建筑卫生陶瓷原料标准的现状及发展.doc

建筑卫生陶瓷原料标准的现状及发展肖景红梁柏清刘亚民袁芳丽(佛山出入境检验检疫局广东佛山528000）摘要：原料标准化，特别是矿物原料的标准化已成为制约我国建筑卫生陶瓷行业可持续发展的瓶颈。制订有效的原料标准是实现原料标准化的重要基础。本文分析了我国建筑卫生陶瓷原料标准的现状，提出应根据行业特点，建立建筑卫生陶瓷原料标准体系，促进行业整体技术水平的提高。关键词：建筑卫生陶瓷；原料；标准；技术要求；试验方法；性能1前言原料是建筑卫生陶瓷工业生产的基础，原料质量直接影响着产品的质量。目前我国建筑卫生陶瓷生产使用的主要原料性能波动很大，给生产过程的工艺控制带来了很大的困难；与此同时，原料的过度开采和不合理开采，原料利用水平低又对环境造成了严重影响。通过原料生产的专业化、系列化和标准化，提高原料的稳定性和利用率，对于企业提高产品质量、促进环境保护和资源综合利用、实现建筑卫生陶瓷行业可持续发展具有重要作用。实现建筑卫生陶瓷原料生产和供应的标准化，需要有据可依，这就需要根据我国国情，通过相关标准技术的研究，制定一系列的建筑卫生陶瓷原料标准，使原料的标准化有一个共同的标准1，以合理评价原料性能，提高原料质量，充分利用资源，促进行业整体技术水平的提高。2建筑卫生陶瓷原料标准现状产品质量标准是建筑卫生陶瓷原料标准体系的核心内容。目前，全国建筑卫生陶瓷标准化技术委员会已开始制订建筑卫生陶瓷原料质量标准，目前发布实施且现行有效的国家标准和行业标准包括：JC/T1046.1-2007建筑卫生陶瓷用色釉料第1部分：建筑卫生陶瓷用釉料JC/T1046.2-2007建筑卫生陶瓷用色釉料第2部分：建筑卫生陶瓷用色料JC/T1047-2007陶瓷色料用电熔氧化锆JC/T1094-2009陶瓷用硅酸锆JC/T1096-2009陶瓷用复合乳浊剂JC/T1097-2009建筑卫生陶瓷用添加剂解胶剂此外，国家标准建筑卫陶瓷用原料粘土已制订完成，预计将于2011年正式实施。对于长石、氧化铝等原料，非金属矿以及化工等领域的标准化技术委员会也陆续制订了一些产品质量标准，部分产品质量标准的目录见表1。在试验方法标准方面，建筑卫生陶瓷原料的综合评价包括了工艺性能、化学成分、矿物分析、热性能、粒度分析等方面的测试和评价，表2和表3列出了主要性能的评价方法以及参考标准。可以看出，在产品质量标准方面，目前现行有效的建筑卫生陶瓷原料的产品质量标准均为化工原料、色釉料及辅助原料的标准，在生产中大量使用的粘土、瓷砂、石粉等矿物原料还没有国家标准和行业标准；在试验方法标准方面，现有的参考标准绝大部分为通用标准或是结合日用陶瓷、非金属矿等行业特点制定的标准，还没有建立专门的建筑卫生陶瓷原料试验方法标准体系。总体而言，与高速发展的建筑卫生陶瓷产业相比，原料标准的制订工作相对滞后，标准化工作还处于起步阶段，不论是产品质量标准还是试验方法标准，都远不能满足产业发展的需要。表1部分陶瓷原料的产品质量标准标准类别标准号及标准名称国家标准GB/T1614-1999工业碳酸钡GB/T3494-1996直接法氧化锌GB/T14563-2008高岭土及其试验方法GB15341-1994滑石GB/T15342-1994滑石粉GB/T24487-2009氧化铝建材行业标准JC/T535-2007硅灰石JC/T859-2000长石JC/T929-2003叶蜡石表2建筑卫生陶瓷原料的评价方法及参考标准性能试验方法参考标准外观目测白度GB/T5950-2008建筑材料与非金属矿白度测量方法QB/T1503-1992日用陶瓷白度测定方法GB/T4104-2003直接法氧化锌白度(颜色)检验方法化学成分化学分析见表3X射线荧光光谱分析GB/T14506.28-93X射线荧光光谱法测定主、次元素含量GB/T211142-2007耐火材料X射线荧光光谱化学分析熔铸玻璃片法分光光度法QB/T2578-2002陶瓷原料化学成分光度分析方法矿物组成X衍射分析/电子显微镜GB/T17359-1998电子探针和扫描电镜X射线能谱定量分析通则GB/T15617-2002硅酸盐矿物的电子探针定量分析红外光谱GB/T6040-2002红外光谱分析方法通则热性能差热分析GBT6297-2002陶瓷原料差热分析方法热重分析/热膨胀分析GB/T16535-2008精细陶瓷线热膨胀系数试验方法顶杆法粒度筛分法GB2007.7-1987散装矿产品取样、制样通则粒度测定方法手工筛分法QB/T2435-1999日用陶瓷原料筛余量的测定沉降法QB/T1465-1992陶瓷原料、颜料颗粒度分布测定方法GB/T21780-2008粒度分析重力场中沉降分析吸液管法激光法GB/T19077.1-2008粒度分析激光衍射法通则工艺性能含水率热干燥法GB2007.6-1987散装矿产品取样、制样通则水分测定方法热干燥法QB/T2434-1999日用陶瓷原料含水率的测定可塑性直接法QB/T1322-1991陶瓷泥料可塑性指数测定方法收缩率/QB/T1548-1992陶瓷坯泥线收缩率测定方法干燥灵敏系数干燥灵敏指数/干燥强度三点法QB/T4741-1999陶瓷材料抗弯强度测定方法相对粘度、流动性和触变性恩格拉粘度计QB/T1545-1992陶瓷泥浆相对粘度、相对流动性及触变性测定方法烧结温度范围高温膨胀计法及高温显微镜法QB/T1547-1992陶瓷材料烧结温度范围测定方法熔流法GB/T23460.1-2009陶瓷釉料性能测试方法第1部分：高温流动性测试熔流法有害物质含量放射性伽玛能谱仪GB6566-2001建筑材料放射性核素限量铅镉含量化学分析HJ/T297-2006环境标志产品技术要求：陶瓷砖HJ/T296-2006环境标志产品技术要求：卫生陶瓷备注：滑石的粒度及含水率试验方法参见GB/T15344-1994滑石物理检验方法，高岭土的粒度及含水率试验方法参见GB/T14563-2008高岭土及其试验方法，氧化铝的物理性能测试方法参见GB/T6609.130氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法。表3建筑卫生陶瓷原料化学分析方法参考标准原料名称参考标准长石JC/T873-2000长石化学分析方法石英SN/T0483-1995进出口石英石(砂)化学分析方法高岭土GB/T14563-2008高岭土及其试验方法粘土GB/T16399-1996粘土化学分析方法滑石GB/T15343-1994滑石化学分析方法石灰石、白云石GB/T3286-1998石灰石、白云石化学分析方法GB/T5762-2000建材用石灰石化学分析方法萤石JC/T911-2003建材用萤石化学分析方法硅酸盐岩石及非金属矿物GB/T14506-1993硅酸盐岩石化学分析方法JC/T1021-2007非金属矿物和岩石化学分析方法陶瓷材料及制品GB/T4734-1996陶瓷材料及制品化学分析方法熔块釉GB/T16537-1996陶瓷熔块釉化学分析方法氧化铝GB/T6609.130氧化铝化学分析方法和物理性能测定方法氧化锌GB/T4372-2001直接法氧化锌化学分析方法3构建建筑卫生陶瓷原料标准体系的思考3.1矿物原料质量标准建筑卫生陶瓷原料可分为矿物原料、化工原料、色釉料及辅助材料等类别。建立以产品质量标准为核心的标准体系是建筑卫生陶瓷原料标准化工作的关键，其中矿物原料产品质量标准的制订是其中的重点和难点。矿物原料是坯用原料的主体，主要包括：粘土类原料(原生粘土、次生粘土等)、长石类原料(瓷砂、花岗岩等)、石英类原料以及石灰石、滑石、硅灰石、叶蜡石等其它类别的原料。考虑到原料的粒度直接决定了加工工艺及设备的选取，矿物组成决定了产品烧成过程中的一系列物理化学变化，标准应涵盖化学组成、矿物组成、粒度分布等一系列理化性能指标2。此外，为控制建筑卫生陶瓷产品的放射性水平和铅镉含量，有必要在原料标准中规定相关要求。因此，在制订相关产品质量标准时，应根据其特性和用途，确定化学成分、矿物组成、粒度分布、热性能、工艺特性等方面的检验项目，让供应商和使用方对原料有全面的了解，确定原料的适用范围。对于粘土、长石等类别的天然矿物原料以及商品坯料，其检验项目至少应包括：外观质量、化学成分、含水率、粒度、放射性核素、工艺性能（包括煅烧后白度、烧成收缩、烧结（熔融）温度等，对于粘土等塑性原料以及商品坯料，还应包括可塑性和结合性、干燥灵敏系数、干燥强度、成浆性能等），必要时还应进行矿物组成、热性能、可溶盐含量、阳离子含量、PH值、铅镉含量等方面的分析测试。对于石英类原料以及石灰石、滑石、硅灰石、叶蜡石等其它类别的原料，检验项目应包括：外观质量、化学成分、含水率、粒度、工艺性能，包括煅烧后白度、烧成收缩、烧结（熔融）温度等，必要时进行矿物组成、热性能等方面的分析测试。“稳定”、“均匀”和“物尽其用”是陶瓷原料标准化所追求的目标。建筑卫生陶瓷用矿物原料种类繁多，即使是同一种原料，虽然名称相同，但是由于产地不同、加工工艺不同，用途不同，之间的性能差距也很大，因此对所有性能规定明确具体的技术要求是非常困难的，应根据实际情况制订技术要求。适合制订具体指标的性能，如外观质量、化学成分、粒度等指标，可根据原料的特点制定具体的技术指标；不适合规定具体技术指标的，如矿物组成、热性能等可采用供应商声明或合同约定的方式，由供需双方协商；对于部分性能，标准还应规定一个允许的偏离范围，即实际供货与声明值或合同约定值之间的偏差，以保证原料的稳定性。3.2试验方法标准试验方法标准是建筑卫生陶瓷原料标准体系的重要内容。从表2和表3可以看出，建筑卫生陶瓷坯用原料性能评价内容广泛，涉及的方法众多。一些相关领域已建立了一些试验方法标准，这些标准，部分可以直接用于建筑卫生陶瓷原料的性能测试，部分可参考使用，这些标准对于制订建筑卫生陶瓷原料的试验方法标准有很好的借鉴作用。化学组成是原料的一项重要参数，是生产优质陶瓷产品的一个关键性的因素。一般采用常规的化学成份分析，此方法从理论上讲是比较准确、可靠的3。常规的化学成份分析方法较多，每种方法的适用范围不同，可根据具体的原料类别，制订分析方法标准或是直接引用现有的标准。仪器分析方法由于其方便、快捷、准确的优点，开始广泛应用于建筑卫生陶瓷坯用原料的分析。在陶瓷原料的仪器分析方法标准的制订方面，已经形成了标准陶瓷原料差热分析方法(GBT6297-2002)和陶瓷原料化学成分光度分析方法（QB/T2578-2002），其它分析方法目前只能参照同类产品的标准或通用标准进行分析测试，需要制订相关标准。在原料的工艺性能测试方面，一些试验方法标准可直接用于工艺性能的测定，如QB/T2434-1999日用陶瓷原料含水率的测定；对于行业内使用的一些简便易行的方法，如通过手工打饼、直接用生产窑炉试烧的方法对坯用原料进行鉴别和质量验收，以及教科书中的一些经典方法，可加以总结并上升为标准。3.3环保标准发展低碳经济，实现可持续发展是国内外陶瓷工业发展的主流。为实现这一目标，就必须降低原料在开采和加工过程中对环境的影响，提高资源和能源的利用水平，因此，建立健全陶瓷原料开采和加工中保护环境、节约能源、减少排放、废料循环利用、提高资源利用效率等方面的标准，都是建筑卫生陶瓷原料标准化的重要内容。4结语原料生产专业化、标准化是建筑卫生陶瓷行业的发展趋势，建立有效的建筑卫生陶瓷原料标准体系是实现原料生产标准化和