日用陶瓷烹调器的现状及开发
黄俊杰
摘 要：本文就国内陶瓷烹调器的现状进行分析，针对日用陶瓷烹调器开发的方向和产品制作方式进行了探讨和研究，力求使产品特性进一步明确、质量符合相关标准的要求、产品的档次和功能满足市场和现代消费者的需求。
关键词：日用陶瓷；烹调器；现状；开发
1 前言
用于烹调食物的陶瓷器皿称为陶瓷烹调器，属于日用陶瓷产品系列中的一个类别，因而列为日用陶瓷烹调器。常规的食物烹调通常都是通过加热，要求烹调器必须符合卫生和安全要求。目前，烹调器的材质有多种，如不锈钢、铝、铜、铁等金属质，也有本文所论述的陶瓷质。日用陶瓷烹调器的卫生要求主要有铅、镉溶出量的限量要求；日用陶瓷烹调器的安全要求方面，除了与普通日用陶瓷相同的要求，如制品完整，不缺、不破、不裂等之外，还有制品抗热震性要求。制品的抗热震性，与生活中产品所要求的耐热性相关，要求制品适应烹调的加热环境、冷和热变化环境。例如，在加热烹调过程的升温、从冰箱到烤箱、特殊情况下的烹调器加热过程失水、或者快速接触冷水等。如果烹调器在使用过程因冷热环境骤变化引起制品的破裂，则会引发安全事故。因此，要求陶瓷烹调器的热膨胀系数必须小于普通的日用陶瓷餐具。严格地说，普通的日用陶瓷餐具不能作为烹调器使用，特别是在明火烹调的条件下使用。目前，微波炉普及应用，部分微波炉带有热烤功能，除了标明微波炉专用陶瓷器可以在微波炉上使用之外，一般的日用瓷器（如：盘、碗、汤锅等）也经常用于微波炉上使用，而且很少出现安全问题，这是因为普通日用瓷器执行GB/T3532——2009《日用瓷器》标准，标准规定中小器型产品的抗热震性为“180℃～20℃热交换一次不裂”，而大器型产品也应达到“160℃～20℃热交换一次不裂”。[1]餐具的这种抗热震性要求，基本上能够满足微波炉使用时的冷热环境变化。如果将普通陶瓷餐具用于明火（如：煤气炉）烹调，则存在危险。有些陶瓷生产厂家和消费者认为，曾经采用普通日用陶瓷（如：汤锅）在明火炉具上煮汤并无问题，原因是烹调过程避开了冷热环境的急剧变化，例如，汤锅中装满水，慢慢升温和慢慢地降温，汤锅可以不爆裂，但不能将这种汤锅视为陶瓷烹调器。日用陶瓷基本上都是经过1000℃以上温度的烧成，其本身耐热程度就可达到1000℃以上。在陶瓷烧制过程中，陶瓷制品在200℃～600℃的温度阶段，最怕直接遇到冷空气，这一阶段，如果窑门被打开，制品可能爆裂，这是制品经不起急冷收缩所导致。陶瓷烹调器的生产者，应对产品特性和环境适应性进行分析和研究，有助于产品的开发和生产；消费者明确陶瓷的特性和使用要求，能使产品更耐用，用得更舒适。
2 国内日用陶瓷烹调器的现状
2.1 目前标准对日用陶瓷烹调器的热稳定性要求
国内目前正在执行的陶瓷烹调器标准有：QBQ/T2580—2002《精细陶瓷烹调器》和QB/T2579—2002《普通陶瓷烹调器》。按标准的规定，普通陶瓷烹调器是“胎体质地、防渗漏性一般、热稳定温差不低于280℃（按中、小型产品判定）的陶瓷烹调器皿”[2]；精细陶瓷烹调器是“胎体细腻、釉面光润、防渗漏性能好、耐热性能高、热稳定性温差不低于380℃（按中、小型产品判定的陶瓷烹调器皿”）[3]。
热稳定温差是陶瓷烹调器的重要技术要求，产品热稳性测试是采用热交换形式，例如：产品自350℃～20℃热交换一次胎不裂。这种测试是针对产品在使用中可能遇到的冷热环境急剧变化。有一些在常规环境条件下使用得很舒适的陶瓷产品，不一定都能通过严格的热稳定性测试。
2.2 日用陶瓷烹调器的材质
日用陶瓷中有陶质和瓷质之分，陶瓷烹调器也有陶质和瓷质。过去和传统的陶瓷烹调器大多数为陶质，有部分是不施釉，或者局部施釉，如过去市面上常见的“炖缽 、沙锅”等，这类产品的吸水率较高，透气性优良，热稳定性要求相对较低，绝大多数属于普通陶瓷烹调器；随着技术的进步，瓷质的日用陶瓷，而且是内外瓷釉装饰的陶瓷烹调器批量生产，这类产品吸水率较低，热稳定要求相对较高，绝大多数属于精细陶瓷烹调器。行业标准中设有对陶瓷烹调器的材质（如：陶质或资质）作明确区分，只有对产品的热稳定性作出明确的要求。
2.3 日用陶瓷烹调器的种类和用途
目前，陶瓷烹调器有独立产品和配套产品两大类。独立产品包括可独立使用的锅类产品；配套产品包括与电饭锅、电炖锅等配套的内锅等。在国内的“紫砂煲”事件中，当时主要针对小家电所配套的陶瓷内锅的卫生问题，忽略了陶瓷制品的热稳定性问题。由于小家电的加热和升温较慢，陶瓷内锅接触冷热急剧变化的机会较少，而且陶器内锅的器型大多数是圆型的，在相对固定的条件下使用，较少发生使用过程的爆裂。如果个别陶瓷内锅因为烧成过程温度偏差较大，产品吸水率偏高，会影响到产品的使用寿命。生产企业在原料配方、原料制备、产品生产过程有效的情况下，基本上不会产生严重的质量问题。但是，生产企业不能将达不到陶瓷烹调器标准要求的产品声称为烹调器，或者鼓吹产品可以用于明火热烹调，这种夸大产品功能和作用的误导，将会引发近似“紫砂煲”事件的“耐热锅”事件。
3 日用陶瓷烹调器的开发
3.1 开发的策划
产品的市场需求、产品的市场定位、产品的质量目标、产品执行的标准、生产企业的资源投入和生产成本，这些方面都是产品开发之前必须综合分析的问题。
内外销市场对产品要求有所不同。目前，内销市场的消费水平逐步接近国外市场，对产品的档次和质量要求逐步提高，市场适应的产品应属于精细陶瓷烹调器。特点是精细化的，采用釉面装饰，产品瓷化程度较高的产品，要求生产企业应有较大的资源（特别是技术资源）的投入；外销市场面临国外众多名牌产品的对比，产品应保持较高质量和档次，而且在产品性价比方面应有优势。外销产品中包括异型产品和大器型产品，如：大规格的方型煎盘等，在生产方面有较大的难度，热稳定性方面的要求较高，生产企业应具备技术突破的能力。
目前，部分配套小家电的陶瓷烹调器没有执行，或者找不到对应的标准，造成非标生产的现象。生产企业在产品开发中，应该选定对应标准，当找不到对应标准时，应制定企业标准。企业标准的制定中，应经质监部门组织的专家审定，并经质监部门备案，而不是釆用内控标准代替企业标准。
3.2 日用陶瓷烹调器研发的实施
3.2.1原料
陶瓷烹调器的原料包括坯料和釉料。原料配方不同于普通的日用陶瓷原料配方。陶瓷烹调器要求较低的热膨胀系数，在坯料中适当加入锂辉石、青石等材料，有利于降低陶瓷制品的热膨胀系数，提高制品的抗热震性。陶瓷烹调器使用的釉料，应能够与耐热的陶瓷胎体良好结合，釉层的膨胀系数应接近或略小于胎体，确保产品具有良好的抗热震性。
笔者在长期的陶瓷烹调器研发和生产中，对陶瓷烹调器原料配方进行研究和调整，通过生产的验证，确认产品达到较高档次，产品的抗热震性大幅度提高。经过检测，产品的抗热震性达到400℃～20℃热交换多次不裂，部分产品的质量指标超过《精细陶瓷烹调器》国家标准规定的技术要求。本文提供生产产品用坯料的原料配方，按重量百分比取原料：锂辉石60%、锂长石2%、石英3%、高岭土15%、粘土7%、滑石3%、废瓷（报废的陶瓷烹调器废料）10%。以上材料按日用陶瓷坯料制备的方法，制作成陶瓷烹调器坯料。为了提高坯料的可塑性，可在坯料制备过程采用物理增塑工艺，包括采用潮州陶瓷产区常用的机碓方法，对高岭土等材料进行机碓加工。配方中加入矿物料，能有效改善产品的性能，例如：配方中加入锂辉石，能有效地提高产品的抗热震性；锂长石能降低熔点，同时也能降低产品烧成温度；加入废瓷有多方面的好处，首先是节约成本，废瓷时经煅烧的结晶物，能减少产品烧成过程的挥发物，降低烧成温度，提高产品质量。在产品生产过程，特别是烧成制度方面，应与坯料保持相互适应，可以通过实践进行调整和改进。
3.2.2试制
新开发的产品必须经过样品制作和小批量试产，验证原料、生产工艺方面的符合性，发现需要更改的问题。在高档次耐热烹调器的生产中，产品成型、施釉和烧成都需要特殊的工艺控制。例如，为确保釉层的厚度，最好是先进行低浓度瓷釉的泡釉；然后再加上高浓度瓷釉的喷釉；最后加入废瓷之后对产品进行烧成。通过调整烧成制度，其温度可降低20℃左右。
3.2.3验证
验证的主要手段是进行产品检测。陶瓷烹调器的热稳定性试验，必须按照QB/T2580——2002《精细陶瓷烹调器》标准的6.1条款所提供的方法INXS。部分生产企业采用明火炉烤烧产品，然后淋冷水，模仿使用过程的骤冷，这种方式不能准确地说明产品热稳定性的程度。目前还有部分企业将产品使用温度错误視同为抗热震性指标。
3.2.4确认
陶瓷开发产品的确认，通常包含内部确认和外部确认。内部确认由开发、生产、检验、营销人员联席确认，应确保样品和设计开发输出符合设计开发输入的要求，发现需要改进的方面并予以改进；外部确认最好请下单的采购商或消费者代表参与。
3.2.5设计开发的更改
设计开发的更改会时经常发生，任何更改之后都必须再次验证和确认。例如，原料配方的调整之后，可能会引起生产工艺的必要调整，某些更改可能会影响产品质量，必须再次进行产品检测。产品生产工艺的更改，必须再次进行产品检测。产品规格尺寸及外观颜色的更改，必须得到采购商的确认[4]。
产品实现策划过程近似于可行性研究，通过研究、论证和实践，总结出经验，确定技术路线和生产工艺。开发过程的验证和确认，为产品坯料生产的顺利进行创造有利条件，减少生产过程的更改和挫折，有利于营销活动的顺利进行。
4 结语
日用陶瓷烹调器符合当前国内外市场需求。产品主要特性是热稳定性，是产品使用安全的重要方面。产品研发中，可通过认真和有效的策划，研究并确定好原料配方，调整和改进生产工艺，生产出符合标准规定要求的产品。
参考文献
[1] GB/T3532—2009日用陶瓷[s].
[2] QB/T2579—2002普通陶瓷烹调器[s].
[3] QB/T2580—2002.精细陶瓷烹调器[s].
[4] 黄振豪.日用陶瓷的质量控制及管理[J].佛山陶瓷，2013（7）.
