Емаль

Емаль, яка містить оксиди силіцію (IV), титану (IV), натрію, калію, яка відрізняється тим, що до 3 Na2O K2О Li2O Аl2О3 SnO2 CaO SrO Cr2O3 Fe2O3 ZnO 65707 2,0-3,0 2,0-4,0 3,0-5,0 4,0-6,0 3,0-5,0 1,0-3,0 4,0-6,0 1,0-3,0 3,0-4,0 8,0-10,0. Ця емаль має достатньо високу водостійкість 2 (0,028-0,040 мг/см ), але дані про дію мікроорганізмів на поверхню емалі відсутні. Відома водостійка емаль для титану і його сплавів (а. с. СССР № 656994, кл. С03С 7/00, опубл. 15.04. 1979), яка складається з таких компонентів, в мас. %: SiO2 Na2O ТіO2 Сr2О3 Со2О3 Ni2O3 Fe2O3 61,0-70,0 14,0-18,0 7,5-11,5 1,7-2,9 1,5-2,5 0,5-1,0 2,5-3,5. Ця емаль має специфічне призначення (для титану) і її використання для захисту звичайної сталі недоцільне. За найближчий прототип і базовий склад корисної моделі для використання в комунальному господарстві приймається водостійке покриття за а. с. СССР № 833610, кл. С03С 7/00, опубл. 30.05. 1981), що має склад, в мас. %. SiO2 Na2O ТiO2 Со2О3 Ni2O3 Fe2O3 K2О 61,0-70,0 7,5-9,5 10,0-12,0 1,0-2,0 0,25-1,0 2,25-3,5 9,0-11,0. Зазначена емаль має такі властивості: температура плавлення, °C оптимальна температура випалювання, °C 2 водостійкість, мг/см 6 2 модуль пружності, Е-10 кгс/см 1310-1330 840-860 0,10-0,15 0,34-0,42. Ця емаль має досить задовільний комплекс параметрів, однак має невикористані резерви з покращення технологічності, хімічної стійкості (во 4 достійкості, а також кислото- й лужностійкості). Крім того, для неї повністю відсутні дані зі стійкості до мікробіологічних організмів. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити відомий склад емалі шляхом зміни кількісного та якісного складу, який забезпечує одержання кислото-лужностійкого, більш технологічного покриття з підвищеною водостійкістю і стійкістю до дії мікробіологічних організмів (біологічна стійкість). Технічний результат, який отримується від корисної моделі: - забезпечення біологічної стійкості емалі; а також: - покращення технологічності емалі, - покращення хімічної стійкості емалі (водостійкість, кислото- і лужностійкість). Такі параметри вимагають екстремальні умови експлуатації обладнання в комунальному господарстві. Для вирішення зазначеної задачі в емаль, яка містить оксиди силіцію (IV), титану (IV), натрію, калію, згідно з корисною моделлю, вона додатково містить оксиди літію, цинку, бісмуту (III) і магнію при наступному співвідношенні (мас. %): SiO2 ТiO2 Na2O K2О Li2O ZnO Ві2О3 MgO 61,6-73,0 5,5-7,4 3,0-4,9 1,4-2,9 9,2-11,0 4,0-6,0 2,6-3,8 1,3-2,4. Уведення Li2O, Ві2О3 у зазначених межах дозволяє синтезувати емаль з високою біологічною стійкістю. +1 +3 Попадання іонів Li і Ві в комунальні стоки при експлуатації емалі зменшує кількість колонієутворюючих одиниць (КУО/мл) в 2 рази. При зниженні вмісту Li2O і Вi2О3 ефект біологічної стійкості емалі значно менший, а при виході за верхні межі він уповільнюється і розширювати їх недоцільно. Співвідношення кількості ZnO і MgO зберігає технологічні властивості емалі та її хімічну стійкість. Вихід за нижні межі ZnO і MgO робить емаль тугоплавкою, й різко падає її водостійкість і лужностійкість; підвищення вмісту оксидів ZnO і MgO зберігає технологічність, але різко погіршує кислотостійкість. Прикладом здійснення корисної моделі, що пропонується, є емалі, склад яких наводиться в таблиці 1. 5 65707 6 Таблиця 1 Хімічно- і бактеріальностійкі емалі Компоненти емалі SiO2 ТіО2 Na2O K2О Li2O ZnO Ві2О3 MgO Склад "а" 61,6 7,4 4,9 2,9 11,0 6,0 3,8 2,4 Склад компонентів, у мас. % Склад "б" Склад "в" Склад "г" 67,7 73,0 75,5 6,2 5,5 5,0 4,0 3,0 2,6 2,1 1,4 1,2 10,0 9,2 9,0 5,0 4,0 3,5 3,2 2,6 2,2 1,8 1,3 1,0 Склади "г" і "д" показані як склади емалі, які виходять за межі корисної моделі, що пропонується, склади "а", "б" і "в" - межі, що заявляються. Для приготування емалей використовувались сировинні матеріали, які допущені вітчизняною промисловістю в строгому співвідношенні з документацією. Кремнезем (SiO2) вводили з кварцовим піском, Na2O - через соду, Li2O - з літій карбонатом, ZnO через цинк оксид, ТіО2 - через титан (IV) оксид, K2О - через калій карбонат, Ві2О3 - через бісмут (III) оксид, MgO - через магній карбонат. Варка емалі проводилась в газовій печі в шамотних тиглях при температурі 1330 °C протягом 3,5 години з подальшою грануляцією на воду. Склад "д" 59,3 7,7 5,2 3,2 11,5 6,4 4,1 2,6 Емаль наносили на попередньо заґрунтовану сталеву поверхню за звичайною технологією емалювання. Пропоновані емалі характеризуються такими властивостями: оптимальна температура 820-835 °C випалювання бактеріальна стійкість 32-58 КУО/мл 2 водостійкість 0,039-0,080 мг/см 2 кислотостійкість 0,035-0,045 мг/см 2 лужностійкість 0,30-0,45 мг/см . Фізико-хімічні й технологічні властивості порівнювальних емалей вказані в таблиці 2. Таблиця 2 Властивості емалей Найменування емалей Емаль "а" Емаль "б" Емаль "в" Емаль за а. с. № 833610 Емаль "г" Емаль "д" Оптимальна темпеВодостійкість, Кислотостійкість, Лужностійкість, Бактеріальна стійратура випалюван2 2 2 мг/см мг/см мг/см кість, КУО/мл ня, °C 820 0,039 0,045 0,30 32 825 0,065 0,039 0,38 40 835 0,080 0,035 0,45 58 контрольна проба 840-860 0,10-0,15 115 850 0,23 0,036 0,50 71 820 0,10 0,057 0,32 30 Емалі відповідають технічному рівню і є промислово-придатними. Температуру випалювання, кислотостійкість, лужностійкість і водостійкість визначали за ОСТ 26-94-1-70. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Бактеріальну стійкість емалей (колонієутворюючі одиниці в 1 мл, КУО/мл) визначали за стандартом ГОСТ 30518-97. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601