，少种类、大剂量→多种类、小剂量。过去各地卫生陶瓷厂泥料配方中主要使用一些本地廉价优质的粘土原料和一些硬质料。随着经济的发展，当地一些优质原料枯竭，或者质量变得低劣，一些厂家开始使用一些外埠优质原料，包括使用一些高粘性的黑泥和白泥；原来泥料配方中使用石英、长石等块状原料，这些原料均为大块料，企业需要拣选、破碎，而现在则多使用粉状原料，且石英、长石等原料的使用量越来越少，主要使用一些砂岩、石英岩、瓷石等原料。这样的配方体系，即使某种原料成分发生变化，也不会对泥浆性能造成很大的影响。

2 釉料

块状料→粉状料，矿物原料→化工原料。在釉用原料方面，由过去大量使用天然块状矿物原料，自行破碎加工的情况减少，而是逐步向使用粉状化工原料和标准化原料方向发展。原料进口或由国内专业生产厂家提供。使用标准化原料和化工原料，对生产过程和产品质量大有裨益。过去配方中的氧化铝成分的来源，主要由粘土原料提供，而目前则由氧化铝粉、氢氧化铝等提供；过去各卫生陶瓷生产厂所使用的氧化锌都是自烧自用，都是采购生氧化锌原料，在厂内窑炉占窑位烧制，烧好后经人工破碎后使用。占窑位影响产量和窑内气氛的稳定性，而且更主要的是所煅烧的氧化锌的质量不稳定，影响釉浆性能的稳定。目前企业都使用免烧氧化锌，保证了生产和质量的稳定性。

3 坐便器结构

普通虹吸式→喷射虹吸式，静压坐便器→压力坐便器，普通坐便器→智能化坐便器，隐含管道（粘接）→外露管道→隐含管道（一次成形），品种单一→品种多元化。在20世纪七十、八十年代，坐便器产品的结构形式主要有冲落式和普通虹吸式2种，仅有个别的连体坐便器有旋涡虹吸式的结构。随着改革开放后对外贸易交流的增多，坐便器的结构出现了喷射虹吸式新的结构形式。目前冲落式、普通虹吸式与喷射虹吸式结构的坐便器并存。喷射虹吸式结构的坐便器大行其道，逐步代替了普通虹吸式坐便器，成为目前市场主流产品。并且，喷射虹吸式的结构也在不断改进和创新，使坐便器结构更合理，排污功能更优良，更加节水。连体坐便器产品，在20世纪80年代初期仅有旋涡虹吸式的结构，那时被人们认为是最高档的产品，仅在个别大厂能小批量生产。现在连体坐便器产品几乎在所有卫生陶瓷厂都能生产，且有多种结构形式：既有冲落式、普通虹吸式、喷射虹吸式、也有旋涡虹吸式，应有尽有，涵盖了坐便器的所有结构。过去，冲落式结构的坐便器被认为是低档产品，主要原因是其体积小、结构简单、冲水噪音大等。现在，冲落式分体坐便器和冲落式连体坐便器由于比较重视外型豪华设计，以及讲究配套性，档次水平也提高了很多。而且，人们的观念也发生很大变化，不再过多关心坐便器的结构形式，而是关注产品的外型造型、时尚美观、装饰色调等。其实，冲落式坐便器除了噪音大之缺点外，其更容易实现节水，且不易堵塞。随着对节水要求的提高，通过外力辅助的压力式坐便器诞生，明显降低了坐便器的耗水量，用水量仅为3～3.5L，这是传统的静压坐便器所不能实现的。在坐便器外型上，过去坐便器的管道（粘接）隐含在内部，后来为适应立式浇注一次成形外露管道，再到目前青睐的一次成形隐含管道，主要是为了美观和便于清洗卫生。

4 模型工艺

普通石膏粉→高强石膏粉，低水、膏比→高水、膏比，简单模型→复杂模型，地摊模型→立式浇注模型，石膏灰胎→树脂、玻璃钢胎。过去，由于成形工艺落后，多为地摊成形，产品结构简单，对模型强度等指标要求不高。那时各厂使用自炒（自己采购石膏矿石、破碎加工炒制）的普通石膏粉（β石膏粉）制作石膏模型。水膏比例小，模型强度低，使用次数少（仅70次左右）。模型制造中使用的母模胎型也落后、质量差。那时的母模胎型主要是水泥与石膏粉混合制做的灰胎，使用次数少（仅50次左右），倒出的模型内表面光滑度差、模型有缝隙、易变形，这也决定了模型的使用次数少。随着国外先进设备和技术的引进，尤其是机械化组合浇注成形新工艺和一次成形工艺的采用，对模型强度等指标提出了很高的要求，各厂自己不再炒制石膏粉，而是外购专业厂家生产的高强石膏粉和混合石膏粉。这些石膏粉在卫生陶瓷行业得到广泛的使用，在石膏模型制造中也广泛采用缓凝增强剂等新技术。水、膏比例大为提高，由以前的1∶1.2提高到1∶（1.4～1.5）；模型的强度得到很大的提高，使用寿命明显延长，由70次提高到了120次。模型制造使用的母模胎型制作工艺技术也有了很大进步，使用一些轻型树脂胎、玻璃钢胎、水泥胎、玻璃钢水泥复合胎等胎型。这些胎型不变形、表面光滑，做出的模型均一，质量稳定性好，对口缝隙小、不易漏浆，为增加模型的使用次数创造了条件。从另一方面而言，模型结构的改进和制模工艺技术水平的提高，再辅之于成形机械设备，使成形变得越来越简单，一次成形得以实现，对操作工的技能要求也大大降低。产品的外观质量和合格率也得到大幅度提高。

5 成形工艺

地摊静压浇注→组合微压浇注→高压注浆成形，粘接成形→一次成形，湿法修坯→干法修坯。20多年前，成形工艺落后、简单，机械设备少，都是地摊式、多块粘接生产，半成品合格率、成品合格率低。以坐便器产品为例，成形工艺方式很落后，一套模型的块数多，占地面积大。大胎和附件基本都是单面吸浆成形，为地摊单面吸浆多块粘接成形生产，包括排污管道也是粘接的，故生产效率低，产品开裂多，半成品合格率低，对工人的操作技术水平要求高，工人的劳动强度大，操作环境差，最终的产品合格率也低。随着卫生陶瓷行业的发展和技术进步，无论是产品的结构还是成形生产工艺方式都发生了很大的变化，目前产品一般采用一次成形。即便是现在的地摊成形，产品也可以是整体一次成形或至少2块粘接成形，而且产量提高了1倍多。企业现在普遍采用组合立式微压浇注一次成形机械化生产，为一次性成形创造了条件，产量、质量都得到很大提高。模型外观整齐，模型组合排列，占地少，工人的劳动强度减轻，操作环境改善。目前个别先进企业采用了更先进的成形技术——高压注浆成形新工艺，大大提高了劳动效率和产品质量。而且采用湿法修坯，改善了作业环境，减少了粉尘。原来在落后成形工艺条件下不能生产的结构复杂品种以及异型产品，现在都可以在现有机械设备工艺条件下大批量生产，比如连体便器、妇女洗涤器、挂式坐便器等。

6 坯体干燥

慢干燥→快速干燥，原位干燥→集中干燥。以前，大多数卫生陶瓷企业存在一个很大的共性问题，即坯体干燥没有专门的快速干燥（室）设备，坯体在成形室原位干燥，不但占地面积大，而且要考虑到成形工人的劳动环境，烘干温度不宜过高，所以坯体干燥速度慢，也不利于模具的干燥。因为成形室干燥厂房面积大，干燥温度低，湿度也无法控制，能源浪费严重，达不到应有的效果，很难达到既能合理干燥坯体又能合理干燥模具的目的。目前，一些企业将坯体干燥和模具干燥分开，建造了卫生陶瓷坯体快速干燥室，将成形后的湿坯在第二天移入快速干燥室集中干燥，加快了坯体的干燥速度，使坯体的干燥周期由原来的5～7d缩短到12h。同时，夜间把成形室的温度可提高到45～50℃，对模具进行强化干燥，有利于延长模具的使用寿命。

7 施釉工艺

浸釉→喷釉，静压喷釉→压力喷釉，人工喷釉→机械手喷釉。早期的卫生陶瓷施釉方法为浸釉，后来因浸釉工艺落后、效率低、破损大、釉面质量差而被淘汰，代之为喷釉。喷釉是卫生陶瓷生产普遍采用的一种施釉方法。喷釉从静压施釉，到压力泵施釉（压力罐施釉），再到机械手施釉。压力罐施釉是目前常用的喷釉方法。通过压力施釉工艺技术的应用，使釉料与坯体的附着力增强，釉层厚度增加，釉面光亮细腻，釉面缺陷少。机械手施釉新工艺目前仅在个别企业得到使用，其大大提高了工效和产品的釉面质量。为了满足出口外商的要求以及提高坐便器的排污功能，坐便器弯管普遍采用了管道施釉新工艺，以使坐便器管道内部顺滑、防漏气，提高了坐便器的排污功能。

8 烧成工艺

慢烧→快烧，高温→低温，燃煤→燃重油→燃气。过去因烧成工艺装备落后，以煤、重油为燃料，人工看火烧窑，窑车笨重，隔焰烧成，故烧成温度高（1 220℃左右），烧制时间长（23h左右），耗能高。通过先进设备的引进和国内消化吸收，目前国内卫生陶瓷烧成普遍采用宽断面节能隧道窑，以洁净的煤气、天然气、液化气或轻柴油为燃料，采用轻型节能窑车，微机自动控制，烧成工艺向低温快烧方向发展，烧成最高温度为1 180℃左右，烧成周期为14h左右。大幅度降低了能耗，减少了对环境的污染，改善了操作环境。与此同时，也显著地提高了产品的质量水平。

卫生陶瓷厂普遍配备了梭式窑。过去，卫生陶瓷生产企业主要以隧道窑为烧成窑炉，很少建造梭式窑。釉面很少修补，产品也不回火重烧，仅仅是修粘产品的隐蔽面。现在，为了提高产品的优等品率和合格率，适应客户和新的国家标准的要求，实现产品质量与国际先进标准接轨，企业普遍建造配备了梭式窑，对大件高档、高附加值产品进行烧制或修补后重烧，大大提高了产品的优等品率，为产品一个等级出厂创造了条件。

9 产品吸水率

大→小。过去旧的国家标准GB 6952－1999，吸水率要求不大于3%，而现行新的国家标准GB 6952－2005，瓷质洁具吸水率要求不大于0.5%。标准的变化，体现了行业技术的进步，与国际标准的接轨。

10 坐便器管道直径

细管道→粗管道（过球直径38mm→直径41mm→直径45mm→直径48mm→直径50mm）。过去，虹吸式坐便器由于管道细，使用时易堵塞。现在，由于国家标准的要求及客户定货标准的需求，虹吸式坐便器的管道直径都往粗的方向发展，由过去的过直径38mm球体，到过直径41mm球体，再到过直径45mm、直径48mm或50mm球体，管道直径不断扩大。粗管道虹吸式坐便器大行其道，成为目前市场主流产品。目前市场上一提及粗管径坐便器，一般是指管道过直径50mm球体的。细管道虹吸式坐便器容易实现节水，而粗管道虹吸式坐便器实现节水且达到4.8L，难度相当大，但目前许多企业实现了这一目标，并形成产业化，体现了企业技术水平，促进了行业技术进步。

11 便器用水量

15L→13L→9L→6L→4.8L→3.8L。坐便器用水量的减少是随着卫生陶瓷国家标准的变化，与国际标准水平接轨，以及客商要求对用水量的不断减少而实现的。过去国家标准，对于虹吸式坐便器而言，用水量标准：联体为15L，喷射虹吸式用水量为13L，普通虹吸式坐便器用水量为9L，没有节水型便器这个概念。后来，出现了节水型便器6L水标准，虹吸式坐便器用水量要求最大不超过9L，市场上用水量9L以上的坐便器限制生产和出售。近些年来，随着水价飞涨及外商定货要求，4.8L水及以下的超节水型虹吸式坐便器，很受用户的喜爱，促进了节水热潮和超节水坐便器的开发。陶瓷企业都加大了节水型坐便器的研发力度。通过努力，研制生产出4.8L水及其以下的超节水型虹吸式坐便器，而且这种超节水虹吸式坐便器是在粗管道（过直径50mm球体）、静压苛刻条件下实现的。可以说，目前国内产品和技术已处于国际先进水平。

12 检测介质

单一介质→多样介质。过去，卫生陶瓷使用的检测介质一般是放3个标准的乒乓球（质量26g±0.2g）作为坐便器排污功能的检测介质，一次排水过2个即合格。改革开放以来，随着对外贸易的发展，产品标准逐步与国际接轨，因产品出口目的地不同，质量标准、检测标准和手段呈多样化，检测介质有多种：有空乒乓球、空心大球、直径19mm聚丙烯球、海绵条、卫生纸、聚乙烯颗粒、豆包布、烟丝、豆泥等，验证坐便器的排污、虹吸水平。总之，各种检测方法和介质尽可能逼真地模仿人们日常生活中粪便等污物的实际情况。

1 同继锋，等.我国建筑卫生陶瓷产业的发展与科技创新.全国性建材核心期刊——陶瓷，2010（11）：16～19

2 王同言.卫生陶瓷两种坐便器技术特点浅析.全国性建材核心期刊——陶瓷，2009（9）：47～50

3 闫加旺，等.国内外新型卫生洁具功能宗数.全国性建材核心期刊——陶瓷，2009（11）：34～35

4 王同言，等.冲落式坐便器设计生产中应注意的问题.全国性建材核心期刊——陶瓷，2007（9）：42～43

5 王同言.卫生陶瓷出口产品的技术特点.全国性建材核心期刊——陶瓷，2007（4）：14～16

6 温门生.高效节水坐便器.佛山陶瓷，2002（增刊）：102～121

7 王心超.林马桶节水的关键问题.佛山陶瓷，2002（增刊）122～124

8 王同言.一种粗管径虹吸式节水坐便器的研制.全国性建材核心期刊——陶瓷，2008（3）：40～42

TQ174.76

A

1002－2872（2012）07－0012－03

王同言（1963－），本科，高级工程师；主要从事卫生陶瓷新技术开发。