CN101493303A

CN101493303A - 陶制飞碟靶及制备方法

Info

Publication number: CN101493303A
Application number: CNA2008100195150A
Authority: CN
Inventors: 周保荣; 闵仲明
Original assignee: YIXING XINBAO ARTISTIC GIFT CO Ltd
Current assignee: YIXING XINBAO ARTISTIC GIFT CO Ltd
Priority date: 2008-01-21
Filing date: 2008-01-21
Publication date: 2009-07-29

Abstract

本发明是对环保型射击运动用飞碟靶的改进，尤其涉及一种陶制飞碟靶，其特征是主要由矿物混合粉料压制成型，经轻烧成比重1.5－2.5g/cm³，吸水率10－20％，抗折力50－80N。本发明陶制飞碟靶，既满足飞碟靶使用要求的比重、强度及易击碎性要求，又使得飞碟靶在被击碎后，吸足水分或风化，能自然分解为天然原料无机矿物粉，回归大自然，彻底解决了飞碟靶碎片可能对环境造成的污染，也不需要人工清理收集碎片，解决了陶制飞碟靶击碎后难以自然分解成粉料、需人工清理回收的不足，是一种环保性好及使用方便是的陶制飞碟靶。

Description

陶制飞碟靶及制备方法

技术领域

本发明涉及一种体育器材射击运动用飞碟靶，尤其是环保无污染、能分解的陶制飞碟靶及制备方法。

背景技术

飞碟射击运动为一种高尚运动而得到普及和发展，射击飞碟靶，有较高的技术要求，例如飞碟靶采用机器发射、并有一定飞行距离，必须要求有一定强度，以适应机器发射抛靶强度，但同时又要在射击中易击碎，因而易碎性要求较高，通常试验要求8-10cm自由跌落，连续2-3次需破碎成2块以上。并且对重量及偏差要求十分严格，以标准的外径尺寸110mm±1mm，高25mm±1mm盘状结构飞碟靶(附图)为例，重量需满足105g±5g要求。以及还要求耐储藏、不变形。现有技术中，较早为采用以沥青为主要胶凝材料或少部分用天然树脂做胶凝材料，再配以其它辅料，经过加热熔融，模塑压制的加工方法制作而成。但因枪击破碎后会留下难以降解及有毒有害残留物，污染土壤，以及生产过程中不环保，已逐渐被淘汰。取而代之的是各种可降解材料制造的飞碟靶。例如：

中国专利CN1241597公开的可降解飞碟靶制造材料，由10-15％树脂酸，85-90％方解石粉，两组分混合组成。但其含有较大量的有机物，不仅不耐储藏，易变形，而且有机物很难做到彻底分解，仍然会有污染。

中国专利CN1403503公开的无污染飞碟靶制造材料，IVGP-20粘结剂4～10、树脂酸3～8、聚丙烯1～3、重质CaCO₃86～88。同样存在上述不足。

中国专利CN1434265公开的冷法加工可降解环保彩色飞碟靶，由石粉90份、淀粉8-9份、速凝剂1-1.5份、桔黄荧光粉5-6份、稳定剂1-1.5份、水37-38升组成。同样因其含淀粉，对耐储藏性不利，并且制备过程中加有较大量水，增加制备重量一致性难度。

中国专利CN1258696环保、可自然降解飞碟靶，包括一种或几种非金属矿粉，贝壳粉，工业矿渣及废渣65～85重量份，胶粘剂5～13重量份，石膏0.3～2重量份，比重调节剂2～6重量份，氧化铁0～1重量份，硅酸盐3～6重量份以及粘土0～3重量份。同样因采用液压成型，制备相对复杂，重量一致性难以控制，因此成品率报导只有90％。

中国专利CN1821146公开的发烟飞碟靶，由石粉、滑石粉、CaO、角皂粉、MnO、硼砂、CaCO₃、水、3CaO.SiO₂2CaO.SiO₂组成，加入环保天然粘合剂，经粉碎、搅拌均匀，电化处理、辊压机多次辊压成一定厚度，并在两个薄片的中间部分放上发烟粉袋，然后将中间放置发烟粉袋的两个辊压成型的薄片放在机床模具内，机压成型。其制备工艺更加复杂。

中国专利CN1686961公开的绿色环保可降解复合肥料飞碟靶，由粘土50～95、化肥4～30、氢氧化钙1～20、水2.5～4.5经高压土坯机挤压成圆柱型坯料，切割成圆形准坯料，过磅测定检验坯料水分，置于飞碟靶模具内，模压成飞碟靶坯，修边过磅，烘烤，涂色。不仅制作复杂，不利于批量生产，而且因含有化肥，易吸湿不耐储藏，并有异味。

中国专利CN1884184公开的陶制飞碟靶，由粘土80～120份、煤粉2～10份，泥制成坯料，用离心滚压机底座盘和滚头反向转动将坯料滚压成飞碟靶坯，在高温窑中烧结。不足是：一采用温法制浆，再脱水制得泥饼，压制成型，生产重量一致性很难控制；二于600-1200℃高温烧结，烧结度高，实际破碎后不易分解(为满足击中后破碎性要求，只能设置断裂槽)，因此只能采取人工清理回收利用方式，收集碎片十分麻烦，也不利于推广，残留飞碟靶碎片也会环境造成污染。

上述飞碟靶，相对于沥青、树脂为胶凝材料的飞碟靶，虽然具有较高环保性，污染少或不污染，但各自均仍存在某些不足，仍有值得改进的地方。

发明内容

本发明目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种采用陶瓷原料制作，原料来源广阔，成本低，制作简便，且能在吸足水分或风化分解为原矿物粉料的陶制飞碟靶。

本发明另一目的在于提供一种制备简便，重量控制及一致好，成品率高，分解性好的陶制飞碟靶制备方法。

本发明第一目的实现，基本构思是采用以天然矿物粉料干粉冷压成型，并经轻烧(未烧结)，使得飞碟既能满足使用指标(规格尺寸重量和发射强度及易碎性)，又能在被击碎散落后，吸足水份或风化自然分解为无害的原矿物粉料，从而实现本发明目的。具体说，本发明陶制飞碟靶，其特征是主要由矿物混合粉料压制成型，经轻烧成比重1.5-2.5g/cm³，吸水率10-20％，抗折力50-80N。

本发明所述

矿物混合粉料，为各种制备陶瓷常用矿物原料，无特别限定，多种原料配合，主要是考虑轻烧后结合强度，以及获得满足使用要求所需比重。为降低成本及方便取材，试验选择较好采用高岭土、白泥、红泥、长石粉、轻质碳酸钙、夹泥、马迹泥、紫砂泥、滑石粉、石英等，此外还可以添加一些比重调节轻质料，如硅藻土、珍珠粉、漂珠粉。从环保角度，优先选择原料中不含或少含重金属的矿物料。所得陶制飞碟靶化学组成较好为含SiO₂25-80wt％，Al₂O₃15-65wt％，其中更好为SiO₂40-70wt％，Al₂O₃20-50wt％。

轻烧，也称欠烧，指未烧结状态，通过控制烧制后吸水率及抗折力，获得满足陶制飞碟靶强度要求及易破碎性要求。

吸水率，指烧制成品放入水中浸泡1.5小时测定的吸水率。

抗折力，指飞碟靶跨放间距100mm，折断时承受外力(TZS-4000抗折仪加压测试值)。

本发明陶制飞碟靶，经轻烧后，更好为比重1.8-2.2g/cm³，吸水率12-16％，抗折力55-70N。

为确保枪击100％破碎，及获得较好的破碎细度，试验确定本发明飞碟盘底面厚度较好为2-5mm。其中更好为2.5-3.5mm。

陶制飞碟靶制备方法，其特征在于矿物原料粉碎混合，加少量水及粘合剂使其呈湿润，制成20-100目颗粒，取料放入模具冷压成型，干燥后，于300-580℃轻烧至吸水率10-20％，抗折力50-80N。

加少量水及粘合剂湿润，主要是方便粉料冷压成型，使压制飞碟具有初始粘结力，便于操作，例如干燥、放入窑炉中烧制，所以只要使粉料湿润即可；低水分也有利于产品成型后重量一致性及平整度。粘合剂，主要作用是提高泥料的粘结力，也是便于成型，可以采用陶瓷领域常用粘合剂，例如：甲基纤维素、107胶水、水玻璃等，从环保角度，粘合剂中不含重金属更好。

制成颗粒作用，主要是从方便生产角度，方便计量，减小取料偏差，有利于批量生产获得重量稳定、重量偏差小的飞碟靶。从此意义，所制颗粒越细，重量稳定性越好。制粒为陶瓷行业技术人员所熟悉，例如振动造粒、真空造粒。取料，可以是称量取料，也可以是容积量料，有利于方便生产，本发明方法优先采用后者，只需采用定制容器量取制得的颗粒，即能保证重量的一致性。

冷压成型，一是使湿润颗粒料在压力下成型，二是获得产品初始强度，有利于移动及烧制。

300-580℃轻烧，为一种未烧结状态，这样既可以获得飞碟所需强度，又能满足易击碎要求，从而解决了陶瓷制品强度与易击碎的矛盾，可以使飞碟靶碎片能够自行分解为原料矿粉。

为降低冷压成型后破碎率，一种较好是在原料混合制备颗粒后，进行堆放陈腐，使颗粒料伏化，以降低压制成型后的收缩及开裂性。

本发明轻烧温度，试验更好为400-500℃。

本发明所述区间值，为试验所得较好区间值，并非数学意义上端值，因此不能理解为区间精确值，稍有超出上述数值区间，对性能影响并不十分大，因此陶瓷行业的惯常偏差同样适用于本发明。

本发明经大量试验获得的陶制飞碟靶，既满足飞碟靶使用要求的比重、强度及易击碎性，并不需压制断裂槽，枪击破碎率达100％，又使得陶制飞碟靶在被击碎后，吸足水分或风化(日晒、液露、雨淋)，能自然分解为天然无机矿物原料粉(试验水浸泡24小时，自然软化碎裂)，回归大自然，彻底解决了飞碟靶碎片可能对环境造成的污染，也不需要人工清理收集碎片，解决了现有技术陶制飞碟靶击碎后难以自然分解成粉料、需人工清理回收的不足，是一种环保性好及使用方便是的陶制飞碟靶。同时，轻烧产品有一定结构强度，储藏过程及温度影响不易吸湿变形和起翘变形，也不受温度影响，并且节能能源。采用低档普通陶瓷原料，成本低，经济性好。本发明制备陶制飞碟靶制备方法简单，生产过程也无环境污染，重量控制容易，产品重量一致性好，更有利于批量生产。

以下结合五个具体实施例，示例性说明及帮助理解本发明，但实施例仅是为了说明本发明，并不代表本发明构思下全部矿料组成技术方案，因此不应理解为对本发明技术方案的限定，一些在技术人员看来，不偏离本发明构思的非实质性改动，具有相同或相似技术效果的简单改变或替换，均属本发明保护范围。

附图说明

附图为国际通用飞碟形状结构示意图。

具体实施方式

实施例1：矿料组成(wt％)：高岭土60％，石英20％，长石20％。将各原料粉碎至通常细粉，混合充分拌和，外加物料重量3-5wt％水及少量(例如5‰)陶瓷通用粘合剂，充分拌和(例如轮碾拌和)，振动造粒制成20-60目细颗粒，堆放陈腐10小时，容积量料，放入模具，在60-100吨压机上冲压成型。经干燥脱水后，放入电炉于400℃1小时烧制。再用无铅陶瓷涂料喷涂成设计颜色(例如桔红、黑色、绿色、黄色)，烘干。得到外径110mm，高25mm盘形体，底面厚3mm，重量105g，比重2.2g/cm³，制成品放入水中浸泡1.5小时，吸水率12％，经8-10cm高度自行跌落，连续2-3次破裂成2块，搁置间距100mm，TZS-4000抗折仪检测在加压67N破碎。

实施例2：矿料组成(wt％)：白泥25wt％，红泥20％，夹泥50％，石英5％。制作过程同例1，450℃烧制。得到外径108mm，高25mm盘形体，底面厚4mm，重量107g，比重2.4g/cm³，制成品放入水中浸泡1.5小时，吸水率11％，经8-10cm高度自行跌落，连续2-3次破裂成2块。

实施例3：矿料组成(wt％)：紫砂泥50wt％，硅藻土30％，马迹泥15％，石英5％。制作过程同例1，400℃烧制。得到外径107mm，高25mm盘形体，底面厚3mm，重量102g，比重1.9g/cm³，制成品放入水中浸泡1.5小时，吸水率18％，经8-10cm高度自行跌落，连续2-3次破裂成3块。

实施例4：矿料组成(wt％)：夹泥30wt％，轻质碳酸钙10％，白泥20％，石英5％，珍珠粉10％，硅藻土15％，木屑10％。制作过程同例1，420℃烧制。得到外径110mm，高25mm盘形体，底面厚3mm，重量105g，比重1.9g/cm³，制成品放入水中浸泡1.5小时，吸水率19％，经8-10cm高度自行跌落，连续2-3次破裂成4块，搁置间距100mm，TZS-4000抗折仪检测在加压57N破碎。

实施例5：矿料组成(wt％)：江西泥40wt％，马迹泥30％，漂珠粉15％，石英5％，轻质碳酸钙10％。制作过程同例1，520℃烧制。得到外径110mm，高25mm盘形体，底面厚3mm，重量101g，比重2.3g/cm³，制成品放入水中浸泡1.5小时，吸水率17％，经8-10cm高度自行跌落，连续2-3次破裂成4块。

对于本领域技术人员来说，能够从本专利公开内容直接导出或联想到的一些变形，或现有技术中常用公知原料的替代等等，均具有相同技术效果，均应属于本专利保护范围，不再一一举例细说。

Claims

1、陶制飞碟靶，其特征是主要由矿物混合粉料压制成型，经轻烧成比重1.5-2.5g/cm³，吸水率10-20％，抗折力50-80N。

2、根据权利要求1所述陶制飞碟靶，其特征在于飞碟靶化学组成含SiO₂25-80wt％，Al₂O₃15-65wt％。

3、根据权利要求2所述陶制飞碟靶，其特征在于飞碟靶化学组成含SiO₂40-70wt％，Al₂O₃20-50wt％。

4、根据权利要求1所述陶制飞碟靶，其特征在于飞碟靶底面厚2-5mm。

5、根据权利要求4所述陶制飞碟靶，其特征在于飞碟靶底面厚2.5-3.5mm。

6、根据权利要求1、2、3、4或5所述陶制飞碟靶，其特征在于比重1.8-2.2g/cm³，吸水率12-16％，抗折力55-70N。

7、陶制飞碟靶制备方法，其特征在于矿物原料粉碎混合，加少量水及粘合剂使其呈湿润，制成20-100目颗粒，取料放入模具冷压成型，干燥后，于300-580℃轻烧至吸水率10-20％，抗折力50-80N。

8、根据权利要求7所述陶制飞碟靶制备方法，其特征在于轻烧温度为400-500℃。

9、根据权利要求7所述陶制飞碟靶制备方法，其特征在于制成颗粒经堆放陈腐后再冷压成型。

10、根据权利要求7所述陶制飞碟靶制备方法，其特征在于取料为容积量取。