PL97245B1 - Sposob wytwarzania reliefu wielobarwnego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia reliefu wielobarwnego na szkliwionych i nie- szkliwionych wyrobach ceramicznych, znajduja¬ cego zastosowanie przy dekorowaniu okladzin wy¬ robów fajansowych, .porcelitowych, porcelanowych i innych wyrobów ceramicznych wypalanych w temperaturach do 1450 °C.

Dotychczas znane sa sposoby uzyskiwania relie¬ fu na wyrobach ceramicznych, inp.: powszechnie -stosowana metoda wytlaczania w wyrobie zada¬ nego wzoru Wkleslego luft) wypuklego przy uzyciu ocBpowiednio wyprofilowanych foirm ceramicznych lub metalowych, metoda nanoszenia reliefu przez przyklejanie do wyrobu wzoru wykonanego od¬ dzielnie z innej masy, metoda nanoszenia angob itip. W przypadku uzyskiwania reliefu metoda wy¬ tlaczania otrzymuje sie relief o tym samym kblo-^ rze co czerep ceramiczny, natomiast w przypadku metody przyklejania lulb angobowania mozna uzys¬ kac relief o odimiennym kolorze. Stosuje sie tez metode malowania wielobarwnego czesci reliefo¬ wych lub poza reliefem, nakladania szkliw barw¬ nych oraz inne metody pozwalajace na uzyskiwanie reliefu wielobarwnego za pomoca powszechnie sto¬ sowanych srodków plastycznych. Do takich metod zaliczyc mozna nakladanie na wyroby szkliwione farb o odpowiedniej grubosci warstwy, co daje mozliwosc uzyskania wypuklego rysunku barw¬ nego.

Znana jest równiez metoda trawienia powierzch- z ni wyrobów, w wyniku którego otrzymuje sie ry¬ sunek Wklesly. Zarówno w 'przypadku nakladania farby jak itez trawienia mozna uzyskac rysunek wklesly lub wypukly o niewielkiej tylko wyso¬ kosci lub glebokosci rzejdu 0,1 mm. Wspólna za¬ sadnicza niedogodnosc opisanych wyzej metod uzyskiwania reliefu wielobarwnego polega na tym, ze wymagaja one specjalnego oprzyrzadowania do wykonania reliefu oraz wykonywania szeregu pra¬ cochlonnych operacji technologicznych.

Sposób wytwarzania reliefu wielobarwnego we¬ dlug wynalazku charakteryzuje sie wyjatkowa pro¬ stota. Stwierdzono, ze *w przypadku, igdy nalozy sie ma siebie dwie warstwy szkliwa rózniace sie miedzy soba w sposób zasadniczy wlasnosciami fi¬ zyko-chemicznymi i zabarwieniem szkliwa te rea¬ guja ze soba, przy czym reagowanie jest tym sil¬ niejsze, im bardziej odmienne isa sklady chemicz¬ ne tych szkliw, ich stopnie kwasowosci oraz tem¬ peratury topliwosci. Reakcje szkliw miedzy soba polegaja na wzajemnym, selektywnym przenikaniu sie i tworzeniu nowych szkliw o odmiennych wlas¬ ciwosciach zarówno kolorystycznych, jak i tempe¬ raturach topliwosci oraz wygladzie zewnetrznym.

[Stwierdzono, ze stosujac szkliwa o odimiennym zabarwieniu mozna poza barwami iszkliw wyjscio¬ wych uzyskac nowe efekty barwine szczególnie in¬ tensywnie wystepujace na granicy styku tych szkliw. Niezaleznie od efektu barwnego uzyskuje sie sposobem wedlug wynalazku relief wklesly lub 97 24597 245 wypukly w zaleznosci od stosowanego sposobu na¬ lozenia dwóch warstw szklistych miedzy soba.

Relief wypukly uzyskuje sie najczesciej w przy¬ padku nanoszenia podszkliwnie lub naszkliwnie lub równoczesnie pod- i naszkliwnie na wyrób wzoru szkliwem o wyzszej temperaturze topliwo¬ sci niz szkliwo podstawowe. Natomiast relief wkle¬ sly uzyskuje sie przy (nanoszeniu wzoru szkliwem o nizszej temperaturze topliwosci niz szkliwo pod¬ stawowe. Zawsze jednak na granicy obu szkliw wystepuje warstwa wypukla podkreslajaca dodat¬ kowo efekt reliefu. Niezaleznie od uzyskiwanego zgrubienia na granicy styku obu szkliw wystepuje równiez koncentracja zabarwienia, w wyniku cze¬ go uzyskuje sie podkreslenie barwy wytworzonego konturu reliefu. Glebokosc lub wypuklosc reliefu dochodzi do polowy grubosci nakladanych szkliw i wynosi zazwyczaj 0,5 do 1,0 mm W wyniku przeprowadzonych badan stwierdzo¬ no, ze niezbednym warunkiem otrzymania wlasci¬ wego efektu jest zachowanie trzech podstawowych warunków. Pierwszym jest taki dobór (skladu che¬ micznego wspólpracujacych szkliw, aby wprowa¬ dzajac do jednego ze szkliw jeden z tlenków metali jedno-, dwu- lub trójwartosciowych a zwlaszcza tlenek olowiu, wapnia, magnezu, cynku, baru, sodu, potasu lub glinu w dlrugim szkliwie tlenek ten nie wystepowal lub wystepowal tylko w minimalnych ilosciach do 0,1 wedlug formuly molekularnej. Wa¬ runek drugi polega na tym, aby sklady chemiczne wspólpracujacych szkliw byly tak zestawione, aby ich wspólczynniki kwasowosci róznily sie co naj¬ mniej o 0,2. Natomiast trzecim warunkiem jest zachowanie róznicy temperatury topliwosci pomie¬ dzy poszczególnymi szkliwami wynoszacej co naj¬ mniej 50 °C.

Sposób wedlug wynalazku polega na nanoszeniu bezposrednio na wyroby ceramiczne w dowolnej kolejnosci jednego ze szkliw w formie warstwy o grubosci od 0,3 do 2,0 mm i drugiego szkliwa w postaci odpowiedniego wzoru o grubosci od 0,3 do 5,0 mm. Wzór taki moze byc tez nanoszony na czerep ceramiczny, który nastepnie jest pokrywany drugim szkliwem. Mozliwe jest tez naniesienie, na tak pokryty wyrób jeszcze jednej warstwy two¬ rzacej wzór.

Pokrywanie szkliwem calej powierzchni wyrobu dokonuje sie powszechnie stosowanymi technikami jak: natrysk, zanurzanie lub polewanie, natomiast nanoszenie wzoru, z którego uzyskuje sie relief wielobarwny równiez przez powszechnie stosowa¬ ne techniki jak: malowanie, stemplowanie, sito¬ druk i natrysk.

Relief wielobarwny mozna uzyskac sposobem wedlug wynalazku zarówno przy stosowaniu szkliw frytowanych, które sa stosowane przy produkcji wyrobów wypalanych w temperaturach do 1200 °C jak tez przy szkliwach surowych, które sa stosowa¬ ne przy produkcji wyrobów wypalanych w tempe¬ raturach powyzej 1200 °C. Stwierdzono równiez, ze mozna stosowac dowolna kombinacje polaczeniowa dwóch szkliw z trzech zasadniczych grup rodzajo¬ wych tj.: sizkliw frytowanych borowych o tempe¬ raturze topliwosci od 900 do 1100 °C i wspólczyn¬ niku kwasowosci od 0,44 do 3,85, szkliw frytowa¬ nych olowiowych o temperaturze topliwosci poni- 45 50 zej 850 °C i wispólczynniktr* kwasowosci od 1,0 do ,0 oraz szkliw surowych skaleniowych o tempe¬ raturze topliwosci powyzej 1200 °C i wspólczyn¬ niku kwasowosci od 0,5 do 5,0.

Przy produkcji wyrobów wypalanych w tempe¬ raturach do 1200 °C, takich jak na przyklad wyro¬ by stolowe stosuje sie szkliwa frytowane borowe o temperaturze topliwosci od 900 do 1100 °C i wspólczynniku kwasowosci od 0,44 do 3,85.

Szkliwo sporzadza sie przez zmieszanie fryty o skladzie molekularnym najkorzystniej: NasO do 0,5 K2O do 0,5 CaO do 0,7 MjgO do 0,2 BaO do 0,3 ZnO do 0,2 AkOs od 0,1 do 0,5 SiOa od 1,0 do 3,0 B2O3 od 0,1 do 2,( Zr02 do 0,5 korzystnie z surowcem ilastym oraz ewentualnie z barwnikiem w stosunku: na 100, jednostek wago¬ wych fryty do 20 jednostek wagowych surowca ilastego i ido 25 jednostek wagowych barwnika a nastepnie zmielenie na mokro do uziarinienia 60 pum.

Ze szkliwem tym zestawia sie szkliwo frytowane olowiowe o temperaturze topliwosci ponizej 850 °C i wspólczynniku kwasowosci od 1,0 do 5,0. Szkliwo to sporzadza sie przez zmieszanie fryty o skladzie molekularnym: PbO do 1,0 Si02 od 1,0 do 5,0 korzystnie z surowcem ilastym oraz ewentualnie # z barwnikiem w stosunku: na 100 jednostek wago¬ wych fryty do 20 jednostek wagowych surowca ila¬ stego i do 25 jednostek wagowych barwnika a na- * stepnie zmielenie na mokro do uziarnienia po¬ nizej 60 juan.

Przy produkcji wyrobów ceramicznych wypala¬ nych w temperaturze powyzej 1200 °C stosuje sie szkliwa surowe skaleniowe o temperaturze topli¬ wosci powyzej 1200 °C i wspólczynniku kwaso¬ wosci od 0,5 do 5,0. Szkliwo to o_ skladzie moleku¬ larnym najkorzystniej: Na20 do 0,5 K2O do 0,3 CaO do 0,7 AhOs od 0,2 do 1,0 S1O2 od 2,0 do 8,0 MgO do 0,5 BaO do 0,2 ZnO do 0,2 sporzadza sie przez zmieszanie surowców ceramicz¬ nych nierozpuszczalnych w wodzie takich jak: skalenie, kaolin, surowce kwarcowe, wapniowe, magnezowe, borowe, cynkowe a nastepnie zmiele¬ nie na mokro do uziarinienia ponizej 60 /im. Dla uzyskania szkliwa bialego kryjacego w sklad szkliwa wprowadza sie krzemian cyrkonu lub tle¬ nek cyny o ilosci do 10% a dla uzyskania zabarwie¬ nia barwnik w ilosci do 25%.

Ze szkliwem tym zestawia sie frytowane szkli¬ wo olowiowe lub frytowane szkliwo borowe o skla¬ dach podanych wyzej. We wszystkich trzech typach szkliw jako barwniki stosuje sie typowe barwniki • ceramiczne lub tlenki barwiace.97 245 Sposób wedlug wynalazku ilustruja nizej podane przyklady: Przyklad I. Surowce do fryty borowej bialej kryjacej w ilosciach wagowych: borokalcyt — 21,9%; piasek — 34,0%; BaCOs — 4,4%; MgCOs — 2,0%; AlsOs — 6,6%; boraks — U6,tf%; ZnO — 1,8%; ZrSi04 — 12,0%, zmieszano, a nastepnie sto¬ piono w temperaturze okolo 1500 °C i raptownie ostudzono w wodzie. Otrzymana fryte zmielono na mokro z dodatkiem 3% kaolinu do uziamienia po¬ nizej 60 /im. Uzyskano szkliwo o wspólczynniku kwasowosci. 2,3 i temperaturze topnienia 980 °C.

Jednoczesnie przygotowano szkliwo frytowane olo¬ wiowe. Surowce do fryty olowiowej w ilosciach wagowych: minia olowiowa — 79,2% i piasek kwarcowy — 20,8% zmieszano, a nastepnie stopio¬ no w temperaturze okolo 1300 °C i raptownie ostu¬ dzono w wodzie.

Otrzymana fryte zmielono na mokro z dodatkiem 4% wagowych CraOs i 1% wagowym Mn02 do uziamienia ponizej 60 jum. Uzyskano szkliwo o temperaturze topliwosci okolo 920 °C i wspól¬ czynniku kwasowosci 0,95. Na plytke fajansowa wypalona na biskwit naniesiono wzór barwny o igrupbosci 2 mm z frytowanego szkliwa olowio¬ wego przy pomocy metody sitodrukowej, a nastep¬ nie pokryto cala plytke frytowanym szkliwem bo¬ rowym o grubosci warstwy 1 mm i wypalono do temperatury 980 °C w cyklu 10 godzin, po czym studzono w cyklu 10 godzin. Otrzymano relief wie¬ lobarwny okolo' 1 mm, a na granicy styku obu szkliw zgrubienie o wysokosci 0,5 mm. Kolor plyt¬ ki — bialy, uzyskanego reliefu — brazowo-zielony i zielony, warstwy stykowej — brazowy.

Przyklad II. Surowce do fryty borowej prze¬ zroczystej w ilosciach wagowych: borokalcyt — 50,1%; piasek kwarcowy — 17,4%; AbO* — 8,7%; skalen — 23,8% zmieszano, a nastepnie stopiono w temperaturze okolo 1500 °C i raptownie ostu¬ dzono w wodzie. Otrzymana fryte zmielono na mokro z dodatkiem 15% Wagowych kaolinu do uziamienia ponizej 60 jam. Uzyskano szkliwo o temperaturze topliwosci 1000 °C i wspólczynniku kwasowosci 1,4. Jednoczesnie przygotowano szkli¬ wo frytowane olowiowe. Surowce do fryty olowio¬ wej w ilosciach wagowych: minia olowiowa —— 60,4% i piasek kwarcowy 39,6% zmieszane, n na^ stepnie istopiono w temperaturze okolo 1300 °C i raptownie ostudzono w wodzie.

Otrzymana fryte zmielono na mokro z dodat¬ kiem 0,5% wagowych CraOs i 3% wagowymi farby ceramicznej zielonoHniebieskiej do uziarnienia po¬ nizej 60 /mi. Uzyskane Szkliwo o v temperaturze topliwosci 1080 °C i wspólczynniku kwasowosci 2,45. Na wyprasowana plytke surowa z masy ka¬ mionkowej po wysuszeniu jej do wilgotnosci poni¬ zej 2% naniesiono warstwe szkliwa przezroczyste¬ go borowego o grubosci 0,5 mm, a nastepnie na¬ niesiono wzór ze szkliwa olowiowego o grubosci 3 mm i ponownie pokryto warstwa szkliwa prze¬ zroczystego borowego o grubosci 0,5 mm. Nastep¬ nie plytke wypalono do temperatufy 1150 °C w cyklu 30 godzin, po czym studzono w cyklu 20 go¬ dzin. Otrzymano relief wielobarwny o wkleslosci okolo 1,2 mm, a na granicy styku obu szkliw zgru¬ bienie o wysokosci okolo 0,5 mm. Kolor plytki — czerwony, uzyskanego relifeu — zielono-niebieski, io zielony i zielono-czerwony, a warstwy stykowej — niebieski.

Przyklad IJI. Surowce do szkliwa surowego skaleniowego w ilosciach wagowych: skalen — 47,1%; szpat wapienny — 14,4%; kaolin — 8,0%; !£ dolomit — 3,0%; biel cynkowa.— 3,6%; piasek kwarcowy — 24,0% zmielono na mokro do uziar- nienia ponizej 60 /-*m. Otrzymano szkliwo o tempe¬ raturze topliwosci 1280 °C i wspólczynniku kwaso¬ wosci 1,75. Szkliwem tym pokryto wypalony na biskwit wyrób porcelitowy nanoszac przez zanu¬ rzenie warste o grubosci okolo 1 mm. Jednoczesnie przygotowano szkliwo frytowane borowe przez zmielenie na mokro fryty przezroczystej borowej o skladzie podanym w przykladzie II z dodat- kiem '3% wagowych kaolinu orazv 5% wagowych barwnika niebieskiego kobaltowego o zawartosci COO 50% do uziarnienia ponizej 60 /-on. Szkliwem tym naniesiono na wyrób wzór w postaci paska 0 grubosci okolo 2 mm, a nastepnie wyrób wypa- lano do temperatury 1280 °C w cyklu 30 godzin i studzono w cyklu 20 godzin. Otrzymano relief wielobarwny o wkleslosci okolo 0,25 mm, a na granicy styku szkliw zgrubienie o wysokosci okolo 1 mm. Kolor wyrobu — kremowy, kolor uzyska- w nego reliefu — jasno-niebieski z odcieniem brazo¬ wym, a warstwy stykowej — granatowo-niebieski. 40

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wytwarzania reliefu wielobarwnego, znamienny tym, ze na wyroby ceramiczne nanosi sie w dowolnej kolejnosci warstwe szkliwa o bar¬ wie jednolitej, korzystnie o grubosci od 0,3 do 45 2,0 mm i warstwe szkliwa tworzaca wzór, korzyst¬ nie o grubosci od 0,3 do 5,0 mm, po czym wyrób wypala sie, przy czym róznica miedzy temperatu¬ rami topnienia szkliw wynosi co najmniej 50 °C, róznica miedzy kwasowoscia szkliw co najmniej .. 0,2, zas jedrto ze szkliw zawiera tlenek metalu z grupy metali jedno-, dwu- i trójwartosciowych i^ ewentualnie drugie szkliwo zawiera ten tlenek w ilosci do 0,1 wedlug formuly molekularnej.

2. Sipc^ób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na powierzchnie wyrobów ceramicznych nanosi »ie warstwe szkliwa tworzaca wzór, nastepnie war¬ stwe szkliwa o jednolitej barwie i jeszcze jedna warstwe szkliwa tworzaca wzór.