ОКРАШЕННАЯ ГЛАЗУРЬ Российский патент 2007 года по МПК C03C8/14 C04B41/86 

Изобретение относится к способам получения окрашенной глазури, применяемой в производстве изделий декоративного, утилитарного и хозяйственного назначения.

Основным сырьем для изготовления керамических плиток являются глины монтмориллонитовых пород как наиболее распространенные в природе. По указанной причине особый практический интерес представляют технологические процессы, предусматривающие применение окрашенных глазурей с величиной термического коэффициента линейного расширения не ниже 60·10^-7°С^-1.

Анализ патентной и технической литературы свидетельствует о том, что окраска глазурей определяется наличием в их составе соответствующих пигментов, одним из компонентов которых является оксид железа, вводимый с базальтовыми породами [SU 937367, кл. С03С 1/04, С04 В 41/06; SU 1131841, кл. С03С 1/04].

Известен состав глазури [RU 2180051, кл. С03С 8/04, 2000 г.], содержащий, мас.%:

SiO₂ - 46,70-50,23; Al₂О₃ - 5,79-11,25; В₂О₃ - 10,86-14,31; Fe₂О₃ - 0,1-0,4; CaO - 5,21-10,1; MgO - 0,41-2,25; Na₂O - 1,45-4,02; K₂O - 3,62-8,10; ZnO - 2,48-7,60; ZrO₂ - 8,1-9,98; TiO₂ - 0,11-0,60.

К его недостаткам относится то, что для достижения необходимого цвета в вышеуказанную глазурь необходимо вводить соответствующий краситель, что вызывает удорожание процесса глазурования.

Известен [RU 2139259, кл. С03С 8/04, 1990 г.] состав глазури, применяемой в керамической отрасли промышленности для покрытия изделий декоративного, утилитарного и хозяйственного назначения. Он включает, мас.%:

SiO₂ - 43,77-46,60; Al₂О₃ - 5,64-11,55; BrO₃ - 11,8-18,84; Fe₂О₃ - 0,41-1,63; CaO - 0,78-10,51; MgO - 0,14-4,45; Na₂О - 4,7-8,84; K₂О - 1,64-2,82; TiO₂ - 0.7-3,53; ZnO - 2,14-8,36; FeO - 0,10-0,31; P₂O₅ - 0,02-0,15; ZrO₂ - 0,09-8,06; F - 0,45-2,15.

К его существенным недостаткам относятся невысокий термический коэффициент линейного расширения глазури. Кроме того, использование производных плавиковой кислоты при получении глазури вызывает преждевременную коррозию технологического оборудования.

Наиболее близким по технической сущности может рассматриваться состав окрашенной глазури [RU №2243173, кл. С03С 8/20, С04В 41/86], включающий, мас.%:

SiO₂ - 41-54,0; AI₂O₃ - 5,0-12,0; В₂O₃ - 10,0-18,0; Fe₂O₃ - 0,5-1,5; CaO - 3,0-12,0; MgO - 0,1-3,0; Na₂O - 0,5-1,4; K₂O - -1,0-8,0; ZnO - 7,7-18,0; ZrO₂ - 3,0-7,9; TiO₂ - 0,1-1,0; пигмент - 0,5-5,0, причем в качестве железоокисного пигмента используют цинкофосфатный шлам состава, мас.%:

оксид железа, не более60оксид цинка, не более10вода1-3фосфаты железа и цинкаостальное.

К недостаткам указанного состава следует отнести большие колебания содержания оксида железа в цинкофосфатном шламе, что отражается на цвете глазурованного покрытия.

Технической задачей изобретения является разработка состава окрашенной глазури, характеризующейся улучшенными рабочими показателями.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе получения глазури в ее состав внесены изменения, а именно увеличена дозировка MgO и Na₂O, уменьшено содержание ZnO, а в качестве пигмента используется природный базальт состава, мас.%:

SiO₂ 42-54AI₂O₃ 17-21Fe₂О₃+FeO11-18CaO8,5-12,5MgO2-6,5

Это позволяет получать окрашенные керамические покрытия с необходимым термическим коэффициентом линейного расширения, на которых отсутствует цек.

Сущностью предлагаемого решения является окрашенная глазурь, содержащая, мас.%: SiO₂ - 41,0-54,0; Al₂O₃ - 5,0-12,0; В₂О₃ - 10,0-18,0; Fe₂O₃ - 0,1-1,5; CaO - 3,0-12,0; MgO - 3,1-8,0; Na₂O - 1,5-4,6; К₂O - 3,0-8,0; ZnO - 3,0-7,6; ZrO₂ - 3,0-7,9; TiO₂ - 0,1-0,6; пигмент - 5,1-10,0.

Предлагаемое техническое решение отличается от известных тем, что в глазури содержится меньше ZnO, больше Na₂O и MgO, а в качестве пигмента используется природный базальт. Его добавка обеспечивает необходимую окраску глазурованного покрытия и высокое значение термического коэффициента линейного расширения.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется примером, приведенным в таблице.

Глазурь варилась в печи периодического действия «Пужол» в течение 4 ч 30 мин при температуре 1400°С и гранулировалась в холодной воде по общепринятому методу.

Сравнительная характеристика покрытий, изготовленных по примеру осуществления предлагаемого способа и прототипу, представлена в таблице.

Таблица. Составы и свойства глазурей, полученных по предлагаемому способу и прототипу.

1.Составы глазурей, мас.%.КомпонентСОДЕРЖАНИЕпрототиппримерSiO₂41,0-54,048,1Al₂O₃5,0-12,06,0В₂O₃10,0-18,012,14Fe₂O₃0,5-1,50,54СаО3,0-12,07,2MgO0,1-3,03,1Na₂O0,5-1,41.6К₂О1,0-8,04,02ZnO7,7-18,06.4ZrO₂3,0-7,94,4TiO₂0,1-1,00,1Пигмент0,5-5,06,42. Свойства глазурейПоказательЗначение показателяТермический коэффициент линейного расширения,°С^-164.35·10^-7 65·10^-7Цек на покрытии отсутствует Цвет покрытиясветло-коричневый слоновой костиТемпература растекания,°С953 989Коэффициент кислотности2,355 2,495

Изобретение используют в производстве материалов для стройиндустрии, в частности для покрытия изделий декоративного, утилитарного и хозяйственного назначения, керамических плиток. Предлагаемое техническое решение основано на оптимизации состава глазури путем снижения содержания ZnO, увеличения дозировки Na₂O и MgO и применения в качестве пигмента природного базальта. Глазурь имеет следующий состав, мас.%: SiO₂ 41,0-54,0, Al₂О₃ 5,0-12,0, В₂О₃ 10,0-18,0, Fe₂O₃ 0,1-1,5, CaO 3,0-12,0, MgO 3,1-8,0, Na₂O 1,5-4,6, К₂О 3,0-8,0, ZnO 3,0-7,6, ZrO₂ 3,0-7,9, TiO₂ 0,1-0,6, пигмент 5,1-10,0. Технический результат - получение окрашенного покрытия с высокими рабочими свойствами, отсутствие цека на покрытии. 1 табл.

Окрашенная глазурь, включающая SiO₂, Al₂О₃, В₂О₃, Fe₂O₃, CaO, MgO, Na₂O, К₂O, TiO₂, ZnO, ZrO₂, TiO₂ и пигмент, отличающаяся тем, что в качестве пигмента она содержит природный базальт при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Si0₂41,0-54,0Al₂О₃5,0-12,0В₂O₃10,0-18,0Fe₂O₃0,1-1,5CaO3,0-12,0MgO3,1-8,0Na₂O1,5-4,6К₂O3,0-8,0ZnO3,0-7,6ZrO₂3,0-7,9TiO₂0,1-0,6Пигмент5,1-10,0