改革開放40年：我國衛生陶瓷行業技術變遷（二）

原標題：改革開放40年：我國衛生陶瓷行業技術進步

改革開放以來，我國衛生陶瓷業做為建材行業抑或建築衛生陶瓷行業的一個分支，取得了長足的進步和發展，發生了天翻地覆的變化。

自1994年開始，連續10多年產量以兩位數的速度增長，企業不斷增多，產量得到很大提高，出口量也得到大幅度提高，我國已成為世界上最大的衛生陶瓷生產國、消費國和出口大國。據官方統計，2017年產量已達2.18億件，約佔世界產量的30%；出口約佔產量的40%。衛生陶瓷業的發展是全方位、多方面的、成績是巨大的。包括產區、企業的數量、規模、工藝技術水平、裝備水平、產品的花色品種、質量水平、配套水平、產品的節水功能水平等等。可以說，我國衛生陶瓷業的發展是伴隨著改革開放40年經濟的發展而發展，尤其在90年代後期以後發展的更為迅速。

縱觀改革開放40年來我國衛生陶瓷業的發展，工藝技術方面有下面一些變化和進步：

2

在石膏模型方面

普通石膏粉→高強石膏粉、混合石膏粉；

低水膏比例→高水膏比例；

簡單模型→複雜模型；

地攤模型→立澆模型；

石膏灰胎→水泥胎、玻璃鋼胎、樹脂胎。

主要體現在高強度石膏粉的使用、先進母模胎型的採用以及石膏模型製造工藝的變化等方面。這得益於機械化組合立式澆注成形新工藝和一次成形新工藝的採用，即成形工藝技術的進步和模型製造工藝技術的發展相輔相成。

過去（30年前），衛生陶瓷生產由於成形工藝落後，為地攤成形，產品品種和結構簡單，對模型強度等指標要求的不高。那時各廠採用自炒自用（自己採購石膏礦石、破碎粉碎後加工炒制）的普通石膏粉（β石膏粉）製做石膏模型，水膏比例小（一般為1:(1.16～1.2），模型強度低，使用次數少，模型使用次數僅70次左右。模型製造中使用的母模胎型也落後、質量差。那時的母模胎型主要是水泥與石膏粉混合製做的灰胎，使用次數少，僅50次左右，倒出的模型內表面光滑度差、模型縫隙大、易變形，這決定了模型的使用次數低。

隨著改革開放的發展，對外交流的日益增多，國外先進設備和技術的引進（注：1986年6月唐山陶瓷廠國內首次從德國NETZSCH(內茨）公司引進具有世界先進水平的5條立式澆注生產線，隨後消化吸收行業推廣），尤其是機械化組合澆注成形新工藝和一次成形工藝的採用，對模型的強度等指標提出了很高的要求，各廠自己不再炒制石膏粉，而是外購商品化的高強度石膏粉和混合石膏粉。這些石膏粉在衛生陶瓷行業得到廣泛的使用。

位於陡河東岸，唐鋼北工房與建築（文革前稱"德勝"，文革中叫"紅衛"，後改為"建築"至消失）陶瓷廠之間的宣傳建築。 來源印象唐山

石膏模型製造中也廣泛採用緩凝增強劑等技術。水膏比例也大為提高，由以前的1:(1.16～1.2）提高到1：（1.4～1.5），模型的強度得到很大的提高，使用壽命明顯延長，由70次提高到100次。模型製造使用的母模胎型製作技術也了很大進步。使用一些輕型樹脂胎、玻璃鋼胎、水泥胎、玻璃鋼水泥複合胎等胎型，這些胎型不變形、表面光滑，做出的模型均一質量穩定性好，對口縫隙很小，不易漏漿，為延長模型的使用次數創造了條件，也為組合立式澆注成形新工藝大範圍推廣奠定了基礎。

成形組合立式澆注新工藝的採用和模型製造工藝技術的發展，也帶動了石膏產業的發展，使高強石膏粉、混合石膏粉以及一些特種石膏粉應運而生。從另一方面而言，模型結構的改進和制模工藝技術水平的提高，再輔之於成形機械設備，使成形變得越來越簡單，一次成形得以實現，對操作工人的技術水平要求的也不太苛刻，工人的勞動強度得到降低，操作環境得到大幅度的改善。同時，產品的外觀實物質量和合格率也得到大幅度提高。可以說，高強石膏粉的使用、模型結構的改進、一次成形新工藝的實現、機械化立澆線的使用、石膏產業的發展，相輔相成，相互促進，整體推動了衛生陶瓷業以及相關產業的發展。

3

在原料方面

泥料及配方

泥用原料：本埠料→外埠料，塊狀料→粉狀料；

配方組成：少種類、大比例→多種類、小比例。

20年前，各衛生陶瓷廠泥料配方中主要使用一些本地廉價優質的黏土原料和一些硬質料。隨著陶瓷行業的發展，一些陶瓷產區由於沒有高度重視資源的合理使用，過度採掘使用有限的資源，沒有實行原料標準化生產和進行規範化開採，濫採濫挖現象嚴重，一些優質原料已近枯竭，而且現有的原料質量也越來越低劣，不能滿足生產工藝的要求。為了確保生產好提高質量，也為了企業持續發展，多數廠家都在調整配方，開始大量高價外購使用一些外埠的優質原料，尤其是配方中使用一些高粘性的黑泥和白泥原料。雖然這些原料加入量不多（一般3%左右），但大大地改善了泥漿的性能，明顯地提高了半成品的成坯率。15～20年前，泥料配方中一般使用石英、長石等質量優良的常規原料。這些原料進廠均為大塊料，生產企業需要揀選、破碎、粉碎。而現在則向使用粉狀原料發展，且現在純正的石英、長石等原料的使用量越來越少，而是使用一些砂岩、石英岩、瓷石等原料。另外，目前泥料配方體系向原料多種類、小比例方向發展。原來泥料配方中一般由八、九種原料組成，現在種類數量達到十四、十五種。這樣的配方體系，即便是某種原料成分和質量發生變化，也不會影響整個泥漿性能的穩定性，是比較科學合理的做法。

釉料

塊狀料→粉狀料；

礦物原料→化工原料。

在釉用原料方面，以前大量使用的天然礦物原料的用量逐步減少，逐步向採用化工原料和標準化原料方向發展。這極大地保證了原料的質量和均一穩定性，也保證了釉漿性能的穩定，提高了產品的釉面質量。15～20年前，大宗用量、礦山直接進貨的石英、長石等質量優良的天然原料，進廠為大塊料，工廠內需要精挑細選，需要經過洗料、破碎、粉碎等工序，浪費了大量的人力、物力、財力。目前則向使用標準化的粉狀原料方向發展，原料進口或由國內專業生產廠家提供。廣泛使用標準化的原料和化工料，對生產和質量大有裨益。過去配方中的氧化鋁成分的來源，主要由粘土原料提供，而目前則由氧化鋁粉、氫氧化鋁等提供。過去各衛生瓷生產廠所使用的氧化鋅都是自燒自用，都是採購生氧化鋅原料，在本廠內窯爐佔窯位燒製，燒好後人工破碎後使用。佔窯位影響產量和窯內氣氛的穩定性，這種做法浪費了大量的人力、物力、財力，而且更主要的是所煅燒的氧化鋅的質量不穩定。因為現在衛生陶瓷生產都向低溫快燒方向發展，窯爐溫度越來越低，目前溫度一般在1170～1185℃，不像以前的1200多度，而氧化鋅的燒成溫度在1200℃。故在這樣的燒成溫度條件下氧化鋅不易燒熟、燒透，從而影響到釉漿性能，也影響到成品釉面的質量；從另一方面而言，以往天然礦物原料使用量大，礦點不穩定，原料又需揀選，耗費人力、物力不說，又需經過一系列的機械破碎加工，不可避免地帶入一些鐵等雜質，影響到產品的外觀質量。可見，陶瓷生產中廣泛使用標準化的原料和化工料，既省時省事、生產穩定，又可提高產品質量，為陶瓷生產的發展趨勢。

啟新是中國第一家水泥廠，始建於1889年，素有“中國水泥工業的搖籃”之稱。從清末光緒15年粵人唐廷樞開辦“唐山細棉土廠”，到1906年組建“啟新洋灰公司”，開創了中國水泥工業的先河。

4

在成形方面

普遍採用了組合澆注一次成形工藝

30年前，成形工藝落後、簡單，機械設備少，都是地攤、多塊粘接生產，半成品的成坯率、成品質量合格率低。在落後成形工藝條件下，以坐便器產品為例，成形工藝方式很落後，一套模型的塊數多，佔地面積大。大胎和附件基本都是單面吸漿成形，為地攤單面吸漿多塊粘接成形生產，包括排汙管道、擋板也是粘接的，故生產效率低，產品開裂多，半成品成坯率低（80%左右），對工人的操作技術水平要求高，工人的勞動強度大，操作環境差，最終的產品質量合格率也差（僅75%左右）。

隨著衛生陶瓷行業的發展和技術裝備的不斷進步，無論是產品的結構還是成形生產工藝方式都發生了很大的變化，目前產品一般採用一次成形。即便是現在的地攤成形，產品也可以是整體一次成形或至少兩塊粘接成形,而且產量提高了一倍多。大多數企業現在廣泛採用組合立式澆注一次成形機械化生產，為一次性成形創造了條件，產量、質量都得到很大的提高（例如，坐便器的半成品成坯率達到95%，質量合格率達到90%）。模型外觀整齊，模型組合排列，佔地少，工人的勞動強度減輕，操作環境大大改善。目前個別先進企業採用了更先進的成形技術——高壓注漿成形新工藝，大大提高了勞動效率和產品的實物質量。 原來在落後成形工藝條件下不能生產的結構複雜品種以及異型產品（比如聯體便器、婦女洗滌器、掛式坐便器等），現在都可以在現有機械設備工藝條件下大批量生產。像這些結構複雜的產品，在過去地攤成活率都很低，那時想一次成形、立澆化生產不敢想象。而現在都可以在組合立式澆注線上一次成形大批量生產，成形效率和質量率大為提高。過去，客戶來樣加工，有關部門和人員還在一起分析能不能做、能不能接單而進行專門的論證評審，現在是客戶來樣定貨加工的產品幾乎沒有開發生產不了的。 而且現在成形工藝由於採用一次成形變得也簡單，對操作者的技術素質要求的也不太高，稍加培訓即可上崗操作。

注漿成形向壓力注漿成形發展

地攤靜壓注漿→組合微壓注漿→低壓快排水→中壓注漿→高壓注漿成形；石膏模型→樹脂模型。

理論上，對模型中的泥漿加壓，有利於提高模型吃漿速度，從而提高注漿效率。根據注漿壓力對組合注漿成形工藝可作如下分類：注漿壓力低於0.02MPa時，稱為微壓注漿；注漿壓力在0.024～0.2MPa稱為低壓注漿；注漿壓力在0.24～0.5MPa稱為中壓注漿：注漿壓力在0.5～2.5MPa稱為高壓注漿。 目前衛生陶瓷企業廣泛採用的是組合微壓注漿成形工藝（即注漿壓力低於0.02MPa），其具有投資少見效快的特點，比較適合我國的生產實際，相信會在今後一段時間內仍然廣泛使用。 近10多年來，由於模型製造材料和技術方面的進步，提高供漿壓力、加壓快速脫水成為可能，出現了以下三種澆注系統：低壓快排水注漿、中壓注漿、高壓注漿。這裡主要介紹一下低壓快排水注漿和高壓注漿。 低壓快排水注漿採用組合澆注生產線，供漿壓力在0.1～0.2 MPa。 它採用了一種特殊的高強石膏模型，模型內預埋由多孔纖維毛細管網(直徑約5mm)組成的脫水網絡，該網絡與抽真空管路系統相連，因而能夠實現加壓快速脫水方式。這一系統其注漿效率達到每天2班，每班2次，模具的使用壽命可達180次；高壓注漿給注漿成形帶來了革命性的變化，目前在我國一些廠家陸續採用。它採用了強度更高的微孔樹脂模具和高壓注漿機組，注漿成形壓力達到2.0～2.5 MPa，平均生產週期為10～16分／件，模具的使用次數可達1萬次～3萬次。高壓注漿的主要優點是：佔地空間比傳統澆注少；操作環境好，勞動強度低。成形車間的溫度和溼度可以相對較低；注漿坯體以“壓濾”方式成形，模具無需乾燥，可連續循環使用；坯體變形小，坯體強度高，產品質量好。

5

在坯體乾燥方面

慢乾燥→快速乾燥；

原位乾燥→集中乾燥。

20年前，大多數衛生陶瓷企業存在一個很大的共性問題，即坯體乾燥沒有專門的快速乾燥（室）設備，坯體在成形室原位乾燥，不但佔用很大的面積，而且要考慮到成形工人的勞動環境條件，烘乾溫度不宜過高，所以坯體乾燥速度慢，也不利於模具的乾燥。因為在成形室乾燥，廠房面積大，乾燥溫度低，溼度也無法控制，能源浪費嚴重，達不到應有的效果，很難實現既能合理乾燥坯體又能合理乾燥模具的目的。現在，一些企業將坯體乾燥和模具乾燥分開，建造了衛生陶瓷坯體快速乾燥室，將成形後的溼坯在第二天移入快速乾燥室集中乾燥，加快了坯體的乾燥，使坯體（以坐便器為例）的乾燥週期由原來的5～7d縮短到12h。同時，夜間把成形室的溫度提高到45～50℃，對模具進行強化乾燥，有利於延長模具的使用壽命。

6

在施釉方面

浸釉→靜壓噴釉→壓力噴釉；

人工噴釉→機械手噴釉；

固定噴釉廚→循環施釉線。

30年前，衛生瓷施釉方法有浸釉和噴釉。後來衛生瓷浸釉因工藝落後、效率低、破損大、釉面質量差而遭淘汰。噴釉是衛生瓷生產普遍採用的一種施釉方法。噴釉從靜壓噴釉，到壓力噴釉（壓力泵、壓力罐），再到機械手噴釉。通過壓力施釉工藝技術的應用，使釉料與坯體的附著力增強，釉層厚度增加，釉面光亮細膩，釉面缺陷較少。機械手施釉新工藝目前在個別先進企業得到使用，提高了工效和產品的釉面質量。為了滿足出口外商的要求以及提高坐便器的排汙功能，坐便器彎管普遍採用了管道施釉新工藝，以使坐便器管道內部順滑、防漏氣，提高了坐便器的排汙沖刷能力，以達到進一步節水的目的。一些企業在施釉後還使用了底部擦坯機，提高了工效和減少了缺釉。另外，目前國內一些陶瓷廠，如北陶、惠達、夢牌等研製成功並投產了高平滑釉，釉面光亮細膩，不掛汙。其施釉工藝與目前大多數廠不同。一般的廠只是施一次釉，而它們則是施兩次釉。先在素坯表面施一層含顏料和乳濁劑的釉料，再在其上面施一層薄的透明釉。這種施釉工藝可使釉層不易受來自坯體中氣體的影響，不易產生外觀缺陷。原來的釉料表面的粗糙度0.7mm以上，而現在的釉料，由於表面非常光滑，其粗糙度在0.07mm以下。用這種釉料的產品使用一段時間後，釉面不易掛汙、潔淨度好。還有，現在一些企業建造了聯動循環施釉線，大大減少了破損及提高了生產效率。

7

在燒成方面

慢燒→快燒；

高溫→低溫；

燃煤→重油→煤氣→天然氣；

燃煤倒焰窯→燃煤隧道窯→寬斷面燃氣隧道窯（燃氣梭式窯）；

能耗高→能耗低（節能）；

匣缽燒成→無匣缽燒成；

人工看火燒窯→微機全自動化燒窯。

20～30年前，衛生陶瓷燒成窯爐是能耗高的燃煤倒焰窯（匣缽燒成）、隧道窯以及後來以重渣油為燃料的隧道窯，燒成溫度高（1215～1250℃）、週期長（20～24h）、能耗高、汙染大。後來通過先進設備的引進和國內消化吸收，國內衛生瓷燒成普遍採用寬斷面節能隧道窯（有些廠採用梭式窯），以潔淨的煤氣、天然氣、液化氣或輕柴油為燃料，採用輕型節能窯車，微機自動化控制。燒成工藝向低溫快燒方向發展，燒成最高溫度1175～1190℃，燒成周期為14～17h。燒成工序作業環境大為改善，能耗大幅度降低，減少了對環境的汙染，明顯地提高了產品的質量檔次水平。產品一次燒成合格率由過去的不80%左右提高到92%以上。

20年前，衛生陶瓷生產廠主要以隧道窯為燒成主要設備，很少建造梭式窯。釉面很少修補，產品也不回火重燒，僅僅是修粘產品的隱蔽面。後來，為了提高產品的優等品率和合格率，適應客商和新的國家標準對產品質量的新要求，實現產品質量與國際先進標準接軌，大多數衛生陶瓷廠在新建廠或改造擴建時都配置了梭式窯，對大件高檔高附加值產品單獨燒製，或者對大件高附加值的產品進行修補後重燒。這樣，大大提高了產品的實物質量和優等品率，為一個等級出廠創造了條件。同時，滿足了客商訂貨要求，增加了企業的效益。

8

在成品檢驗方面

單一檢測介質→多元化檢測介質；

檢測設備（項目）少→檢測設備（項目）多。

20年前，衛生瓷使用的檢測介質一般是放3個標準的乒乓球（質量26±0.2g）做為坐便器排汙功能的檢測介質，測試三次，平均過2個球即合格。改革開放以來，隨著國際貿易的發展，通過與國外客商的不斷交流，因產品出口目的地的不同，質量標準、檢測標準和手段呈多樣化。

從檢測介質來看:

（1）出口到美加市場的產品，一般都採用∮19㎜聚丙烯球體進行檢測。具體要求是：放置100個，要求檢測三次平均值過85個及以上為合格，特殊產品要求過95個以上；若放置200個，要求通過175個以上。有的客戶要求檢測海綿條（斷面尺寸約20×20㎜，長約60㎜），放置20個，一次通過至少16個為合格。客商要求進行顆粒測試時，測試介質是用大約2500個直徑厚度為4.23mm的圓片狀聚乙烯顆粒，每次測試首次沖洗後，便器中存留的可見顆粒數不應多於125個。有的客戶還要求檢測球體通過情況，放置一個塑料球體（∮48㎜的或∮50㎜的），放水一次通過為合格；有的放置三個∮50㎜皮球，放水一次全通過為合格。其不僅檢測了坐便器管道的內徑，而且還檢測便器的虹吸排汙功能水平。有的客商還要求檢測仿人造大便條，長度尺寸為70mm，放7個，每個50g，排水一次通過至少350g(7條)為合格。還有的客戶要求過五米雙層衛生紙，一次全部通過為合格。總之，美加市場對坐便器排汙功能要求的非常嚴格，檢測項目也很多。既強調坐便器有良好的虹吸能力，又強調有排出汙物的衝擊力。

（3）出口到歐洲市場的坐便器產品，採用衛生紙檢測排汙功能。總之，各種檢測方法儘可能逼真地模仿人們日常生活中糞便汙物的實際情況。

現在衛生陶瓷成品檢測項目很多，一些先進的檢測設備和手段得到採用。除了以往常規的坐便器試排水設備外，一些廠增加了檢測坐便器、臺盆漏水漏氣的設備，檢測掛式坐便器荷載承重的設備等等。這些檢測設備和手段，確保了出廠產品的質量，滿足了客商的需要。

後記

本文主要以唐山衛生陶瓷行業的情況而寫。畢竟，唐山是我國第一件衛生陶瓷誕生的地方。畢竟，唐山在上世紀有我國建材行業非常有影響力、貢獻巨大的兩個大廠——唐山陶瓷廠、唐山市建築陶瓷廠。時光荏苒。上世紀末本世紀初，我國衛生陶瓷業發展迅速，新的衛生陶瓷企業如雨後春筍般地出現，國外知名品牌相繼搶灘中國，在中國投資建廠或OEM加工，帶來了新思想、新技術、新工藝、新裝備。因此，本文或許有許多不足和侷限性。望同行企業和朋友補充，不吝指教。

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