PL117386B1 - Method of manufacture of colour ceramic glazes - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia surowych szkliw ceramicznych o zróznicowa¬ nej barwie, od jasnozóltych poprzez bezowa do jasnobrazowej, dostosowanych do szkliwienia wy¬ robów ceramicznych takich jak: porcelana, porce¬ lit i, kamionka, wypalanych w zakresie tempera¬ tur od 1150° do 1420°C.Znane szkliwa ceramiczne o barwach jasnozól¬ tych, bezowych i jasnobrazowych, wytwarzane sa w oparciu o wprowadzane do skladu szkliwa do¬ datki takich czynników barwiacych, jak: kalcyno- wana mieszanina tlenków lub soli antymonu i cy¬ ny, wanadu i cyrkonu oraz syntetyczne pigmenty, w sklad których wchodza pierwiastki, wanadu, an¬ tymonu, uranu lub pierwiastki ziem rzadkich z podgrupy cerowej.Stabilnosc barwy szkliwa przy stosowaniu po¬ wyzszych czynników barwiacych zalezy od sposobu ich preparowania, od czystosci i stabilnosci sklad¬ ników oraz od obróbki termicznej mieszaniny ba¬ rwnej i szkliwionego wyrobu w procesie wypala¬ nia.Wynikajace trudnosci produkcyjne uzasadnione sa tym, ze zarówno przy kalcynowaniu w tempera¬ turze ca 900° lub topieniu — frytowaniu — w ¦temperaturze ca 1300°C, w wyniku przemian ter¬ micznych tworza sie barwne zwiazki chemiczne o skladzie zaleznym od wlasciwosci, uzytych su¬ rowców i przede wszystkim od warunków obrób¬ ki termicznej, przy czym reakcje w tym procesie 10 15 20 25 30 nie przebiegaja nigdy do konca. W zwiazku z tym, po wprowadzeniu czynnika barwiacego do zestawu szkliwa, w procesie wypalania szkliwa na czere¬ pie, pod wplywem zmiennych warunków tempe¬ raturowych, nastepuje dalszy przebieg reakcji czes¬ to wiodacy w kierunku niepozadanym. W wyniku przebiegu tych reakcji lub wchodzenia skladni¬ ków barwiacych w reakcje z pozostalymi skladni¬ kami szkliwotwórczymi, powstaja trudnosci w uzyskaniu powtarzalnych barw,, a jezeli, reakcje zwiazane sa z wydzielaniem produktów gazowych, mamy do czynienia z pogarszaniem sie jakosci po¬ wierzchni wyrobu szkliwionego.Niedogodnosci tych nie posiadaja szkliwa uzyski¬ wane sposobem wedlug wynalazku, którego istota polega na barwieniu szkliw naturalnym mineralem tytanitem.Mineral ten o teoretycznym skladzie wg % wa¬ gowych Si02 — 30,64%, Ti02 — 40,76%, CaO — 28,60% i wzorze Ca Ti (Si04) O przewaznie wyste¬ pujacy w skalach pochodzenia1 magmowego takich jak: granity, sjenity, dioryty, trachity, andezyty itp., w zaleznosci od podstawien diadochowych np. w miejsce tytanu,, niobu, tantalu i wanadu, a w miejsce wapnia — lantanowców — charakteryzuja sie interesujacymi wlasciwosciami barwnymi w odcieniach: jasnozóltych, zóltobrazowych lub czer- wonobrazowych.Najistotniejsza wlasciwoscia decydujaca o przy¬ datnosci w barwieniu szkliw ceramicznych — jest 117 386117 386 jego odpornosc termiczna. W zakresie temperatur do 1420°C tytanit nie ulega rozkladowi i nie wcho¬ dzi w reakcje z innymi skladnikami stanowiac przez to naturalny pigment o duzej stabilnosci w zakresie interesujacych nas temperatur. Tytanit wystepujac w skalach krzemowych lub w glino- krzemowych pochodzenia przewaznie magmowego, których pozostale skladniki takie jak: mikroklin, plagioklaz, augit, hornblenda, biotyt i inne, stano¬ wia typowe mineraly szkliwotwórcze, daja sie wprowadzac do zestawu szkliw wraz z pozostaly¬ mi skladnikami mineralnymi.Zawartosc tytanitu w skladzie szkliwa w grani¬ cach od 0,04 do 0,8% daje pozadane efekty barwia- , ce. Przekroczenie tej granicy ze wzgledu na za- ¦ wartosc zelaza w skale magmowej prowadzi do *•wyraznego pociemnienia barwy szkliw — dlatego tez, procentowy udzial skaly magmowej w zesta¬ wie szkliwa zalezy nie tylko od procentowej za¬ wartosci tytanitu, ale równiez od sumarycznej za¬ wartosci Fe&t wszystkich skladników . szkliwa; wielkosc ta nie moze przekraczac 4,5%.Sposób wytwarzania barwnych szkliw ceramicz¬ nych wg wynalazku przedstawia sie nastepujaco: Do zestawów stosowanych szkliw bezbarwnych wprowadza sie skale magmowa o scisle okreslonej zawartosci tytanitu na ogól w miejsce " skaleni w takiej ilosci azeby molowy udzial tlenków okreslo¬ nych wzorem Segera — nie ulegl zasadmdczej zmianie; jednoczesnie zawartosc tytanitu miescila sie w granicach 0,04—0,8%,, a ogólny udzial Fe2Os nie przekraczal 4,5%.Przy kazdorazowym ustalaniu receptury szkliwa z tytanitem jako naturalnym pigmentem wymaga¬ ne jesit oprócz porównania skladu molowego wg wzoru Segera, laboratoryjne porównanie znanych wlasciwosci fizykochemicznych szkliwa wyjsciowe¬ go i szkliwa z zawartoscia tytanitonosnej skaly magmowej. Dla skrócenia czasuv mielenia szkliwa w mlynach kulowych, skale tytanitonosna poddaje sie wstepnemu rozdrobnieniu do wielkosci ziarn ponizej 5 mm. Zestaw miele sie w mlynach kulo¬ wych do pozostalosci na sicie „0,06" — od 0,04 do 0,06%. Szkliwo o gestosci roboczej 1,40—1,45 g/cm8 nanosi sie znanymi metodami na czerep ceramicz¬ ny, nastepnie wypala sie w piecach tunelowych w temperaturach szczytowych 1150—1420°C w zalez¬ nosci od rodzaju tworzywa ceramicznego.Ponizsze przyklady ilustruja sposób wytwarzania barwnych szkliw wg wynalazków.Przyklad I. W miejsce skalenia „Strzeblów" w produkcyjnym szkliwie bezbarwnym wprowadza sie. skale magmowa typu sjenitu z Przedborowej o skladzie chemicznym (wg % wag.): SiOa — 56,04, Al2Oa — 16,93, Fe2Os — 8,24, Ti02 — 0,92, CaO — 6,26, NgO — 4,21, Na20-f KfO — 6,10 i zawartosci mineralu tytanitu — 1,4% z wstepnych wyliczen i porównania molowego wg wzoru Segera, a takze badan laboratoryjnych wynika, ze do zestawu mozna wprowadzic 39% skaly tytanitonosnej typu sjenit z Przedborowej..Sklad surowcowy szkliwa (w %) jest zatem nas* 5 tepujacy: Skalen Strzeblów Skala magmowa typu sjenit z Przedborowej Szpat wapienny 10 Piasek kwarcowy Kaolin Wolfka Biel cynkowa Weglan baru 28,0 39,0 10,0 10,0 6,5 3,5« 3,0 Zawartosc tytanitu w szkliwie wynosi: 1,4X39/ 15 100 = 0,54%. Zawartosc Fe2Os przy uwzglednieniu, ze poza skala magmowa „wnoszony" on jest po¬ przez Skalen (0,56%) i kaolin (0,32%) wynosi: 8,24 X 39 + 0,56 X 28 + 0,32 X 6,5/100 = 3,4%. 2e Po przemieleniu do pozostalosci na sicie „0,06" — —0,056%, naniesiono na biskwit porcelitowy meto¬ da zanurzenia, wypalono w temperaturze szczyto¬ wej 1250°C. Otrzymany wyrób charakteryzuje sie szkliwem o wysokim polysku, gladkiej powierzchni 29 i jednolitej barwie zóltawobezowej.Przyklad II. W miejsce skalenia „Strzeblów" w produkcyjnym szkliwie bezbarwnym wprowadza sie skale magmowa typu granodiorytu ze wzgórza Buk o skladzie chemicznym w % wag.: SiOz — 30 63,11; A1208 — 15„09; FeA — 6,00; CaO — 4,91; MgO — 3,22; TiOj — 0,52; NzO + K20 — 6,45 i zawartosci tytanitu w *% wag. — 1,5.Sklad surowcowy szkliwa w % wag. jest naste¬ pujacy: 35 Skalen Strzeblów 39 Skala magmowa typu granodioryt ze wzgórzaBuk 28 Pozostale skladniki jak w przykladzie I. Zawar¬ tosc tytanitu 1,5 X 28/100 = 0,42%. 40 Zawartosc FeA — 6,0 X 28 + 0,56 X 39 + 0,32 X X 6,5/100 = 0„4%.Zestaw miele sie do pozostalosci na sicie „0,06" —0,08% nanosi metoda polewania na czerep ka¬ mionkowy, wypala w temperaturze szczytowej 45 1200°C. Otrzymany wyrób charakteryzuje sie szkli¬ wem o miekkim, aksamitnym polysku i barwie jasnozóltej. v 50 Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania barwnych szkliw ceramicz¬ nych opartych na .znanych skladnikach takich jaki skalen, kwarc, kaolin, wapienie, biel cynkowa oraz surowce modyfikujace, znamienny tym, ze do bar- 55 wdenia tych szkliw stosuje sie skale magmowa krzemianowa lub glinokrzemianowa zawierajaca. tytanit, przy czym zawartosc tytanitu w skladzie szkliwa zawiera sie w granicach od 0,04 do 0,8%,, a ogólna zawartosc Fe203 nie przekracza 4,5%.PZGraf. Koszalin A-447 105 A-4 Cena 100 zl #*$£ £ ¦ i PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania barwnych szkliw ceramicz¬ nych opartych na .znanych skladnikach takich jaki skalen, kwarc, kaolin, wapienie, biel cynkowa oraz surowce modyfikujace, znamienny tym, ze do bar- 55 wdenia tych szkliw stosuje sie skale magmowa krzemianowa lub glinokrzemianowa zawierajaca. tytanit, przy czym zawartosc tytanitu w skladzie szkliwa zawiera sie w granicach od 0,04 do 0,8%,, a ogólna zawartosc Fe203 nie przekracza 4,5%. PZGraf. Koszalin A-447 105 A-4 Cena 100 zl #*$£ £ ¦ i PL