紫玉金砂(17):紫砂泥料的酸洗與防腐

意文


【正見網2019年12月30日】

紫砂在上世紀70年代以前都是以手工方法煉泥,現今則用機械化的練泥設備及方式,而近30年來,對於被視為新工藝的「礦料加工法」,這就不僅僅是工藝問題,而是個化學添加物的問題,值得大家來探究。

為了講求極限化提高效率,增強泥坯可塑性,提高白淨度,偽飾泥料發色。從泥料以強酸酸洗、添加碳酸鋇防腐、加工過程中的助磨劑、增塑劑、解凝劑、染色劑等。這些添加劑大多為碳酸鈉,矽酸鈉,腐殖酸鈉等「鈉系化合物」以及「金屬氧化物」染色劑。每一個環節的添加,都會對人體造成危害!

過去三十年來,我們可能使用過添加了各類化工原料的偽紫砂壺,並透過弱酸性的茶湯,使重金屬離子進入體內累積,這在中國無強制法令規範之下,已經成為事實。

泥料無酸洗的黃龍山朱泥燒結後鐵質自然析出(唐韻紫砂)

為什麼泥料須要酸洗?

紫砂本身包含有鐵質以及礦物質,所以在紫砂泥練制過程中有道很重要的工序就是去除鐵質(詳見紫玉金砂(6)),傳統除雜法用大磁鐵在泥料中來回地吸走泥料中的鐵質,但此法工作量大、效率低、單位成本高,但能夠保留了紫砂泥應有的特質。鐵質在燒成後,會影響外觀色澤及純淨度,甚至在器表產生斑點,本是天然物質的表現,但消費者在對泥料不了解的情況下,在市場上並不討喜。

近30年,紫砂市場需求量大,在控制成本的情況下,練泥人發明了「化學除雜法」,也就以外山料、外地料,用工業強酸與泥料中的鐵質發生化學反應,最終產物為含鐵氧化物和可揮發的氣體,從而達到去除鐵質的目的。〔一〕

這種工藝會使用強酸,如鹽酸、硫酸、硝酸等。雜質除的非常乾淨,不僅有損泥質,但同時也破壞了紫砂泥本身的結構特徵,因為鹽酸的氫(H)在過程中該會揮發在空氣中,但是氯(Cl)會跟其他元素產生氯化物而留存。殘留的酸性溶液會對人體產生傷害。

酸洗過的泥料燒結後的成品顆粒呆板、結構單一、無活性。易由外觀及聲音、氣味來判斷,現今宜興大量生產的商品壺必定經過這一段程序。

這一工法和玉石酸洗去雜質是同樣的原理,一但經過酸洗,玉質結構會變為鬆散,即打下為B貨,接下來浸油、入膠、染色一連串程序下來成為C貨,已經無價值可言,配戴可能還傷身。

紫砂泥料的防腐劑---碳酸鋇

(網路截圖)

碳酸鋇:碳酸鋇是一種常見的無機鹽,工業品為白色粉末,碳酸鋇本身有毒,金屬鋇一般無毒,可溶性鋇鹽,對人體有劇毒,中毒量為0.2~0.5g,致死量0.8~30g。碳酸鋇幾乎不溶於水,不溶於酒精,碳酸鋇在水中的溶解度僅為0.002g。碳酸鋇可用於製造鋇鹽、陶瓷、搪瓷、油漆、煙火、光學玻璃、顏料、橡膠、毒鼠劑及造紙業。

關於紫砂添加碳酸鋇,大致可分為三個時期:

一、無添加時期:明清時期到1980年之前的紫砂器。
二、低添加時期:由1979-1997紫砂工藝廠存續時期出產的紫砂器,添加普遍在千分之一(0.1%)左右。
三、無規範混亂時期:從1998迄今,添加量普遍在千分之三到千分之五(0.5-0.3%)之間,個別有低添加0.1%的,也有高達1%的混亂情況,極少數亦有完全無添加的。

在紫砂中添加碳酸鋇的合理性,都指向有毒的碳酸鋇會跟紫砂中的氧化鋁產生反應,產生無毒的氧化鋇跟碳酸鋁,這也是當初支持碳酸鋇可以添加的論點。

為什麼紫砂土中要添加碳酸鋇呢?

紫砂礦料中天然含有不溶或者難溶的「矽酸鹽類」物質。在礦料的粉碎、混合、水浸、陳腐過程中,顆粒度由粗變細,顆粒表面積由小變大,泥料由疏水性變為親水性,「矽酸鹽類」物質中的鉀、鈉、鈣、鎂、硫等化學組份會微溶出來。

故紫砂土中添加適量的碳酸鋇主要是提高穩定性,助熔(降低熔點),中和酸鹼。加碳酸鋇作用就是抑制燒製成品出現風秞〔二〕和花泥〔三〕。一般也用來做泥料防腐劑。

黑色風釉    小煤窯朱泥(唐韻紫砂)

「風釉」是溶解的矽酸鹽類物質形成的。在泥門較松,越容易乾燥的部位(壺嘴、壺把、壺身折角處),就越容易凝結鹽類物質,呈現薄白鹽霜狀,有時是黑色,因常出現在被風吹的那面(空氣流通量大水分蒸發快),泥料外表水分蒸發,矽酸鹽及其他水溶性物質集中析出,導致泥料內外顏色不一。形成的機理又和釉水相同,所以稱之「風釉」。

左邊是有添加碳酸鋇,右邊則無添加的生胚,在壺嘴、壺把、壺身折角處部位鹽類物質析出(網路圖片)

「花泥」是指紫砂壺表面塊狀膚色不均的專業術語。形成的主要原因:

1、生坯用明針修坯時使力鬆緊不一、泥料倒毛、顆粒不均、功夫不到位從而形成花泥。
2、窯溫過低時,也會產生壺的表面顏色不均。
3、熟泥長時間陳腐以後沒有重練,紫砂壺燒成後表面泛黑髮亮,稱之為「吐黑」。

花泥   清水泥(唐韻紫砂)

吐黑   黃龍山青段(唐韻紫砂)

不添加碳酸鋇能做壺不花泥嗎?能!
在冬天天氣冷的時候,用全新的料子做一把工序簡單的壺。因為炎熱或者潮濕的天氣,手上的汗水容易跟泥料產生化學反應,燒出來的壺易花泥。這也是不添加碳酸鋇的生產者,自家做多少煉多少的原因。

泥料添加碳酸鋇並非一勞永逸的,其時效在3個月到1年半左右,同一批泥料也不是都會出現花泥或風釉,也有機率的問題。放置一段時間,泥料中的含硫物質和有機物會分解形成新的可溶硫酸鹽(表面和氧氣接觸的地方最明顯)。所以得再把塑料布拆了,將泥料重新錘一遍,然後加碳酸鋇再打成泥條封起來,待用。

待出售的泥(網路圖片)

一般商業型大量囤練好泥條的練泥廠,或是放到網路上販售的(外山、外地、化工料)全得加碳酸鋇防腐、防花泥。而少數不添加碳酸鋇的是自家做多少練多少,也不對外出售本山料的,這種泥料做出來的壺,常有機會出現花泥或是風釉現象,貌似瑕疵品,在現今看來,反而是安心的品質保證。

美國衛生部證實鋇離子具毒性

碳酸鋇會與泥料產生化學反應,會轉變成另一種氧化物。而且過千度窯燒之後,亦無法揮發掉。碳酸鋇的熔點在常壓加熱到1450°C時,碳酸鋇就會分解而成氧化鋇和二氧化碳,而一般紫砂窯最高也不過1200度。

碳酸鋇對人體的中毒量為0.2-0.5克,致死量為0.8-30克,依重量推論,鋇離子釋出微量就已經足以殺菌抑菌。鋇離子,美國衛生部是證實鋇離子具有破壞人體生物酶的能力,長期累積會致癌。〔四〕美國衛生部下屬U.S. Agency for Toxic Substances and Disease Registry文件公布,12項重金屬對人體有毒,鋇為其中之一。

在紫砂器中添加劇毒的碳酸鋇,在酸性溶液環境中,鋇會跟氫氧根的水形成金屬離子而釋出,也就是茶葉中含單寧酸(鞣酸)呈現弱酸性〔五〕,而重金屬析出遷移量與酸性程度有關。

氧化鋇的特性是溶於酸,在空氣中極易吸收水分和二氧化碳而生成碳酸鋇,這也是央視在2010年隨機送檢紫砂壺(詳見紫玉金砂16),檢出鋇離子溶出量高達6.39mg/L的原因。

紫砂行業的良心與自我規範

關於紫砂的大陸國家標準,目前是屬於非強制性的,是由【宜興出入境檢驗檢疫管理局】與【江蘇省宜興市方園紫砂有限公司】於2008年起草制定的GB/T 10816-2008【紫砂陶器】,對「碳酸鋇」及「金屬氧化物」的添加是隻字未提的。

2016年新的國家標準GB4806.4-2016及GB9685-2016,規範了所有的與食品接觸的容器包括陶瓷中允許添加劑及上限析出遷移量,並於2017年實施,屬於強制性的規範。「碳酸鋇」並沒有收錄在1294種允許的添加劑中,但也非禁止添加,而是必須控制析出遷移量要低於0.01mg/kg。

(網路截圖)

國家標準中沒有明令禁止添加,應該要有必須存在的物質材料安全(MSDS)〔六〕證明,並且定期檢測並提供安全數據,對於紫砂愛用者才有保障,目前為止尚未實施此規定。

捍衛業者多以國家標準允許添加來作為擋箭牌,也以沒有發現危害案例為理由駁斥反對添加的消費者。

茶湯中溶出鋇離子的「量」,人體所能承受的量為何?根據維基百科:
【碳酸鋇是一種劇毒品,會引起急性和慢性中毒。因為鋇是重金屬,碳酸鋇能與胃液中的鹽酸反應,釋放出鋇離子,引起中毒反應。
碳酸鋇會蓄積在骨骼上,引起骨髓造白血球組織增生,從而發生慢性中毒。當發生嚴重的急性中毒時,會出現急性胃腸病變、肌肉腱反射消失、痙攣、肌肉麻痹等症狀。】

缺乏使用紫砂而鋇中毒的案例及實證。因為1980年代開始紫砂都是大量銷售外地的,宜興人是不會使用明知有添加物的紫砂壺的。
殊不知近幾十年來,不管台灣地區或其他華人的紫砂文化愛好地區,腎臟病變以及洗腎患者是與日俱增,不知是否有間接關係,重金屬毒害大多都不是急性病症,等到累積到爆發,也無從舉證。

其實,市場是一個供需循環問題,不酸洗的泥料雜質多,客戶難能接受,銷售員要花多少唇舌,才能解釋清楚來龍去脈讓客戶足以了解,消費者喜歡顏色鮮艷,要純淨、乾淨的完美泥料,而這種要求恰恰為酸洗泥料打開了市場。

現在客戶買紫砂壺都要求:三點一線,口蓋完美不鬆動,把上下完全垂直對稱,追求這些本沒有錯,但是過分強調精準度,又花不下錢買高端全手工壺,以致機車壺市場有極速的發展空間,手工製品的精度如能和機車壺去比呢?

最後建議讀者:

網路資訊流通迅速,壺友也會慢慢學習相關知識,商人知道泥料不能酸洗的太乾淨,也想保留一些鐵質,所以,不要以為看見有析鐵情形就認為沒有經過酸洗。
99%的制壺者泥料都是向練泥場買的,賣家的壺也是收來的,這對使用者買壺像是猜謎。

如果您使用特定的紫砂器有明顯的心悸及腹瀉情況,應該停止使用該器物。

註:
〔一〕泥料研細,用水淘洗去沙,經稀鹽酸、稀硫酸處理並用水反覆沖洗,除去雜質製成。

〔二〕風秞
風釉的形成,是因為紫砂泥料裡含有產生可溶性鹽份物質,一旦外界條件,比如空氣濕度,溫度等適合,就會在坯件表面析出,形成鹽膜或者霜晶,也就是「風釉」。制壺燒成出窯時會出現色斑。

〔三〕花泥
指的是成品壺出現痕跡狀的色彩不一現象,或團塊狀,或條紋狀,其原因是泥料導致,又稱花泥。

在紫砂國營廠時期,因為是統一採礦,統一煉泥,一貫流程的情況下,為了儲存不封釉與花泥的問題,在煉紫砂泥料是有添加碳酸鋇的。

〔四〕

鋇中毒職業病認定參考指引 - 勞動部職業安全衛生署

https://www.osha.gov.tw/media/3919/%E9%8B%87%E4%B8%AD%E6%AF%92%E8%81%B7%E6%A5%AD%E7%97%85%E8%AA%8D%E5%AE%9A%E5%8F%83%E8%80%83%E6%8C%87%E5%BC%95.pdf

碳酸鋇安全資料表根據歐盟(EU) No. 19072006的法規

http://gclab.thu.edu.tw/MSDS/10361-37-2.pdf

〔五〕

茶湯是鹼性飲品,但理化指標是酸性的。
絕大多數的茶品,綠茶、花茶、烏龍茶、紅茶、生普洱茶的茶湯酸鹼度測定都呈弱酸性,PH值在5.5-6.5左右。茶湯呈現弱酸性的物質主要是茶多酚和鞣酸類物質。

在初期沖泡過程中,酸性物質溶出較快,而後期茶鹼類物質開始溶出,使茶品下降。特別是發酵程度高的茶類,如岩茶、紅茶(酸性略有)。如果悶茶時間過久(幾個小時),酸度則持續增加。

〔六〕

化學藥品MSDS的查詢可分為兩種查詢方式:
1.    在行政院環保署毒性化學物質災害防救查詢系統可找到中文版的MSDS,但是只可找到列管毒化物。

http://61.30.108.131/Chm_/Chm_Index.aspx?viewPage=Query&type=MSDS

2.    在購買的原廠網站查詢,或是在全球最大的化學藥品商SIGMA-ALDRICH網頁搜尋該化學藥品名稱後,點選MSDS即可下載,列管毒化物與非列管藥品皆可以用此方法找到,但大多數藥品MSDS為英文版。

http://www.sigmaaldrich.com/sigma-aldrich/asia-pacific-rim/taiwan.html

(待續)

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