МАТОВАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ НАДГЛАЗУРНАЯ КРАСКА Российский патент 1996 года по МПК C03C1/04 

Описание патента на изобретение RU2067558C1

Изобретение относится к технологии и составам матовых керамических красок, используемых для надглазурного декорирования фарфоровых, фаянсовых и других керамических изделий.

Матовость керамической краски определяется полным диффузным (рассеянным) отражением света от ее поверхности при полном отсутствии зеркального отражения, так как оно ответственно за возникновение блеска поверхности краски.

Степень отражения, рассеяния и поглощения света зависит от состава керамической краски и дисперсности составляющих ее фаз. Большая концентрация высокодисперсных фаз в объеме и на поверхности керамической краски, в особенности волластонита СаSiO3 и виллемита Zn2SiO4, делающих поверхность краски микронеровной и, вследствие этого, диффузно отражающей свет, создает оптический эффект матовости, бархатистости поверхности керамической краски.

Известны окрашенные и бесцветные матовые глазури. Для этого синяя матовая глазурь, например, содержит следующие компоненты, мас. SiO2 51,46; Al2O3 10,10; Fe2O3 4,35; CaO 8,93; MgO 4,23; Na2O 14,37; K2O 3,31; PbO 0,15; TuO2 0,80; CuO 1,37; MnO 0,01 (1). Бесцветная глазурь содержит следующие компоненты, мас. SiO2 33,28; CaO 6,38; Na2O 6,91; ZnO 35,14; TiO2 10,54; B2O3 7,78 (2).

К недостаткам таких глазурей относится высокая температура обжига, равная 900-1200oC.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является керамическая надглазурная краска с матовой красочной поверхностью, содержащая компоненты в следующих соотношениях, мас. SiO2 21,01-35,76; B2O3 4,49-5,28; Al2O3 19,17-21,22; Pb3O4 15.88-18,62; ZnO 1,18-2,36; Cr2O3 8,56-17,12; Co2O3 8,56-17,12; CaO 0,29-0,52; MgO 0,13-0,23; TiO2 0,13-0,23; Na2O 0,24-0,43; K2O 0,53-0,94; Fe2O3 0,16-0,29 (3).

Однако, вышеупомянутая керамическая краска обладает неполным диффузным отражением света от ее поверхности и содержит зеркальную составляющую, что является существенным недостатком.

Достигаемым техническим результатом является создание матовой керамической надглазурной краски, не имеющей зеркальной составляющей в отраженном от ее поверхности свете, обладающей стабильными колористическими характеристиками высокой насыщенностью и чистотой цвета по CIELAB, 1976 в синем диапазоне спектра по Диаграмме цветности МКО, 1931, голубого цвета.

Указанный технический результат достигается тем, что матовая керамическая надглазурная краска, включающая Pb3O4, SiO2, B2O3, Na2O, ZnO, Al2O3, CaO, TiO2, MgO и оксид кобальта, дополнительно содержит SnO2, а в качестве оксида кобальта содержит СаО при следующем соотношении компонентов, мас. Pb3O4 7,30-8,90; SiO2 10,90-14-30; B2O3 1,90-3,30; Na2O 0,90-1,50; ZnO 1,10-1,70; Al2O3 0,80-2,2-; CaO 0,30-0,50; TiO2 0,30-0,50; MgO 12,50-15,50; CoO 5,00-5,40; SnO2 51,20-54,00.

Для изготовления предлагаемой краски взвешенные компоненты загружают в шаровую мельницу для помола. Весовое соотношение загружаемых материалов, шаров и воды 1:1.4:0,5; длительность помола 48 ч до прохождения краски через сито 0056 (10 тыс. ячеек на 1 см2 сетки) с остатком на сите до 0,5% от веса краски.

Краску после помола сушат при 100 ± 5oC до влажности не выше 0,3% и просеивают через сито 028. Краску обжигают на изделии при температуре 815 ± 25oC.

Предлагаемое изобретение поясняется конкретными примерами 1-5 в табл.1. Краска с составами 4 и 5 находится за пределами концентраций компонентов, указанных в формуле предлагаемого изобретения.

Следуя определению матовой поверхности, данному выше, можно количественно рассчитать матовость Mλ из оптических характеристик керамических красок. Ход рассуждений и расчетные формулы предложены нами.

Отраженный от поверхности свет, в общем случае, содержит как зеркальную, так и диффузную составляющие, и коэффициент отражения света Rλ, взятый при определенных длинах волн и, в частности, при доминирующей длине волны lD, можно записать в виде суммы этих составляющих, а именно:
Rλ= Rзλ+Rбλ (1)
где Rзλ коэффициент зеркального отражения,
Rбλ коэффициент диффузного (беззеркального) отражения,
Rзλ определяет блеск поверхности (Bλ), а Rбλ ее матовость (Mλ). Из формулы (1) сразу следует, что при (2) и поверхность полностью или почти полностью отражает падающий свет диффузно и, следовательно, является матовой или очень близка к матовой.

Из формулы (2) следует, что
(3).

Эту формулу можно использовать для количественного определения матовости поверхности. Действительно, при Rλ= Rбλ, Mλ 1 и поверхность является полностью матовой; при Rбλ< Rλ отраженный свет содержит зеркальную составляющую, М < 1 и поверхность приобретает блеск Bλ, который определяется по формуле (1) точно таким же путем, как и матовость.

Оптические и колористатические характеристики матовой керамической краски по примерам 1-3 определены для источника света "С" и приведены в табл. 2 и 3.

Для указанных примеров беззеркальная составляющая Rбλср коэффициента отражения Rλср в формуле (3) отличается лишь на 0,5-2% от его величины во всем измеренном диапазоне длин волн, что указывает на почти полное диффузное отражение света от поверхности предлагаемой матовой краски, т. е. на ее практически полную матовость. Так, для λD 477 нм (табл. 2).

Беззеркальная составляющая предлагаемой краски по примерам 4 и 5 меньше коэффициента отражения на 45-55% что определяет большую величину зеркальной составляющей, значительный блеск краски и невысокую долю матовости. Керамическая надглазурная краска по примерам 4 и 5 снята с производства и далее не рассматривается.

Предлагаемая матовая керамическая надглазурная краска по примерам 1-3 имеет доминирующую длину волны lD равную 477 нм и, в соответствии с Диаграммой цветности МКО 1931, расположена в синем диапазоне спектра. Колористические характеристики L, A и В краски близки друг к другу; насыщенность "S", чистота цвета "Р" и цветовой тон "Н" достаточно высоки и удовлетворяют условиям декора (табл.3).

Приняв за стандарт колористические характеристики краски по примеру 2, рассчитаем по известной формуле цветовое различие ΔE краски по примерам 1 и 3 относительно краски по примеру 2.

Получаем, что цветовое различие DE2-1 0,3 ед. СIELAB; DE2-3 равно 0,3 ед. и DE3-1 0,6 ед. т. е. предложенная матовая керамическая надглазурная краска по примерам 1-3 визуально неразличима по цвету.

Таким образом, задачи, поставленные в предлагаемом изобретении, решены: создана матовая керамическая надглазурная краска с большой степенью матовости 99,5% обладающая стабильными колористическими характеристиками в синем диапазоне спектра для указанных в формуле изобретения концентраций компонентов после обжига при температуре 815 ± 25oC. Указанная керамическая краска имеет относительно высокие чистоту и насыщенность цвета.

Предложенная керамическая краска легко осуществима технологически.

Похожие патенты RU2067558C1

название год авторы номер документа
МАТОВАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ НАДГЛАЗУРНАЯ КРАСКА 1993
  • Глебычева А.И.
  • Гусева Е.И.
  • Отопков П.П.
  • Рыбакова И.Ф.
  • Данилов А.А.
RU2065840C1
МАТОВАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ НАДГЛАЗУРНАЯ КРАСКА 1993
  • Глебычева А.И.
  • Гусева Е.И.
  • Отопков П.П.
  • Рыбакова И.Ф.
  • Захаров Н.М.
RU2067557C1
МАТОВАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ НАДГЛАЗУРНАЯ КРАСКА 1993
  • Глебычева А.И.
  • Гусева Е.И.
  • Отопков П.П.
  • Рыбакова И.Ф.
  • Захаров Н.М.
RU2065837C1
МАТОВАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ НАДГЛАЗУРНАЯ КРАСКА 1993
  • Глебычева А.И.
  • Гусева Е.И.
  • Отопков П.П.
  • Рыбакова И.Ф.
  • Захаров Н.М.
RU2065839C1
МАТОВАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ НАДГЛАЗУРНАЯ КРАСКА 1993
  • Глебычева А.И.
  • Гусева Е.И.
  • Отопков П.П.
  • Рыбакова И.Ф.
  • Захаров Н.М.
RU2076078C1
МАТОВАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ НАДГЛАЗУРНАЯ КРАСКА 1993
  • Глебычева А.И.
  • Гусева Е.И.
  • Отопков П.П.
  • Рыбакова И.Ф.
  • Захаров Н.М.
RU2065841C1
МАТОВАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ НАДГЛАЗУРНАЯ КРАСКА 1993
  • Глебычева А.И.
  • Гусева Е.И.
  • Отопков П.П.
  • Рыбакова И.Ф.
  • Данилов А.А.
RU2065836C1
МАТОВАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ НАДГЛАЗУРНАЯ КРАСКА 1993
  • Глебычева А.И.
  • Гусева Е.И.
  • Отопков П.П.
  • Рыбакова И.Ф.
  • Захаров Н.М.
RU2065838C1
МАТОВАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ НАДГЛАЗУРНАЯ КРАСКА 1994
  • Глебычева А.И.
  • Гусева Е.И.
  • Солдатова Г.М.
  • Рыбакова И.Ф.
  • Данилов А.А.
  • Отопков П.П.
RU2100300C1
МАТОВАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ НАДГЛАЗУРНАЯ КРАСКА 1993
  • Глебычева А.И.
  • Гусева Е.И.
  • Рыбакова И.Ф.
  • Отопков П.П.
  • Захаров Н.М.
RU2068816C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 067 558 C1

Реферат патента 1996 года МАТОВАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ НАДГЛАЗУРНАЯ КРАСКА

Изобретение относится к технологии и составам матовых керамических красок, используемых для надглазурного декорирования фарфоровых, фаянсовых и других керамических изделий. Матовая керамическая надглазурная краска содержит следующие компоненты, мас. %: оксид свинца 7,30-8,90 БФ Рb 304, оксид кремния 10,90-14,30 БФ SiO2, оксид бора 1,90-3,30 БФ В2O3, оксид натрия 0,90-1,50 БФ Na2O, оксид цинка 1,10-1,70 БФ ZnO, оксид алюминия 0,80-2,20 БФ Al2O3, оксид кальция 0,30-0,50 БФ СаO, оксид титана 0,30-0,50 БФ TiO2, оксид магния 12,50-15,50 БФ MgO, оксид олова 51,20-54,00 БФ SnO2, оксид кобальта 5,00-5,40 БФ СаО. Свойства краски: цвет - голубой, стабильные и высокие колористические характеристики, высокая насыщенность и чистота цвета в синем диапазоне спектра. Краска не имеет зеркальной составляющей в отраженном от ее поверхности свете. 3 табл.

Формула изобретения RU 2 067 558 C1

Матовая керамическая надглазурная краска, включающая Pb3O4, SiO2, B2O3, Na2O, ZnO, Al2O3, CaO, TiO2, MgO и оксид кобальта, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит SnO2, а в качестве оксида кобальта CoO при следующем соотношении компонентов, мас.

Pb3O4 7,30 8,90
SiO2 10,90 14,30
B2O3 1,90 3,30
Na2O 0,90 1,50
ZnO 1,10 1,70
Al2O3 0,80 2,20
CaO 0,30 0,50
TiO2 0,30 0,50
MgO 12,50 15,50
CoO 5,00 5,40
SnO2 51,20 54,00.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1996 года RU2067558C1

Вандивер П
Древние глазури, В мире науки, 1990, N 6, с.72-73
Акунова Л.Ф., Крапивин В.А
Технология производства и декорирования художественных керамических изделий, М., 1984, с.122
Керамическая надглазурная краска 1991
  • Зеленко Жанна Иосифовна
  • Кукушкина Галина Николаевна
  • Обозная Диана Георгиевна
  • Кан Ден Сик
  • Процык Лидия Петровна
SU1826960A3
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1

RU 2 067 558 C1

Авторы

Глебычева А.И.

Гусева Е.И.

Отопков П.П.

Рыбакова И.Ф.

Данилов А.А.

Даты

1996-10-10Публикация

1993-12-27Подача