АНГОБ ДЛЯ ЛИЦЕВОЙ ОТДЕЛКИ КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА Российский патент 1997 года по МПК C04B41/86 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, к составам покрытий лицевой стеновой керамики, а именно к производству цветного декоративно-облицовочного кирпича, применяемого для строительства и облицовки зданий и сооружений.

Известен ангоб (авт. св. СССР N 1145010), включающий следующие сырьевые компоненты, мас.

Глина 10 30
Стеклобой 5 15
Шлам гальванического производства 60 80
Смесь готовится мокрым помолом до остатка на сите 0,2 (980 отв/см²) не более 1,5 Смесь наносят на кирпич-сырец, сушат и обжигают по общей технологии керамического производства с получением покрытия коричневого цвета.

Недостатками данного состава являются: необходимость использования шлама гальванического производства и получение покрытий только темных тонов.

Известен также наиболее близкий по результату ангоб (авт. св. СССР N 1244134), включающий следующие сырье компоненты, мас.

Глина беложгущаяся, тугоплавкая 2,85
Каолин 2,00
Отходы стекловолокна Новгородского стекольного завода 85,00
Хлористый натрий 10,00
Краситель минеральный ВК-42 0,15
Цвет покрытия светло-голубой
Ангоб готовится следующим образом. Отходы стекловолокна измельчают в шаровой мельнице сухого помола до остатка на сите 140 отв/см² 0,2 2,0 затем подготавливают смесь стекловолокна с другими компонентами и производят мокрый помол ее до остатка на сите 10000 отв/см² 1,42 1,5
Недостатками данного состава, затрудняющими повсеместное применение являются наличие в составе беложгущихся, тугоплавких глин и каолинов, месторождения которых очень редки, дефицитность и высокая стоимость остальных компонентов, а также необходимость энергоемкого тонкого помола.

Известные ангобы и нефриттованные глазури для керамики, в том числе и прототип, многокомпонентны, для получения светлых тонов необходимо использование беложгущихся глин месторождения которых очень редки и зачастую удалены от объектов производства кирпича, что вызывает значительное удорожание из-за транспортных расходов. Приготовление известных ангобов требует достаточно тонкого помола, обуславливающего затраты на дорогостоящее оборудование, энерго- и трудозатраты. Отсутствие универсальности, то есть получение качественных покрытий на любом глинистом сырье при различных технологиях изготовления керамического кирпича.

Поэтому известные составы не находят широкого применения на кирпичных заводах.

Цель изобретения получение универсальных составов, годных для нанесения на любой керамический кирпич из различных видов глинистого сырья, в том числе на кирпич, получаемый из отходов углеобогащения, при различных технологиях изготовления кирпича, малокомпонентность, недефицитность и относительно невысокая стоимость сырья для них, простота приготовления смеси, получение прочных морозо- и химически стойких покрытий с разнообразным декоративно-облицовочным эффектом.

В рассматриваемом ангобе (покрытии для кирпича), содержащем такие известные компоненты, как стекло, связующее, наполнитель, цель достигается тем, что в качестве связующего используется жидкое стекло, с добавкой карбоната кальция, а также процентным содержанием компонентов ангоба, мас.

Cтекло 40 50
Натриевое жидкое стекло плотностью 1,25 1,3 г/cм² 45 55
Карбонат кальция 1,0 5,0
Данный состав при обжиге позволяет получить бесцветное, прозрачное стеклокристаллическое покрытие керамического кирпича при использовании обычного, прозрачного, неглушенного строительного стекла. В случае использования глушенных цветных стекол или вводя в состав красители возможно получение ангобов различной цветовой гаммы от темных до светлых цветов. Конкретные примеры составов ангобов даны в таблице.

Предлагаемые составы отличаются от известных тем, что в качестве связующего компонента здесь используется натриевое жидкое стекло, которое имеет большую чем вода плотность, что способствует нахождению во взвешенном состоянии более крупных частиц других компонентов в жидком составе, что в свою очередь позволяет значительно уменьшить время помола сухих компонентов. Совместно с добавкой карбоната кальция жидкое стекло быстро схватывается с остальными компонентами и поверхностью керамики, создает еще до обжига устойчивое, достаточно прочное покрытие. Жидкое стекло при термической обработке не оказывает существенного влияния на цветность покрытия, в отличии от использования в качестве связки различных глин.

Наличие в ангобе добавки карбоната кальция в виде известняка, мрамора или мраморного шлама, в сочетании с жидким стеклом и другими компонентами, повышает прочность к истиранию покрытия, стойкость против действия пищевых кислот и выветривания. Разлагаясь при t 800 900^oC на СаО и углекислый газ, СаО находясь в тонкодисперсном состоянии в контакте с другими компонентами, дает при обжиге легкоплавкие соединения (эвтектики), что способствует получению более качественных, гладких и блестящих покрытий, а также лучшему сцеплению (адгезии) ангоба с поверхностью керамики из различных видов глинистого сырья.

Смесь для получения ангоба приготавливается следующими способами:
1. На некоторых стекольных заводах при дроблении стекла на стеклогранулят на циклонах накапливается стеклянная пыль, которая может быть использована без дополнительной переработки для приготовления состава ангоба. Мраморный шлам, отход при распиловке мраморных плит, высушивается и просеивается через сито размером 0,14 мм. Красители могут растворяться в воде и добавляться вместе с водой при разведении жидкого стекла до плотности 1,25 1,3 г/см² или же вводятся в виде порошка в сухую смесь.

2. Компоненты измельчаются совместным сухим помолом до фракции не более 0,14 мм в шаровой мельнице.

Смесь сухих компонентов затворяется жидким стеклом в стандартных смесителях и перемешивается. Полученный ангоб наносится на сушеный или несушенный кирпич-сырец, где и как удобнее по технологии кирпичного завода, методом пульверизации, затем по общей технологии изготовления кирпича, либо сушится, затем обжигается, либо сразу обжигается с кирпичом при t 960 - 1000^oC.

Конкретные примеры ангобов различных цветов даны в таблице.

Данные составы ангобов опробованы лабораторно в печах с электрическими нагревателями на кирпичах-сырцах с нескольких заводов, а также на ряде кирпичных заводов Кузбасса, работающих на газообразном топливе. Состав ангоба N 2 рекомендуется использовать на заводах с окислительной средой в печах, так как в газообразных (восстановительных) средах он обеспечивается.

Декоративный кирпич, изготовленный по данной технологии на кирпичных заводах, испытывался на морозостойкость (ГОСТ 7025-78 Материалы стеновые и облицовочные) и выдержал более 35 циклов, что соответствует кирпичу высшей категории качества (ГОСТ 7484-78 Кирпич и камни керамические лицевые). А также прошел испытание на химическую стойкость глазури (ГОСТ 27180-86).

Стоимость удорожания одного кирпича по материалу покрытия в ценах на март 1993 года составляет 2,5-3,0 руб. что позволит получить прибыль на кирпичных заводах ориентировочно 6-7 млн. руб. с 1 миллиона штук кирпича.

Полученный таким образом лицевой кирпич может использоваться для строительства и одновременной облицовки внутренних и внешних стен зданий и сооружений, для создания оригинальных архитектурных решений, а также для отделки каминов.

Сущность изобретения: ангоб включает следующие компоненты в мас. %: порошкообразный стеклобой 40 - 50, натриевое жидкое стекло 45 - 55 и карбонат кальция 1 - 5. В качестве стеклобоя используется стекло белое глушеное или стекло прозрачное, в состав ангоба могут быть введены окрашивающие компоненты. Ангоб наносят на высушенный кирпич или кирпич-сырец, сушат и обжигают при 960 - 1000^oC. покрытие химстойкое, морозостойкость 35 циклов. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Ангоб для лицевой отделки керамического кирпича, включающий порошкообразный стеклобой и связующее, отличающийся тем, что он содержит в качестве связующего жидкое стекло натриевое и дополнительно карбонат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.

Порошкообразный стеклобой 40 50
Жидкое стекло натриевое 45 55
Карбонат кальция 1 5
2. Ангоб по п. 1, отличающийся тем, что в качестве порошкообразного стеклобоя используется стекло белое глушеное с дополнительным введением окрашивающего в голубой цвет компонента медного купороса при следующем соотношении компонентов, мас.

Стекло белое глушеное 40 46
Жидкое стеклонатриевое 50 54
Карбонат кальция 1 4
Медный купорос 0,5 2,0
3. Ангоб по п. 1, отличающийся тем, что в качестве порошкообразного стеклобоя используется стекло прозрачное с дополнительным введением окрашивающих в темно-зеленый цвет компонентов медного купороса и хрома окиси CrO₃ при следующем соотношении компонентов, мас.

Стекло прозрачное 40 46
Жидкое стекло натриевое 45 55
Карбонат кальция 1 5
Медный купорос 0,5 2,5
Окись хрома 0,5 1,5
4. Ангоб по п.1, отличающийся тем, что в качестве порошкообразного стеклобоя используется стекло прозрачное с дополнительным введением окрашивающих в зеленый цвет компонентов калия двухромовокислого K₂Cr₂O₇ и кадмия сернистого CdS при следующем соотношении компонентов, мас.

Стекло прозрачное 40 46
Жидкое стекло натриевое 45 55
Карбонат кальция 1 5
Кадмий сернистый CdS 0,5 2,0
Калий двухромивокислый K₂Cr₂O₇ 0,5 2,0
5. Ангоб по п.1, отличающийся тем, что в качестве порошкообразного стеклобоя используется стекло прозрачное с дополнительным введением окрашивающих в синий цвет компонентов окиси кобальта Co₂O₃ и калия железосинеродистого K₃Fe(CN)₆ при следующем соотношении компонентов, мас.

Стекло прозрачное 40 46
Жидкое стекло натриевое 50 55
Карбонат кальция 1 5
Окись кобальта Co₂O₃ 0,1 0,3
Калий железосинеродистый K₃Fe(CN)₆ 0,3 0,7
6. Ангоб по п.1, отличающийся тем, что в качестве порошкообразного стеклобоя используется стекло прозрачное с дополнительным введением окрашивающего в бордовый цвет компонента перманганата калия КМnО₄ при следующем соотношении компонентов, мас.

Стекло прозрачное 40 46
Жидкое стекло натриевое 50 54
Карбонат кальция 1 4
Перманганат калия КМnО₄ 0,5 2,0е