RU2191763C2

RU2191763C2 - Glaze slip

Info

Publication number: RU2191763C2
Application number: RU2000126212A
Authority: RU
Inventors: Д.Л. Зубер; Л.Л. Масленникова; Л.Б. Сватовская; Н.А. Бабак; Н.П. Чибисов; Ю.Е. Жеско; И.В. Семенникова
Original assignee: Санкт-Петербургский государственный университет путей сообщения
Priority date: 2000-10-18
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2002-10-27

Abstract

FIELD: ceramic materials. SUBSTANCE: slip comprises the following components, wt.%: magnesium-containing leadless frit, 59.4-59.7; white burning clay, 0.3-0.6; acid flows from steel etching bath and chrome cover removal, 5-10; water, the balance. Proposed glaze slip can be used in ceramic industry for grazing brick, tale, majolica to obtain leadless cover of brown and green color. EFFECT: diminished thickening of slip in storage, decreased temperature of glaze cover maturation, utilization of industrial waste. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области керамических материалов, в частности к керамическим цветным магнийсодержащим бессвинцовым глазурям коричневой и зеленой гаммы, применяемым для глазурования кирпича, плитки, майолики. The invention relates to the field of ceramic materials, in particular to ceramic colored magnesium-containing lead-free glazes of brown and green, used for glazing brick, tile, majolica.

Глазурный шликер получают путем совместного помола фритты с мельничными добавками, которые добавляют при помоле вместе с водой для стабилизации шликера, чтобы он не расслаивался в процессе хранения и нанесения глазури на изделия, а также и для улучшения реологических свойств. Вода добавляется до достижения влажности глазурного шликера 39-45%. Известны составы, когда в качестве мельничных добавок применяют беложгущиеся глины, каолин, бентонит, КМЦ (натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы) (см. Ю.Г.Штейнберг, Э.Ю.Тюрн. Стекловидные покрытия для керамики. - Л.: Стройиздат, 1989, с. 90). The glaze slip is obtained by co-grinding the frit with mill additives, which are added during grinding with water to stabilize the slip so that it does not delaminate during storage and coating on the product, as well as to improve rheological properties. Water is added until the moisture content of the glaze slurry reaches 39-45%. Compositions are known when white-burning clays, kaolin, bentonite, CMC (sodium salt of carboxymethyl cellulose) are used as mill additives (see Yu.G. Shteinberg, E.Yu. Turn. Glassy coatings for ceramics. - L .: Stroyizdat, 1989, p. 90).

Недостатками известных масс является высокое содержание (5-8 мас.%) глинистого компонента, применяемого для обеспечения устойчивости глазурного шликера, что ухудшает зеркало покрытий и повышает температуру созревания глазури. Применение КМЦ в качестве мельничной добавки также часто приводит к таким дефектам поверхности, как "сборка", "наколы". При получении цветных глазурей при помоле добавляют пигмент в количестве 5-10%, который является дорогим и дефицитным компонентом. The disadvantages of the known masses is the high content (5-8 wt.%) Of the clay component used to ensure the stability of the glaze slip, which worsens the coating mirror and increases the ripening temperature of the glaze. The use of CMC as a mill additive also often leads to surface defects such as “assembly”, “pricking”. When obtaining colored glazes during grinding, pigment is added in an amount of 5-10%, which is an expensive and scarce component.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому составу является состав глазурного шликера, описанный в книге Труды института. Научные исследования по повышению качества продукции строительной керамики. - М.: Ниистройкерамика, 1979, с. 39. The closest in technical essence to the claimed composition is the composition of the glaze slip described in the book Proceedings of the Institute. Scientific research to improve the quality of products of building ceramics. - M.: Niistrokeramika, 1979, p. 39.

Известный состав содержит фритту, воду и в качестве мельничных добавок глину и поваренную соль при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Фритта бессвинцовая магнийсодержащая - 58,2
Глина беложгущаяся - 1,8
Натрий хлористый - 0,12
Вода - Остальное
Известный состав содержит достаточно большое количество глинистого компонента, что приводит к повышению температуры обжига изделий. Глазурный шликер сильно загустевает при хранении, а при получении цветной глазури коричневой и зеленой гаммы требует введения большого количества дорогостоящего пигмента (5-10% от общей массы сухого вещества).The known composition contains frit, water and as mill additives clay and salt in the following ratio, wt.%:
Lead Free Magnesium Frit - 58.2
White clay - 1.8
Sodium chloride - 0.12
Water - Else
The known composition contains a sufficiently large amount of clay component, which leads to an increase in the firing temperature of the products. The glaze slip significantly thickens during storage, and when obtaining colored glaze of brown and green colors it requires the introduction of a large amount of expensive pigment (5-10% of the total dry matter weight).

Настоящее изобретение направлено на создание нового глазурного шликера с меньшей загустеваемостью при хранении, с более низкой температурой созревания глазурного покрытия, при одновременной утилизации промышленных отходов. The present invention is directed to the creation of a new glaze slurry with less thickening during storage, with a lower ripening temperature of the glaze coating, while recycling industrial waste.

Поставленная задача достигается тем, что в глазурный шликер, содержащий бессвинцовую магнийсодержащую фритту и беложгущуюся глину, дополнительно вводятся отходы гальванического производства - кислые стоки из ванн травления стали и снятия хромового покрытия. This object is achieved by the fact that in the glaze slip containing lead-free magnesium-containing frit and white-burning clay, galvanic production wastes are additionally introduced - acidic effluents from the steel pickling baths and removing the chrome coating.

Указанные ингредиенты взяты в следующих соотношениях, мас.%:
Фритта бессвинцовая магнийсодержащая - 59,4-59,7
Глина беложгущаяся - 0,3-0,6
Кислые стоки из ванн травления стали и снятия хромового покрытия - 5-10
Вода - Остальное
Кислые стоки из ванн травления стали и снятия хромового покрытия являются отходом от производства гальванических работ и представляют собой водный раствор НСl с ионами Cr⁺³, Fe⁺³, Cu⁺² с рН 0,1-0,2, содержащий ионы Сr⁺³ не менее 250 г/л, ионы Fe⁺³ не более 10 г/л, ионы Сu⁺² не более 5 г/л.These ingredients are taken in the following proportions, wt.%:
Lead-free magnesium-containing frit - 59.4-59.7
White clay - 0.3-0.6
Acid drains from steel pickling and chrome plating baths - 5-10
Water - Else
Acid drains from steel pickling and chrome plating bathtubs are a waste of galvanic work and are an aqueous solution of HCl with ions Cr ⁺³ , Fe ⁺³ , Cu ⁺² with a pH of 0.1-0.2, containing ions of Cr ⁺³ no less than 250 g / l, Fe ⁺³ ions no more than 10 g / l, Cu ^{+ 2} ions no more than 5 g / l.

На дату подачи заявки, по мнению авторов и заявителя, заявляемый состав глазурного шликера неизвестен и данное техническое решение обладает новизной. At the filing date, according to the authors and the applicant, the claimed composition of the glaze slip is unknown and this technical solution is novel.

Заявляемая совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, которое позволяет получить технический результат. The inventive combination of essential features exhibits a new property, which allows to obtain a technical result.

Совместное присутствие водного раствора НСl с ионами Сr⁺³, Fe⁺³, Cu⁺³, глины и фритты оказывает коагулирующее действие на газурный шликер. Уменьшение загустеваемости шликера можно объяснить блокировкой реакционной способности катиона Mg⁺², растворяющегося из фритты, к образованию оксидных цепочек под влиянием кислой среды. Водный раствор НСl с ионами Cr⁺³, Fe⁺³, Cu⁺² оказывает каталитическое действие на реакционную способность компонентов, что способствует снижению температуры созревания глазурного покрытия.The combined presence of an aqueous solution of Hcl with ions of Cr ⁺³ , Fe ⁺³ , Cu ⁺³ , clay and Frits has a coagulating effect on the gaseous slip. The decrease in the thickening of the slip can be explained by the blocking of the reactivity of the Mg ^{+ 2} cation, which dissolves from the frit, to the formation of oxide chains under the influence of an acidic medium. An aqueous solution of Hcl with ions of Cr ⁺³ , Fe ⁺³ , Cu ⁺² has a catalytic effect on the reactivity of the components, which helps to reduce the ripening temperature of the glaze coating.

Оптимальное содержание кислых стоков в глазурном шликере 5-10%. При уменьшении содержания кислых стоков менее 5% не обеспечивается нормальное "подвешивание" частиц фритты. При увеличении свыше 10% происходит ухудшение реологических свойств глазурного шликера, в частности текучести. The optimum content of acidic effluents in the glaze slip is 5-10%. With a decrease in acidic wastewater content of less than 5%, normal "suspension" of Frit particles is not ensured. With an increase of over 10%, the rheological properties of the glaze slip, in particular fluidity, deteriorate.

Содержание глины в глазурном шликере свыше 0,6% ведет к увеличению загустеваемости глазурного шликера и повышению температуры созревания глазурного покрытия, а уменьшение менее 0,3% - к ухудшению стабильности шликера. The clay content in the glaze slip of more than 0.6% leads to an increase in the thickening of the glaze slip and an increase in the ripening temperature of the glaze, and a decrease of less than 0.3% leads to a decrease in the stability of the slip.

Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод, что предлагаемый состав глазурного шликера явным образом не следует из уровня техники, и вся совокупность существенных признаков проявляет новое свойство, позволяющее достичь указанный технический результат, т.е. изобретение соответствует критерию охраноспособности - "изобретательский уровень". Considering the above, it can be concluded that the proposed composition of the glaze slip does not explicitly follow from the prior art, and the whole set of essential features exhibits a new property that allows achieving the specified technical result, i.e. The invention meets the eligibility criteria - "inventive step".

Заявляемое изобретение соответствует критерию "промышленная применяемость", т.к. оно может быть использовано в промышленном изготовлении глазурных шликеров коричневой и зеленой гаммы с меньшей загустеваемостью при хранении и с более низкой температурой созревания глазурного покрытия. The claimed invention meets the criterion of "industrial applicability", because it can be used in the industrial manufacture of brown and green glaze slurries with lower thickening during storage and with a lower ripening temperature of the glaze.

Пример конкретного выполнения. Глазурный шликер приготавливают следующим образом. Отдозированную фритту (Ц-4 ТУ 2365-009-23369647-99) и латненскую беложгущуюся глину заливают водным раствором НСl с ионами Cr⁺³, Fe⁺³, Cu⁺² вместо части воды (5%), которую добавляют до достижения влажности 45%. Все компоненты подвергают мокрому помолу в шаровой мельнице в течение 40 ч. При получении глазурного шликера зеленой и коричневой гаммы добавляют пигмент, содержание которого снижают на 50%.An example of a specific implementation. The glaze slip is prepared as follows. The dosed frit (C-4 TU 2365-009-23369647-99) and the white-cured Latn clay are poured with an aqueous HCl solution with ions Cr ⁺³ , Fe ⁺³ , Cu ⁺² instead of the part of water (5%), which is added until humidity 45 % All components are wet milled in a ball mill for 40 hours. Upon receipt of the green and brown glaze slip, pigment is added, the content of which is reduced by 50%.

Характеристика глазурного шликера представлена в таблице. The characteristic of the glaze slip is presented in the table.

Анализ данных таблицы показывает, что предлагаемый состав обеспечивает получение глазурного шликера, у которого снизился коэффициент загустеваемости на 23% и температура созревания глазурного покрытия на 50^oС.Analysis of the data in the table shows that the proposed composition provides the glaze slurry, which decreased the coefficient of thickening by 23% and the ripening temperature of the glaze by 50 ^o C.

При получении глазурного шликера используется побочный продукт гальванического производства, что благоприятно сказывается на экологической обстановке, а также снижает себестоимость продукции. Кроме того, при использовании кислых стоков с ионами Сr⁺³ Fe⁺³, Cu⁺² возникает попутный эффект при получении глазурных шликеров зеленого и коричневого цвета - экономия на 50% дорогостоящих пигментов.Upon receipt of the glaze slip, a by-product of galvanic production is used, which favorably affects the environmental situation and also reduces the cost of production. In addition, when using acidic effluents with Cr ⁺³ Fe ⁺³ , Cu ⁺² ions, a side effect occurs when obtaining green and brown glaze slurries - saving up to 50% of expensive pigments.

Claims

Glaze slip containing lead-free magnesium-containing frit and white clay, characterized in that it additionally contains acidic effluents from the steel pickling baths and removing the chrome coating in the following ratio, wt.%:
Lead-free frit, magnesium-containing - 59.4-59.7
White clay - 0.3-0.6
Acid drains from steel pickling and chrome plating baths - 5-10
Water - Rest