Способ окрашивания сыпучихминеральных материалов

Способ окрашивания сыпучихминеральных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Оэюз Советских

6ециалистических

Республик (11) 81701 3 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 190279 (21) 2726713/29-33 (51)М. Кл.

С 04 В 31/40 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 300331.Бюллетень Йо 12

Государственный комитет

СССР

IIo делам изобретений и открытий (53) УДК 666.97 °.022(088.8) Дата опубликования описания 300381

П.А. Иващенко, P. Н. Шелыганова, Ю. В. Гонтарь, A..È. Березин и В.С. Строкова (72) Авторы изобретения

Государственный всесоюзный научно-исследовательский институт строительных материалов и конструкций им. П.П. Будникова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОКРАШИВАНИЯ СЫПУЧИХ МИНЕРАЛЬНЫХ. МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству иэделий, офактуренных окрашенными минеральными частицами.

Известен способ окрашивания минеральных материалов путем смачивания зерен жидким стеклом и нанесения на поверхность зерен красящей цементной композиции с последующим отверждением.

Этот способ основан на гидратации компонентов красящей композиции с образованием при обычных и повышенных температурах водных,силика- 15

Tô кальция (1).

Недостатком этого способа является низкое качество окрашенного покрытия. При эксплуатации в обычных атмосферных условиях, а особенно 20 при повышенных температурах отмечается "вымывание" красящего компонента.

Кроме того, гидросиликаты кальция на поверхности покрытия в результате 25 раскристаллиэации при отверждении приобретают изолированность и обособленность, что снижает его стойкость к механическим воздействиям, в частности к истиранию. 30

Наиболее близким к предлагаемому является способ окрашивания сыпучих минеральных частиц, например клинкериых гранул, включающий обработку гранул водным щелочным раствором красящих катионов, содержащим пигмент и водный силикат щелочного металла, гранулы с покрытием нагревают до температуры ниже 316 С для дегидратации силикатов. После чего на гранулы наносят вещество, вызывающее o6-. разование устойчивых соединений этиленда, тетрауксусную кислоту или ее соли (2).

Недостатком данного способа яв-. ляется использование дорогостоящих органических веществ для закрепления покрытия. Кроме того, образованное тонкое поверхностное покрытие нестойко к механическим воздействиям, например истиранию, ударам.

Цель изобретения †.повышение устойчивости -красящего покрытия к механическим воздействиям и снижение стоимости материала.

Поставленная цель достигается тем, что в способе окрашивания сыпучих минеральных материалов, включающем обработку материала водным щелочным раствором красящих катионов

817013

Морозостойкость (попеременное замораживание и оттаивание), циклы

Устойчивость в ультрафиолетовых лучах, Ч

Цвет покрытия

Температура теплоносителя при сушке, ОС

Температура подготовки, ОС

Красящая композиция

Минеральный материал остальное

903 щелочной. компо— нент

5% красящий компо нент

5% варце : .вый пе.сок

И.,Ы ОЗ Ге, оз

Вода 1000

Вода 950

Перлитовый

:песок

900

Na0H Си0 Вода и сушку его, перед обработкой материал нагревают до 900-1000 С в течение -1-6 мин, а сушку осуществляют при температуре теплоносителя

500-700 С. для активизации процесса окрашивания зерен поверхность их может быть аморфиэована за счет высокотемпературной подготовки при 900 С и выше ° В то же время, чтобы не допустить усадочных деформаций зерен, например вспучивающихся, температура термоподготовки не должна превышать 1000 С.

При погружении в раствор красящей композиции разогретых до укаэанных температур частиц наблюдается 35 проникновение раствора в микропоры и интенсивное протекание процесса взаимодействия поверхностного слоя минеральных зерен с активным щелочным компонентом раствора. Вследствие этого на поверхности частиц образуется аморфный слой, объемно окрашенный механическими включениями красящих окислов.

В зависимости от температуры нагретого материала и технологических условий сушка обработанных зерен производится теплоносителем с темпера турой 500-700 С.

Пример . Для скрашивания в лабораторных условиях используют 30 в качестве минеральных материалов кварцевый песок с размером частиц

0,1-1,5 мм, керамзитовый песок и перлитовый песок с размером частиц

0,1-3 мм. 35

Режим нагрева обусловлен видом ,окрашиваемого материала. Материал нагревают в силитовой печи.

Перлитовый песок до 900 С нагревают в течение 2 мин. Кварцевый пе- 4р сок до 1000 С нагревают в течение

1 мин. Керамзитовый песок до 300 С нагревают в течение 3 мин, затем до

1000 C — в течение 3 мин. Обработку гранул проводят погружением их на ерамэитовый песок Ма Ы 0 Cr О

3 с в заранее приготовленный водный щелочной раствор солей катионов красящих металлов. Расход раствора составляет 0,1-0,4 масс.Ъ.

Способ возможно реализовать в условиях действующих заводов по производству керамэитового и.перлитового песков.

Песок нагревают, например, во вращающейся печи. Затем в процессе выгрузки поток материала орошают водным щелочным раствором солей красящих катионов посредством, например, форсунок. После обработки материал поступает на решетку, .через которук> просасывают теплоноситель с температурой 500-700 С со скоростью,обеспечивающей "кипение" гранул. Окрашенный таким образом материал считается готовым.к употреблению.

Полученный окрашенный минеральный материал испытывают на устойчивость в ультрафиолетовых лучах (выдерживают 100 ч), на истирание и мороэостойкость по стандартным методикам. Объемно-поверхностное окрашивание материала является прочным и долговечным.

Изучение шлифов на оптическом микроскопе подтвердило, что покрытие имеет практически постепенный переход от аморфного к кристалличес-, кому состоянию соединений в центре минеральных частиц материала, эа счет чего достигается высокая устойчивость покрытия к механическим воздействиям, истиранию.,и исключается возможность к отслаиванию.

Практическая реализация предлагаемого способа позволяет полнее удовлетворить спрос на офактуренные строительные изделия для наружной и внутренней отделки.

Технологические параметры скрашивания и свойства минеральных материалов представлены в таблице.

700 Крас- Устойчив ный 100

600 Зеле- Устойчив 35 ный 100

500 Синий Устойчив 15

100

817013

Формула изобретения

Составитель В. Таранова

Редактор С. Тараненко ТехредМ.рейвес Корректор Е. Рошко

Заказ 1193/30 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035», Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Способ окрашивания сыпучих минеральных материалов, включающий обработку материала водным щелочным раствором красящих катионов и сушку

его, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости красящего покрытия к механическим воздействиям и снижения стоимосзи материала, перед обработкой материал нагревают до 900-1000 C в течение 1-6 мин, а сушку осуществляют при температуре теплоносителя

500-700оС.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

317634, кл. С 04 В 31/44, 1960.

2. Патент США в 3420690, кл. С 04 В 31/40.