日本日用陶瓷生产技术新动向

 

日本是一个发达的资本主义国家，又是当今陶瓷生产技术水平很高、拥有高科技开发能力及一批名牌产品的陶瓷生产大国。近年来日本陶瓷业界积极进行产品结构调整，开发新技术、研制新产品取得许多成效。尤其在日用陶瓷生产工艺及采用全自动生产技术方面，令人瞩目。本文参阅日本最近陶瓷刊物，撰文进行介绍给读者，主要内容：(1)日本最近陶瓷生产状况；(2)陶瓷生产新技术开发动向；(3)将来发展展望等共三部分内容。 　　一、日本最近陶瓷生产状况 　　根据日本通产省资料统计：日本2000年内销瓷(和式餐具)产量，比历史上产量最高的1990年下降30％，达到763亿日元。由于内销瓷均属日本民族风格，基本上不对外销，故与国际上汇率变化没有影响。不过由于日元升值导致国外陶瓷制品大量进口，进口金额比上年增加50％左右。特别是“百元店”出售的国外陶瓷由于价格低廉，对日本国内陶瓷生产与流通形成极大的冲击与威胁。在西餐具产品生产方面，从20世纪90年代中期起，进口产品数量已大于出口瓷数量，这对于日本陶瓷业界来讲是一个重要的转折。为应付目前这种严峻的局势，日本陶瓷生产企业积极引进自动化生产设备，以降人工费在产品中的成本。另一方面，为对付日元大规模升值对陶瓷业带来的负面影响，日本许多主要陶瓷厂商正致力于向东南亚地区转移生产能力，在当地建立陶瓷生产基地。目前在马来西亚、印尼、泰国及越南都出现了日资陶瓷企业，这种发展趋势仍在加大，取得成效。 　　二、陶瓷生产新技术开发动向 　　(1)陶瓷原料方面： 　　目前日本陶瓷企业，由于国内陶瓷原料供应不足，从国外进口数量逐年增长。如可塑性高岭土原料，从韩国及新西兰进口，进口量已达总进口量50％以上。另外，从英国与中国进口高岭土原料数量正在增多，随着原料的进口，必然导致产品成本增加，因此迫使企业必须生产高附加值的产品，提高产品的档次。 　　在陶瓷原料开发利用方面，不再局限于过去普通的陶器与瓷器制品，而是强调日用瓷更多的使用功能与用途，如研制具有抗菌性能的陶瓷餐具产品等。其次在研制新产品中要提高环境保护的标准与有利于人体保健的效果，如对于釉料、色料含铅镉溶出的问题进行规划治理。继20世纪80年代末期日本首先开发出氧化铝强化瓷器餐具及烹调用器外，又相继开发出蓄光性日用陶瓷、电诱导加热烹调餐具等新产品。在陶瓷原料加工方面，由于粘土可塑性与泥料颗粒表面水膜厚度及表面离子有关，所以在可塑成型工艺中，使泥料中存在有一定 数量的数微米程度的细孔隙非常重要，进一步阐明了可塑性形成的基本原理。应用这一理论成果、日本开发出入工高岭土粘土，它的使用性能远优于然高岭土原料，属于首创。 　　(2)成型工艺方面：　　 　　日本陶瓷采用泥料可塑成型生产陶瓷杯、盘的全自动生产线已十分普及，在某些盘类产品中采用等静压成型方法。为了实行多品种小批量生产方式，在全自动成型生产线中使用的石膏模型数量减少，并采用先进的NC控制系统可以自动更换滚压成型机的滚头，实现了一台滚压机可以生产不同类的产品。在等静压干压成型生产线中，实现双滚头、三滚头等批量生产型向单头转换的潮流。促进模型替换更简单化。在注浆成型方面，已普及了高 压注浆成型机，显示出其先进的科技水平。 　　在日本由于熟练工人数减少及难以招聘到新工人，目前在所有陶瓷生产工艺流程方面正在大幅度采取全自动化设备与机器人操作方式。在成型与彩绘技术方面，已出现全自动成，型，微波干燥坯体、丝网印刷、填充式印花等新技术，精确度与效率都有很大提高。即使是过去以手工制作与手工彩绘的陶瓷制品，现在也采取机械方式生产。如高压制。由于窑炉内衬使用了绝热性高的陶瓷纤维材料，窑炉的热利用效率提高。窑炉上装置有强力喷枪及控制装置，可以实现精确的烧成工艺。生产规模大的陶瓷企业均采用了还原焰烧成辊道窑。这种辊道窑炉快速烧成时间仅为4小时，而且具有温度均匀等特性。日本有关研究单位正在开发一种供特殊使用的新型窑炉，这种窑炉外壳呈透明状，可供研究人员透视烧成过程中变化，尤其可用作斜硅钙石及晶体玻璃烧成中的解析，并且对于釉及坯料中常用的陶瓷色料铁、铜在烧成后的呈色机理研究亦正在进行中。 　　(4)彩绘方面 　　彩绘是给陶瓷制品赋以美感与装饰性的工序。由于计算机技术的发展及售价逐步降低，日本陶瓷制品的印花方面，四色印刷及在四色印花上再增加一些特色的花纸印刷，获得普及。以釉下彩绘为中心的充填印花技术发展很快，尤其是陶瓷坯制品印花的精度与清晰度大幅提高，并实现在陶瓷坯上直接进行四色印花。在陶瓷颜料的发展方面，日本已研制出合成溶胶包裹颜料及Zr—Si系玻璃微型胶膜颜料等新品种。在釉料与色料的微细粉碎中，已采用了优化粉碎效率的媒体搅拌球磨机，提高了效率与产品的纯度。使陶瓷制品花面更鲜艳、漂亮。 　　(5)开发无铅颜料与无铅釉料 　　从20世纪90年代起，美国FDA及加利佛尼亚洲65号提议，强调了严格限制陶瓷制品釉及色料中的铅溶出问题。为了降低陶瓷制品的铅溶出，日本陶瓷企业采用提高彩瓷烤烧温度与向窑内喷射水蒸汽排铅的方法。另一方面抓紧开发无铅釉料与无铅颜料。最初日本企业以铋取代釉料与熔块的铅，取得很好的效果并在国内推广普及。但由于铋属于贵重金属，价格昂贵，且对其长期的安全性缺乏了解，故停止使用。今后拟以硼酸碱类等有关化 学组成的材料取代釉料与色料中的铅。而且伴随着陶瓷餐具洗碗机的普及使用，开发研究耐碱性与抗冲洗的陶瓷釉与色料已成为当务之急。 　　三、未来发展展望 　　目前，在西欧日用陶瓷业界，已经开始启动从等静压干压成型生产线，直到完成釉烧的全自动白胎瓷生产线，这条生产线目前主要用于生产盘类制品，关于杯类陶瓷制品的全自动化生产亦在积极探索中。日本当前正在确立符合自身国情特点的新一代陶瓷生产技术，如实现无人全自动化生产，节约能源、减少废品与废料排放、保护环境及实现陶瓷生产无污染的良性循环等生产方式，真正实现绿色产品化。 　　在陶瓷原料与材料的开发利用方面，尽最大可能保证产品使用安全性条件下、增加陶瓷制品的新功能与耐用性，并增加纳米技术研究。 　　由于陶瓷产品商品生命周期短，为加快设计与开发不仅早巳实现计算机化、而且正在将设计实体化，即采用电脑的CAD/CAM语言、利用光造型等新型制造技术。 　　日本各地各种国立、县立陶瓷研究机构中，汇集有大量釉料色料样品，已形成数据库，可供使用。近年来，仅名古屋研究申报的发明专利数量大增，显示出日本陶瓷生产技术继续向前发展的态势。 信息来源：实用陶瓷生产技术汇编