银质粘土的制作方法

本发明涉及一种银质粘土，尤指一种适用于美术工艺品、饰品、配件的银质粘土。
背景技术：
：请参阅中国台湾发明专利公告案第584613号，鉴于小型电炉的加热能力及控温性较差，利用小型电炉无法有效控制炉内温度以及无法充分烧结银粘土等问题，该篇专利的发明人试图改良现有技术的银粘土的组分，使银粘土中主要包含平均粒径为2微米以下且含量介于15至50质量百分比的球状银微细粉末、平均粒径介于2微米至100微米之间且含量介于50质量百分比至85质量百分比的雾化银粉末以及有机系粘合剂等成分，以期能使所述的银粘土即使在低于纯银熔点温度(即550℃至710℃)下仍可充分进行烧结，从而使低温下烧结得到的烧结体可获得期望的张力强度及密度。然而，该篇专利案并未公开如何改善银粘土的保湿性。请再参阅中国台湾发明专利公告案第I354656号，鉴于现有技术的银粘土干燥后成品无法再软化或重新塑造等问题，该篇专利的发明人提供一种银粘土的组成，其包含有胶质银粉、助熔剂、氧化剂、熔接剂、粘胶剂与保水剂，所述的胶质银粉是由粒径为5微米的球状银粉及包覆于球状银粉外的胶质物(例如：烷基硫醇或聚乙烯吡咯烷酮)所构成。此篇专利是通过在银粘土中添加保水剂以保持银粘土的亲水性及柔软度，使银粘土经塑造及干燥后，仍可再于干燥后的银粘土中加入水分使其软化，而得以重新进行塑造工艺。前述专利案通过掺入保水剂虽能改善银粘土的保湿性，但所述保水剂会劣化该银粘土所烧结而成的烧成品的特性，使其烧成品的强度及拉力受到限制；此外，于银粘土中同时掺入数种不同的添加剂，易使银粘土中不纯物的比例增多，甚而影响银粘土及由其所烧结而成的烧成品的品质。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种银质粘土。为达到上述目的，本发明提供一种银质粘土，其包含球状银粉、扁平状银粉、胶合剂及油脂，以球状银粉、扁平状银粉、胶合剂及油脂的重量和为基准，球状银粉及扁平状银粉的含量和介于50重量百分比至96重量百分比，胶合剂的含量介于3重量百分比至49.99重量百分比，油脂的含量介于0.01重量百分比至1重量百分比。根据本发明所述的银质粘土，优选地，所述球状银粉相对于扁平状银粉的重量比介于2:3至3:2之间。根据本发明所述的银质粘土，优选地，以所述球状银粉、扁平状银粉、胶合剂及油脂的重量和为基准，所述球状银粉及扁平状银粉的含量和介于85重量百分比至96重量百分比，所述胶合剂的含量介于3.95重量百分比至14.95重量百分比，油脂的含量介于0.01重量百分比至0.05重量百分比。根据本发明所述的银质粘土，优选地，所述球状银粉包含银质球状粉末及包覆于银质球状粉末外的分散剂，所述扁平状银粉包含银质扁平状粉末及包覆于银质扁平状粉末外的分散剂，所述分散剂选自由月桂酸、肉豆蔻酸、油酸、十八烷酸、二十二烷酸、油酸铵、9-十八烯酸甲酯、聚萘醛磺酸钠及其组合所组成的群组。根据本发明所述的银质粘土，优选地，所述球状银粉的粒径介于0.1微米至5微米之间。根据本发明所述的银质粘土，优选地，所述扁平状银粉的长径介于1微米至20微米之间。根据本发明所述的银质粘土，优选地，所述油脂包含橄榄油、玉米油、大豆油、椰子油、棕榈油、葵花油、芝麻油、棉籽油、硬脂酸或棕榈酸。根据本发明所述的银质粘土，优选地，所述胶合剂包含水和纤维素，纤维素包含木质纤维素、甲基纤维素或羧甲基纤维素。鉴于现有技术的银粘土所存在的技术缺陷，本发明的目的之一在于改善银质粘土的保湿性与塑形操作性。本发明的另一目的在于减少银质粘土经烧结工艺所造成的烧结收缩率。本发明的又一目的在于提升由银质粘土所烧结而成的烧成品的拉力强度。为达成上述目的，本发明提供一种银质粘土，其包含球状银粉、扁平状银粉、胶合剂及油脂，以球状银粉、扁平状银粉、胶合剂及油脂的重量和为基准，球状银粉及扁平状银粉的含量和介于50重量百分比至96重量百分比，胶合剂的含量介于3重量 百分比至49.99重量百分比，油脂的含量介于0.01重量百分比至1重量百分比。优选地，以该球状银粉、该扁平状银粉、该胶合剂及该油脂的重量和为基准，该球状银粉及该扁平状银粉的含量和介于70重量百分比至96重量百分比；胶合剂的含量介于3.95重量百分比至29.99重量百分比，油脂的含量介于0.01重量百分比至0.05重量百分比。更优选地，以该球状银粉、该扁平状银粉、该胶合剂及该油脂的重量和为基准，该球状银粉及该扁平状银粉的含量和介于80重量百分比至96重量百分比；胶合剂的含量介于3.95重量百分比至19.95重量百分比，油脂的含量介于0.01重量百分比至0.05重量百分比。进一步优选地，以该球状银粉、该扁平状银粉、该胶合剂及该油脂的重量和为基准，该球状银粉及该扁平状银粉的含量和介于85重量百分比至91重量百分比；胶合剂的含量介于8.95重量百分比至14.95重量百分比，油脂的含量介于0.01重量百分比至0.05重量百分比。据此，经由控制球状银粉及该扁平状银粉的含量和，能有利于降低此种银质粘土所烧结而成的烧成品的烧结收缩率，同时增加其烧成品的拉力强度，进而提升烧成品的特性。优选地，该球状银粉相对于该扁平状银粉的重量比介于1:4至4:1之间；更优选地，该球状银粉相对于该扁平状银粉的重量比介于3:7至7:3之间；进一步优选地，该球状银粉相对于该扁平状银粉的重量比介于2:3至3:2之间；又进一步优选地，该球状银粉相对于该扁平状银粉的重量比介于1:1至3:2之间。据此，通过控制球状银粉相对于该扁平状银粉的重量比，能有利于降低由该银质粘土所烧结而成的烧成品的烧结收缩率，并且增加该烧成品的拉力强度。优选地，该球状银粉可为经化学还原及表面处理的球状银粉、未经表面处理的球状银粉或其组合；该扁平状银粉可为经化学还原及表面处理的扁平状银粉、未经表面处理的扁平状银粉或其组合。于其中一实施方式中，球状银粉同时包含经化学还原及表面处理的球状银粉以及未经表面处理的球状银粉，经化学还原及表面处理的球状银粉相对于未经表面处理的球状银粉的重量比介于4:6至6:4之间。于又一实施方式中，扁平状银粉同时包含经化学还原及表面处理的扁平状银粉以及未经表面处理的扁平状银粉时，经化学还原及 表面处理的扁平状银粉相对于未经表面处理的扁平状银粉的重量比介于4:6至6:4之间。优选地，该球状银粉包含银质球状粉末及包覆于银质球状粉末外的分散剂，该分散剂可为月桂酸(lauricacid)、肉豆蔻酸(myristicacid)、油酸(oleicacid)、十八烷酸(stearicacid)、二十二烷酸(behenicacid)、油酸铵(ammoniumoleate)、9-十八烯酸甲酯(methyloleate)、聚萘醛磺酸钠(sodiumsaltofpolynaphthalenesulfonate)或其组合。据此，该分散剂能有利于提升银质粘土的保湿性、柔软性及可塑性，进而提升银质粘土的塑形操作性。优选地，该球状银粉的粒径介于0.1微米至5微米之间；该扁平状银粉的长径介于1微米至20微米之间。优选地，该球状银粉的比表面积介于0.1平方米/克(m2/g)至10m2/g；扁平状银粉的比表面积介于0.2m2/g至10m2/g。优选地，所述胶合剂包含水和纤维素，其中，水相对于纤维素的重量比为5:1至15:1之间。在本发明的银质粘土中，可适用的油脂包含植物油、动物油、硬脂酸(stearicacid)或棕榈酸(palmiticacid)。更具体而言，可选用的植物油包含橄榄油、玉米油、大豆油、椰子油、棕榈油、葵花油、芝麻油或棉籽油，但并非仅限于此；可适用的纤维素包含木质纤维素(lignocellulose)、甲基纤维素(methylcellulose)或羧甲基纤维素(carboxymethylcellulose)。附图说明图1为银质球状粉末的扫描式电子显微镜图；图2为银质扁平状粉末的扫描式电子显微镜图。具体实施方式为对本发明的技术特征、目的和有益效果有更清楚的理解，现结合说明书附图对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。制备例1至5取购自光洋应用材料股份有限公司、型号为SP03的经化学还原及表面处理的球状银粉为原料；所述的球状银粉包含银质球状粉末及包覆于银质球状粉末外的油酸。烧失率测试实验：将样品(即球状银粉)于100℃下烘干1小时，另将坩锅于1000℃下空烧1小时后干燥冷却，再将经烘干的球状银粉置于干燥、冷却后的坩锅后秤重，得到球状银粉烧前的重量；而后将秤重后的球状银粉及坩锅置于高温炉中，由200℃升温至1000℃并持温5小时，待其降温至200℃后干燥、冷却后再秤重，得到球状银粉烧结后的重量。以烧失率(lossonignition，LOI)＝(样品烧前的重量-样品烧后的重量)/样品烧前的重量的计算式，得到该样品的烧失率分析结果。经前述方法所测得的球状银粉的烧失率为0.2％；其粒径介于0.1微米至5微米之间，中值粒径(D50)约为0.7微米；其比表面积介于0.1m2/g至10m2/g之间。取购自光洋应用材料股份有限公司的、型号为SG00A3的经化学还原及表面处理的扁平状银粉为原料，所述扁平状银粉包含银质扁平状粉末及包覆于银质扁平状粉末外的油酸。经由如上述烧失率的测试方法，所测得的扁平状银粉的烧失率为0.2％；其长径介于2微米至20微米之间，中值长径约为3.7微米；其比表面积介于0.2m2/g至10m2/g之间；通过测量球状银粉、扁平状银粉的烧失率可以证实银质球状粉末、银质扁平状粉末确实包覆有油酸，上述球状银粉、扁平状银粉的烧失率即为油酸的损失，其数值分别可以代表油酸在球状银粉、扁平状银粉中所占的比例。所述银质球状粉末及银质扁平状粉末的扫描式电子显微镜图分别如图1及图2所示，银质球状粉末的粒径介于0.1微米至5微米之间，银质扁平状粉末的长径介于2微米至20微米之间，且其长径比介于1至20之间。制备例1至3的银混合粉末、制备例4的球状银粉及制备例5的扁平状银粉的制备：采用如下表1所示的混合比例，将上述的购自光洋应用材料股份有限公司的、型号为SP03球状银粉(包覆有油酸)及型号为SG00A3的扁平状银粉(包覆有油酸)均匀混合，分别获得制备例1至3的银混合粉末、制备例4的球状银粉及制备例5的扁平状银粉。制备例6取如前述购自光洋应用材料股份有限公司的、型号为SP03的经化学还原及表面处理的球状银粉以及未经表面处理的球状银粉为原料，经化学还原及表面处理的球状银粉相对于未经表面处理的球状银粉的重量比为1:1。其中，该未经表面处理的球状 银粉外围未包覆有油酸，故经由如制备例1至5中所述的烧失率的测试方法，该未经表面处理的球状银粉的烧失率为0％；其粒径介于0.1微米至5微米之间，中值粒径约为0.7微米；其比表面积介于0.1m2/g至10m2/g之间。取如前述购自光洋应用材料股份有限公司的、型号为SG00A3的经化学还原及表面处理的扁平状银粉以及未经表面处理的扁平状银粉为原料，经化学还原及表面处理的扁平状银粉相对于未经表面处理的扁平状银粉的重量比为1:1。其中，该未经表面处理的扁平状银粉的外围未包覆有油酸，故经由如制备例1至5中所述的烧失率的测试方法，所测得未经表面处理的扁平状银粉的烧失率为0％；其长径介于2微米至20微米之间，中值长径约为3.7微米；其比表面积介于0.2m2/g至10m2/g之间。将前述经化学还原及表面处理的球状银粉、未经表面处理的球状银粉、经化学还原及表面处理的扁平状银粉以及未经表面处理的扁平状银粉相互混合，获得制备例6的银混合粉末。如下表1所示，以整体银混合粉末的总重为基准，经化学还原及表面处理的球状银粉以及未经表面处理的球状银粉的重量和为50wt％，经化学还原及表面处理的扁平状银粉以及未经表面处理的扁平状银粉的重量和为50wt％。将制备例1至3、6的银混合粉末、制备例4的球状银粉及制备例5的扁平状银粉各自作为待测粉末，利用全自动振实密度分析仪(tapdensity/bulkdensityanalyzer，产品型号为Autotap/DualAutotap)分别测试上述粉末的振实密度，取用10克的待测粉末置入量桶中，拍振3000次后读取量筒高度，计算得到该振实密度，其测试结果如下表1所示。表1：制备例1至3及6的银混合粉末、制备例4的球状银粉及制备例5的扁平状银粉中扁平状银粉及球状银粉的各自含量[单位：重量百分比(wt％)]及其振实密度[单位：克/立方厘米(g/cm3)]。表1样品编号扁平状银粉的含量球状银粉的含量振实密度制备例120wt％80wt％3.9g/cm3制备例230wt％70wt％4.4g/cm3制备例350wt％50wt％4.8g/cm3制备例40wt％100wt％3.4g/cm3制备例5100wt％0wt％3.7g/cm3制备例650wt％50wt％4.8g/cm3实施例1至9：银质粘土取前述制备例1至3及6所制得的银混合粉末；并依下表2的比例，将银混合粉末、胶合剂、植物油三者混合，以分别调制成实施例1至9的银质粘土。其中，胶合剂包含水和木质纤维素，且水相对于木质纤维素的重量比为10:1，植物油为橄榄油。实施例1至9所选用的银混合粉末的样品编号以及银混合粉末、胶合剂、植物油三者分别相对于整体银质粘土的含量如下表2所示，表2所示的重量百分比是以银混和粉末、胶合剂及植物油的重量和为基准所计算而得。表2：实施例1至9的银质粘土所选用的银混合粉末的样品编号以及银质粘土中银混合粉末的总量、胶合剂、植物油三者相对于整体银质粘土的含量。表2比较例1：银质粘土取前述制备例4的球状银粉，以银质粘土总量为基准，该球状银粉、胶合剂(含有水和木质纤维素，水：木质纤维素的重量比为10:1)、植物油(橄榄油)三者的含量依序为90wt％、9.98wt％及0.02wt％的比例，调和球状银粉、胶合剂及植物油，以获得比较例1的银质粘土。比较例2：银质粘土取前述制备例5的扁平状银粉，以银质粘土总量为基准，该扁平状银粉、胶合剂(含有水和木质纤维素，水：木质纤维素的重量比为10:1)、植物油(橄榄油)三者的含量依序为90wt％、9.98wt％及0.02wt％的比例，调和扁平状银粉、胶合剂及植物 油，以获得比较例2的银质粘土。比较例3：银质粘土取未经油酸表面处理的球状银粉及未经油酸表面处理的扁平状银粉为原料，该未经表面处理的球状银粉的烧失率为0％；其粒径介于0.1微米至5微米之间，中值粒径约为0.7微米；其比表面积介于0.1m2/g至10m2/g之间；未经表面处理的扁平状银粉的烧失率为0％；其长径介于2微米至20微米之间，中值长径约为3.7微米；其比表面积介于0.2m2/g至10m2/g之间。以银质粘土总量为基准，该银粉、胶合剂(含有水和木质纤维素，水：木质纤维素的重量比为10:1)、植物油(橄榄油)三者的含量依序为90wt％、9.98wt％及0.02wt％的比例，将银粉、胶合剂及植物油加以调和，获得比较例3的银质粘土。试验例1：推力强度将实施例1至3及比较例1的银质粘土分别塑形为直径为0.5厘米、长度为3厘米的圆柱状待测样品，将该样品静置于温度为40℃、湿度为40％的环境下，长达20分钟，将各待测样品夹置于机台上露出0.5厘米后，使用张力计(厂牌名称：TECLOCK、型号：DT-500)测量各待测样品的推力值。推力值越大代表待测样品的表面硬度越大，显示该银质粘土经一定静置时间后的干燥速度越快。各待测样品的测试结果如下表3所示。试验例2：拉伸试验将实施例1至3及比较例1的银质粘土分别塑形为直径为0.3厘米、长度为3厘米的待测样品，将该样品静置于温度为21℃、湿度为65％的环境下，长达30分钟，使用横式电动测试台机(厂牌名称：JISC、型号：JSH-H1000)，以60毫米/分钟(mm/min)的拉伸速率，测量各待测样品的拉伸断裂长度。拉伸断裂长度越长代表待测样品的延展性越好，显示该银质粘土经一定静置时间后的干燥速度越慢。各待测样品的测试结果如下表3所示。表3：实施例1至3及比较例1的银质粘土的推力强度[单位：公斤重(kgf)]及断裂长度[单位：厘米(cm)]。表3样品编号推力断裂长度实施例10.12kgf3.6cm实施例20.09kgf3.6cm实施例30.08kgf3.6cm比较例10.23kgf3.1cm根据上表3中实施例1至3及比较例1的实验结果，比较例1的银质粘土的推力明显高于实施例1至3的银质粘土的推力，且比较例1的拉伸断裂长度亦短于实施例1至3的银质粘土所测得的拉伸断裂长度；也就是说，当银质粘土中银混合粉末仅由球状银粉组成而未同时掺混有扁平状银粉(即比较例1的银质粘土)时，该银质粘土的干燥速率较同时掺混有球状银粉及扁平状银粉的银质粘土(即实施例1至3的银质粘土)的干燥速率快，致使其表面硬度较大，不便于塑形。由此可见，本发明通过同时选用球状银粉及扁平状银粉，能有利于减缓银质粘土的干燥速率，并且延长拉伸断裂的长度，使操作者可在充足的时间内对实施例1至3的银质粘土进行塑形，提升银质粘土的保湿性及塑形操作性。尤其，比较实施例1至3的实验结果可知，当球状银粉及扁平状银粉二者的含量越接近时，该银质粘土所测得的推力值越小，表面硬度越低，显示该银质粘土经一定静置时间后的干燥速度越慢，银质粘土的塑形操作性越佳。当球状银粉及扁平状银粉二者的含量为1:1(即实施例3的银质黏土)时，该银质粘土的塑形操作性最佳。试验例3：烧结收缩率将实施例1至7、比较例1及2的银质粘土分别塑形为直径为0.3厘米、长度为6厘米的待测样品，于650℃下持续烧结30分钟后，分别获得各待测样品经烧结后所得的烧成品。接着，记录烧结前各待测样品的长度及各待测样品经烧结后所得的烧成品的长度，再根据式(1)计算得到各待测样品的烧结收缩率，测试结果如下表4所示。式(1) 试验例4：烧成品的拉力将实施例1至7、比较例1及2的银质粘土分别塑形为直径为0.3厘米、长度为6厘米的待测样品，于650℃下持续烧结30分钟后，分别获得各待测样品经烧结后所得的烧成品。接着，使用拉伸测试机(厂牌名称：INSTRON、型号：3369)，以0.1毫米/分钟的拉伸测试速度，测得各待测样品的拉力强度。各待测样品的测试结果如下表4所示。表4：实施例1至7、比较例1及2的银质粘土的烧结收缩率[单位：百分比(％)]及拉力强度[单位：牛顿(N)]。表4样品编号烧结收缩率拉力强度实施例13％329N实施例22.5％325N实施例33％475N实施例44％452N实施例57％380N实施例619％39N实施例721％31N比较例16.2％303N比较例27％350N请参阅上表1所示的实验结果，制备例1至3的银混合粉末的振实密度皆高于制备例4的球状银粉及制备例5的扁平状银粉的振实密度，其中又以制备例3的银混合粉末的振实密度最高。据此，当银混合粉末、胶合剂及植物油的含量比例固定时，实施例1至3的银质粘土所烧结而成的烧成品的烧结收缩率皆低于比较例1及2的银质粘土所烧结而成的烧成品的烧结收缩率，且实施例1至3的银质粘土所烧结而成的烧成品的拉力强度皆高于比较例1及2的银质粘土所烧结而成的烧成品的拉力强度。由此可见，本发明通过同时选用球状银粉及扁平状银粉并控制其组成，能具体提升银混合粉末的振实密度，减少包含此种银混合粉末的银质粘土所烧结而成的烧成品的烧结前、烧结后的尺寸差异，降低银质粘土的烧结收缩率，同时增加烧成品的拉力强度。进一步比较上表4中实施例4至实施例7的实验结果，当球状银粉及扁平状银粉占银质粘土的含量比例越高时，该银质粘土的烧结收缩率越低，拉力强度越高；显示当球状银粉与扁平状银粉的含量和相对于球状银粉、扁平状银粉、胶合剂及油脂的重 量和介于90wt％至96wt％时，更有利于提升该等银质粘土所烧结而成的烧成品的特性。试验例5：重量损失率分别取10克的实施例8、9及比较例3的银质粘土为待测样品，在温度为21℃、湿度为40％下练土10分钟后，记录练土前、练土后的银质粘土的重量；再根据下式(2)计算得到各待测样品的重量损失率，单位为百分比(％)。重量损失率越大代表待测样品的干燥速度越快，显示该银质粘土的操作性越差。式(2) 实验结果显示，于相同的操作条件下，实施例8的银质粘土的重量损失率为1.05％，实施例9的银质粘土的重量损失率为1.1％，比较例3的重量损失率为1.5％。由此可见，当银质粘土中球状银粉的银质球状粉末的外围包覆有一层如油酸的分散剂时，能有助于减少银质粘土在一定时间内因干燥后而造成的重量损失率，降低银质粘土的干燥速率，以使该等银质粘土具有较佳的保湿性、柔软性及可塑性，从而提升银质粘土的塑形操作性。综上所述，本发明通过合并选用球状银粉及扁平状银粉作为银质粘土的银来源，另控制银质粘土中球状银粉、扁平状银粉、胶合剂及油脂的用量，能具体提升银质粘土的保湿性、减缓银质粘土的干燥速率，提升银质粘土的塑形操作性；此外，经由控制银混合粉末的振实密度，更能减少银质粘土的烧结收缩率以及提升由银质粘土所烧结而成的烧成品的拉力强度，进而改善烧成品的特性。据此，相较于现有技术的银粘土，本发明能在确保由该银质粘土所烧结而成的烧成品的特性的前提下，具体改善银质粘土的保湿性及塑形操作性，使该银质粘土更有利于应用在美术工艺品、饰品、配件等领域。当前第1页1 2 3