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《包装容器结构设计》 冯 梅 第五章 陶瓷包装容器结构设计 第一节 概述 第二节 陶瓷容器的成型加工 第三节陶瓷包装容器的表面装饰 第四节 陶瓷包装容器的结构设计 第一节 概述 陶瓷（Ceramics）的传统概念是指所有以粘土等 无机非金属矿物为原料的人工工业产品。它包括由粘 土或含有粘土的混合物经过混炼、成形、煅烧而制成 的各种制品。 一、陶瓷器的分类 ㈠ 按用途不同分类 日用陶瓷：如餐具、茶具、缸、坛、盆、罐等。 艺术陶瓷：如花瓶、雕塑品、陈设品等。 工业陶瓷：如建筑、卫生、化工瓷，耐火材料、特殊瓷等。 ㈡ 按所用原料及坯体的致密程度的不同分类 从土器（Brickware or Terra-cotta）、陶器 （Pottery）、炻器（Stoneware）、半瓷器（Semi- vitreous China）到瓷器（porcelain），原料从粗 到精，坯体从粗松多孔逐步到达致密，烧结烧成的温 度也逐渐从低到高。 ⒈ 半陶器（普通陶器Common Pottery） 表面粗糙，坯体带色、多孔、不透明，吸水率 及渗透性大，主要有盆、罐、缸、瓮等。 ⒉ 精陶器（Fine earthenware） 精陶器一般为白色，不透明，4～12%的吸水率， 对坯料要求不高，烧成温度较低，主要有坛、罐、瓶 及卫生陶器等。 ⒊ 炻器（Stoneware） 介于陶和瓷之间的一种陶瓷制品。古时称石胎。 坯体致密，以完全烧结，这一点已接近瓷器，但它 还没有玻化（Vitification），仍有2%的吸水率，坯 体不透明，多数制品略带颜色，也有白色的，如水 缸、坛等。 ⒋ 半瓷器 坯料接近于瓷器，但烧成后仍有3～5% 的吸水率，（瓷器0.5%以下）所以，它的 使用性能不及瓷器、比精陶好。 ⒌ 瓷器 是陶瓷发展的最高阶段。它的特征是坯 体完全烧结，完全玻化，因此很致密，对液 体和气体都无渗透性，色白，胎薄处呈透明。 二、陶瓷容器的包装特点 陶瓷包装容器具有以下特征： ① 具有良好的耐热性、隔热性、耐酸、耐 碱、化学稳定性好，不与内装物发生化 学作用，对环境条件适应性强； ② 质地坚硬，不变形，对内装物有很好的 保护作用； ③ 抗压强度高，拉伸强度相对较低， 抗机械冲击强度差； ④ 陶瓷吸水率低，特别是瓷类容器几 乎不吸水，无渗透， 清洁卫生，很 适宜食品、化学工业品的包装； ⑤ 原料丰富，成型力便，但生产周期较 长，生产率低，尺寸误差大，一般又不 能回收复用，成本较高； ⑥ 造型变化多，色彩古朴典雅，装饰风格 独特，适宜高档、名贵、礼品等商品的 包装； ⑦ 不透明，看不见内装物，不便于消费者 挑选，运输也不方便。 三、陶瓷原料 ㈠ 可塑性原料 可塑性原料也称“粘土原料”，是陶瓷生产 的主要原料。用量常达40～60% ，是一种疏松 的或呈胶状的紧密含水铝硅酸盐矿物。 ㈡ 非可塑性原料 非可塑性原料又称瘠性原料。主要有石 英、长石、熟料及瓷粉等。 ㈢ 熔剂原料 主要有长石、滑石以及钙镁的碳酸盐 等。这些熔剂原料在坯体中可起瘠化作用； 可缩短干燥时间，减少干燥收缩和变形；能 降低坯体的烧结温度，缩短培烧过程；增强 坯体的半透明度，是陶瓷生产中的主要熔剂 性原料。 四、陶瓷坯料 坯料的制备方法不仅与瓷质有关，也 因成型工艺方法的不同而有所不同。陶瓷 包装容器的主要成型方法是可塑成型与注 浆成型，所以坯料也分为可塑成型坯料与 注浆成型坯料。 ㈠ 可塑成型坯料 可塑法成型所需要的坯料称为可塑性坯 料。坯料的可塑程度影响着陶瓷制品的成 型，即要求坯料有足够的可塑性，使其易于 成型，并具有一定的干坯强度，也要注意易 使坯料收缩过大或不易干燥。 坯料的含水率在20～29% 之间，手工成 型需要含水较高，机械滚压含水可低。 ㈡ 注浆成型坯料 注浆成型用的泥料是呈泥浆状态的悬浮 体。坯料要求有良好的流动性。含水量高达 30～35% 左右，含水量要求尽量可能少，以降 低干燥收缩。在生产中多习惯于用比重来控制 含水量。一般控制在1.65～1.9 之间；为防止 造成坯体表面已硬化，而中心尚有流浆的现 象，泥浆要有良好的滤过性，使水分扩散快， 成型时间短，坯料中应配一定量的瘠性原料或 瓷粉。 ㈢ 组织结构 组织结构为不均匀的多晶混合物。 ⒈ 晶相 30～70% 。对陶瓷器