глазурь

Классы МПК:C04B41/86 глазурь; холодная глазурь
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-10-07
публикация патента:

Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к производству глазурованной керамической плитки однократного обжига для внутренней облицовки. Техническим результатом изобретения является интенсификация процесса формирования глазурного покрытия при высокоскоростном однократном обжиге при одновременном снижении себестоимости за счет использования доступных и широко распространенных материалов. Глазурь для декорирования керамической плитки для внутренней облицовки, производимой по технологии однократного обжига, включает фритту, глину, смесь кварцевого песка и щелочного каолина при следующем соотношении компонентов, мас.%: фритта 40,00-45,00; кварцевый песок 25,00-30,00; щелочной каолин 15,00-20,00; глина 10,00-15,00. Введение в состав глазури щелочного каолина позволяет снизить себестоимость продукции, так как данный компонент не подвергается обогащению. Кроме того, отсутствие стадии обогащения позволяет сохранить в его составе большее количество щелочных и щелочноземельных оксидов, интенсифицирующих процесс плавления. Интенсификация плавления достигается также за счет содержания в щелочном необогащенном каолине повышенного количества полевого шпата - ортоклаза, который является плавнем. 3 табл.

Формула изобретения

Глазурь для декорирования керамической плитки для внутренней облицовки, производимой по технологии однократного обжига, включающая фритту, глину, отличающаяся тем, что вместо попутных продуктов добычи железисто-хромитовых руд и датолитового концентрата она содержит смесь кварцевого песка и щелочного каолина, мас.%:

фритта40,00-45,00
кварцевый песок 25,00-30,00
щелочной каолин 15,00-20,00
глина 10,00-15,00

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к керамической промышленности, а именно к производству глазурованной керамической плитки однократного обжига для внутренней облицовки.

Глазурь может быть использована в производстве керамической плитки для внутренней облицовки, производимой по технологии однократного обжига. Глазурь содержит фритту, кварцевый песок, щелочной каолин, глину. Введение щелочного каолина в совокупности с глиной позволяет интенсифицировать процесс плавления при высокоскоростных режимах обжига, а также обеспечить близкие значения термического коэффициента линейного расширения глазури с черепком и ангобным покрытием плитки. Данная глазурь содержит в своем составе компоненты (табл.1), совместное сплавление которых позволяет получить покрытие с высокими эстетическими показателями.

Наиболее близкой к предлагаемой является глазурь [1], принимаемая за прототип, включающая в себя, мас.%:

глина 9,10-12,30

датолитовый концентрат 20,90-47,70

фритта 30,00-31,00

попутные продукты добычи железисто-хромитовых руд 10,00-25,00

Недостатком данной глазури является чрезмерно высокое содержание соединений железа, которые существенно снижают коэффициент отражения готового покрытия, кроме того, такие материалы, как попутные продукты добычи железисто-хромитовых руд, отличаются нестабильным химико-минералогическим составом. Наличие же в составе прототипа дорогостоящего датолитового концентрата, являющегося обогащенным борсодержащим веществом, включающего значительное количество карбонатных соединений, негативно сказывается на качестве получаемого глазурного покрытия, в частности вследствие декарбонизации при высокоскоростном обжиге могут возникнуть поверхностные углубления. Несмотря на то что в составе прототипа присутствуют достаточно легкоплавкие для глазури компоненты, обжиг осуществлялся в течение длительного интервала времени, недопустимого для современных технологических линий. Помимо этого при измельчении данной глазури в шаровой мельнице требуется использование дорогостоящего электролита.

Целью изобретения является интенсификация процесса формирования глазурного покрытия при высокоскоростном однократном обжиге при одновременном снижении себестоимости за счет использования доступных и широко распространенных материалов. Поскольку глазурь предназначена для нанесения на высушенный сырец, ее состав подбирался таким образом, чтобы обеспечить беспрепятственную дегазацию за счет размягчения на начальном этапе обжига, а также снижение себестоимости за счет быстрого плавления при максимальной температуре.

Введение в состав глазури щелочного каолина позволяет снизить себестоимость продукции, так как данный компонент не подвергается обогащению, его цена существенно ниже. Кроме того, отсутствие стадии обогащения позволяет сохранить в его составе большее количество щелочных и щелочноземельных оксидов, интенсифицирующих процесс плавления (табл.2). Интенсификация плавления достигается также за счет содержания в щелочном необогащенном каолине повышенного количества полевого шпата - ортоклаза, который является плавнем.

Разработанная глазурь содержит, мас.%: фритту (40,00-45,00), кварцевый песок (25,00-30,00), щелочной каолин (15,00-20,00), глина (10,00-15,00).

Приготовление глазурной массы осуществлялось шликерным способом в шаровой мельнице. Помол осуществлялся до остатка на сите № 0063 не более 0,15%. Полученная глазурь имеет влажность 35,0-38,0%, плотность 1,50-1,60 г/см3 и текучесть 12 секунд. Глазурь наносят методом полива на предварительно высушенный при температуре 100±5°С и ангобированный сырец, после чего изделие поступает в обжиговую печь. Процесс обжига в печи составляет 40 минут, при максимальной температуре 1100°С.

Предлагаемый состав глазури позволяет получать покрытие керамической плитки с характеристиками (табл.3), которые удовлетворяют всем требованиям нормативной документации и технологических регламентов производства.

Источники информации

1. А.с. № 1658593 С04В 41/86, 1988.

Таблица 1
Составы глазурных масс
Наименование компонента Содержание в шихтах, мас.%
Предлагаемый вариант Прототип
АБ
Глина 10,0015,00 9,10-12,30
Датолитовый концентратглазурь, патент № 2475465 глазурь, патент № 2475465 глазурь, патент № 2475465
-- 20,90-47,70
глазурь, патент № 2475465 глазурь, патент № 2475465 глазурь, патент № 2475465
Фритта40,00 45,00 30,00-31,00
Попутные продукты добычи железисто-хромитовых руд глазурь, патент № 2475465 глазурь, патент № 2475465 глазурь, патент № 2475465
-- 10,00-25,00
глазурь, патент № 2475465 глазурь, патент № 2475465 глазурь, патент № 2475465
Песок кварцевый 30,0025,00 -
Щелочной каолин 20,0015,00 -

Таблица 2
Химический состав используемых сырьевых материалов
глазурь, патент № 2475465 Массовое содержание, % глазурь, патент № 2475465
Материалы SiO2 Fe2O3 Аl2O3 ТiO2 CaO MgO K2O+Na2O ZnO В2O3 П.П.П.Сумма
глазурь, патент № 2475465 глазурь, патент № 2475465
Фритта59,88 - 6,80- 9,483,64 6,766,56 6,88- 100,00
Песок кварцевый 98,480,20 1,16- -- -- -0,16 100,00
Щелочной каолин 64,630,39 16,870,30 0,500,40 11,05- -5,86 100,00
Глина62,20 1,20 23,801,20 1,201,00 3,20- -6,20 100,00

Таблица 3
Свойства глазурей
глазурь, патент № 2475465 Состав
Свойства Разработанный Прототип
глазурь, патент № 2475465 А Б1 23 45
Коэффициент отражения, %71 6718 1718 2020
Термостойкость,°С 345 347285 300330 350355
Толщина глазурного слоя, мм0,30 0,30 0,160,15 0,150,15 0,16
ТКЛР в интервале температур 20-500°С 6,866,41 5,405,50 5,605,45 5,20
Микротвердость, МПа6790 68206871 68706869 68626865
Истираемость, г/см 30,20 0,19 0,150,15 0,180,16 0,14
Морозостойкость, цикл230 233209 207207 215211
Количество компонентов глазурной шихты 44 44 44 4

Наверх