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知识信息
第一节 窑具原料
知识类型:
析出资源
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内容出处:
《中国瓷都•景德镇市瓷业志市志2卷(上册)》
图书
唯一号:
140420020210001453
颗粒名称:
第一节 窑具原料
分类号:
TQ174.4+7
页数:
9
页码:
88-96
摘要:
本节记述了景德镇市瓷器原料,天然原料、粘土、人工合成原料等窑具原料的作用介绍。
关键词:
景德镇市
瓷器
原料
窑具
内容
景德镇五代窑址遗物证实,五代时坯体是以支钉垫隔重叠,装入窑内的垫柱上,尚未使用匣钵装烧。支钉为耐火度比瓷土高的粘土原料掺和瓷泥制成,垫柱和垫圈则用半硅质耐火粘土制成,大都就地取材。
北宋初,景德镇开始使用匣钵装烧,“瓷坯宜净,一沾泥滓,即成斑驳。且窑风火气、冲突伤坯,此所以必用匣钵也。”(清·朱琰《陶说》)
宋应星《天工开物》说:“凡瓷器经画过锈之后,装入匣钵,钵以粗泥造成,其中一泥饼托一器,底空处以沙实之,大器一匣装一个,小器十余共一匣钵。”其时的匣钵是一种耐火土烧制的,泥饼是比坯件的足径稍小而又较厚重的垫饼。一匣一器仰烧,这种工艺不仅能使瓷坯在烧成过程中避免烟尘污染,而且增大窑的容积量,增加装烧数量。匣钵原料的开采和匣钵的制造,已从制瓷业中离析出来形成专业。
宋代中期的覆烧法采用桶式平底匣钵。
宋代后期使用支圈组合式覆烧窑具。
蒋祈《陶记》记载了景德镇瓷业中有专门制匣钵的“匣工”,并记述了制匣原料的产地,“比壬坑、高砂、马鞍山、磁石堂、厥土、赤石,仅可为匣。”其中景德镇马鞍山开采历史最长,一直到新中国成立后仍在开采,数十公尺以下仍有开采洞穴和巷道。
明代,景德镇御器厂的造瓷生产分为23作,其中第10作为“匣作”。1644年以前,景德镇窑具匣钵即有详细文献记载:“砂土、黄土,用造匣钵”。据调查,砂土是一种含铁质的风化粘土,黄土为一种可塑性较好的粘土。
“匣钵之泥出景德镇东北里淳村,有黑、白、红三种,又宝石山有黑黄沙一种。配合成泥,入火烧炼。”
窑具原料是一种耐火材料,按其来源可分为:天然矿物或岩石和人工合成的原料;按其工艺性能可分为:可塑性原料和瘠性原料;按其热态的化学性质可分为:酸性原料、中性原料、碱性原料,按窑具材质的化学或矿物组成分类,通常有硅铝质、硅镁质、半硅质、铝硅镁质、粘土——熔融石英质、碳化硅质、合成莫来石质、合成堇青石质、合成莫来石堇青石质,刚玉质等。绝大数都习惯以窑具材质来分类。窑炉的改革,瓷质的变化,烧成温度的提高,促使窑具原料的发展。从宋代直至20世纪60年代,景德镇制匣仍是采用当地的老土、黄土、田土、白土等原料。配制大器匣钵配方:老土4~5,田土1.5,黄土1.5,嫩土(属黄土一类)1.5,普通土(属黄土一类)1.5;小器匣钵配方:老土4~5、田土0.5~1、黄土2、白土2,以上配方均以土箕担数计。
天然原料 老土 由铁质粘土和燧石碎屑所组成,其中的老土子实为一种灰白色的燧石砾岩,系一种含铁较高的千枚岩夹薄层的硅质岩。燧石,景德镇俗称火石子,青色或灰色,硬度大,常为团块状或结核状,耐火度高。由化学成份上看,是利用老土中的SiO2高含量,以使匣钵(在一定配方范围内)经得住柴窑高匣柱的负荷,并在匣钵中起“骨架”作用。铁质粘土呈褐黄色或红色,其中常含有一些颜色更深、含铁量非常高的石状物——赭石(俗称银珠子),推想《陶记》上称谓的“赤石”,可能就是指这种赭石。
在作古窑具分析时,发现五代“支钉”的化学组成和物理性状与老土煅烧后的情况非常接近。支钉结构松脆,用指可剥,呈色灰白,用清水刷洗后略带微黄,与老土预烧后情况相同。不同的是支钉中的CaO、MgO含量较高。但老土产地不同,化学组成波动较大,如Al2O3成分波动范围在4%~12%,以4%~8%居多,CaO成分多时可达4%,MgO成分大部分含量在1%以下,但1965年测试马鞍山、曹家山试样中,MgO含量分别高达1.35%和2.06%,说明五代支钉原料是老土。
老土常与石灰石共生,一般规律是老土在上,石灰石在下,采矿时挖到石灰石,说明老土已竭。老土矿质还与其“老”、“嫩”有关,即与燧石碎屑多少有关,土老即“石末”多,土嫩则“石末”少,老土可塑性良好,配制匣钵能增强其结合力,使匣钵耐火经久不裂,它是景德镇制匣原料中使用时间最早和最长的原料之一,时至今日仍在部分采用。储藏量也很丰富,土山大多在景德镇市昌江区竟成镇,自操家山起,有一条起伏的山脉,经毕家岭、黄家山、卢家山、王家仑下、富家山、张家圹、下坞山、义字号、下山、腊利山到马鞍山结穴。在卢家山以下,又分裂一支山脉为抚州山到狮子尾止,都蕴藏着化学组成不同的制匣原料。
操家山老土 紫红、粉红相间,并夹杂少数黑白色,性老结,含白骨(白色的碎石),竖性强,粘性差,是小器匣钵的专用原料。
毕家岭老土 黄色,性燥硬而散,含白骨。
黄家山老土 黄色,性老结,含白骨,粘性较差。
卢家山老土黄色,质细而老结,含白骨,有竖性,并稍有粘性。大小器匣钵均可用,在马鞍山未开采以前,是大器匣钵的主要原料。
抚州山土 表皮是红土,含少量硬骨,有粘性,耐火性能适中。山皮下是老土,黄色,含白骨,质硬而不结。
狮子尾红土 红中带黄,细嫩松酥,有粘性,以含石英卵石为佳,利匣时爽刀(易修削)。是大器匣钵专用原料。
王家仓下红土 性燥含白骨,稍有粘性,不常用,专治大器匣钵犯搁启(搁启,即口沿软,泥脚硬,难修削,制成仅能叠3只)。只要配上5%的用量,搁启缺陷即除。 张家圹老土 紫红色,性老而特硬,耐火性能强,有较好的横拉力,是做大缸底板必不可少的原料。至少有100多年的开采历史,至今仍使用。
下坞山老土 有紫红、黄色两种,紫红色土可与张家圹老土媲美;黄色土与卢家山老土一样老结,惟粘性不及卢家山老土。
义字号老土 有银白色、黄色两种,银白色老而不结,性枯燥,骨多无粘性,必需多配田土;黄色的质细而老结,烧热后有少量黑色斑点。
马鞍山矿 位于市中心广场东南500米左右的小山丘,其中含有老土、子土、黄土、由土和功茂驳土等(功茂系一个开采户的名字,他占有的那种制匣原料就习惯称为功茂驳土)。该矿山品种较多,只需另外加上田土就可制匣钵。据调查,该矿1933年由许广渊开采,招牌为“匣土采卖厂”。以后该山四周均有私人采掘,1952年成立匣钵联营厂后统一开采,直到1964年因影响城市规划才停采。
该矿老土赤褐色,为含铁质粘土,可塑性良好,配制匣钵增强其结合力,使匣钵耐久不裂;子土为砂石质块粒,带灰白色,无可塑性,其作用是减少匣钵泥的可塑性而防止收缩,使其耐压而不易软化。
下山老土 有银白、黄、紫红三种,银白色、黄色与义字号老土相同;紫红色性同张家圹老土,但无横拉力。
腊利山老土 有银白色者与义字号银白老土性同;中段黄色与义字号老土、下山黄色老土性同;中段下层淡黄、淡绿,质细无骨,比狮子尾红土粘性更强,但不松酥。
老厂背头子土 深灰色,耐火性能强,含大量的白土头子,老嫩适合,可单独制匣。
黄土 为不分层的细土状风化岩,属易熔粘土,镇民在古时就用它来制造耐火器皿,后来又成为制造砖瓦的主要原料。清朱琰《陶说》卷三“造法”篇曰:“砂土、黄土用造匣钵。……”蒋祈《陶记》上记述的壬坑、马鞍山、高砂等制匣原料产地均产黄土,它也是最早的制匣原料之一。马鞍山、老鸦滩一带仍产黄土,现仅用于低温匣钵。
田土 属硅铝质粘土,呈灰白色,其中Al2O3成分波动于15%~20%之间,取于农田肥土之下表层,因受肥水长期渗蚀,风化程度较好,可塑性强,但钾钠含量较高。从景德镇地区的地质结构来分析,似乎是花岗岩的风化产物,属次生粘土。
田土何时用于制造匣钵尚未查有文献记载,在考察历代古匣时,分析北宋中期之前匣钵含Al2O3量较高(20.22%~22.83%),那时并未发现和采用高岭土,极可能就是田土。清·蓝浦著《景德镇陶录》卷一“镀匣”条:“匣钵亦土作,土出景德镇马鞍山、里村、官庄等地,有黑、红、白三色,更以宝石地所产砂土配合则入火经烧。”据当今制匣老工人回顾,清代确曾用田土配制匣钵,用量一般在10%~20%。因开采方便成本低,20世纪80年代,低温匣钵仍用一定量田土。 还有一种田土是稻田中的淡黄色的腐植土,有一定粘性,耐火度不高,是制匣原料之一,在老厂背后(现为民瓷厂宿舍一带)稻田中取之。
白土 是一种含镁质的粘土,其中MgO含量15%~26%,白土是俗名。省内分布广泛,矿藏非常丰富。除《陶记》上载的马鞍山等地外,还有景市柳家湾以及乐平、万年、鄱阳、宜春、萍乡等地,层位稳定,厚度在5米~10米左右。白土从外观看有两种类型,一种是呈致密块状,另一种是呈叶片状,层理清晰,含有丰富的腕足类化石。颜色有灰白色、黄褐色、铁灰色、深铁灰色等。用手触之有滑感,可塑性和粘性都好,耐火度高,烧后呈白色。经现代检测分析,景德镇柳家湾、江西宜春和萍乡等地的白土主要矿物相同都是以富镁蒙脱石为主,含少量的石英和伊利石;而乐平的牯牛岭白土上部以蒙脱石为主,下部以海泡石为主。由于富镁蒙脱石的晶体特征,其工艺性能介于蒙脱石与滑石之间。
从景德镇历代古匣化学分析数据,明显看出元朝中期以后的匣钵配方中(尤其是小器匣钵)含镁量较高,必然使用了附近产的白土,这比世界各国把含镁原料大量用于耐火材料(匣钵)中的年代——公元913年要早五六个世纪。白土是制造小器匣钵必不可少的原料,主要是在匣钵中生成堇青石,可增强匣钵的热稳定性,一般配合量在17%~50%以下。迄至今日仍是高铝——堇青石质(匣厂称之为堇青石——莫来石质)窑具所采用。市陶瓷窑具厂现在仍然采用景德镇柳家湾和乐平等地的白土制匣。
柳家湾白土 产于景德镇市东南15公里寿安乡柳家湾王家坞和八角井等地,据查在清朝前就已由当地农民开采。1959年由景德镇市匣钵厂经营,有职工70人,日产白土80吨~120吨。原矿呈浅灰、深灰和褐紫色等几种,外观呈致密块状或土片状,呈木纹断面,质软有滑腻感,夹杂有机物残骸和少量铁锈等,可塑性较好。其组成81%左右为富镁蒙脱石,10%为石英,4%为云母类矿物,其余为含铁的矿物和少量钙盐等杂质。
仙槎白土 位于景德镇市东南方20公里仙槎煤矿附近,1974年由景德镇市匣钵厂组织开采,年产量1万吨左右,1983年停止开采。
万年白土 产于万年县北乡枫皮桥附近之富家垅、虎山嘴两处,土呈黑灰色,粘性强,由当地农民开采供应景德镇。
粘土
乐平寺山粘土 产于乐平寺山乡,褐色土块,呈木纹状断面,质软有滑腻感,可塑性甚强,颗粒分布0.01毫米者占64%。
乐平刀湾粘土 产于乐平刀湾,灰黄色土块,质软,铁分较寺山粘土多。
乐平小陂粘土 产于乐平小陂,灰褐色土块状,质软,属于中可塑性硅酸镁质粘土,铁分少,烧结范围在1350℃~1400℃之间。
福建黑粘土 产于福建省漳州龙海县和晋江地区,矿点有香坂、蔡前、坑头等地,是一种高可塑性粘土。外观呈黑色或深灰色,半干原矿外表常呈蜡状光泽,用少量水湿润即显糊状粘性物,粘土结构。常见有两种:一种质地细腻致密,矿土纯净质重;一种断面粗糙疏松,有机物较多质轻。黑粘土矿体一般出现于山涧田垅之中,呈层状,两边母岩为花岗岩,母岩风化,在长期的自然力搬运下,沉积成矿层,同时伴随着大量有机物的沉积,形成大量腐植酸浸染粘土矿床。景德镇市匣钵厂自1972年起用它作制匣的主要结合粘土,年平均耗量达4000吨~7000吨,多时每年9000多吨。使用要求其中Al2O3>25%,Fe2O3<2%,耐火度为1630℃。
硅石 景德镇河西石岭、二亭下及紫金岩均产硅石,其中以紫金岩含SiO?量最高(达93%),外观为白色,灰白和淡黄色的风化矿岩,用指甲可剥落细砂。20世纪60年代曾用来配制匣钵,其中二亭下硅石用以配制中温匣钵。
焦宝石 是一种由高岭石为主组成的致密块状硬质粘土。生矿呈灰白、灰、灰黑色,组织结构细密,硬度较大,遇水不分散,可塑性很低,贝壳状断口,氧化铝(Al2O3)含量40%~46%,耐火度高于1770℃,煅烧后的熟料吸水率低,呈白色,可作为匣钵的骨料。20世纪60年代以前,大多使用景德镇腊利山、钟家山、乐平涌山等地的焦宝石。以后由于窑炉的改进,烧成温度提高,1968年市匣钵厂启用山东淄博及河南焦作产的焦宝石制匣,1977年曾用江西铅山新安煤矿伴生的焦宝石。
景德镇焦宝石 俗称碱石,产于景德镇市东部稍偏南10公里的腊利山和市内马鞍山。矿体成层状,透镜体和扁豆状之岩脉沿岩层而侵入于石英砾岩和煤层中,焦宝石颜色有灰白、深灰、咖啡及黑色等,呈贝壳状,断面致密,稍有滑腻感,硬度3,易破碎,主要矿物组成为高岭石并有铁的化合物和有机物。耐火度1710℃左右,其在匣钵中之配合量一般在45%左右,以提高匣钵的耐火度和强度。景德镇钟家山、乐平涌山也有类似的焦宝石,在20世纪50年代曾先后被采用。
高铝矾土 是一种瘠性原料,陶瓷窑具制品主要采用天然高铝矾土作原料,分为生料和经煅烧的熟料,外观为灰色或乳白色,煅烧后呈米黄色或白色,断口致密。中国的高铝矾土Al2O3含量在45%~80%之间,其主要矿物组成是水铝石和高岭石,由于其组成不同,品质差异大,可分几个等级。它在窑具制品中起骨架作用,是主要原料。1970年市匣钵厂应用贵州省产的含有65%的高铝矾土熟料制造小器匣钵。1978年采用江西省玉山县八都的高铝矾土生料制造小器匣钵,另外先后还应用过江西铅山以及山东、河南等地的高铝原料。
贵州熟矾土 产于贵州省织金县牛场区,生矿呈灰色,烧后呈米黄色或白色,Al2O3含量高(混合料Al2O3>85%),主要矿物是水铝石,还有少量高岭石,杂质矿物是金红石和褐铁矿。烧后主要晶相是刚玉。
人工合成原料
碳化硅 一种人工合成原料,以SiO2含量不少于97%的天然硅石(硅砂)与焦炭(或无烟煤)为基本原料,加入少量盐和木屑,用电阻炉在2000~2500℃温度下合成。工业生产的碳化硅为a型和β型的混合物,颜色多为黑、绿两种,呈多角结晶状,金属光泽,针状体愈大愈好。其优点是耐火度高,导热性好,热膨胀系数小,制成窑具有高的荷重软化点(1750℃~1850℃),耐急冷急热性,机械强度高。其缺点是在高温下易氧化分解,颗粒越细越易氧化,脱皮掉屑,碳化硅质窑具有匣钵、垫饼、棚板、支柱等。20世纪80年代,景德镇市窑具厂制造的碳化硅垫饼和大器匣钵(盘类)在各瓷厂使用。并开始采用庐山砂轮厂生产的黑色碳化硅为原料制匣,于1983年试制成功并批量生产碳化硅。
熔融石英 又称石英玻璃,是由高纯度的二氧化硅加热到1710℃熔融而成的一种非晶体质玻璃材料,熔融石英膨胀系数极小,为5.0×10ˉ7,有极高的热稳定性,从1100℃高温突然放入室温冷水(20℃)中不会炸裂,硬度6~7,高温时粘度大,强度高,烧成时收缩小。其缺点是在1100℃以上长期使用时,会向方石英转变(高温析晶),促使产品产生裂纹,疏松剥落。熔融石英通常分透明石英玻璃和不透明石英玻璃两大类,在窑具生产中一般采用不透明石英玻璃,由于价格昂贵,窑具制品多采用石英玻璃边角余料及碎料,从上海及江苏省等地专业厂采购。1978年4月,轻工部陶瓷研究所研制出熔融石英——粘土质推板,在小型快烧窑中可连续使用60次以上还可继续使用,为国内首创。同年10月,该所等单位采用纯度为99.5%SiO2的废熔融石英玻璃,细度6目筛~O10目筛,用量65%,配以福建粘土25%,景德镇地区粘土10%,充分搅拌,并陈腐两周,制成匣钵装烧鱼盘等大件产品,保证底面平整不变形,匣钵平均使用80次以上。1985年,市窑具厂采用6目~8目筛的熔融石英65%配以福建粘土和白泥批量生产熔融石英质鱼盘匣钵,使用寿命比堇青石质匣钵提高3倍~4倍,该产品荣获全国轻工优秀新产品奖。
涂料 为保护匣钵免受有害物质侵蚀,防止匣钵开裂、掉屑、落渣到瓷器坯体上,改善匣钵使用性能,增强匣钵抵抗高温和气氛作用的能力,增加使用次数,景德镇习惯作法是在匣钵内外表面涂上一层陶瓷釉浆,开始效果尚好,但这是不科学的。匣钵在高温使用过程中,陶瓷釉料熔融极易渗入匣钵气孔中,破坏匣钵内部结构,易产生龟裂并降低使用次数。以后改用高岭土泥浆作涂料,随着新的原材料的开发应用,有多种配方,其原料有:工业氧化铝,矾土熟料、生料、高岭土、耐火粘土、石英砂等,混合球磨成浆料使用。
填料和垫饼 瓷器的变形与匣钵底部是否平整有关。民国时期多用烧过的谷壳灰渣填平匣底,再放与瓷器坯胎成分一致的泥垫饼(俗称渣饼),然后放上瓷坯装烧,渣饼只使用一次,浪费原料。20世纪60年代采用含94.32%的SiO2等原料。通过100目筛的填料,用型刀压一层在匣钵底部,厚度为3毫米~5毫米。垫饼采用工业氧化铝和结合粘土,半干压成型预烧后使用,作为永久性垫饼。
知识出处
《中国瓷都•景德镇市瓷业志市志2卷(上册)》
出版者:方志出版社
本志记载了景德镇千余年来的瓷业历史和现状,反映了景德镇瓷业的经济、文化和工艺,是第一部集景德镇瓷业资料之大全的专业地情资料性巨著。
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