CZ20022585A3 - Deskový dekorativní obkladový materiál a způsob jeho výroby - Google Patents

Deskový dekorativní obkladový materiál a způsob jeho výroby Download PDF

Info

Publication number
CZ20022585A3
CZ20022585A3 CZ20022585A CZ20022585A CZ20022585A3 CZ 20022585 A3 CZ20022585 A3 CZ 20022585A3 CZ 20022585 A CZ20022585 A CZ 20022585A CZ 20022585 A CZ20022585 A CZ 20022585A CZ 20022585 A3 CZ20022585 A3 CZ 20022585A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
temperature
volume
percent
glass
subsequently
Prior art date
Application number
CZ20022585A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ296862B6 (cs
Inventor
Stanislav Ing. Linhart
Original Assignee
Prt-Progressive Technologies S. R. O.
Syner, Společnost S Ručením Omezeným
Mega A. S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prt-Progressive Technologies S. R. O., Syner, Společnost S Ručením Omezeným, Mega A. S. filed Critical Prt-Progressive Technologies S. R. O.
Priority to CZ20022585A priority Critical patent/CZ296862B6/cs
Publication of CZ20022585A3 publication Critical patent/CZ20022585A3/cs
Publication of CZ296862B6 publication Critical patent/CZ296862B6/cs

Links

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)

Description

Deskový dekorativní obkladový materiál a způsob jeho výroby.
Oblast techniky
Předložený vynález se týká deskového dekorativního obkladového materiálu, většinou z oxidů různých kovů, silikátů, odpadů průmyslové výroby, určeného zejména pro vnitřní i vnější úpravu budov, a způsobu jeho výroby.
Dosavadní stav techniky
Pod názvem „cryoxtalin je znám dekorativní obkladový materiál zvýšené pevnosti a způsob jeho výroby. Tento materiál obsahuje 50 až 70 % AI2O3 ve formě jemně disperzního prášku o velikosti částic pod Ο,ίμιυ, rovnoměrně rozděleného po celém objemu. Dále jsou známa barevná skla, jednoduché a složité silikáty, chemicky inertní látka o teplotě tání 350-550°C a katalyzátor krystalizace skla (například EA Patent č.001529, MPT C 03C 10/00, 2001.04.23). Nevýhodou výše uvedeného materiálu, který je nejbližším ze stavu techniky k předloženému řešení, je jeho vysoká výrobní cena, která je daná délkou jeho tepelného zpracování, v jehož průběhu musí v materiálu vzniknout velký počet dostatečně velkých (do 1,5 mm) krystalů speciálního krystalizujícího se skla, které mezi sebou váže jednotlivé částice AI2O3. Za tímto účelem se v průběhu výroby tohoto materiálu provádí časově i nákladově náročná etapa směrové krystalizace, vyžadující velmi pomalý průchod polotovaru teplotní zónou při vysoké teplotě a velmi přísné dodržení absolutní hodnoty této teploty.
Je rovněž znám způsob výroby deskového keramického materiálu, obsahujícího 10 až 50 % AI2O3, 30 % SiO2 a 50 až 60 % směsi CaO, MgO a B2O3 ve formě jemně disperzního slinutého prášku. Tento způsob spočívá v tavení výchozí suroviny při teplotě 850 až 1000°C a následném chlazení na pokojovou teplotu (viz Patent EP 0242226 A2).
Nedostatkem tohoto způsobu je nutnost používat při tepelném zpracování přísně kontrolovanou okysličenou atmosféru, což tento způsob značně komplikuje a při konstrukci vyžaduje použití zařízení, materiálů a jednotlivých těles, včetně topných, která jsou schopna dlouho pracovat v okysličené atmosféře. Navíc se v případě konečného produktu vzhledem k nevysoké tavící teplotě jedná o slinutý kompozitní materiál s poměrně nízkými pevnostními vlastnostmi, které neumožňují jeho použití v mnoha oblastech stavebního průmyslu.
l • 0
0000 0 00
Podstata vynálezu
Nevýhody současného stavu techniky jsou do značné míry odstraněny složením a způsobem výroby deskového dekorativního materiálu, obsahujícího jako základní složky oxidy hliníku, křemíku, vápníku, barevné a/nebo bezbarvé sklo podle tohoto předloženého vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že deskový dekorativní materiál obsahuje homogenní, objemově rovnoměrně rozdělenou směs jemně disperzních prášků o velikosti částic do 5 pm o složení 45 až 70 % obj. AI2O3, a/nebo NH4AI(SO4)3 12H2O a/nebo hlinitanu K, Mg, Na, Ca, i0 až 25 % obj. CaO, 7 až 10 % obj. SiO2, s doplňujícími složkami 0 až 5 % obj. B2O3, 0 až 5 % obj. LÍCI, 5 až 10 % obj. LiF a přísadami krystalizujícími sklo a/nebo barvícími přísadami na základě oxidů kovů, kde horní vrstva o tloušťce 1/5 - 1/3 celkové tloušťky materiálu obsahuje 40 až 70 % celkového objemu krystalizujícího se skla a/nebo barvící přísady na základě oxidů kovů, přičemž vnitřní struktura je částečně krystalická s mezerami, které jsou vyplněny amorfní fází.
Je výhodné, že při ohřevu tohoto materiálu při dostatečně nízkých teplotách se vytvářejí taveniny některých přísad. Zejména LÍCI má teplotu tání 887 K, LiF - 1121 K a B2O3 má teplotu krystalizace 723 K. Tím dochází při ohřevu ke vzniku taveniny, která zaplňuje prostor mezi granulemi výchozí vsázky, čímž se zvyšuje hustota konečného výrobku. Při ochlazování jako jeden z posledních krystalizuje oxid boru, v souvislosti s tím teplotní napětí, která vznikají při vyšších teplotách, se na tavenině tohoto materiálu uvolňují a zbytková napětí v konečném výrobku jsou minimalizována. Ekonomickou výhodou je skutečnost, že základní složkou je kysličník hlinitý, který vzniká jako vedlejší produkt, přičemž náklady na použité přísady jsou velmi nízké, zejména to platí o CaO.
Způsob výroby uvedeného dekorativního obkladového materiálu zahrnuje přípravu výchozího polotovaru smícháním jednotlivých komponent s přidáním 2 až 7 % obj. vodného skla, následně se polotovar zakládá do žáruvzdorné formy v rovnoměrné vrstvě o tloušťce 10 až 20 mm a tepelně zpracovává zahříváním na teplotu přibližně v rozsahu od 1700 do 1825 K, načež se ochlazuje na pokojovou teplotu. Potom se do původního polotovaru přidá 3 až % obj. 25 až 40%-ního roztoku LiOH nebo NaOH, následně se provádí ohřev nejprve rychlostí 30 až 50 K/min na teplotu 1100 až 1150 K, při které následuje prodleva po dobu, potřebnou k vyrovnání teplot v celém objemu výchozího polotovaru, pak další ohřev rychlostí 15 až 25 K/min na teplotu 1650 až 1800 K a prodleva při této maximální teplotě po dobu 10 až 40 min, načež se provádí prudké ochlazení na teplotu 1400 až 1500 K, dále druhá prodleva při této teplotě po dobu, potřebnou k vyrovnání teplot v celém objemu materiálu. Následně se provádí další prudké ochlazení materiálu na teplotu 950 až 1200 K, dále třetí • · · ·
4444 4444 444 4 • 4 444 444 ···· · 444 44 4444 prodleva při této teplotě po dobu, potřebnou ke vzniku krystalické fáze v části materiálu, objemově rovnoměrně rozdělené, poté se materiál ochlazuje rychlostí do 5 K/min na dolní chladící teplotu skla, ze kterého se materiál skládá a výrobek se při teplotě 700 až 800 K ochlazuje v termoizolační nádobě na pokojovou teplotu.
Ochlazování v termoizolační nádobě je pomalým procesem, který umožňuje vyhnout se vzniku teplotních napětí v hotovém výrobku. Kromě toho takový postup umožňuje značně snížit cenu zařízení, protože není zapotřebí žádného regulačního procesu snižování teploty. Celková délka výrobní linky se zkracuje asi na 25 procent, eliminují se složité systémy řízení ochlazování. Termoizolační nádoba je tvořena tepelně izolačním víkem, které zakryje formu s hotovým výrobkem.
Při prodlevě při teplotě 1100 až 1150 K během ohřevu výchozího polotovaru se může provádět jeho stlačení pod tlakem 2 až 5 . 10'1 MPa. Protože se ve výchozí vsázce v daném okamžiku nachází omezené množství kapalné fáze materiálů přísad, umožňuje stlačování na jedné straně zvýšit hustotu materiálu polotovaru a na druhé straně vyrovnat povrch a zvýšit rovnoměrnost rozdělení teploty na povrchu polotovaru.
Po uložení výchozí směsi polotovaru do formy se po dobu nejméně 30 sekund s výhodou může provádět její vibrační utěsnění. Maximálně se tak zmenšují vzduchové mezery mezi zrny výchozí vsázky.
Bezprostředně před prvním ohřevem se může provádět předběžný prohřev směsi polotovaru při teplotě 400 až 480 K v atmosféře CO2. Při této teplotě dochází k intenzivnímu vzniku gelu kyseliny křemičité.
Žáruvzdorná forma pro výrobu deskového dekorativního obkladového materiálu je z materiálu, jehož koeficient tepelné roztažnosti je menší než u vyráběného materiálu, tak, aby po ukončení tepelného zpracování materiálu se bočnice formy volně oddělily od formy. Forma může být z keramického materiálu, například na bázi kysličníku zirkonu.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude blíže vysvětlen pomocí připojených výkresů a následujícího popisu příkladů jeho provedení. Na obrázku 1 je schematicky znázorněna struktura hotového deskového obkladového materiálu, na obrázku 2 časově - teplotní křivka technologického procesu; na obrázku 3 je příklad uspořádání rozebíratelné žáruvzdorné formy pro výrobu deskového obkladového materiálu podle tohoto vynálezu.
··· 4 4 4 4 4 4 44 4 4 • 4 · 4 4 · · · 4 ·
4 4 · 4 · 44 4 • ···· · 4 4 · · · · ·
4 444 444
4444 4 4· 4 ·· 4444
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1.
Nejdříve se zhotoví výchozí směs jemně disperzních prášků následujícího složení: 55 % obj. AI2O3, 20 % obj. CaO, 7 % obj. SiO2, 3 % obj. LÍCI, 5 % obj. LiF, 7 % obj.krystalizující barevné sklo, která se smíchá se 2 až 7 % vodního skla, až vznikne homogenní směs. Připravená směs se nasype do žáruvzdorné formy, přičemž při sypání je do horní vrstvy přidáno ještě 3 % obj. krystalizujícího barevného skla. Nasypaná směs se navlhčí 3 až 5 % obj. 30%-ního roztoku LiOH. Poté se provádí vibrační utěsnění směsi ve formě a následně předběžný prohřev v atmosféře CO2 na teplotu 470K. Při tomto procesu vzniká gel kyseliny křemičité, který vyplňuje prostor mezi částicemi jiných složek směsi a spojuje je, čímž zvyšuje mechanickou pevnost směsi. Přídavek roztoku LiOH převádí veškerý volný SiO2 do aktivního stavu.
Tímto způsobem připravená forma s výchozí směsí vstupuje do pece, kde probíhá předběžný prohřev rychlostí 30 - 50 K / min na teplotu 1100 - 1150 K. Při této teplotě nastává prodleva, potřebná k roztavení LiF a LiCI, jejichž tavenina vyplňuje volný prostor mezi částicemi, navíc probíhá proces iontové výměny na částicích sklogranulátu, který je ve směsi rovněž obsažen.
Poté probíhá ohřev na maximální teplotu 1650 - 1825 K, jejíž hodnota je dána obsahovým poměrem AI2O3 - CaO - SiO2 ve výchozím polotovaru. Doba trvání prodlevy při této teplotě je určena tloušťkou výchozího polotovaru a je zpravidla 10-40 minut. Dále probíhá prudké ochlazení na teplotu 1400 -1550 K, při které rovněž nastává prodleva, aby sklo, jež má ještě dostatečně nízkou viskozitu, bylo rovnoměrně objemově rozděleno ve formě kapalné amorfní fáze. V závislosti na tloušťce polotovaru trvá prodleva 15-40 minut. Druhé prudké ochlazení je na teplotu 950 - 1200 K; při této teplotě rovněž nastává prodleva po dobu 15-40 minut, během níž probíhá růst krystalů skla (částečná krystalizace) na částicích AI2O3, které slouží jako krystalizační centra.
Pak se provádí chlazení výrobku na teplotu o málo (zpravidla o 20 - 50 K) nižší než je dolní chladicí teplota skla, použitého ve směsi (700 - 800 K) a dále hotový výrobek i s formou se umístí do termoizolační nádoby pro konečné ochlazení na pokojovou teplotu. Poté je výrobek vyndán z formy, která je použitelná pro další cyklus.
Na obrázku 1 je schematicky znázorněna struktura hotového deskového obkladového materiálu, kde vztahovou značkou i jsou označeny granule jemně disperzního prášku s mikrokrystaly 2 krystalizujícího skla, vytvářející strukturu Sitalového typu. Mezery mezi částicemi AI2O3 a mikrokrystaly 2 jsou vyplněny amorfní fází 3. Na částicích AI2O3, je povlak • · 9 99 9
99
9 9 9 9 9 9 « > 9
9 9 999 99 9
9999999 99 99 9 9 • · 999 999
9999 9 999 99 9999
4, vzniklý v důsledku různých chemicko - fyzikálních procesů během tepelného zpracování výchozí formy.
Na obrázku 2 je znázorněna časově - teplotní křivka výše popisovaného technologického procesu, s popisem popsány hodnoty teplot prodlev, a na ose τ jsou uvedeny časové úseky jednotlivých ohřevů a prodlev.
Na obrázku 3 je schematicky vyobrazena žáruvzdorná forma se dnem 5 a rozebíratelnými bočnicemi 6. Forma je z keramického materiálu, s výhodou na bázi kysličníku zirkonu.
Příklad 2.
Zhotoví se výchozí směs analogicky jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že namísto AI2O3 se použije 70 % NH4AI(SO4)212H2O, 10 % CaO, 10 % SiO2, 5 % B2O3 a 5 % LiF. Při teplotě přibližně 450 K ztrácí kamenec hlinitoamonný všech 12 molekul krystalové vody, a při teplotách 650 - 850 K se síran hlinitoamonný rozkládá na síran hlinitý a plynný amoniak. Při . daišim zvýšení teploty postupně probíhá rozklad podle rovnic:
AI2(SO4)3 AI2O(SO4)2 + SO3 [ - 870 K ]
AI2O(SO4)2 AI2O(SO3)2 + o2 [~ 1070 K]
AI2O(SO3)2 AI2O3 + 2SO2 [-1200 K]
Tímto způsobem ještě před maximální teplotou tepelného zpracování v sestavě výchozí suroviny vzniká potřebné množství kysličníku hlinitého. Režim tepelného zpracování se přitom nemění, s výjimkou první prodlevy, která tvoří 10 až 15 minut, přičemž maximální teplota prodlevy se nachází v rozsahu od 1650 do 1700 K a trvá 20 až 30 minut. Žíhání získaného produktu se nemění.
Příklad 3.
Je připravována výchozí směs o složení, analogickém Příkladu 1, s tím rozdílem, že namísto 3 % LiCI je použito stejné množství (3 %) B2O3, který má teplotu tání (krystalizace) 723 K. Všechny předběžné kroky probíhají stejně jako v Příkladu 1, avšak při první prodlevě při ohřevu výchozího polotovaru je prováděno horké stlačení pod tlakem 2 až 5 101 MPa. Díky tomu, že při dané teplotě je přítomno přibližně 8 % taveniny LiF a B2O3, po stlačení vzniká pevnější struktura výchozího polotovaru. Všechny další kroky tepelného zpracování i jejich sled zůstávají beze změny.

Claims (7)

1. Deskový dekorativní obkladový materiál, obsahující jako základní složky oxidy hliníku, křemíku, vápníku, barevné a/nebo bezbarvé sklo, vyznačující se tím, že obsahuje homogenní, objemově rovnoměrně rozdělenou směs jemně disperzních prášků o velikosti částic do 5 pm o složení 45 až 70 % obj. AI2O3, a/nebo NH4 AI(SO4)3 12H2O a/nebo hlinitanu K, Mg, Na, Ca, 10 až 25 % obj. CaO, 7 až 10 % obj. SiO2, s doplňujícími složkami 0 až 5 % obj. B2O3, 0 až 5 % obj. LÍCI, 5 až 10 % obj. LiF a přísadami krystalizujícími sklo a/nebo barvícími přísadami na základě oxidů kovů, kde horní vrstva o tloušťce 1/5-1/3 celkové tloušťky materiálu obsahuje 40 až 70 % celkového objemu krystalizujícího se skla a/nebo barvící přísady na základě oxidů kovů, přičemž vnitřní struktura je částečně krystalická s mezerami, které jsou vyplněny amorfní fází.
2. Způsob výroby dekorativního obkladového materiálu podle nároku 1, zahrnující přípravu výchozího polotovaru smícháním jednotlivých komponent s přidáním 2 až 7 % obj. vodného skla, následně se polotovar zakládá do žáruvzdorné formy v rovnoměrné vrstvě o tloušťce 10 až 20 mm a tepelně zpracovává zahříváním na maximální teplotu, dosaženou při tepelném zpracování směsi a následně ochlazuje na pokojovou teplotu, vyznačující se tím, že do původního polotovaru přidá 3 až 5 % obj. 25 až 40%-ního roztoku LiOH nebo NaOH, následně se provádí ohřev nejprve rychlostí 30 až 50 K/min na teplotu 1100 až 1150 K, při které následuje prodleva po dobu, potřebnou k vyrovnání teplot v celém objemu výchozího polotovaru, pak další ohřev rychlostí 15 až 25 K/min na teplotu 1650 až 1800 K a prodleva při této maximální teplotě po dobu 10 až 40 min, načež se provádí prudké ochlazení na teplotu 1400 až 1500 K, dále druhá prodleva při této teplotě po dobu, potřebnou k vyrovnání teplot v celém objemu materiálu, následně se provádí další prudké ochlazení materiálu na teplotu 950 až 1200 K, dále třetí prodleva při této teplotě po dobu, potřebnou ke vzniku krystalické fáze v části materiálu, objemově rovnoměrně rozdělené, poté se materiál ochlazuje rychlostí do 5 K/min na dolní chladící teplotu skla, ze kterého se materiál skládá a potom se výrobek při teplotě 700 až 800 K ochlazuje v termoizolační nádobě na pokojovou teplotu.
3. Způsob výroby podle nároku 2, vyznačující se tím, že při prodlevě při teplotě 1100 až 1150 K během ohřevu výchozího polotovaru se provádí jeho stlačení pod tlakem 2 až 5 10'1 MPa.
9 9 9
9 9 9
9 9 9 • ·
99 9 9 9
99 99 • 9 9 9
9 9 9
9 9 9
9 9 9
99 9999
4. Způsob výroby podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že po uložení výchozí směsi polotovaru do formy se po dobu nejméně 30 sekund provádí její vibrační utěsnění.
5. Způsob výroby podle některého z nároků 2 až 4, vyznačující se tím, že bezprostředně před prvním ohřevem se provádí předběžný prohřev směsi polotovaru při teplotě 400 až 480 K v atmosféře CO2.
6. Žáruvzdorná forma pro výrobu deskového dekorativního obkladového materiálu podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že je z materiálu, jehož koeficient tepelné roztažnosti je menší než u vyráběného materiálu, tak, že po ukončení tepelného zpracování materiálu jsou bočnice (6) formy volně oddělitelné od formy.
7. Žáruvzdorná forma podle nároku 6, vyznačující se tím, že je z keramického materiálu, například na bázi kysličníku zirkonu.
CZ20022585A 2002-07-24 2002-07-24 Deskový dekorativní obkladový materiál a zpusob jeho výroby CZ296862B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20022585A CZ296862B6 (cs) 2002-07-24 2002-07-24 Deskový dekorativní obkladový materiál a zpusob jeho výroby

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20022585A CZ296862B6 (cs) 2002-07-24 2002-07-24 Deskový dekorativní obkladový materiál a zpusob jeho výroby

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20022585A3 true CZ20022585A3 (cs) 2004-03-17
CZ296862B6 CZ296862B6 (cs) 2006-07-12

Family

ID=31892753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20022585A CZ296862B6 (cs) 2002-07-24 2002-07-24 Deskový dekorativní obkladový materiál a zpusob jeho výroby

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ296862B6 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ297971B6 (cs) * 2004-10-27 2007-05-09 Syner S. R. O. Zpusob výroby alumo-silikátových obkladových desek pro exteriérové i interiérové pouzití

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4319808C1 (de) * 1993-06-15 1994-07-28 Schott Glaswerke Verfahren zur Herstellung von natursteinähnlichen, plattenförmigen Bau- und Dekorationsmaterialien
US6605554B1 (en) * 1997-08-11 2003-08-12 Colorobbia Italia S.P.A. Glass-ceramics process for their preparation and use

Also Published As

Publication number Publication date
CZ296862B6 (cs) 2006-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR900003320B1 (ko) 세라믹 발포체 및 그 제조법
US4198224A (en) Process for making a cellulated vitreous material
US7150843B2 (en) Process for the production of a shaped article from a lightweight-aggregate granulate and a binder
US20220185683A1 (en) Methods for Producing Seed for Growth of Hollow Spheres
CZ20022585A3 (cs) Deskový dekorativní obkladový materiál a způsob jeho výroby
US3877954A (en) Porous mouldings
CZ13557U1 (cs) Deskový dekorativní obkladový materiál
JPS6369726A (ja) 装飾ガラス製品の製造方法
RU2702799C1 (ru) Способ изготовления стеклометаллокомпозита
CN112723748A (zh) 一种高强度二硅酸锂微晶玻璃材料的制备方法
JPH02313B2 (cs)
CN1442381A (zh) 彩色泡沫玻璃墙面砖及其制造方法
RU2360873C2 (ru) Состав для получения ситаллокомпозиционного облицовочного материала и способ его получения
CA1057502A (en) Method of manufacturing a glass object by molding and sintering glass powder
JPH01157433A (ja) 泡ガラスの製造方法
RU2072970C1 (ru) Способ изготовления декоративно-облицовочных изделий
JPS58176140A (ja) 焼結結晶化ガラス成型品の製造法
JPH0456796B2 (cs)
SU1100245A1 (ru) Способ изготовлени декоративно-облицовочного материала
JPS6251230B2 (cs)
JP4126339B2 (ja) セラミック状中空ボール及びその製造方法
JP2810996B2 (ja) 結晶化ガラスの製造方法
JP2000007463A (ja) 無機質発泡成形体または被覆の形成方法、及び無機組成物
JPH0551544B2 (cs)
JPS63201072A (ja) セラミツク発泡体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20020724