CN104098284A - 一种风积沙的着色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风积沙的着色方法，该方法包括：(1)使用80-200目的筛，筛选风积沙，用水洗净并干燥；(2)将步骤(1)中干燥后的风积沙、水和无机颜料混合均匀，其中，相对于100重量份的风积沙，无机颜料的使用量为0.1-2重量份，水的使用量为10-30重量份；(3)对步骤(2)得到的混合物进行干燥，并将干燥后的产物在150-300℃下热处理15-35分钟，冷却后使用80-200目的筛，筛选产物。本发明提供的着色方法得到的风积沙可以实现多种颜色且颜色均匀，并且具有良好的耐候性，能够更够广泛地应用于地坪、彩色沥青路面、装饰砂浆、涂料、沙画和沙漠工艺品等领域。
Description
技术领域
本发明涉及沙材料领域，具体地，涉及一种风积沙的着色方法及其制得的风积沙。
背景技术
中国是世界上受荒漠化危害最严重的国家之一。据第四次全国荒漠化和沙化监测结果显示，全国荒漠化土地总面积262.37万平方公里，占国土总面积的27.33％，主要分布在新疆、内蒙古、西藏、青海、甘肃五省(自治区)。
风积沙是被风吹，沉淀的砂层，多见于沙漠和戈壁，其颗粒较均匀，粒径主要分布在0.074-0.250mm，含量高达90％以上。
近年来，风积沙开始被人们应用于地坪、彩色沥青路面、装饰砂浆、涂料、沙画，和沙漠工艺品等领域，开辟了沙资源新的应用领域。
但是由于制备工艺水平的限制，目前在地坪、彩色沥青路面、装饰砂浆、涂料、沙画和沙漠工艺品等领域应用的风积沙颜色单一，导致沙材料在上述领域很难充分和有效地利用。
发明内容
为了克服风积沙颜色单一的问题，本发明提供了一种风积沙的着色方法，由此得到本发明。
本发明提供一种风积沙的着色方法，该方法包括：(1)使用80-200目的筛，筛选风积沙，用水洗净并干燥；(2)将步骤(1)中干燥后得到的风积沙、水和无机颜料混合均匀，其中，相对于100重量份的风积沙，无机颜料的使用量为0.1-2重量份，水的使用量为10-30重量份；(3)对步骤(2)得到的混合物进行干燥，并将干燥后的产物在150-300℃下热处理15-35分钟，冷却后使用80-200目的筛，筛选产物。
通过上述技术方案，本发明制得的风积沙可以实现多种颜色且颜色均匀，并且具有良好的耐候性，能够更够广泛地应用于地坪、彩色沥青路面、装饰砂浆、涂料、沙画和沙漠工艺品等领域。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供一种风积沙的着色方法，该方法包括：(1)使用80-200目的筛，筛选风积沙，用水洗净并干燥；(2)将步骤(1)中干燥后得到的风积沙、水和无机颜料混合均匀，其中，相对于100重量份的风积沙，无机颜料的使用量为0.1-2重量份，水的使用量为10-30重量份；(3)对步骤(2)得到的混合物进行干燥，并将干燥后的产物在150-300℃下热处理15-35分钟，冷却后使用80-200目的筛，筛选产物。
根据本发明，步骤(1)和(3)中的干燥，以及步骤(3)中的热处理可以在本领域技术人员公知的设备中进行，优选情况下，使用滚筒式烘箱分别进行步骤(1)和(3)中的干燥，以及步骤(3)中的热处理，其中，所述滚筒式烘箱的转速可以为90-120r/min，能够使混合及受热均匀，并使得到的产物获得更好的着色性能。
本发明中，所述无机颜料的种类可以在很大范围内选择，根据着色具体颜色的需要可以选择相应的无机颜料，例如，所述无机颜料可以选自氧化铁、氧化钛、铬酸盐颜料、硫酸盐颜料和硫化物颜料中的一种或多种，其中，氧化铁可以为三氧化二铁和/或四氧化三铁；氧化钛可以为二氧化钛；铬酸盐颜料可以为铬酸钡和/或铬酸铅；硫酸盐颜料可以为硫酸铜和/或硫酸钡；硫化物颜料可以为三硫化二铈。
本发明中，本发明人意外地发现，当风积沙、无机颜料和水以特定的比例混合时，能够使无机颜料和风积沙很好地接触，以保障获得的产物的着色效果，相对于100重量份的风积沙，无机颜料的使用量为0.1-2重量份，水的使用量为10-30重量份；更优选地，相对于100重量份的风积沙，无机颜料的使用量为0.3-1.5重量份，水的使用量为15-25重量份。
本发明中，本发明人同时也发现，当对步骤(3)中干燥后的混合物进行热处理时，热处理的条件对最终得到的产物着色效果也具有非常大的影响，温度过高或过低都会影响产物着色的均匀性和/或耐候性等性能，优选情况下，将干燥后的产物在150-300℃下热处理15-35分钟；更优选地，将干燥后的产物在200-250℃下热处理20-30分钟。
本发明还提供了如上所述的方法制备得到的风积沙。
以下通过实施例进一步详细说明本发明。
实施例1
(1)使用120目筛，筛选风积沙，用水洗净并干燥；
(2)将步骤(1)中干燥后得到的风积沙、水和三氧化二铁颜料混合均匀，其中，相对于100重量份的风积沙，三氧化二铁颜料的使用量为1重量份，水的使用量为20重量份；
(3)对步骤(2)得到的混合物进行干燥，并将干燥后的产物在225℃下热处理25分钟，冷却后使用120目筛，筛选产物。
实施例2
(1)使用200目筛，筛选风积沙，用水洗净并干燥；
(2)将步骤(1)中干燥后得到的风积沙、水和二氧化钛颜料混合均匀，其中，相对于100重量份的风积沙，二氧化钛颜料的使用量为1重量份，水的使用量为20重量份；
(3)对步骤(2)得到的混合物进行干燥，并将干燥后的产物在250℃下热处理20分钟，冷却后使用200目筛，筛选产物。
实施例3
(1)使用80目筛，筛选风积沙，用水洗净并干燥；
(2)将步骤(1)中干燥后得到的风积沙、水和铬酸钡颜料混合均匀，其中，相对于100重量份的风积沙，铬酸钡颜料的使用量为1重量份，水的使用量为20重量份；
(3)对步骤(2)得到的混合物进行干燥，并将干燥后的产物在200℃下热处理30分钟，冷却后使用80目筛，筛选产物。
实施例4
(1)使用120目筛，筛选风积沙，用水洗净并干燥；
(2)将步骤(1)中干燥后得到的风积沙、水和硫酸铜颜料混合均匀，其中，相对于100重量份的风积沙，硫酸铜颜料的使用量为1重量份，水的使用量为20重量份；
(3)对步骤(2)得到的混合物进行干燥，并将干燥后的产物在300℃下热处理15分钟，冷却后使用120目筛，筛选产物。
实施例5
(1)使用120目筛，筛选风积沙，用水洗净并干燥；
(2)将步骤(1)中干燥后得到的风积沙、水和三硫化二铈颜料混合均匀，其中，相对于100重量份的风积沙，三硫化二铈颜料的使用量为1重量份，水的使用量为20重量份；
(3)对步骤(2)得到的混合物进行干燥，并将干燥后的产物在150℃下热处理35分钟，冷却后使用120目筛，筛选产物。
实施例6
(1)使用120目筛，筛选风积沙，用水洗净并干燥；
(2)将步骤(1)中干燥后得到的风积沙、水和三氧化二铁颜料混合均匀，其中，相对于100重量份的风积沙，三氧化二铁颜料的使用量为1.5重量份，水的使用量为25重量份；
(3)对步骤(2)得到的混合物进行干燥，并将干燥后的产物在225℃下热处理25分钟，冷却后使用120目筛，筛选产物。
实施例7
(1)使用120目筛，筛选风积沙，用水洗净并干燥；
(2)将步骤(1)中干燥后得到的风积沙、水和三氧化二铁混合均匀，其中，相对于100重量份的风积沙，三氧化二铁颜料的使用量为0.3重量份，水的使用量为15重量份；
(3)对步骤(2)得到的混合物进行干燥，并将干燥后的产物在225℃下热处理25分钟，冷却后使用120目筛，筛选产物。
实施例8
(1)使用120目筛，筛选风积沙，用水洗净并干燥；
(2)将步骤(1)中干燥后得到的风积沙、水和三氧化二铁颜料混合均匀，其中，相对于100重量份的风积沙，三氧化二铁颜料的使用量为2重量份，水的使用量为30重量份；
(3)对步骤(2)得到的混合物进行干燥，并将干燥后的产物在225℃下热处理25分钟，冷却后使用120目筛，筛选产物。
实施例9
(1)使用120目筛，筛选风积沙，用水洗净并干燥；
(2)将步骤(1)中干燥后得到的风积沙、水和三氧化二铁颜料混合均匀，其中，相对于100重量份的风积沙，三氧化二铁颜料的使用量为0.1重量份，水的使用量为10重量份；
(3)对步骤(2)得到的混合物进行干燥，并将干燥后的产物在225℃下热处理25分钟，冷却后使用120目筛，筛选产物。
实施例10
(1)使用120目筛，筛选风积沙，用水洗净并干燥；
(2)将步骤(1)中干燥后得到的风积沙、水和三氧化二铁颜料混合均匀，其中，相对于100重量份的风积沙，三氧化二铁颜料的使用量为1重量份，水的使用量为20重量份；
(3)对步骤(2)得到的混合物进行干燥，并将干燥后的产物在225℃下热处理25分钟，冷却后使用120目筛，筛选产物。
其中，实施例1-10中，使用滚筒式烘箱(郑州泰达节能干燥设备有限公司，MGT600型号)分别进行步骤(1)和(3)中的干燥，以及步骤(3)中的热处理；实施例11使用普通烘箱(北京科伟永兴仪器有限公司，101-3型号)分别进行步骤(1)和(3)中的干燥，以及步骤(3)中的热处理。
对比例1
根据与实施例1相同的方法对风积沙进行着色，不同在于在120℃下将干燥后的产物进行热处理35分钟。
对比例2
根据与实施例1相同的方法对风积沙进行着色，不同在于在350℃下将干燥后的产物进行热处理15分钟。
对比例3
根据与实施例8相同的方法对风积沙进行着色，不同在于相对于100重量份的风积沙，三氧化二铁颜料的使用量为2.2重量份，水的使用量为30重量份。
对比例4
根据与实施例9相同的方法对风积沙进行着色，不同在于相对于100重量份的风积沙，三氧化二铁颜料的使用量为0.06重量份，水的使用量为10重量份。
对比例5
根据与实施例1相同的方法对风积沙进行着色，不同在于相对于100重量份的风积沙，三氧化二铁颜料的使用量为1重量份，水的使用量为6重量份。
对比例6
根据与实施例1相同的方法对风积沙进行着色，不同在于相对于100重量份的风积沙，三氧化二铁颜料的使用量为1重量份，水的使用量为35重量份。
风积沙着色效果测试
1、风积沙表观观察
按照GB/T21776-2008在标准灯箱(上海畅为实业有限公司，BZGY908)D65光源下，观察实施例1-10和对比例1-6中得到的产物的颜色、外观，结果如表1所示。
2、风积沙颜色耐候性试验
按照GB/T16259-1996，在黑板温度为60℃，相对湿度为50％，降雨周期为18min/102min(降雨时间/不降雨时间)的试验条件下，使用6kW水冷式管状长弧氙灯(上海奥佳电子有限公司，JZ-2)，以800W/m2的辐照度分别对实施例1-11和对比例1-6中得到的产物进行连续600h的光照，参照GB/T1766-2008和GBII942，测定得到经人工加速老化试验前后的色差值(△E)，并以该色差值作为人工加速老化试验的实验结果，结果如表1所示。
表1
根据表1的测试结果，实施例步骤(3)中对干燥后的风积沙进行热处理的温度：低于150℃或者高于300℃时，均会造成风积沙着色不均匀且耐候性差；相对于100重量份的风积沙，无机颜料的使用量少于0.1重量份或者多于2重量份，水的使用量少于10重量份或者多于30重量份，均会造成风积沙着色不均匀且耐候性差(色差超过标准安全值3.0)。
本发明提供的着色方法得到的风积沙可以实现多种颜色且颜色均匀，并且具有良好的耐候性，能够更够广泛地应用于地坪、彩色沥青路面、装饰砂浆、涂料、沙画和沙漠工艺品等领域。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (6)
1.一种风积沙的着色方法，其特征在于：该方法包括：
(1)使用80-200目的筛，筛选风积沙，用水洗净并干燥；
(2)将步骤(1)中干燥后得到的风积沙、水和无机颜料混合均匀，其中，相对于100重量份的风积沙，无机颜料的使用量为0.1-2重量份，水的使用量为10-30重量份；
(3)对步骤(2)得到的混合物进行干燥，并将干燥后的产物在150-300℃下热处理15-35分钟，冷却后使用80-200目的筛，筛选产物。
2.根据权利要求1所述的风积沙的着色方法，其特征在于，使用滚筒式烘箱分别进行步骤(1)和(3)中的干燥，以及步骤(3)中的热处理，其中，所述滚筒式烘箱的转速为90-120r/min。
3.根据权利要求1所述的风积沙的着色方法，其特征在于，所述无机颜料选自氧化铁、氧化钛、铬酸盐颜料、硫酸盐颜料和硫化物颜料中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的风积沙的着色方法，其特征在于，相对于100重量份的风积沙，无机颜料的使用量为0.3-1.5重量份，水的使用量为15-25重量份。
5.根据权利要求1所述的风积沙的着色方法，其特征在于，所述热处理的条件包括：温度为200-250℃，时间为20-30分钟。
6.一种风积沙，其特征在于，该风积沙是通过权利要求1-5中的任意一项所述的方法得到的。
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