CN111206246A - 一种锅具及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种锅具及其制备方法和应用，属于锅具技术领域。该锅具的制备方法包括提供金属材质的锅体；在提供的锅体表面涂覆底釉浆后表干，形成底釉浆层；将所述底釉浆层水润湿后，在所述底釉浆层表面涂覆面釉浆、烧结后，所述底釉浆层形成底搪瓷层和所述面釉浆形成面搪瓷层，即制得所述锅具。该锅具的制备方法将两次搪瓷中的两次烧结简化为一次烧结，并在两次搪瓷中增加水润湿工艺，不仅降低了生产成本，并且保证了底釉浆层与面釉浆的良好互溶结合，降低了底釉浆层与面釉浆之间的含水率差异，从而降低了烧结后形成的面搪瓷层开裂的风险，大大提高了锅具的良品率。

Description

一种锅具及其制备方法和应用

技术领域

本申请涉及一种锅具及其制备方法和应用，属于锅具技术领域。

背景技术

搪瓷釉料是指可以涂覆在金属基体表面上烧结后形成一种薄的玻璃瓷釉。采用搪瓷釉料制的搪瓷层具有改善基体材料表面的特性，或者其可作为一种装饰的手段来对金属基材进行美化和修饰，因此，搪瓷层的适用性是较为广泛而且是多方面。

在厨房家电领域中，电饭煲、电压力煲等烹饪器具广泛使用铁制内锅，相比铝合金、不锈钢等材质的内胆，铁制内锅具有更好的导热性和蓄热性，食物受热均匀，尤其是电磁感应加热的产品中，铁制内锅更能发挥其独特的优势，即优良的导磁性能，能够更快的响应磁场变化，电磁感应加热效果更好。

铁制内锅的防锈处理是很大的问题，目前主要是采用搪瓷处理，铁制内锅进行搪瓷处理后可以满足防锈要求，搪瓷相比未处理的材质具有一定的不粘性，但其与不粘涂层相比还是差距很大，因此还会在内锅内表面的搪瓷层上设置不粘层，以获得更好地不粘效果。基于上述要求，现有技术会采用两层搪瓷即包括底搪瓷层和面搪瓷层，底搪瓷层提供与内锅基层的结合力和基本的防护性能以防氧化生锈，面搪瓷层作为中间过渡层，提供一定的粗糙度，增加不粘层在面搪瓷层上的附着牢度。然而，搪瓷釉料一般包含二氧化硅和/或氧化铝等金属氧化物材质，其具有强度高、耐高温、稳定性高、与金属基材粘结力高的特点，造成了搪瓷在成型烧结过程所需的工艺时间长、烧结温度高、加工成本高、良品率低。并且现有的两次搪瓷层的制备方法中需要两次搪瓷烧结，所以制备过程中生产线切换时间长，外观不良率也很高，这些都是造成最终成本居高不下。

发明内容

为了解决上述问题，提供了一种锅具的制备方法，在锅体上形成底釉浆层形成后、水润湿和涂覆面釉后烧结形成底搪瓷层和面搪瓷层，该制备方法将两次搪瓷中的两次烧结简化为一次烧结，并在两次搪瓷中增加水润湿工艺，不仅简化了锅具的制备方法，降低了生产成本；同时保证了底釉浆层与面釉浆的良好互溶结合，降低了底釉浆层与面釉浆之间的含水率差异，从而降低了烧结后形成的面搪瓷层开裂的风险，大大提高了锅具的良品率。

根据本申请的一个方面，提供了一种锅具的制备方法，其包括下述步骤：

1)提供金属材质的锅体；

2)在提供的锅体表面涂覆底釉浆后表干，形成底釉浆层；

3)将底釉浆层水润湿后，在底釉浆层表面涂覆面釉浆、烧结后，底釉浆层形成底搪瓷层和面釉浆形成面搪瓷层，即制得锅具。

可选地，锅体的金属材质可以选自对于人体无害的任意金属单质或合金，例如可以为钢材、铝合金和铁，优选为铁材质。

可选地，底搪瓷层的厚度为20-65μm。优选地，底搪瓷层的厚度范围的下限选自25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm或60μm；上限选自25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm或60μm。更优选地，底搪瓷层的厚度为25-55μm。底搪瓷层太薄不能提供为面搪瓷层提供足够的附着力，太厚会影响后喷涂面搪瓷层烧结不够充分。

可选地，面搪瓷层的厚度为100μm-200μm。优选地，面搪瓷层的厚度范围的下限选自120μm、140μm、160μm或180μm；上限选自120μm、140μm、160μm或180μm。更优选地，面搪瓷层的厚度为120μm-180μm。面搪瓷层太薄影响搪瓷层强度和封闭性，太厚影响成本和烧成时间。

可选地，烧结包括：在烧结温度为750℃～850℃的条件下保持5～10min。

可选地，烧结条件包括：以75℃/min～170℃/min升温速率升至烧结温度，烧结结束后以50℃/min～150℃/min的降温速率降至50℃后自热冷却。

可选地，表干包括在100～200℃下保持8～30min。

可选地，水润湿包括在底釉浆层表面形成10～30μm的水层。优选地，水层的厚度范围的下限选自15μm、20μm或25μm；上限选自15μm、20μm或25μm。更优选地，底釉浆层表面形成15～25μm的水层。

可选地，底釉浆和面釉浆为工业上可以获得的搪瓷釉料与水的混合物，对搪瓷釉料的成分不做限制，例如搪瓷釉料的主要成分可以为包括二氧化硅和/或氧化铝，搪瓷釉料的原料来源可以为高岭土和/或粘土。

可选地，锅体先进行抛丸处理后再涂覆底釉浆；抛丸处理后的锅体表面的粗糙度Ra为3.5～9。优选地，锅体表面粗糙度Ra为4.5～7.5。作为一种实施方式，抛丸的方法包括步骤：将锅体放置在抛丸机中，使用30-80目的小钢珠，进行抛丸5-15min。锅体表面粗糙度太低其提供附着力不足，粗糙度太高造成抛丸成本高，锅体表面光洁度不足。

作为一种具体的实施方式，一种锅具的制备方法包括下述步骤：

1)将含铁板成型为锅体后，将锅体的内表面和外表面进行清洗、防锈、抛丸和再防锈处理；

2)在提供的锅体内表面和外表面分别涂覆底釉浆后表干，形成底釉浆层；

3)将底釉浆层水润湿后，在底釉浆层表面涂覆面釉浆、表干、修整、烧结和冷却后，底釉浆层形成底搪瓷层和面釉浆形成面搪瓷层；

4)在锅体的内表面喷油、表干、印刷、喷油和烧结成内不粘层；

5)在锅体的外表面喷油、表干、印刷和烧结成外不粘层，即制得锅具。

可选地，本申请对内不粘层和外不粘层的成分不做限定，只要实现本申请的不粘锅的目的即可，例如，内不粘层的喷油的成分可以为氟涂料、陶瓷涂料和有机树脂中的至少一种，外不粘层的喷油的成分可以为有机硅、氟涂料、陶瓷涂料和有机树脂中的至少一种。优选地，外不粘层的喷油的成分为有机硅。

本申请中的锅体表面至少包括烹饪食物时与食物接触的锅体的内表面部分；优选，锅体表面包括锅体的全部内表面；更优选，锅体表面包括锅体的内表面和外表面。

根据本申请的另一个方面，提供了一种锅具，由上述中任一项的制备方法制备得到。

根据本申请的又一个方面，提供了一种电磁加热的电热锅，包括锅体、锅盖和电磁加热件，锅体包括外锅和放置在外锅内的锅具。

本申请的有益效果包括但不限于：

1、本申请提供的锅具的制备方法，在锅体上形成底釉浆层形成后、水润湿和涂覆面釉后烧结形成底搪瓷层和面搪瓷层，该制备方法将两次搪瓷中的两次烧结简化为一次烧结，减少了制备锅具的过程中的底釉浆层人工修整、烧结结晶和冷却工艺，大大降低了生产成本；并在两次搪瓷中增加水润湿工艺，已经表干的底釉浆层经水润湿工艺润湿后，保证底釉浆层与后面喷涂的面釉浆能够良好的互溶结合；同时水润湿工艺提高了底釉浆层表干面的含水量，大大降低了底釉浆层与面釉浆之间的含水率差异，有效降低面搪瓷层开裂的风险，大大提高了锅具的良品率。

2、本申请提供的锅具的制备方法，其增加了在锅体表面抛丸的前处理工艺，提高了锅体表面的粗糙度，从而增强了锅体对搪瓷层的附着力；同时，在抛丸后进行再防锈处理，提供了因为抛丸而出现未保护的新表面，可有效防止铁板表面生锈。

3、本申请提供的锅具，锅具的搪瓷层和锅体表面的结合力强，底搪瓷层和面搪瓷层的结合力强且不易开裂，不粘层具有美观、封闭和不沾的良好性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例涉及的锅具的局部剖视图。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语、“上”、“下”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

实施例1

参考图1，本申请的锅具包括锅体1和其表面涂覆的底搪瓷层2和面搪瓷层3。锅体1为金属材质，在锅体1表面涂覆底釉浆后表干，即形成底釉浆层，底釉浆层经水润湿后，在底釉浆层表面涂覆面釉浆、烧结后，底釉浆层形成底搪瓷层2，以及面釉浆形成面搪瓷层3。具体的，锅体表面至少包括烹饪食物时与食物接触的锅体的内表面部分；优选，锅体表面包括锅体的全部内表面；更优选，锅体表面包括锅体的内表面和外表面如图1所示。

本领域技术人员可以理解的是，锅体1的金属材质可以选自对于人体无害的任意金属单质或合金，例如可以为钢材、铝合金和铁；优选为铁材质如各类铸铁、铁基合金，由于铁的导磁性能优良，这种锅具在作为电磁感应加热的内锅时具有独特的优势，能够更快的响应磁场变化，使加热效果更好。

本实施例的锅体呈球形曲线，锅体的横截面内径中部最大内径处向锅体口部和锅体底部逐渐减小，这种球形的锅体具有很好的热对流特性，能改善锅体的热对流形式，使得锅体内的温度分布更均匀。当然，锅体亦可为常见的圆筒形或者其他形状。

具体地，底搪瓷层2的厚度为20-65μm，具体的可以为30μm、40μm、50μm或60μm等。若底搪瓷层2太薄，则底搪瓷层2不能为面搪瓷层3提供足够的附着力；若底搪瓷层2太厚，则会影响后喷涂面搪瓷层3烧结不够充分。

进一步地，面搪瓷层具有一定的粗糙度，面搪瓷层3的厚度为100μm-200μm，具体的可以为130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm或190μm等。若面搪瓷层3太薄，则会影响面搪瓷层3的强度和封闭性，太厚则会增加成本，并影响烧结时间。

优选的，面搪瓷层3外还有不粘层，底搪瓷层2提供与锅体1表面的结合力和基本的防护性能以防氧化生锈，面搪瓷层3作为中间过渡层，提供一定的粗糙度，增加不粘层在面搪瓷层上的附着牢度，不粘层不仅加强对铁基的防护，更重要的是其表现出的不粘性，方便了锅具的清洗。

本实施例提供一种上述任一锅具的制备方法，包括下述步骤：

1)提供金属材质的锅体1；

2)在提供的锅体表面涂覆底釉浆后表干，形成底釉浆层；

3)将底釉浆层水润湿后，在底釉浆层表面涂覆面釉浆、烧结后，底釉浆层形成底搪瓷层2和面釉浆形成面搪瓷层3，即制得锅具。

可选地，底釉浆和面釉浆为工业上可以获得的搪瓷釉料与水的混合物，对搪瓷釉料的成分不做限制，例如搪瓷釉料的主要成分可以为包括二氧化硅和/或氧化铝，搪瓷釉料的原料来源可以为高岭土和/或粘土。

作为一种实施方式，涂搪为湿法涂搪，则涂覆可以为喷涂或浸涂等。

具体的，烧结包括：在烧结温度为750℃～850℃的条件下保持5～10min。进一步地，烧结条件包括：以75℃/min～170℃/min升温速率升至烧结温度，烧结结束后以50℃/min～150℃/min的降温速率降至50℃后自热冷却。该烧结条件下制得的底搪瓷层与锅体表面、底搪瓷层与面搪瓷层之间结合更牢固，且不易开裂，升温速率过快则釉面结晶不充分或釉面烧结过度造成表面变脆，升温速率过慢则浪费能耗；降温速率过快则结晶不充分表面变脆，降温速率过慢则能耗浪费。

具体的，表干包括在100～200℃下保持8～30min。优选，表干包括在120～150℃下保持10～25min。表干的含水量过高则表干时间长或表干不彻底，表干的含水量低高则表面过分失水出现龟裂纹。在表干的状态下进行水润湿，优选水为纯净水，在底釉浆层表面形成10～30μm的水层，在底釉浆层吸收水层后涂覆面釉浆。水层的厚度可以为15μm、20μm或25μm等。更优选地，底釉浆层表面形成15～25μm的水层。该底釉浆层经过表干和该特定厚度的水层润湿后既可以在涂覆面釉浆时不易发生形变，又大大降低了底釉浆层与面釉浆之间的含水率差异。

优选的实施方式中，锅体先进行抛丸处理后再涂覆底釉浆；抛丸处理后的锅体表面的粗糙度Ra为3.5～9。优选地，锅体表面粗糙度Ra为4.5～7.5。作为一种实施方式，抛丸的方法包括步骤：将锅体放置在抛丸机中，使用30-80目的小钢珠，进行抛丸5-15min。锅体表面粗糙度太低其提供附着力不足，粗糙度太高造成抛丸成本高，锅体表面光洁度不足。

作为一种具体的实施方式，一种锅具的制备方法包括下述步骤：

1)将含铁板成型为锅体后，将锅体的内表面和外表面进行清洗、防锈、抛丸和再防锈处理，其中，抛丸处理后的锅体表面的粗糙度Ra为3.5～9；再防锈提供因为抛丸而出现未保护的新表面，防止铁板表面生锈，防锈可以采用硅烷、磷化、陶化等处理；

2)在提供的锅体内表面和外表面分别涂覆底釉浆后表干，形成底釉浆层；

3)将底釉浆层水润湿后，在底釉浆层表面涂覆面釉浆、表干、修整、在高温烧结炉中进行烧结后冷却，底釉浆层形成底搪瓷层和面釉浆形成面搪瓷层；其中，水润湿包括在底釉浆层表面形成10～30μm的水层，采用100～200℃表干10min；

4)在锅体的内表面喷油、表干、印刷、喷油和烧结成内不粘层膜，以形成不粘层；

5)在锅体的外表面喷油、表干、印刷和烧结成外不粘层膜，即制得锅具。锅具的合格率高，超过90％，比传统的两次搪瓷的两次烧结的锅具的合格率高10％。

本实施例的锅具的制备方法中的步骤2)减少了底釉浆层修整、烧结结晶和冷却，其中减少高温烧结和人工修整，大大降低了生产成本。步骤3)中润湿已经表干的底釉浆层表面，保证底釉浆层表层搪瓷与后面喷涂的面釉浆能够良好的互溶结合。

传统的两次搪瓷工艺中，在步骤2)还包括将表干后的底釉浆层修整、烧结和冷却步骤形成底搪瓷层，因为底釉浆层表干烧结结晶，其含水量极低，而喷涂面釉浆时，面釉浆为泥水混合物含水量极高，所以此时底搪瓷层与面釉浆含水量梯度差异大太，底搪瓷层与面釉浆接合面处在后续表干过程中收缩率不一致；造成表干后面搪瓷层面出现裂纹，造成极高不良率。而本申请的喷水润湿，提高了底釉浆层表干面的含水量，大大降低了两层之间的含水率差异，有效降低面搪瓷层开裂的风险，提高锅具良品率。

具体的，本实施方式对内不粘层和外不粘层的成分不做限定，只要实现本申请的不粘锅的目的即可，例如，内不粘层的喷油的成分可以为氟涂料、陶瓷涂料和有机树脂中的至少一种；外不粘层的喷油的成分可以为有机硅、氟涂料、陶瓷涂料和有机树脂中的至少一种。优选地，外不粘层的喷油的成分为有机硅，有机硅层具有强化防护作用，并增加锅具质感。

实施例2

本实施例提出一种电磁加热的电热锅，包括锅体、锅盖和电磁加热件，锅体包括外锅和放置在外锅内的实施例1的任一锅具。电磁加热件可以是电磁线盘或者发热盘。电热锅可以是电饭煲、电压力锅和炒菜机等以内锅盛装食材的厨房电器。

以上所述，仅为本申请的实施例而已，本申请的保护范围并不受这些具体实施例的限制，而是由本申请的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的技术思想和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锅具的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：

1)提供金属材质的锅体；

2)在提供的锅体表面涂覆底釉浆后表干，形成底釉浆层；

3)将所述底釉浆层水润湿后，在所述底釉浆层表面涂覆面釉浆、烧结后，所述底釉浆层形成底搪瓷层和所述面釉浆形成面搪瓷层，即制得所述锅具。

2.根据权利要求1所述的锅具的制备方法，其特征在于，所述底搪瓷层的厚度为20-65μm。

3.根据权利要求1所述的锅具的制备方法，其特征在于，所述面搪瓷层的厚度为100μm-200μm。

4.根据权利要求1所述的锅具的制备方法，其特征在于，所述烧结包括：在烧结温度为750℃～850℃的条件下保持5～10min。

5.根据权利要求4所述的锅具的制备方法，其特征在于，所述烧结条件包括：以75℃/min～170℃/min升温速率升至烧结温度，烧结结束后以50℃/min～150℃/min的降温速率降至50℃后自热冷却。

6.根据权利要求1所述的锅具的制备方法，其特征在于，所述表干包括在100～200℃下保持8～30min；

所述水润湿包括在所述底釉浆层表面形成10～30μm的水层。

7.根据权利要求1-6中任一所述的锅具的制备方法，其特征在于，所述锅体先进行抛丸处理后再涂覆底釉浆；

所述抛丸处理后的锅体表面的粗糙度Ra为3.5～9。

8.根据权利要求7所述的锅具的制备方法，其特征在于，其包括下述步骤：

1)将含铁板成型为锅体后，将锅体的内表面和外表面进行清洗、防锈、抛丸和再防锈处理；

2)在提供的锅体内表面和外表面分别涂覆底釉浆后表干，形成底釉浆层；

3)将所述底釉浆层水润湿后，在所述底釉浆层表面涂覆面釉浆、表干、修整、烧结和冷却后，所述底釉浆层形成底搪瓷层和所述面釉浆形成面搪瓷层；

4)在锅体的内表面喷油、表干、印刷、喷油和烧结成内不粘层；

5)在锅体的外表面喷油、表干、印刷和烧结成外不粘层，即制得所述锅具。

9.一种锅具，其特征在于，由权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备得到。

10.一种电磁加热的电热锅，其特征在于，包括锅体、锅盖和电磁加热件，所述锅体包括外锅和放置在所述外锅内的如权利要求9所述锅具。

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