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陶藝

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大型和小型專業工作室和商店、公立學校、大學和貿易學校的教室,以及作為業餘愛好或家庭手工業的家庭,都會製作餐具、雕塑、裝飾磚、玩偶和其他陶瓷或粘土製品。 這些方法可分為陶瓷和陶器,儘管不同國家的術語可能有所不同。 在陶瓷中,物體是通過注漿法製成的——將水、粘土和其他成分的漿液倒入模具中。 粘土製品從模具中取出,修整併在窯中燒製。 一些器皿(素瓷器皿)在此階段後出售。 其他類型的裝飾有釉料,釉料是二氧化矽和其他物質的混合物,形成玻璃表面。 在陶器中,物體是由塑料粘土製成的,通常是通過手工成型或輪拋,然後將它們乾燥並在窯中燒製。 然後可以給物體上釉。 粉漿澆鑄陶瓷通常用瓷漆上釉,這些瓷漆以乾燥或液體預包裝形式進行商業生產(圖 1)。 陶工可以用這些商業釉料或他們自己合成的釉料給他們的器皿上釉。 生產各種類型的器皿,從低溫燒製的赤陶和陶器到高溫燒製的炻器和瓷器。

圖 1. 用瓷漆裝飾花盆。

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粘土和釉料

所有粘土和釉料都是二氧化矽、鋁和金屬礦物的混合物。 這些成分通常含有大量可吸入顆粒,例如矽粉和球粘土中的顆粒。 粘土體和釉料基本上由相同類型的礦物質組成(見表 1,但釉料的熔化溫度低於它們所塗的物體(具有更多的助熔劑)。鉛是一種常見的助熔劑。生鉛礦物例如來自燃燒汽車電池板和其他廢料的方鉛礦和氧化鉛被用作助熔劑,並在一些發展中國家毒害陶藝家和他們的家人。商業銷售的用於工業和業餘愛好的釉料更可能含有鉛和其他化學物質,這已經混合併預燒成粉末狀玻璃料。釉料經過配製以在氧化或還原燒製中成熟(見下文)並且可能含有金屬化合物作為著色劑。鉛,鎘,鋇和其他金屬可能會在上釉陶瓷製品時滲入食物中被使用。

表 1. 陶瓷坯體和釉料的成分。

基本成分

 

 

粘土(水合矽酸鋁)

礬土

二氧化矽

高嶺土和其他白粘土

紅色富鐵粘土

火泥

球粘土

膨潤土

氧化鋁、剛玉,釉料中的常見來源是粘土和長石

來自燧石、沙子、矽藻土的石英; 來自煅燒二氧化矽或燒製二氧化矽礦物的方石英

其他成分和一些礦物質來源

通量

遮光劑

著色劑

鈉、鉀、鉛、鎂、鋰、鋇、硼、鈣、鍶、鉍

錫、鋅、銻、鋯、鈦、氟、鈰、砷

鈷、銅、鉻、鐵、錳、鎘、釩、鎳、鈾

來源包括上述金屬的氧化物和碳酸鹽、長石、滑石、霞石正長岩、硼砂、硬硼鈣石、白堊、鉛熔塊、矽酸鉛

來源包括上述金屬的氧化物和碳酸鹽、冰晶石螢石、金紅石、矽酸鋯

來源包括上述金屬的氧化物、碳酸鹽和硫酸鹽、鉻酸鹽、尖晶石和其他金屬絡合物

 

其他特殊表面處理包括含有粘性油和溶劑(如氯仿)的金屬光澤釉、在燒製過程中通過在表面上熏制金屬鹽(通常是錫、鐵、鈦或釩的氯化物)獲得的虹彩效果,以及含有塑料樹脂和溶劑的新型塗料,乾燥時看起來像燒製的陶瓷釉料。 特殊質地的粘土體可能包括填料,例如蛭石、珍珠岩和熟料(地面耐火磚)。

在混合、打磨和噴塗釉料的過程中,以及在從陶器底部或窯架上打磨或削掉燒製的釉料缺陷時,都會接觸到粘土和釉料成分(圖 2)。 清潔窯架會使工人接觸到火石、高嶺土和其他窯洗成分。 來自燒窯洗液或素瓷的二氧化矽粉塵更危險,因為它是方石英形式。 危害包括:吸入二氧化矽、高嶺土、滑石粉和某些滑石粉中的纖維狀角閃石石棉等礦物質引起的矽肺病和其他塵肺病; 接觸鉛、鋇和鋰等金屬的毒性; 鉻、鎳和鈷等致敏金屬引起的皮炎; 累積性創傷障礙,例如因投擲輪子引起的腕管綜合症(“陶工拇指”); 因挖掘粘土、提起 100 磅重的散裝礦物袋或楔入(手工操作粘土以去除氣泡)造成的背部受傷; 在潮濕的地板上滑倒; 在潮濕區域使用的電陶輪和其他設備造成的衝擊; 對粘土中的黴菌過敏; 甲床和皮膚的真菌和細菌感染; 以及粘土攪拌機、攪拌機、攪拌機、平板壓路機等的事故。

圖 2. 手工打磨花盆時接觸粘土和釉粉。

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亨利鄧斯莫爾

注意事項:禁止明火焚燒鉛; 使用生鉛、鉛熔塊、鎘和含石棉材料的替代品; 將工作與家庭區域和兒童隔離; 練習家務和衛生; 控製粉塵; 在噴釉和粉塵工藝中使用局部排氣通風(圖 3); 使用呼吸保護裝置; 有足夠的休息時間工作; 安全舉起; 守衛機器; 在車輪和所有其他電氣設備上使用接地故障斷路器。

圖 3. 粘土混合的局部排氣通風。

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邁克爾·麥肯(Michael McCann)

窯燒

窯爐從火車車廂大小到幾立方英寸不等,用於燒製測試瓷磚和微縮模型。 它們用電或燃料(例如天然氣、石油或木材)加熱。 電窯生產主要在氧化氣氛中燒製的器皿。 還原燃燒是通過調整燃料窯中的燃料/空氣比率來產生化學還原氣氛來實現的。 燒製方法包括鹽燒、落燒(將燒紅的鍋放入潮濕的干草等有機物中,以產生煙熏還原的粘土體)、爬窯(多室木窯或燃煤窯建在山坡上)、木屑燒(裝窯)與罐子和鋸末緊密結合)和使用許多燃料(包括草、木頭和糞便)的露天燃燒。

原始的燃料窯隔熱效果很差,因為它們通常由燒製的粘土、磚或泥製成。 這種窯爐可以燃燒大量木材,並可能導致發展中國家的燃料短缺。 商業窯用耐火磚、澆注耐火材料或陶瓷纖維隔熱。 石棉絕緣材料仍然存在於較舊的窯爐中。 耐火陶瓷纖維在工業和業餘窯爐中有著非常廣泛的用途。 甚至還有小型纖維窯,將它們放入家庭廚房微波爐中加熱。

窯爐排放物包括來自燃料和污染粘土和釉料礦物的有機物質的燃燒產物、硫氧化物、來自冰晶石和方鈉石等礦物的氟和氯,以及金屬煙霧。 燒鹽會放出鹽酸。 當燃燒塗漆或處理過的木材和廢油等燃料時,排放物尤其危險。 危害包括: 醛類、硫氧化物、鹵素和其他排放物引起的呼吸道刺激或過敏; 一氧化碳窒息; 吸入石棉或陶瓷纖維致癌; 灼熱窯爐的紅外線輻射對眼睛造成傷害; 以及熱損傷和燒傷。

注意事項:使用清潔燃料; 設計節能、隔熱良好的窯爐; 用耐火磚代替石棉或陶瓷纖維; 封裝或去除現有的纖維絕緣層; 就地通風室內窯爐; 將窯爐安置在沒有可燃材料的區域; 為電窯配備兩個自動關閉裝置; 處理高溫物體時戴上紅外線防護眼鏡和手套。

 

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