CN105967527B - 涂覆有噪音优化的玻璃基涂层的基体和生产这样的涂层的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了玻璃或玻璃陶瓷的基体,所述基体涂覆有装饰物,还公开了用于制备这样的涂层的方法,其中所述装饰物就其声学特性而言以这样的方式被优化:使得特别是当在感应烹饪表面上移动炊具的位置时使主观噪音感觉尽可能地最小化。
Description
技术领域
本发明涉及涂覆基体,优选为包括噪音优化的玻璃基涂层的玻璃或玻璃陶瓷的涂覆基体。本发明还涉及用噪音优化的玻璃基涂层涂覆优选为玻璃或玻璃陶瓷的基体的方法。本发明还涉及玻璃基涂层在优选由玻璃或玻璃陶瓷构成的基体的表面上生成噪音优化的涂层中的用途。
背景技术
在玻璃陶瓷或特种玻璃的灶具的表面将它们设计为有色的,部分是出于美学原因、部分是为了区分不同的烹饪设备制造商、部分是出于要求标记烹饪区的具体法定规定。由于灶具上的高温,尤其是烹饪区中高达约700℃(取决于加热系统和烹饪情况)的高温,对于有色设计,只有搪瓷基色料或搪瓷装饰物是合适的。
已经发现灶具表面上的搪瓷基装饰物就炊具偏移而产生的噪音而言是不利的,所述炊具诸如为被认为是令人不愉快的锅或者平底锅。这个问题在所谓的可变灶具的设计中特别相关,例如在基于感应的而且以不同方式加热的可变灶具的设计中,其中未限定出固定的烹饪区位置,但是将炊具选择性偏移到可自由选择的烹饪位置是可能的。截至目前存在预定烹饪区,所述预定烹饪区通常通过圆形烹饪区环境而标记了炊具的空间。在此设计的情况下,用户没有任何理由使炊具偏移,这是因为从这些烹饪区向外没有加热功率生成。然而,在可变灶具的情况下,借助于装饰性颜色/图案来标记比现有技术烹饪区更大的区域,并且可以选择性地将一个或多个任何大小的锅放置于其中并进行加热。比如,在可变灶具下方,提供了若干感应线圈,优选地提供许多小线圈,但至少两个线圈,它们可以柔性地偶合在一起并且可以对整个可变区域或仅部分区域进行加热。根据是否将对若干小锅或者一个小锅和一个大锅或者烤盘进行加热,将相应的加热元件互连。还可以通过诸如辐射加热等不同加热设计而获得可变灶具, 以及/或者所述可变灶具可以通过不同加热系统的组合来加热。这样的炊具的放置可能性的变化导致使用者更频繁地移动炊具的位置,这导致灶具表面上的装饰所产生的、上文提及的噪音。
在现有技术中,当为玻璃或玻璃陶瓷的基体的涂层设计装饰物时,截至目前目标如下:
-与要压印的基体(例如,零伸长率的玻璃陶瓷)的化学/物理兼容性;
-处理特征(与基体的陶瓷化工艺相结合的制备、压印、烧制等),
-炊具制造商的颜色/美学要求;
-满足若干性能特性,诸如耐磨性、耐温性、粘附性、压印的基体的机械强度、对化学腐蚀性物质的抗性、可洁性。
特别地,就性能特性“可洁性”和“磨蚀”的优化而言,截至目前开发的目标在于具有较低粗糙度的装饰物。
因此,对于装饰物的粗糙度,JP 2007101134和JP 2014037926提供了改善的装饰物的可洁性与关于装饰物的粗糙度的特性之间的关系。根据JP 2003217811和JP2004170754,除了改善的可洁性,还强调了装饰物的诸如光散射和透射等光学特性。根据DE103 38 165 A1,已知一种装饰物,由于粗糙度特性的选择性调整的原因,该装饰物对锅底材料引起的磨蚀小,因此,装饰物的污染倾向较低。根据DE 10 2004 002 766 A1,若干热性质、化学性质和磨蚀性质的优点归因于装饰物的较小的粗糙度特性。
在触觉设计结构的发展框架中实现了增加粗糙度的选择性调整,其将简化烹饪领域的可用性。这在DE 10 2011 115 379 A1中描述了。
另外根据DE 10 2013 102 221 A1,已知特别是玻璃或玻璃陶瓷基体上的抗刮无定形的和透明的顶部涂层具有特别低的表面粗糙度。本文的优点将特别在于降低了灶具表面的机械刮划敏感性。
然而,在所提及的文档中没有提及到任何关于在炊具移位的过程中噪音产生的调查研究。截至目前,就灶具移位过程中的噪音产生而言,根本不知道关于在灶具、工作表面或类似使用的表面上的装饰或层的粗糙度值的调查研究,特别是在还包括表面结构的附加构形细节时亦是如此。
发明内容
鉴于此,本发明的目的是公开一种涂覆基体,优选地为玻璃或玻璃陶瓷的涂覆基体,所述基体包括玻璃基装饰物,所述基体特别适合作为特种玻璃或玻璃陶瓷的炉灶面,修改了在炊具的移位过程中其噪音生成从而降低了基本上心理-声学特性的不愉快的感觉。
此目的被优选为玻璃或玻璃陶瓷的涂覆基体解决,所述基体包括噪音优化的玻璃基装饰物,优选具有在使用喜力特(Silit)的具有搪瓷涂覆的底部的钢-搪瓷锅时,在以0.08m/s的速度移动所述锅的位置时,根据DIN 45631/A1:2010-03和DIN 45692:2009-08在外部尺寸为500×550mm2的、涂覆有所述装饰物的基体上所测得的<3acum的锐度和/或<7宋的响度,所述钢-搪瓷锅为希拉钢焙烧锅(Silargan roasting pot)20cm Accento类型,所述希拉钢焙烧锅20cm Accento的直立底部(stand bottom)直径为17cm并且在内部容纳了1kg的质量。
所用的崭新的、这样的希拉钢焙烧锅Accento类型的锅由德国的喜力特公司出售。所述锅具有搪瓷底部,其中维氏硬度为根据DIN EN ISO 6507-1的635±50HV 0.1/10,而粗糙度Ra为根据DIN EN ISO 4288:1998的0.2至0.9μm之间,直立底部的直径为17cm,高度为8.5cm,上缘处的内径为20cm以及空载重量为1.6kg。
已发现,在以这样的方式涂覆的基体的情况下,可以提供一种炉灶面,所述炉灶面允许在以正常速度移动灶具的位置时产生噪音优化,其不会被使用者察觉为是令人不愉快的。
根据本发明的优选扩展方案,所述锐度<3acum而且所述响度还<7宋。
已发现,在这样的锐度和这样的响度的情况下,可以在特别是使噪音得以降低的情况下完成炊具在玻璃陶瓷的感应烹饪表面上的移位而无任何令人不愉快的感觉。
根据本发明的进一步扩展方案,所述扩展方案在没有前述特征的情况下也是独立地可专利性的,在其装饰物表面涂覆有装饰物的所述基体通过白光干涉显微镜检查术所测得的、rms在10mm-1至20mm-1的范围中小 于0.1μm(rms10mm-1...20mm-1<0.1μm)的粗糙度量,优选地rms10mm-1...20mm-1<0.05μm,特别优选的rms10mm-1...20mm-1<0.02μm,并且粗糙度量rms在20mm-1至50mm-1的范围中小于0.45μm(rms20mm-1...50mm-1<0.045μm),优选地rms20mm-1...50mm-1<0.03μm,特别优选的rms20mm-1...50mm-1<0.015μm。
已发现,在这样的表面构形的情况下,尤其降低了移位噪音的锐度。
无法发现锐度与在现有技术中根据DIN 4768所确定的粗糙度特性Rz和Ra的相关性,诸如在下文中解释的。然而,在上文提及的粗糙度特性的情况下,可以得到与锐度的相关性。特别是锐度确定了令人不愉快的噪音感觉。
通过优化这些粗糙度比率,就听觉“锐度”而言,可以对装饰物产生积极的影响。
根据本发明的进一步扩展方案,所述涂层优选地由基于下列各项的烧制玻璃料构成:硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硅酸锌玻璃、硼酸锌玻璃、硼硅酸锌玻璃、硼硅酸铋玻璃、硼酸铋玻璃、硅酸铋玻璃、磷酸盐玻璃、磷酸锌玻璃、铝硅酸盐玻璃或锂铝硅酸盐玻璃。
基本上,如上文所提及,可以利用各种装饰玻璃来在基体上提供噪音优化的装饰物,或者相应地获得所提及的构形特性rms10mm-1...20mm-1和rms20mm-1...50mm-1。
根据本发明的进一步扩展方案,所述玻璃料包含添加的颜料、填料和/或生成结构的颗粒。
特别是添加颜料意欲用于在炉灶面边界和制造商特定的规格上生成诸如商标标志等。本文中添加颜料尤其会导致相当大地增加对比度和提供颜色的可能性。
在本发明的不同修改中,特别是添加生成结构的颗粒,特别是玻璃球体,可以导致可调的锐度和响度所需的特定噪音,这可以用作声学信号。在本文中,特别是可以生成具有用于生成注意的高锐度的噪音,然而在与现有技术装饰物比较时,其“更安静”(即具有降低的响度),以便避免对使用者的不必要的刺激。
优选地,所述基体由玻璃或玻璃陶瓷构成,特别是由LAS玻璃陶瓷 构成。LAS玻璃陶瓷被理解为锂-铝硅酸盐玻璃陶瓷(还部分地被指定为锂-铝-硅酸盐玻璃陶瓷),其在合适的成分和陶瓷化下,在特定温度区域中具有大幅减少的热伸展,所述热伸展可以接近零。比如,本申请人制造和销售以商标的LAS玻璃陶瓷以供应用于炉灶面。
根据本发明所涂覆的基体特别适合于可变烹饪表面,特别是可变的感应烹饪表面,其借助于合适的线圈布置而允许灶具的自由移位和/或可自由选择的移位可行性。在本文中,将可变烹饪表面理解为具有至少一个区域的烹饪表面,其中可以可选择性地放置一个或多个任意大小的烹饪锅并对其进行加热。特别是这可以被实现在于比如在可变烹饪表面下方布置若干感应线圈,优选地布置许多小型但至少两个线圈,这些线圈可以独立地互连并且这些可以对整个可变范围或仅其(一个或多个)部分范围进行加热。然而,还可以通过不同的加热系统得到可变烹饪表面,诸如辐射加热和/或通过不同的加热系统的组合来得到。
根据本发明的进一步配置,所述装饰物包括基础玻璃的玻璃熔体,所述基础玻璃至少包括以下组分(基于氧化物的重量百分比):
在本文中,所述基础玻璃优选地可以包含至少1重量%,尤其优选的至少2重量%的Al2O3。
根据本发明的进一步扩展方案,所述基础玻璃包含至少1重量%,优选地至少5重量%的B2O3。
根据本发明的进一步扩展方案,所述基础玻璃包含至少1重量%的碱金属氧化物,所述碱金属氧化物选自由Na2O、K2O、Li2O及其混合物构成的组。
另外,所述基础玻璃可以包含至少1重量%的氧化物,所述氧化物选自由CaO、MgO、BaO、SrO、ZnO、ZrO2、TiO2及其混合物构成的组。
另外,所述装饰物可以包含基础玻璃的玻璃熔体,所述基础玻璃至少包含以下组分(基于氧化物的重量百分比):
所述基体的涂层可以在整个表面完成。然而,基本上所述基体在其表面仅3%至100%的表面部分被覆盖有装饰物。
另外,本发明通过对优选为玻璃或玻璃陶瓷的基体进行装饰的方法而得以解决,特别是用于可变烹饪表面,尤其优选的用于玻璃陶瓷的可变的感应烹饪表面,所述烹饪表面包括具有低锐度和响度的噪音优化的玻璃基装饰物,其中将所述玻璃料研磨成D90为10纳米至50微米的颗粒大小,优选地D90为20纳米至20微米,特别优选的D90为2至10微米,将所述玻璃料与分散剂混合并且均匀化成基本上无结块,此后施加到所述基体的表面并且预烧(burn-in,烧入),优选地以这样的方式进行:使得涂覆的基体具有在使用喜力特的具有搪瓷底部的钢-搪瓷锅时,在以0.08m/s的速度移动所述锅的位置时,根据DIN 45631/A1:2010-03和DIN 45692:2009-08在外部尺寸为500×550mm2的、涂覆有所述装饰物的基体上所测得的<3acum的锐度和/或<7宋的响度,所述钢-搪瓷锅为希拉钢焙烧锅20cm Accento类型,所述希拉钢焙烧锅20cm Accento的直立底部直径为17cm并且在内部容纳了1kg的质量。
所用的崭新的、这样的希拉钢焙烧锅Accento类型的锅由德国的喜力特公司出售。所述锅具有搪瓷底部,其中维氏硬度为根据DIN EN ISO 6507-1的635±50HV 0.1/10,而粗糙度Ra为根据DIN EN ISO 4288:1998的0.2至0.9μm之间,直立底部的直径为17cm,高度为8.5cm,上缘处的内径为20cm以及空载重量为1.6kg。
已发现,特别是在这样的方法的情况下,可以生产由玻璃陶瓷制成的可变的感应烹饪表面,就感测的移位噪音而言所述表面得以优化。
根据本文进一步的优选扩展方案,以这样的方式提出了所述装饰物:通过白光干涉显微镜检查术所确定的表面的粗糙度量rms在10mm-1至20 mm-1范围中小于0.1微米(rms10mm-1...20mm-1<0.1μm),优选地rms10mm-1...20mm-1<0.05m,特别优选的rms10mm-1...20mm-1<0.02μm,并且粗糙度量rms在20mm-1至50mm-1的范围中小于0.045微米(rms20mm-1...50mm-1<0.045μm),优选地rms20mm-1...50mm-1<0.03μm,特别优选的rms20mm-1...50mm-1<0.015μm。
当在预烧期间调整玻璃熔体时,使得产生这样的粗糙度量,于是以这种方式可以将烹饪表面的锐度保持成足够小,使得在炊具的移位过程中的移位噪音不会令人感觉不愉快。
根据本发明的进一步的优选扩展方案,对所述玻璃料进行研磨和均匀化以使得基本上不存在>20微米的结块,优选地不存在>10微米的结块,尤其是不存在>5微米的结块。
在这点上,“基本上不”理解为这样的结块的体积份额小于1%,优选地小于0.1%,尤其优选的小于0.01%。
已发现,特别是避免结块是达到小的锐度和小的响度的关键,从而在炊具的移位过程中将所感测的噪音保持成尽可能地小。
此外优选用于对玻璃料进行研磨,干磨法为优选的,特别是球体研磨、喷射研磨、逆研磨或空气研磨。特别优选是用干研磨机结合筛具的研磨来获得无结块的小颗粒分布。
已发现特别是借助于干磨可以避免结块,当使用湿磨随后干燥时会出现结块。由于特别是所产生的装饰物,表面尽可能光滑而不包括任何不平整是很重要的,干磨法特别适合于避免在表面上由于结块的原因而产生的不期望的颗粒。
根据本发明的进一步扩展方案,混杂了附加的材料,特别是颜料、填料和/或提供结构的颗粒并且与之一起均匀化。
作为填料,特别是考虑SiOx颗粒、氧化铝颗粒、pyrogene硅酸、石灰碳酸氢钠颗粒、碱性硅酸铝颗粒、聚硅氧烷球体、硼硅酸盐玻璃球体和/或空心玻璃球体。
作为颜料,特别是可混杂被配置为金属氧化物的提供颜色的颜料,特别是钴氧化物/尖晶石、钴铝尖晶石、钴铝锌氧化物、钴铝硅氧化物、钴钛尖晶石、钴铬尖晶石、钴铝铬氧化物、钴镍锰铁铬氧化物/尖晶石、 钴镍锌钛铝氧化物/尖晶石、铬铁镍锰氧化物/尖晶石、钴铁铬氧化物/尖晶石、镍铁铬氧化物/尖晶石、铁锰氧化物/尖晶石、氧化铁、铁铬氧化物、铁铬锌钛氧化物、铜铬尖晶石、镍铬亚锑酸盐钛氧化物(nickel chromium antimonitetitanium oxide)、氧化钛、锆硅铁氧化物/尖晶石。作为颜料,优选是利用吸收颜料,还特别是利用板状或销状的颜料、涂覆效果的颜料,所述颜料可以作为单个染料或者也可以作为颜料混合物与玻璃料混杂。
然而,本发明人发现对于生成噪音优化的表面装饰物而言,在装饰物的表面中不包含未熔融的颗粒尤其重要。本文的颜料和填料被装饰玻璃包围/嵌入,特别是装饰物表面不被颜料或填料贯穿。例如,利用液体玻璃料使颜料和填料在熔融过程期间变得足够湿润,从而避免颜料/填料的漂浮,所述漂浮会在装饰物表面中导致隆起或凹口。由于该原因,优选地,所述玻璃料在研磨之后将最大20重量%的颜料和填料混杂到所述玻璃料,优选地10重量%,更优选地最大7重量%,尤其优选地最大5重量%。
特别是由于所述颜料部分地是较高熔点组分,在装饰物的正常熔融过程期间所述较高熔点组分不会熔解于玻璃熔体中,因此这样通过对染料和附加添加物的适当限制,可以确保在装饰物的表面没有隆起,所述隆起在灶具在装饰物表面上移位过程中将会对响度或锐度产生不利的影响。本文优选是完全省掉添加颜料、填料和其它添加物。
然而,如果由于所需的着色,添加颜料是绝对必需的,甚至是添加较高百分比的颜料,那么根据本发明的进一步优选扩展方案,颜料以及可能的其他填料初始与玻璃熔体熔融在一起,此后在将所述装饰物施加到所述玻璃表面之前,将熔融在一起的材料研磨以获得玻璃料。本文的着色是通过在所述玻璃料的平稳流动之后在所述装饰物的预烧过程期间对色料体的结晶而生成,其中晶体主要是在装饰物层内而非在所述表面产生,并且因此嵌入于所述玻璃熔体内。
特别地,以这种方式还将较高比例的、提供颜色的颜料完全熔解于所述玻璃熔体内并且可以将它们融合在一起,而在所述基体表面处的所述装饰物的后期熔融期间不在所述表面处留下未熔融的颗粒,所述未熔融的颗粒因此将会对噪音产生有不利影响。
为了将所述装饰物施加到所述基体表面上,优选地可以使用液体涂覆方法,特别是丝网印刷、喷墨印刷、胶版印刷、印压印刷、移印、喷印、浸涂、撕除印刷方法、由刮片(doctor)施加、泛施涂覆、旋转涂覆。
特别是,借助于丝网印刷的涂覆是一种适合于大批量生产的方法,其中丝网的大小优选为100条至140条丝每厘米。为了获得基本上无结块的均匀化的色糊料,优选地使用轧钢机或捏炼机。
在施加之后对所述装饰物进行预烧,优选地在600℃至1200℃的温度范围下进行,优选地进行长达1分钟至4小时的时间跨度。
在本文中,优选地调整所述基体的预烧温度,使得出现所述装饰物光滑、均匀的熔融成非常光滑的表面,尽可能少的颗粒从所述表面突出。在本文中,优选地调整烧成温度和时间以适应所述装饰物的成分。所述装饰物的烧制通常发生在低于所述基体的软化温度但是足够高以确保釉料的熔融并与所述基体的表面紧密连接的温度下。
在施加所述装饰物之后,在预烧之前,优选地在升高的温度(例如150至200℃)下进行干燥。
相应基体可以是透明的、颜色透明的、半透明的或不透明的玻璃或玻璃陶瓷,其在20-300℃范围中的热膨胀系数≤7×10-6/K,优选地≤6.5×10-6/K,更优选地≤5×10-6/K,特别优选地在-1×10-6/K至4.5×10-6/K的范围中。特别优选地使用LAS(锂铝硅酸盐)玻璃陶瓷。所述基体的厚度为0.1至40mm,优选地为1至10mm,特别优选的为3至6mm。
在本发明的优选扩展方案中,使用玻璃陶瓷,特别是使用LAS玻璃陶瓷作为基体,在毛坯玻璃条件下将所述装饰物施加到所述基体上,并且此后对所述装饰物进行烧制,其中同时对所述毛坯玻璃进行陶瓷化。应当注意“毛坯玻璃”是玻璃的一般术语,玻璃陶瓷通过陶瓷化工艺由所述玻璃生成。因此术语“毛坯玻璃”并不局限于特定的玻璃/玻璃陶瓷颜色。
以这种方式确保了特定高效的生产。还确保了所述装饰物与所述玻璃表面的紧密连接,并且避免了由烧制工艺对基体的不利改性。
为了同时进行预烧和陶瓷化,本文优选地使用850至1200℃的温度 区域,优选地使用900至1150℃的温度区域,其中时间跨度通常为5至240分钟,优选地为10至60分钟,尤其优选的10至30分钟。
或者,还有可能使用玻璃陶瓷,特别是LAS玻璃陶瓷作为基体,在陶瓷化状态下将所述装饰物施加所述基体上,并且此后对所述装饰物进行预烧。
如果在已经被陶瓷化的玻璃陶瓷上完成了所述装饰物的预烧,则烧成温度通常较低,因此,优选地在1至240分钟(优选为2至120分钟)的时间跨度上使用600至1200℃的温度,优选地使用700至900℃的温度。
最后本发明还公开了利用玻璃基装饰物以便在玻璃或玻璃陶瓷的基体的表面上生成噪音优化的涂层,所述基体特别适合于可变炉灶面,特别是可变的感应烹饪表面,所述基体具有低锐度和响度,特别是具有在使用喜力特公司的具有搪瓷底部的钢-搪瓷锅时,在以0.08m/s的速度移动所述锅的位置时,根据DIN 45631/A1:2010-03和DIN 45692:2009-08在外部尺寸为500×550mm2的、涂覆有所述装饰物的基体上所测得的<3acum的锐度和/或<7宋的响度,所述钢-搪瓷锅为希拉钢焙烧锅20cm Accento类型,所述希拉钢焙烧锅20cmAccento的直立底部直径为17cm并且在内部容纳了1kg的质量。
最后所述装饰物优选地用于生成一种涂层,所述涂层具有通过白光干涉显微镜检查术确定的、rms在10mm-1至20mm-1范围中小于0.1微米(rms10mm-1...20mm-1<0.1μm)的粗糙度部分,优选地rms10mm-1...20mm-1<0.02μm,而粗糙度部分rms在20mm-1至50mm-1的范围中小于0.04μm(rms20mm-1...50mm-1<0.04μm),优选地rms20mm-1...50mm-1<0.015μm。
应当理解前述特征以及后文要描述的特征不仅仅以给定组合来使用,在不偏离本发明的范围的情况下还可以以不同的组合或独立地使用。
附图说明
可以在参考附图的同时根据对优选实施方式的后续描述取得本发明的其他特征和优点。在附图中示出:
图1基体表面上的、具有不同表面布局的装饰物图案,其中图1为条带图案;
图2针对具有不同表面布局的装饰物的丝网印刷图案的备选表面布局,其中图2为条带图案;
图3针对装饰物的丝网印刷图案的备选实施方式,所述装饰物呈现点图案布局的形状且呈现具有不同表面布局的方形图案,其中图3为点图案布局(方形配置);以及
图4针对具有亚化学(sub-stochiometric)计量网格图案的、具有不同表面布局的装饰物的不同丝网印刷图案,其中图4为非化学计量网格图案。
具体实施方式
采用的测量方法
涂覆有装饰物的基体的心理-声学特性,即炊具在表面上移位期间人类噪声感觉,用两个参数来描述:锐度和响度。
在DIN 45692:2009-08,听力感觉锐度的技术测量模拟(Technical MeasurementSimulation of the Hearing Feeling Acuteness)中描述了参数锐度的实验性确定:高锐度和高响度通常令人感觉不愉快。根据DIN 45631/A1:2010-03来完成响度的确定。
本文根据以下方法详细完成了对心理-声学参数的记录:
将压印有待调查研究的装饰物的、外部尺寸为500mm×550mm且厚度为4mm的烹饪表面放置在具有相同尺寸的、橡胶涂覆的金属框架上。根据所给出的指令,例如DIN 52306中关于保持设备所给出的指令大致地完成本文的金属框架的设计和橡胶的应用。就声学振荡而言,例如通过使用羊毛覆盖物,使本文的框架和板与其他保持设备尽可能地解耦合。
另外,喜力特(Silit)公司的具有搪瓷底部的崭新钢-搪瓷锅—直立底部(standbottom)直径为17cm的希拉钢(Silargan)焙烧锅20cm Accento由粘附于内部的、质量为1kg的金属材料压载。崭新是要理解为锅已经受到少于检查程序的50个检验周期,该检查程序要在下文中描述。
所用的崭新的、这样的希拉钢焙烧锅Accento类型的锅由德国的喜力特公司出售。所述锅具有搪瓷底部,其中维氏硬度为根据DIN EN ISO 6507-1的635±50HV 0.1/10,而粗糙度Ra为根据DIN EN ISO 4288:1998的0.2至0.9μm之间,直立底部的直径为17cm,高度为8.5cm,上缘处的内径为20cm以及空载重量为1.6kg。
在装饰的烹饪表面上无自转地圆形地对锅进行引导,其中从圆心至锅底部中心所测得的圆半径为26mm。圆形运动的频率被标准化为0.5Hz(在表中被指定为“慢”),在一些情况下,使用双倍的频率(1Hz)(在表中:“快”),这相应地对应于约0.08m/s或0.16m/s的移位速度,诸如通常发生在烹饪表面的日常使用中。
或者还使用直线运动(约0.1m/s),其中频率也为0.5Hz,移位路径为50mm。根据所援引的规范进行噪音记录,其中使用垂直悬挂在炉灶面中心上方700mm处的麦克风完成水平记录。为了分析噪音记录,使用10s的连续记录时间。完整的实验布置位于隔绝噪音并吸收噪音的室内。还调查研究了较小的基体表面(尺寸:250mm×380mm,厚度4mm);然而在本文中,根据所述尺寸,较低的响度值,得出相似的锐度值。只要没有不同所指,响度值(特别是在权利要求中)总是指最大的表面500mm×550mm。
为了比较性地评估涂覆有装饰物的基体,使用装饰物表面的构形数据来确定对声学特性的影响,所述构形数据也就是通过白光干涉显微镜检查术所确定的粗糙度值Ra、Rz(参见DIN 4768)。
然而,已发现这些值并不与对于令人不安的听力感觉很重要的心理-声学参数相关,然而相反对构形的更详细的描述是必要的。
换句话说,利用现有技术中被描述为具有低的Ra和Rz值的装饰物并不足以获得涂覆有装饰物的基体的噪音优化表面。
为了确定与心理-声学值相关的新颖粗糙度参数,使用了白光干涉显微镜检查术在3.12mm×3.11mm的表面上通过拼接(stitching)来获得构形值(横向分辨率0.8μm)。
使用Zygo公司的NewView 200CHR型白光干涉显微镜进行白光干涉显微镜检查术分析。为了评估,使用了Windows XP SP 3下的32位软件MetroPro版本8.3.5。
测量/输出值参数确定以下:
-光学参数:50倍透镜、放大系数0.5倍、相机:320×200图片点→分辨率0.8μm,
-为了确定3.12mm×3.11mm的表面的构形值,在该表面上使用所谓的“拼接”(将单个(较小的)构形记录串接在一起),即,伴有以下参数:列15、行20、重叠20%。由此来看,构形数据具有3900±20的行和列(稍微修改对参数的选择、在少许行/列上求平均或者利用较小的测量窗口【然而至少为1mm】应当对调查研究的结果无显著影响)。
可以根据所确定的构形数据计算所谓的功率谱密度函数(PSD,Power SpectralDensity)。例如该值在规范ISO 10110-8:2010(E)内予以定义。当构形数据用z=z(x,y)描述高度分布时,于是(行或列)PSD函数定义如下:
凭借帕塞瓦尔定理(Parseval Theorem),对于构形的粗糙度(rms),得出与PSD函数的以下关系:
相应地,可以确定任何频率范围的“粗糙度部分(roughness portion)”(在空间频率室(spatial frequency room)内,其中所述空间频率对应于相应波长的逆:fx~1/λx):
可以根据“粗糙度部分”相应地计算总粗糙度rms:
rms2=rms(0...f1)2+rms(f1...f2)2+rms(f2...f3)2...+rms(fN...∞)2
由于未涂覆的基体表面在长波范围内已经具有不规则的粗糙度,因此最初过滤掉了长波粗糙度组分以供分析(频率<1mm-1)。根据由此得到的广谱范围上的构形,可以将粗糙度的谱密度(功率谱密度、PSD)视为x方向和y方向上的平均。如果所装饰的表面应当比上文所描述的评估中的表面小,(3.1mm×3.1mm),则相反还可使用利用较小的表面所确定的值。然而,本文中重要的是在统计的总群体上完成对PSD函数的求平均,该总群体等同于上文所描述的一个群体(即,在至少2×3900=7800谱线轮廓上求平均)。
10mm-1和20mm-1之间以及20mm-1和50mm-1之间的粗糙度部分,即rms(10mm-1...20mm-1)和rms(20mm-1...50mm-1)可以与听觉锐度的值相关。
就听觉锐度而言,通过优化这些粗糙度参数,装饰物可能受到正面影响。
根据本发明制备装饰物和基体的涂层
根据本发明,装饰物基于预烧的陶瓷色料。陶瓷色料由玻璃熔体组成,所述玻璃熔体尤其可以与颜料、填料、生成结构的颗粒混合。
装饰物的预烧通常在基体的软化范围以下但又足够高以确保釉料熔融并与基体的表面紧密连接的温度下完成。制备釉料的一种可行性在于玻璃原材料熔融成玻璃,也称为玻璃熔体,在熔融和冷却之后对该玻璃熔体进行研磨。将研磨产物指定为玻璃料。这样的玻璃料通常与合适的添加物混合,例如用于辅助搪瓷粉的施加的悬浮剂。
在现有技术的装饰物中,通常将提供颜色的颜料混杂至研磨的玻璃料,并与其均匀分布在一起。
然而,已发现,为了制造噪音优化的装饰物,避免添加诸如提供颜 色的颜料等特别有利,或者相应地限制特定的部分,诸如最大为10重量%。或者,颜料还可以与基础玻璃熔融在一起并可研磨成玻璃料。与颜料仅在玻璃料制备之后混杂至可比较的组分的装饰物相比,由此制备的装饰物显示出更有利的响度和锐度值。
可以利用不同的干磨技术和湿磨技术(如球体研磨器、喷射研磨器)来研磨玻璃料。特别是优选干磨工艺,诸如逆研磨、空气研磨或蒸汽喷射研磨,以(很大程度上)避免研磨期间研磨产物的结块。特别是优选地用干球体研磨器结合筛具的研磨来获得不结块的、紧密的颗粒分布。
在下文中更详细地讨论釉料的优选组分。在随后的表1和表2中,给出了不同的可被用作装饰物的玻璃成分,即用于玻璃或玻璃陶瓷基体的涂层。
作为玻璃料,优选地利用以下玻璃类型,例如无碱和含碱的玻璃、硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硅酸锌玻璃、硼酸锌玻璃、硼硅酸锌玻璃、硼硅酸铋玻璃、硼酸铋玻璃、硅酸铋玻璃、磷酸盐玻璃、磷酸锌玻璃、铝硅酸盐玻璃、锂铝硅酸盐玻璃。技术人员将会依靠烧成条件和载体材料(基体)选择合适的釉料玻璃,特别是用这样的方式选择:伴随着调整釉料厚度相应地确保釉料玻璃上的熔融或釉料玻璃的熔融。这比如意味着玻璃的粘度值Tg和Ew处于烧成温度之下。优选地,烧成温度至少为软化温度之上100℃,优选地至少为软化温度之上150℃,而更优选地至少为软化温度以上200℃。烧制的持续时间可以在1分钟至几小时之间,这取决于使用的温度程序。
基体上的预烧的陶瓷装饰物的层厚度可在0.5μm与50μm之间,优选在1μm与20μm之间,特别优选地在1μm与7μm之间。可以整个表面地或局部地施加装饰物,这是因为诸如网格、图案、字符、符号等结构化装饰物可被布置成单一层或者在彼此旁边和/或彼此之上的若干装饰物。
对于样品涂层所利用的若干装饰物图案随后在图1至图4中示出。
除了基体表面上的装饰物之外,在底面上还可存在装饰物,特别是在透明基体的情况下。这些装饰物比如可以是陶瓷、溶胶凝胶、硅、聚合物基和/或金属氧化物/金属层,其可单独地以及组合地使用。底面上的装 饰物也可存在于整个表面或仅存在于局部表面,这是由于诸如网格、图案、字符、符号等结构化装饰物可作为单个层或者作为在彼此旁边或彼此之上布置的若干装饰物而存在。
装饰物的施加优选地通过使用诸如丝网印刷、喷墨印刷、胶版印刷、移印、喷射法、浸涂、辊涂、由刮片施加(applying by doctor)、泛施涂覆、旋转涂覆等液体涂覆方法来完成,而且还可以由撕除印刷方法来完成。当预烧装饰物时必要的、通常为有机的添加物蒸发。
作为基体,优选地使用包含玻璃和/或玻璃陶瓷的或者由其构成的材料。相应地,基体还可主要由复合材料构成或者由增强材料或纤维增强材料构成。
基体可以与其他涂层混杂和/或可以用作附加的功能。比如,基体可以化学硬化或热硬化以及/或者可包括功能性涂层,诸如减少摩擦、防止刮划、容易清洁的特性。还不排除以下处理或后处理:例如机械加工或者诸如蚀刻的化学处理,所述机械加工例如为磨蚀工艺、抛光工艺。基体例如可包含钻孔、局部突起或局部凹口,优选在顶面上的装饰物区域之外。
表1
重量% | 玻璃K | 玻璃L | 玻璃M | 玻璃N | 玻璃O | 玻璃P |
SiO<sub>2</sub> | 25-55 | 35-65 | 30-54 | 6-20 | 6-15 | 45-65 |
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 3-18 | - | 0-17.5 | 0-5 | - | 0-15 |
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | 5-25 | - | 13-28 | 20-38 | 20-28 | 5-30 |
Li<sub>2</sub>O | 0-12 | 0-6 | 3-6 | - | - | 0-10 |
Na<sub>2</sub>O | 3-18 | 0-6 | 4-10 | - | - | 0-10 |
K<sub>2</sub>O | 3-18 | 0-6 | 0-2 | - | - | 0-10 |
CaO | 3-17 | 0-12 | 0-6 | - | - | 0-5 |
MgO | 0-10 | 0-12 | 0-4 | - | - | 0-5 |
BaO | 0-12 | 0-38 | - | - | - | 0-20 |
SrO | - | 0-16 | 0-4 | - | - | 0-16 |
ZnO | - | 17.5-38 | 3-13 | 35-70 | 58-70 | 0-35 |
TiO<sub>2</sub> | 0-5 | - | 0-2 | 0-5 | - | 0-5 |
ZrO<sub>2</sub> | 0-3 | - | 0-2 | 0-5 | - | 0-5 |
Bi<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | - | - | - | 0-20 | - | 0-20 |
CoO | - | - | - | 0-5 | - | - |
Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | - | - | - | 0-5 | - | - |
MnO | - | - | - | 0-10 | 0.5-1 | - |
CeO<sub>2</sub> | - | - | - | - | 0-3 | - |
F | - | - | 0-3.3 | 0-6 | - | - |
表2
结果
当检查声学特性时,已发现,在确定响度时,所测量的基体板的大小很重要。大小为250×380mm2的小板显示出比正常使用的500×550mm2的板更小的响度值。相比之下,当测量锐度时,在测量误差范围内小板和大板得到了相同的结果。
在表3中,总结了对小板(250×380mm2)的测量结果。根据表3,示例中表面占有率为100%,因而根据图1至图4,没有选择特殊图案,因此独立于图案的影响而测试了相应的色料。
对预烧的色料2、3和5的比较显示出:分别用可比的Ra值0.20μm和0.21μm显示出显著不同的声学特性。就响度而言具有非常高的1.02μm的Ra值的色料4显著低于色料2、3、5。
然而,粗糙度部分rms(10...20mm-1)(μm)和rms(20...50mm-1)(μm)与锐度值相关。可以看出就响度而言以及就锐度而言,色料6显示出了最佳值。rms(10...20mm-1)和rms(20...50mm-1)的相应值还与其相关,其中在0.0178μm和0.0048μm的情况下值非常低。色料1、8以及特别是色料10还必须被看作是可接受的。
不能够由颜料的大小导出参数。因此即使鉴于相等或相似的粗糙度值Ra,色料的声学特性亦相当不同。
另外,在3%至100%的范围内的占有率值(表面占有率),即装饰物覆盖了多少百分比的基体表面,也并不对声学特性产生强烈影响。根据色料,即使具有较小占有率值的装饰物也可能具有例如比涂覆有100%相同色料的装饰物更糟糕的所评估的声学特性。本文在该表面占有率中,锐度值至多变化了约0.2acum,就响度而言变化了约1宋(sone)。因此,对于表面占有率为3%至100%的广泛范围内所述陈述是有效的。
预烧的色料的层厚度在1μm至10μm之间。
在表4中总结了对大小为500×550mm2的板进行的噪音分析。在本文中以下标准偏差适用于对大量分析的评估:响度约为1.0宋;锐度约为0.1 acum至0.2acum。本文中还使用了具有不同表面占有率(3%至50%)的不同图案。还给出了不同的移动速度。指定为“慢”的移动对应于上文提及的0.08m/s的移动,而“快”移动对应于上文提及的0.16m/s的移动,就响度和锐度而言其导致更高的值。
色料6再次显示出了最佳结果。
表3:具有100%印刷的小板(250×380mm2)(独立于图案的色料的影响)
表4:大小为500×550mm2的板的构形和噪音分析的结果。本文中对根据来自图案4-8的线性图案计算而得的平均值进行组合(所有图案>3%的占有率),而点图案是根据图案9-16计算而得(利用钢搪瓷锅)。
表5示出了其他示例的噪音分析的结果。对于噪音分析,以下标准偏差适用于大量分析的评估:响度约为1.0宋;锐度约为0.1acum至0.2acum;“快”对应于速度0.16m/s,“慢”对应于速度0.08m/s-标准为“慢”。表5还揭示了观察结果:就绝对值而言,使用不同的锅(这里:不锈钢锅 在与钢搪瓷锅比较时)所确定的响度值和锐度值不同,然而在标准偏差的框架内相应值的顺序并未改变。由此看来,可以断定对于每个锅而言不应当“重新”确定炉灶面的“噪音优化”,相反针对一个锅所收集的结果可以转用至不同锅的情况,并且在本专利说明书的范围内,被指定为“噪音优化”的炉灶面可被看作对所有类型的锅的“噪音优化”。
示例10和示例10a尤其适合这种情况,其中并未混杂任何颜料,相比之下,在烧制工艺期间(在玻璃料的平稳流动之后)色料体在装饰物层内结晶。
表5
实施例
实施例1(色料8)
将使用筛具在磨碎机(干)内研磨的50g的玻璃料(玻璃C(规格:重量%:58%SiO2、6%Al2O3、20%B2O3、6%R2O、10%RO+RO2;Tg=460℃、Ew=650℃;Tg=转变温度以及Ew=软化温度)、颗粒大小D50=1.5μm、D90=4μm、无结块)与60g的丝网印刷糊料介质混合,使用三滚筒碾磨器将之分散并均匀化,使得不存在结块。将由此得到的糊 料施加到厚度为4mm且颜色透明的锂铝硅酸盐毛坯玻璃上(140织物(fabric),250×380mm2上的整个表面装饰物)。印刷的毛坯玻璃板同时在炉内进行预烧和陶瓷化(Tmax935℃、保持时间10分钟)。该板的Ra值为0.24μm;rms10mm-1...20mm-1:0.096μm,rms20mm-1...50mm-1:0.0355μm;响度值为5.1宋,并且锐度值为2.8acum。在陶瓷化工艺期间在较低的最大温度下预烧同样制备的不同的毛坯玻璃板((Tmax860℃、保持时间15分钟)。该板的Ra值为0.17μm;rms10mm-1...20mm-1:0.11μm,rms20mm-1...50mm-1:0.068μm,响度值为5.8宋,锐度值为3.1acum。尽管这里也将玻璃料熔融,但是由于较低的最大温度的原因响度和锐度的值更糟糕。
实施例2(色料4)
为了制备色料4,将使用磨碎机(干)和筛具研磨的35g的玻璃料(玻璃A(规格:重量%:52%SiO2、17%Al2O3、19%B2O3、4%R2O、8%的RO+RO2,Tg=580℃、Ew=750℃),粒度大小D50=1.5μm、D90=4μm)与65g的丝网印刷糊料介质以及15g的提供结构的、颗粒大小为4.5μm的均匀球状甲基聚硅氧烷颗粒混合。使用分散机将该糊料均匀化10分钟。使用尺寸为140的丝网,借助于丝网印刷将一层该色料的点图案11和12施加到毛坯玻璃(500mm×550mm,厚度为4mm)上并在180℃下干燥30分钟。该烧制在约900℃下与毛坯玻璃的陶瓷化同时进行以产生透明的玻璃陶瓷。该预烧装饰物是发白的、半透明的并且是无光泽的。在两个图案下,Ra值为1.02μm;rms 10mm-1...20mm-1:0.32μm,rms 20mm-1...50mm-1:0.55μm。在点图案11处的响度值和锐度值为5宋和3.6acum;在点图案12的情况下:响度值和锐度值为5宋和3.5acum。锅偏移噪音非常尖锐,然而很安静,并且可因此被应用为发信号的噪音。
实施例3(色料6)
将使用筛具在磨碎机(干)内研磨的50g的玻璃料(玻璃A,规格: 重量%:52%SiO2、17%Al2O3、19%B2O3、4%R2O、8%的RO+RO2,Tg=580℃、Ew=750℃),颗粒大小D50=1.5μm、D90=4μm、无结块)与60g的丝网印刷糊料介质混合,并且使用三滚筒碾磨器将之分散和均匀化,使得不存在结块。通过丝网印刷将由此得到的糊料施加到已经陶瓷化的、发白的、厚度为4mm的半透明玻璃陶瓷板上(140丝网,整个表面装饰物到250×380mm2上以及其中点图案11和12到500mm×550mm上),并且随后在850℃下预烧1小时。透明釉料的Ra值为0.07μm,rms10mm-1...20mm-1:0.018μm,rms20mm-1...50mm-1:0.005μm。具有整个表面装饰物的板具有2宋的响度和2.2acum的锐度。用点图案11和12还获得了可比的锐度值(响度为2.5宋,锐度为2.4acum)。
就声学特性而言色料6显示了显著最佳结果。而且相应地rms值也低。
实施例4(色料10)
将25%TiO2熔炼到玻璃A(规格:重量%:52%SiO2、17%Al2O3、19%B2O3、4%R2O、8%的RO+RO2,Tg=580℃、Ew=750℃)中,使得颜料在约1450℃下完全地熔解在玻璃熔体内并得到均匀的玻璃。由此,50g是使用筛具在磨碎机(干)内研磨的(颗粒大小D50=1.5μm,D90=4μm,无结块),并且与75g的丝网印刷糊料介质混合,以及借助于三滚筒碾磨器均匀化成不存在结块。借助于丝网印刷(140织物(fabric),整个表面装饰物到250×380mm2上)将由此得到的糊料施加到颜色透明的毛坯玻璃上。预烧与毛坯玻璃的陶瓷化同时进行以产生暗的玻璃陶瓷(Hightrans eco)(Tmax 935℃,保持时间10分钟),且装饰物为浅蓝色。Ra值为0.20μm,rms10mm-1...20mm-1:0.019μm,rms20mm-1...50mm-1:0.010μm。响度为3.2宋,而锐度为2.3acum。因此,满足了噪音优化的装饰物的需求。
实施例5(色料10b)
另外将20%TiO2熔炼到玻璃C(规格:重量%:58%SiO2、6%Al2O3、20%B2O3、6%R2O、10%的RO+RO2;Tg=460℃、Ew=650℃)中,使得颜料在约1450℃下完全地熔解在玻璃熔体内并得到均匀的玻璃。由此,该50g是使用筛具在磨碎机(干)中研磨的(颗粒大小D50=1.5μm,D90=4μm,无结块),并且与75g的丝网印刷糊料介质混合,以及在三滚筒碾磨器内均匀化以使得不存在结块。使用丝网印刷(140丝网、整个表面装饰物到250×380mm2上)将由此得到的糊料施加到颜色透明的毛坯玻璃上。预烧与毛坯玻璃的陶瓷化同时进行以产生暗的玻璃陶瓷(Hightrans eco)(Tmax 935℃,保持时间10分钟),并且装饰物为浅灰白色。Ra值为0.27μm,rms10mm -1 ...20mm -1:0.098μm,rms20mm-1...50mm-1:0.042μm。响度为5.5宋,而锐度为2.6acum。因此,满足了噪音优化的装饰物的需求。
实施例6(色料2)
为了制备色料2,将42.5g的研磨的玻璃料(湿磨)(规格:重量%:玻璃A(52%SiO2、17%Al2O3、19%B2O3、4%R2O、8%的RO+RO2,Tg=580℃,Ew=750℃),颗粒大小D50=1.5μm、D90=4μm)与7.5g的白色颜料与黑色颜料(颗粒大小D90为4μm)的颜料混合物混合,并且与60g的丝网印刷糊料介质混合。借助于三滚筒碾磨器将该糊料均匀化。使用丝网印刷(140丝网)将条带图案4和6印刷到颜色透明的毛坯玻璃(500×550×4mm3)上。预烧与毛坯玻璃的陶瓷化同时进行以产生暗的玻璃陶瓷(Hightrans eco)(Tmax 935℃,保持时间10分钟)。在两个图案的情况下,预烧的装饰物为灰色,Ra值为0.21μm,rms10mm-1...20mm-1:0.13μm,rms20mm-1...50mm-1:0.12μm。在两个条带图案的情况下响度值和锐度值为10.1宋、4.0acum(4)以及9.9宋/3.5acum(6)。这些装饰物并未满足噪音优化装饰物的需求。
实施例7(色料7)
将使用筛具在磨碎机(干)内研磨的50g的玻璃料(规格:重量%:80%SiO2、2%Al2O3、14%B2O3、4%R2O),颗粒大小D90=10μm)与60g的丝网印刷糊料介质混合,并且在三滚筒碾磨器内均匀化以使得不再存在结块。使用丝网印刷(140丝网,整个表面装饰物到250×380mm2上)将由此得到的糊料施加到已经陶瓷化的、厚度为4mm的白色玻璃陶瓷板上并随后在950℃下预烧1小时。白色透明非颜料的釉料的Ra值为2.5μm,rms10mm-1...20mm-1:0.096μm、rms20mm-1...50mm-1:0.0355μm,响度为9.3宋并且锐度为3.3acum。该装饰物并未满足噪音优化的装饰物的需求。
实施例8(色料1a)
将使用筛具在磨碎机(干)内研磨的45g的玻璃料(玻璃A,规格:重量%:52%SiO2、17%Al2O3、19%B2O3、4%R2O、8%的RO+RO2,Tg=580℃,Ew=750℃),其中颗粒大小D50=1.5μm、D90=4μm、无结块)与5g的D90=2μm的颜料混合物以及与60g的丝网印刷介质混合,并且在三滚筒碾磨器内均匀化以使得不再存在结块。通过丝网印刷(140丝网,整个表面装饰物到250×380mm2上)将由此得到的糊料施加到厚度为4mm的透明玻璃板上并随后进行预烧同时将该玻璃板陶瓷化成透明玻璃陶瓷(Tmax 935℃,保持时间为10分钟)。釉料的Ra值为0.13μm,rms10mm-1...20mm-1:0.057μm,rms20mm-1...50mm-1:0.035μm。具有整个表面装饰物的板具有3.7宋的响度和2.8acum的锐度,并且因此满足噪音优化的装饰物的需求。
实施例9(色料1b)
将使用筛具在磨碎机(干)内研磨的47.5g的玻璃料(玻璃A,规格:重量%:52%SiO2、17%Al2O3、19%B2O3、4%R2O、8%的RO+RO2,Tg=580℃、Ew=750℃),颗粒大小D50=1.5μm、D90=4μm、无结 块)与2.5g的D90=2μm的颜料混合物以及60g的丝网印刷介质混合,并借助于三滚筒碾磨器均匀化以使得不再存在结块。通过丝网印刷(140丝网,整个表面装饰物到250×380mm2上)将由此得到的糊料施加到厚度为4mm的透明玻璃陶瓷板上,并随后在850℃下预烧1小时。釉料的Ra值为0.18μm,rms10mm-1...20mm-1:0.04μm,rms20mm-1...50mm-1:0.012μm。具有整个表面装饰物的板具有2.7宋的响度和2.5acum的锐度,并且因此满足噪音优化的装饰物的需求。
在总结时,可推断出有多种改善声学特性的可能性。
尽管用小颗粒尺寸的玻璃熔体和颜料(例如,D90≤4μm)有可能获得低Ra值(<0.3μm)的色料,然而特别是对声学特性有本质影响的是有结块。色料的结块可通过选定的方法参数来减小,从制备起始材料开始,以及通过均匀化和分散以产生颜色糊料来减小。实际上颜色糊料必须没有>20μm的结块,优选为>10μm,更优选为>5μm。
为了避免结块,特别地优选了干磨方法。
为了产生期望的优化声学特性,使烧成参数适于基体并适于相应色料也很重要。基本上,可以在相当大的参数范围上对色料进行预烧以满足例如装饰的炉灶面所期望的特性。然而,对于声学特性,必须将范围选定成使得玻璃熔体完全熔融,颜料良好地嵌入熔体内并因此避免了进一步的影响,诸如由蒸发工艺而引起的表面的改性、玻璃熔体的表面结晶、颜料的漂浮。
在这点上,根据不同的调查研究可以推断出:很明显没有添加颜料的装饰物特别适合(色料6)。色料8(无颜料添加)也显示出了相对良好的结果。具有较小颜料比例(与其他测量相结合)的色料也得到了改善的噪音特性(色料1b)。
色料10也显示出了良好的结果,其中色料体在基础玻璃内结晶。这是由于以这种方式避免了未熔融的颜料颗粒存在于装饰物表面的事实,未熔融的颜料颗粒存在于装饰物表面可能有害地影响噪音生成。
Claims (67)
1.一种涂覆基体,所述涂覆基体包括噪音优化的玻璃基装饰物,所述涂覆基体具有在使用喜力特公司的具有搪瓷底部的钢-搪瓷锅时,在以0.08m/s的速度移动所述锅时,根据DIN 45631/A1:2010-03和DIN 45692:2009-08在外部尺寸为500×550mm2的、涂覆有所述装饰物的基体上所测得的<3acum的锐度和/或<7宋的响度,所述钢-搪瓷锅为希拉钢焙烧锅20cm Accento类型,所述希拉钢焙烧锅20cm Accento的直立底部直径为17cm并且在内部容纳了质量为1kg的重物,其中所述锅包括搪瓷底部,所述搪瓷底部具有根据DIN EN ISO6507-1的维氏硬度为635±50HV 0.1/10,而粗糙度Ra为根据DIN EN ISO 4288:1998的0.2至0.9μm之间,高度为8.5cm,上缘处的内径为20cm以及空载重量为1.6kg,其中所述装饰物具有通过白光干涉显微镜检查术所确定的、rms在范围10mm-1至20mm-1中小于0.1微米(rms10mm -1 ...20mm -1<0.1μm)的粗糙度部分,而粗糙度部分rms在20mm-1至50mm-1的范围中小于0.045微米(rms20mm -1 ...50mm -1<0.045μm)。
2.如权利要求1所述的基体,其中所述涂覆基体为玻璃或玻璃陶瓷的涂覆基体。
3.如权利要求1所述的基体,其中所述涂覆基体为玻璃陶瓷的感应烹饪表面。
4.如权利要求1所述的基体,其中所述装饰物具有通过白光干涉显微镜检查术所确定的、rms在范围10mm-1至20mm-1中小于0.05微米(rms10mm -1 ...20mm -1<0.05μm)的粗糙度部分。
5.如权利要求1所述的基体,其中所述装饰物具有通过白光干涉显微镜检查术所确定的、rms在范围10mm-1至20mm-1中小于0.02微米(rms10mm -1 ...20mm -1<0.02μm)的粗糙度部分。
6.如权利要求1所述的基体,其中所述装饰物具有通过白光干涉显微镜检查术所确定的、rms在范围20mm-1至50mm-1中小于0.03微米(rms20mm -1 ...50mm -1<0.03μm)的粗糙度部分。
7.如权利要求1所述的基体,其中所述装饰物具有通过白光干涉显微镜检查术所确定的、rms在范围20mm-1至50mm-1中小于0.015微米(rms20mm -1 ...50mm -1<0.015μm)的粗糙度部分。
8.如权利要求1至7中任一项所述的基体,其中所述装饰物由基于硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、硅酸锌玻璃、硼酸锌玻璃、硼硅酸锌玻璃、硼硅酸铋玻璃、硼酸铋玻璃、硅酸铋玻璃、磷酸盐玻璃、磷酸锌玻璃、铝硅酸盐玻璃或锂铝硅酸盐玻璃的预烧玻璃料构成。
9.如权利要求8所述的基体,其中所述玻璃料包含颜料和/或填料和/或提供结构的颗粒的添加物。
10.如权利要求1至7中任一项所述的基体,所述基体由玻璃陶瓷构成。
11.如权利要求1至7中任一项所述的基体,所述基体由LAS玻璃陶瓷构成。
12.如权利要求1至7中任一项所述的基体,所述基体应用作为可变炉灶面。
13.如权利要求1至7中任一项所述的基体,所述基体应用作为可变的感应烹饪表面。
14.如权利要求1至7中任一项所述的基体,其中3%至100%的表面部分在其表面处设置有装饰物。
15.一种装饰基体的方法,所述基体包括噪音优化的玻璃基装饰物,所述玻璃基装饰物具有小的锐度和响度,其中,将玻璃料研磨成D90为10纳米至50微米的颗粒大小,将所述玻璃料与分散介质混合并且均匀化成基本上无结块,此后将其施加到所述基体的表面并且预烧,使得涂覆的基体具有使用喜力特公司的具有搪瓷底部的钢-搪瓷锅,在以0.08m/s的速度移动所述锅时,根据DIN 45631/A1:2010-03和DIN 45692:2009-08在外部尺寸为500×550mm2的、涂覆有所述装饰物的基体上所测得的<3acum的锐度和/或<7宋的响度,所述钢-搪瓷锅为希拉钢焙烧锅20cm Accento类型,所述希拉钢焙烧锅20cm Accento的直立底部直径为17cm并且在内部容纳了质量为1kg的重物,其中所述锅包括搪瓷底部,所述搪瓷底部具有根据DIN EN ISO 6507-1的维氏硬度为635±50HV 0.1/10,而粗糙度Ra为根据DIN ENISO 4288:1998的0.2至0.9μm之间,高度为8.5cm,上缘处的内径为20cm以及空载重量为1.6kg,其中,以这样的方式对装饰物进行预烧,使得通过白光干涉显微镜检查术确定的、表面的粗糙度部分rms在10mm-1至20mm-1的范围中小于0.1微米(rms10mm -1 ...20mm -1<0.1μm),而粗糙度部分rms在20mm-1至50mm-1的范围中小于0.045微米(rms20mm -1 ...50mm -1<0.045μm)。
16.如权利要求15所述的方法,其中所述基体为玻璃或玻璃陶瓷的基体。
17.如权利要求15所述的方法,其中所述基体是用于玻璃陶瓷的感应烹饪表面的基体。
18.如权利要求15所述的方法,其中将所述玻璃料研磨成D90为20纳米至10微米的颗粒大小。
19.如权利要求15所述的方法,其中将所述玻璃料研磨成D90为2至10微米的颗粒大小。
20.如权利要求15所述的方法,以这样的方式对装饰物进行预烧,使得通过白光干涉显微镜检查术确定的、表面的粗糙度部分rms在10mm-1至20mm-1的范围中小于0.02微米(rms10mm -1 ...20mm -1<0.02μm)。
21.如权利要求15所述的方法,以这样的方式对装饰物进行预烧,使得通过白光干涉显微镜检查术确定的、表面的粗糙度部分rms在20mm-1至50mm-1的范围中小于0.015微米(rms20mm -1 ...50mm -1<0.015μm)。
22.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中进行对所述玻璃料的研磨和均匀化使得基本上不存在>20微米的结块。
23.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中进行对所述玻璃料的研磨和均匀化使得基本上不存在>10微米的结块。
24.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中进行对所述玻璃料的研磨和均匀化使得基本上不存在>5微米的结块。
25.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中为了研磨所述玻璃料,使用干磨工艺。
26.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中为了研磨所述玻璃料,使用球体研磨、喷射研磨、逆研磨或空气研磨,或者使用球体研磨机和喷射研磨机以及利用过热蒸汽进行工作的逆喷射研磨机的组合。
27.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中所述玻璃料与添加物混合并且与其均匀化。
28.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中所述玻璃料与颜料、填料和/或提供结构的颗粒混合并且与其均匀化。
29.如权利要求28所述的方法,其中SiOx颗粒、氧化铝颗粒、高热硅酸、石灰泡碱颗粒、碱性硅酸铝颗粒、聚硅氧烷球体、硼硅酸盐玻璃球体和/或空心玻璃球体作为填料。
30.如权利要求28所述的方法,作为颜料,将配置为金属氧化物的、提供颜色的颜料混杂作为吸收颜料,所述颜料作为单个染料或者也作为颜料混合物被添加到所述玻璃料中。
31.如权利要求28所述的方法,其中所述颜料包括钴氧化物/尖晶石、钴铝尖晶石、钴铝锌氧化物、钴铝硅氧化物、钴钛尖晶石、钴铬尖晶石、钴铝铬氧化物、钴镍锰铁铬氧化物/尖晶石、钴镍锌钛铝氧化物/尖晶石、铬铁镍锰氧化物/尖晶石、钴铁铬氧化物/尖晶石、镍铁铬氧化物/尖晶石、铁锰氧化物/尖晶石、氧化铁、铁铬氧化物、铁铬锌钛氧化物、铜铬尖晶石、镍铬锑钛氧化物、氧化钛、锆硅铁氧化物/尖晶石。
32.如权利要求28所述的方法,其中所述颜料包括板状或销状的颜料、涂覆效果的颜料。
33.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中在研磨之后将最大20重量%的颜料和/或填料混杂到所述玻璃料。
34.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中在研磨之后将10重量%的颜料和/或填料混杂到所述玻璃料。
35.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中在研磨之后将最大7重量%的颜料和/或填料混杂到所述玻璃料。
36.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中在研磨之后将最大5重量%的颜料和/或填料混杂到所述玻璃料。
37.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中在将所述装饰物施加到所述玻璃表面之前,混杂颜料和/或填料并进行研磨,所述颜料和/或填料与所述玻璃熔体熔融在一起。
38.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中使用液体涂覆方法来将所述装饰物施加到所述基体表面上。
39.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中使用丝网印刷、喷墨印刷、胶版印刷、移印、喷印、浸涂、辊涂、撕除印刷方法或由刮片施加、泛施涂覆、旋转涂覆来将所述装饰物施加到所述基体表面上。
40.如权利要求38所述的方法,其中轧钢机用于均匀化。
41.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中所述装饰物在施加之后在600℃至1200℃的温度范围中预烧长达1分钟至4小时的时间跨度。
42.如权利要求41所述的方法,其中所述装饰物在预烧之前,在升高的温度下进行干燥。
43.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中使用玻璃或玻璃陶瓷,作为基体来生产可变炉灶面。
44.如权利要求43所述的方法,其中使用LAS玻璃陶瓷作为基体来生产可变炉灶面。
45.如权利要求43所述的方法,其中所述可变炉灶面包括可变的感应烹饪表面。
46.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中将玻璃或玻璃陶瓷用作基体,在20-300℃的范围中所述基体的热膨胀系数≤7×10-6/K。
47.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中将玻璃或玻璃陶瓷用作基体,在20-300℃的范围中所述基体的热膨胀系数≤6.5×10-6/K。
48.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中将玻璃或玻璃陶瓷用作基体,在20-300℃的范围中所述基体的热膨胀系数≤5×10-6/K。
49.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中将玻璃或玻璃陶瓷用作基体,在20-300℃的范围中所述基体的热膨胀系数在-1×10-6/K至4.5×10-6/K范围中。
50.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中将玻璃陶瓷用作基体,在毛坯玻璃状态下将所述装饰物施加到所述基体上,并且对所述装饰物进行预烧,而同时对所述毛坯玻璃进行陶瓷化。
51.如权利要求50所述的方法,其中将LAS玻璃陶瓷用作基体。
52.如权利要求50所述的方法,其中预烧和陶瓷化在850至1200℃的温度下完成,长达5至240分钟的时间跨度。
53.如权利要求52所述的方法,其中预烧和陶瓷化在900至1150℃的温度下完成。
54.如权利要求52所述的方法,其中预烧和陶瓷化在10至60分钟的时间跨度内完成。
55.如权利要求52所述的方法,其中预烧和陶瓷化在10至30分钟的时间跨度内完成。
56.如权利要求15至21中任一项所述的方法,其中将玻璃陶瓷用作基体,其中在陶瓷化状态下将所述装饰物施加到所述基体上,并且此后对所述装饰物进行预烧。
57.如权利要求56所述的方法,其中将LAS玻璃陶瓷用作基体。
58.如权利要求56所述的方法,其中预烧在600至1200℃的温度下,在1至240分钟的时间跨度内完成。
59.如权利要求58所述的方法,其中预烧在700至900℃的温度下完成。
60.如权利要求58所述的方法,其中预烧在2至120分钟的时间跨度内完成。
61.一种玻璃基装饰物用于在玻璃或玻璃陶瓷的基体的表面上生成噪音优化的涂层的用途,所述基体具有小的锐度和响度,具有在使用喜力特公司的具有搪瓷底部的钢-搪瓷锅时,在以0.08m/s的速度移动底部时,根据DIN 45631/A1:2010-03和DIN 45692:2009-08在外部尺寸为500×550mm2的、涂覆有所述装饰物的基体上所测得的<3acum的锐度和/或<7宋的响度,所述钢-搪瓷锅为希拉钢焙烧锅20cm Accento类型,所述希拉钢焙烧锅20cmAccento的直立底部直径为17cm并且在内部容纳了质量为1kg的重物,其中所述锅包括搪瓷底部,所述搪瓷底部具有根据DIN EN ISO 6507-1的维氏硬度为635±50HV 0.1/10,而粗糙度Ra为根据DIN EN ISO 4288:1998的0.2至0.9μm之间,高度为8.5cm,上缘处的内径为20cm以及空载重量为1.6kg,其中使用了用于生成所述涂层的装饰物,所述装饰物具有通过白光干涉显微镜检查术确定的、rms在10mm-1至20mm-1范围中小于0.1微米(rms10mm -1 ...20mm -1<0.1微米)的粗糙度部分,而粗糙度部分rms在20mm-1至50mm-1范围中小于0.045微米(rms20mm -1 ...50mm -1<0.045μm)。
62.如权利要求61所述的用途,其中所述基体用作可变炉灶面。
63.如权利要求61所述的用途,其中所述基体用作可变的感应烹饪表面。
64.如权利要求61所述的用途,其中使用了用于生成所述涂层的装饰物,所述装饰物具有通过白光干涉显微镜检查术确定的、rms在10mm-1至20mm-1范围中小于0.05微米(rms10mm -1 ...20mm -1<0.05微米)的粗糙度部分。
65.如权利要求61所述的用途,其中使用了用于生成所述涂层的装饰物,所述装饰物具有通过白光干涉显微镜检查术确定的、rms在10mm-1至20mm-1范围中小于0.02微米(rms10mm -1 ...20mm -1<0.02微米)的粗糙度部分。
66.如权利要求61所述的用途,其中使用了用于生成所述涂层的装饰物,所述装饰物具有通过白光干涉显微镜检查术确定的、rms在20mm-1至50mm-1范围中小于0.03微米(rms20mm -1 ...50mm -1<0.03μm)。
67.如权利要求61所述的用途,其中使用了用于生成所述涂层的装饰物,所述装饰物具有通过白光干涉显微镜检查术确定的、rms在20mm-1至50mm-1范围中小于0.015微米(rms20mm -1 ...50mm -1<0.015μm)。
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