PL153167B1

PL153167B1 - Ceramic colours for decoration of glazed ceramic ware in quick-burning cycle

Info

Publication number: PL153167B1
Application number: PL26890387A
Authority: PL
Inventors: Halina Badyoczek; Danuta Chmielewska; Bozena Budny; Jerzy Pyzel; Henryk Kycia
Original assignee: Inst Szkla I Ceramiki
Priority date: 1987-11-19
Filing date: 1987-11-19
Publication date: 1991-03-29
Also published as: PL268903A1

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA REPUBLIC POLAND OPIS PATENTOWY PATENT DESCRIPTION 153167 153167 Patent dodatkowy do patentu nr--- Additional patent to patent no. --- Int. Cl.⁵ C03C 8/00Int. Cl. ⁵ C03C 8/00 11» 11 » Zgłoszono: _{Q7 1X l9} /p. 268903/Reported: _{Q7 1X l9} / p. 268903 / Pierwszeństwo____ Priority____ CIYTELRU CHILDREN URZĄD OFFICE 8ŁG LO 8ŁG LO PATENTOWY PATENT Zgłoszenie ogłoszono: 89 05 30 Application announced: 89 05 30 RP RP Opis patentowy opublikowano: 1991 07 31 Patent description published: 1991 07 31

Twórcy wynalazku: Halina Badyoczek, Danuta Chmielewska,Creators of the invention: Halina Badyoczek, Danuta Chmielewska,

Bożena Budny, Jerzy Pyzel, Henryk KyciaBożena Budny, Jerzy Pyzel, Henryk Kycia

Uprawniony z patentu: Instytut Szkła i Ceramiki, Warszawa /Polska/Authorized by the patent: Institute of Glass and Ceramics, Warsaw / Poland /

CERAMICZNE FARBY NASZKLIWNE DLA SZYBKIEGO CYKLU WYPALANIA DO ZDOBIENIA WYROBÓW CERAMICZNYCHCERAMIC COATING PAINTS FOR FAST BURNING CYCLE FOR DECORATING CERAMIC PRODUCTS

Przedmiotem wynalazku sę ceramiczne farby naszkliwne do zdobienia szkliwnych wyrobów ceramicznych, zwłaszcza płytek ceramicznych i wypalania naniesionej dekoracji w temperaturze 1053-1093 K w szybkim cyklu wypalania w czasie 20-30 minut·The subject of the invention is ceramic overglaze paints for decorating glaze ceramic products, especially ceramic tiles, and for firing the applied decoration at a temperature of 1053-1093 K in a fast firing cycle of 20-30 minutes.

Ze względu na specyficzny sposób wypalania, farby ceramiczne powinny mieć charakterystyczne własności, umożliwiajęce uzyskanie poprawnych, o wysokim połysku powierzchni zdobionych· Wypalane dekoracje powinny mieć dokładne odwzorowanie rysunku, to znaczy farba nie powinna rozlewać się, wykazywać skłonności do spękań włosowatych , czyli powinna być dopasowana do szkliwa·Due to the specific method of firing, ceramic paints should have characteristic properties that allow to obtain correct, high-gloss decorated surfaces. Fired decorations should reproduce the drawing accurately, i.e. the paint should not spill, show tendency to hairline cracks, i.e. it should be matched for enamel

Ostatnio istnieję tendencje do skrócenia cyklu wypalania dekoracji farbami naszkliwnymi w masowej produkcji płytek ściennych podyktowane względami ekonomicznymi· W literaturze technicznej brak jest danych dotyczęcych naszkllwnych farb ceramicznych dostosowanych do szybkich cyklów wypalania·Recently, there has been a tendency to shorten the firing cycle of overglaze decorations in mass production of wall tiles, dictated by economic considerations.There is no data in the technical literature on ceramic paints adapted to high-speed firing cycles.

Celem wynalazku jest opracowanie ceramicznej farby naszkliwnej dostosowanej do wypalania w bardzo krótkim cyklu wypalania w czasie 20 - 30 minut oraz uzyskanie szerokiej gamy kolorystycznej tych farb przy udziale różnych pigmentów lub ich mieszanin i zastosowaniu odpowiedniego przedziału zmienności składu fazy topnikowej· Przy zachowaniu odpowiedniego stosunku tlenków w fazie topnikowej otrzymuje się gamę farb o różnej kolorystyce, które nanle słone jako zdobienie na szkliwiony wyrób oraz wypaleniu w cyklu 20 - 30 minutowym daję ładnę dekorację o wysokim połysku·The aim of the invention is to develop a ceramic overglaze paint adapted to firing in a very short firing cycle of 20 - 30 minutes and to obtain a wide range of colors of these paints with the use of various pigments or their mixtures and the use of an appropriate range of variability in the composition of the flux phase. in the flux phase, a range of paints of various colors is obtained, which are salty as a decoration on a glazed product and when fired in a 20 - 30 minute cycle, they give a nice decoration with high gloss

Istota wynalazku polega na tym, że w ceramicznej farbie naszkliwnej do zdobienia wyrobów w szybkim cyklu wypalania, zawarty topnik lub mieszanina topników charakteryzuję się określonym stosunkiem ilości *Ύ^Γβζοηθ9° ^w procentach wagowych do S10₂ wynoszęcym 0,40 0,795 oraz stosunkiem PbO wyrażonego w procentach wagowych do S10₂ wynoszęcym 1,40 - 3,80·The essence of the invention consists in the fact that in a ceramic overglaze paint for decorating products in a fast firing cycle, the flux or a mixture of fluxes contained is characterized by a certain amount ratio * Ύ ^Γβζοηθ 9 ° ⁱⁿ weight percent to S10 _{2 of} 0.40 0.795 and the ratio of PbO expressed in percent by weight to an S10 _{2 of} 1.40 - 3.80

153 167153 167

W przypadku zastosowania w naszkliwnej farbie ceramicznej według wynalazku pigmentów selenowo-kadmowych, topnik względnie mieszanina topników zawiera CdO w ilości 1,5 - 3,5 procent wagowych oraz ZrO₂ w ilości 0,1 - 5,0 procent wagowych.When selenium-cadmium pigments are used in the glaze ceramic paint according to the invention, the flux or the flux mixture contains CdO in an amount of 1.5-3.5 percent by weight and ZrO ₂ in an amount of 0.1-5.0 percent by weight.

Zaletę ceramicznej farby naszkliwnej do zdobienia wyrobów w szybkim cyklu wypalenia według wynalazku jest tó, że spełnia ona wszystkie wymagania jakie powinna spełniać tego rodzaju farba· Poza tym, po wypaleniu daje zabarwione Intensywnie powierzchnie charakteryzujęce się wysokim połyskiem i wysokę odpornościę mechaniczną oraz nie wykazuje skłonności do spękań włosowatych.The advantage of the ceramic overglaze paint for decorating articles in the rapid firing cycle according to the invention is that it meets all the requirements that this type of paint should meet.In addition, after firing, it produces intensely colored surfaces characterized by high gloss and high mechanical resistance and does not tend to hairline cracks.

Wynalazek może znaleźć zastosowanie przy produkcji płytek ściennych na etapie nanoszenia farb na szkliwione powierzchnie płytek następujęcymi technikami zdobienia: malowanie ręczne i mechaniczne, sitodruk bezpośredni, kalka sitodrukowa oraz natrysk. Farba według wynalazku nadaje się do cyklu szybkiego wypalania wyrobów, gdzie całkowity czas przebywania płytki w piecu nie przekracza 30 minut, przy czym w temperaturze najwyższej farba przebywa od 6 do 10 minut.The invention can be used in the production of wall tiles at the stage of applying paints to the glazed surfaces of tiles using the following decoration techniques: hand and mechanical painting, direct screen printing, screen printing and spraying. The paint according to the invention is suitable for the rapid firing cycle of products, where the total residence time of the tile in the oven does not exceed 30 minutes, and the paint remains at the highest temperature from 6 to 10 minutes.

przytoczone przykłady.examples cited.

Topnik o stosunkach tlenków wyrażonych w procentach wagowychA flux with ratios of oxides expressed as percentage by weight

- 1,73- 1.73

Wynalazek wyjaśniaję Przykład I· B_o0~ PbOThe invention is explained by Example I · B _with 0 ~ PbO

----- · °·⁴¹⁹¹ ss;----- · ° · ⁴¹⁹¹ ss;

<5iO~ 2 w ilości 85% oraz pigment spinelowy w układzie Fe-Cr-Zn-Al w ilości 15% poddaje się w znany sposób procesowi homogenizacji i rozdrobnienia do uzyskania frakcji zasadniczej 20 mikrometrów, przy czym dla techniki malowanie ręcznego 1 kalki sitodrukowej mielenie prowadzi się do frakcji zasadniczej 15 mikrometrów. Następnie suszy się i proszkuje. Uzyskuje się proszek bręzowy o wilgotności poniżej 0,5%, który naniesiony na szkllwionę płytkę ceramiczną technikę sitodruku bezpośredniego natrysku lub innymi technikami dekorowania po wypaleniu w 25 minutowym cyklu wypalania w maksymalnej temperaturze 1073 K w czasie 6 minut daje wybłyszczone, ciemno-bręzowe powierzchnie o wysokiej wytrzymałości mechanicznej, nie posiadające tendencji do spękań włosowatych.<5iO ~ 2 in the amount of 85% and the spinel pigment in the Fe-Cr-Zn-Al system in the amount of 15% are subjected in a known manner to the homogenization and grinding process to obtain the main fraction of 20 micrometers, while for the manual painting technique of 1 screen printing leads to a major fraction of 15 microns. Then it is dried and pulverized. A brown powder with a moisture content of less than 0.5% is obtained, which when applied to a glazed ceramic tile by direct spray screen printing or other decorating techniques after firing in a 25-minute firing cycle at a maximum temperature of 1073 K, for 6 minutes, gives glossy, dark brown surfaces with high mechanical strength, with no tendency to cracks.

Przykład II. Topnik o stosunkach wyrażonych w procentach wagowychExample II. Flux ratios expressed in percent by weight

PbO ·- a U. 44 orazPbO · - a U. 44 and

SiO^ w ilości 85% oraz pigment spinelowy z układu CO-Cr-A-Si w ilości 15% poddaje się w znany sposób procesowi homogenizacji, rozdrobniania do uzyskania średniego uziemienia 20 jum dla techniki sitodruku i natrysku oraz 15 /jm dla techniki malowania i kalki sitodrukowej, a następnie procesowi suszenia i proszkowania. Uzyskuje się zielony proszek o wilgotności poniżej 0,5%, który naniesiony na szkliwioną płytkę ceramiczną daje błyszczące ciemno-zielone dekoracje, nie daje spękań włosowatych po wypaleniu w cyklu 30 minut, w maksymalnej temperaturze 1073 K w czasie 8 minut.SiO ^ in the amount of 85% and the spinel pigment from the CO-Cr-A-Si system in the amount of 15% are subjected in a known manner to the homogenization process, grinding to obtain an average ground of 20 µm for the screen printing and spraying technique and 15 µm for the painting technique and screen printing carbon, followed by the drying and powdering process. A green powder with a moisture content of less than 0.5% is obtained, which, when applied to a glazed ceramic plate, gives shiny dark green decorations, does not give hairline cracks after firing in a 30 minute cycle, at a maximum temperature of 1073 K for 8 minutes.

Przyk ład III. Topnik o stosunkach tlenków wyrażonych w procentach wagowych oraz ---- = 1,499Example III. A flux with ratios of oxides expressed as a percentage by weight and ---- = 1.499

Si0₂ ^B2°3Si0 ₂ ^B 2 ° 3

SiO.SiO.

0,619 oraz - » 2,07 '2 ^Si02 w ilości 93,5% oraz pigment biały ZrSiO^ w ilości 6,5% w znany sposób homogenizuje się, miele do uzyskania frakcji zasadniczej 15 mikrometrów, następnie suszy i proszkuje. Uzyskuje się biały proszek o wilgotności poniżej 0,5%, który naniesiony na szkliwioną powierzchnię dowolną techniką dekoracji i wypalony w czasie 25 minut, e w maksymalnej temperaturze 1073 K w ciągu 8 minut daje białe, przeświecające błyszczące powierzchnie. Biała farba przeświecająca służy również do rozjaśniania innych farb przez mieszanie z innymi farbami w postaci proszku pozwalając na uzyskiwanie gamy odcieni barwnych.0.619 and -> 2.07 '2 ^SiO 2 in the amount of 93.5% and the white pigment ZrSiO? In the amount of 6.5% are homogenized in a known manner, ground to the main fraction of 15 microns, then dried and pulverized. A white powder with a moisture content of less than 0.5% is obtained, which is applied to the glazed surface by any decoration technique and fired within 25 minutes, and at a maximum temperature of 1073 K within 8 minutes, it gives white, translucent glossy surfaces. Translucent white paint is also used to brighten other paints by mixing with other paints in the form of a powder, allowing you to obtain a range of color shades.

Przykład IV. Topnik o stosunkach wyrażonych w procentach wagowych ^B2°3Example IV. Flux with ratios expressed as percentage by weight ^B 2 ° 3

SiÓZSiÓZ

0,795 sic;0.795 sic;

oraz »3,79 w ilości 83% oraz pigment spinelowy w układzie Fe-Co-Cr-Ni w ilości 17% w znany sposóband »3.79 in the amount of 83% and spinel pigment in the Fe-Co-Cr-Ni system in the amount of 17% in the known way

153 167 homogenizuje się, miele do uzyskania średniego uziemienia 20 mikrometrów oraz suszy i proszkuje. Uzyskuje się czarny proszek, który naniesiony na szkliwioną płytkę ceramiczny i wypalony w cyklu 25 minut, a w maksymalnej temperaturze 1073 K w czasie 8 minut, daje ładne błyszczące, nie rozlewajyce się czarne dekoracje nie majyce spękań włosowatychThe 153 is homogenized, ground to an average ground of 20 microns, and dried and pulverized. A black powder is obtained, which is applied to a glazed ceramic tile and fired in a 25-minute cycle, and at a maximum temperature of 1073 K for 8 minutes, it gives a nice shiny, non-spilling black decorations, no hairline cracks.

Claims

Patent claims

1. Ceramic overglaze paints for decorating glazed products in a fast firing cycle, especially for decorating glazed ceramic tiles, consisting of synthetic pigments, opacifiers and fillers of inorganic origin and synthetic boron-lead fluxes, characterized by the fact that they contain fluxes, with the ratio of the amount to SiO ^ expressed as a percentage by weight is from 0.40 to 0.795, and the ratio of the amount of PbO to SiO ₂ expressed as a percentage by weight is from 1.40 to 3.80

2. Ceramic paints according to claim 1, characterized in that when selenium-cadmium pigments are present in the paint, the flux phase contains CdO from 1.5 to 3.5 percent by weight and ZrO ₂ from 0.1 to 5.0 percent by weight.