Маса для одержання склоемалевих покриттів оливкового кольору

Маса для одержання склоемалевих покриттів оливкового кольору, яка містить фриту, вогнетривку глину, воду, забарвлюючу добавку, яка відрізняється тим, що як забарвлюючу добавку вона містить водний розчин композицій солей хрому та кобальту при наступному співвідношенні компонентів, мас. ч.: фрита 100,0, вогнетривка глина 5,0-7,0, вода 40,0-50,0, солі хрому 0,02-0,16, солі кобальту 0,41-0,776, причому солі хрому вибирають з групи, яка містить: Cr2(SO4)3.6H2O, СrС13.6Н2О, . Cr(NO3)3 9H2O, K2Cr 2O7 , а солі кобальту вибирають з групи, яка містить: CoSO4.7H2O, СоС12.6Н2О, Со(NO3)2.6Н2О. Зап роп оно вани й вин а хід відн оси ть ся до складі в ем але ви х сусп енз ій кольорових безфтористи х покриттів для сталевих виробів господарчо-побутового і те хнічного призначення, За основу, для одержання покриттів, призначених для за хисту мета лу від корозії, використовують в основному фрити, що містять оксиди SiO2, АІ2О3, В2О3, Na2O, K2O, MgO, P2 O5, TiO2, ZrO2, CaO, Li 2O, Cr2O3, CuO та ін., які вводять до шлікерної маси. Відома емаль стійко го таба чн ого за бар влення , яка по ряд з осн овними оксидами містить Fe2 O3 , ZnO, Cr2 O3 [А. с. 1413065 (СССР) МІЖ 4 С 03 С 8/08 , Емаль, БВ №10, 1988]; з метою скорочення часу варіння та отримання покриття табачно го кольоруемаль вміщує, мас. %: 23,0-27,0 SiO 2; 6,0-10,0 А1 2О 3; 14,0-19,0 В2О 3; 5,0-7,0 Р2О5 ; 16,0-18,5 Na 2O; 6,0-8,4 ТіО2; 1,5-2,5 Сг2О3; 3,5-6,0 ZnO; 3,2-6,5 CaO; 1,3-3,5 Mg O; 1 ,5-3 ,0 Мn О2 [А. с. 1458336 (СССР)МПК 4 С 03 С 8/08 , Емаль, БВ№6, 1989]; з ме то ю о де ржа нн я п окр и тті в беже во го і жо вто го ко ль ор і в та з ниж ен ня температури варки фрити, глазур додатково вміщує ТіО2 і МnО при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: 46,79-50,64 SiO2; 15,47-16,71А12О 3; 3 ,35-3,63 Fe2O 3; 2,36-2,55 CaO; 9,76-10,63 Na2 O; 6 ,38-6,90 К2О; 8,84-1 5 ,8 1 Ті О 2 ; 0 ,08 -0 ,1 Мn О [А. с. 1 8214 49 (СС СР)МПК 5 С 03 С 8 /02 , Г л уха глазур, БВ №22,1993]; емаль, яка містить, мас. %: 36,5 SiO2; 20,0 В2О3; 17,7 ТіО2; 13,5 Na2O; 2,4 Р2О5; 3,9 ZnO; 6,0 Na2SiF6 для отримання світлозеленого кольору додатково вміщує1 ,4 4 C u O та 0 ,96 N i O [А. с. 18 476 (Н РБ) МІЖ 4 С 0 3 С 7 /00 , Си лика тные титановые эмали, окрашенные в кремовый и бледно-зеленый цвета, БИ №11,1980]. Однак, зазначені світлозабарвлені емалі мають ряд недоліків: - обмежений спектр колірної гами; - нестабільність колірних характеристик покриттів в температурному ін тервалівипалу (яскравість, чистота кольору, колірний тон); - значні витрати матеріальних і енергетичних ресурсів, наслідком яких є високасобівартість емальованих виробів; - наявність у складі емалі токсичних сполук (фтор у та ін.). (19) UA (11) 81373 (13) C2 (21) a200610649 (22) 09.10.2006 (24) 25.12.2007 (72) БІЛИЙ ЯКІВ ІВАНОВИЧ, U A, КИСЛИЧНА РАЇС А ІВАНІВНА, UA, Н АУМЕНКО СВІТЛАНА ЮРІЇВНА, U A, НАГОРН А ТЕТЯНА ІВАНІВНА, U A (73) УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКОТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA (56) UA 27113 C2, 30.06.1995 UA 52310 C2, 16.12.2002 EP 0362136 A2, 19.09.1989 DE 2104218, 03.08.1972 UA 53214 C2, 15.01.2003 SU 1576504 A1, 07.07.1990 US 4006279 A, 01.02.1977 JP 57051152 A, 25.03.1982 3 81373 Найбільш близькою до винаходу, що заявляється, за технічною сутністю й результатом, що досягається, є емаль, що включає оксиди SiO2, TiO2, В2Оз, Аl2Оз, Na2O, K2O, MgO, Р2О 5 [Патент №53213 Україна, МІЖ С 03 С 8/00, Маса для одержання склоемалевих покриттів салатних тонів, Бюл. №9, 2005 - (прототип)]. Шлікерна маса для отримання салатного покриття має наступний склад, мас. ч. : фри та 100,0; глина 5,0; електроліт 0,1-0,2, вода і один компонент із гр упи CuSO4·5H2O, CuCl2·2H2O, Cu(NO3)2·6H2O 2,4-5,0. Недоліками прототипу є: - значний вміст ТіО2 у складі фри ти, що обумовлює вузький інтервал стабільності кольору салатних покриттів; - додаткове введення електролітів для забезпечення необхідних реолого-технологічних властивостей емалевих суспензій; - обмежена колірна гама покриттів. За да че ю ви на хо ду є вдоск он а ле ння ма си для о де ржан ня без фто ри сти х -г малотитанових світлозабарвлених емалевих покриттів оливкового кольору зі стабільними оптико-колірними характеристиками в широкому температурному інтервалі випалу (800-860°С), які дадуть можливість розширити колірну палітру ви р обі в го сп о да р чо -п обуто во го і те хн і чн о го п ри зна чен ня за р а хун о к використання композицій забарвлюючих компонентів, зекономити матеріальні і енергетичні ресурси завдяки застосуванню нового способу їх одержання, який баз уєть ся н а п ро ті ка н ні а дсо р бці й н и х та і о н оо бмі нн и х п р о ц е сі в в гли но вмі щуючи х е м але ви х суспе нз ія х на о сно ві одні єї без фто р исто ї малотитанової фрити. Поста влена задача вирі шується відомою масою, що включа є мало ти тан ову фр и ту, во гне три вк у глин у, во ду та з абар влюючу доба вк у, яка ві дпо ві дно до винаходу в якості забарвлюючої добавки місти ть розчини солей хром у і кобальту при наступному співвідношенні компонентів, мас. ч.: Фрита 100,0 Вогнетривка глина 5,0-7,0 Вода 40,0-50,0 Солі хрому: Cr2(SO4)3·6H2O, СгС13·6Н2О, Cr(NO3)3·9H2O, К2Сг2O7 (0,02-0,16);Солі кобальту: CoSO4·7H2O, СоС12·6Н2О, Co(NO3)2·6H2O (0,41-0,776). Розроблений склад компонентів у склоемалі забезпечує необхідну хімічну стійкість фри ти , підви щує її легкопла вкість , а понижена кількість діоксиду титану надає можливість більш широко використовувати фриту для одержання світлозабарвлених покриттів, які відповідають вимогам стандартів до зовнішніх покриттів. В табл.1 наведені склади малотитанових фрит, які можуть бути використані, як базові. 4 П ро тот ип 1 2 3 Н о ме ри с кл адів SiO2 19,5 13, 0 13, 0 13,3 16, 9 16, 9 16,9 17,2 3,0 5,0 6,0 6Д Для одержання широкої гами оливкових покриттів застосовують промислові солі, що містять забарвлюючі катіони кобальту (Со2+) та хрому (Сг3+), які додають на помел фрити у вигляді водних розчинів композицій зазначених солей у відповідних співвідношеннях без використання лужних електролітів. Як суспендуючу добавку з астосо вують во гне три вк у глин у. Іо нне з аба р вленн я ск ло тар у з дій сн юєть ся за рахунок про тікання адсорбційних і іонообмінних процесів в си стемі фри та-глина-сіль-вода та випалу висушених покриттів при температурі 800860°С. Рецепти мас представлені в табл.2. Рецепти заявлених мас не 1100 м Назва матеріалів Фрита№1 Фрита №2 Фрита №3 NaCl KNO3 вогнетривка глина CuSO4·5H2O CoSO4·7H2O СоС12·6Н2О Co(NO3)2·6H2O Cr2(SO4)3·6H2O CrCl3·6H2O Cr(NO3)3·9H2O К2Сr207 Вода Прототип 100,0 0,1 0,1 7,0 2,4 40,0 1 2 3 100,0 100,0 100,0 7,0 7,0 7,0 Водні розчини солей кобальту і хр 0,75 0,49 0,63 0,1 0,775 0,106 40,0 40,0 40,0 Суміш складових компонентів розмелюють у фарфоровому млині протягом 50-65 хвилин; одержан у суспензію проці джують через си то 02, нан ося ть на попередньо заґрунтовані зразки. Отримані покриття сушать при температурі 100ºС з послідуючим випалюванням в інтервалі температур 770-860ºС. На основі заявлених мас одержані світлозабарвлені покриття широкої гами оливкових кольорів з наступними оптико-колірними характеристиками, які наведені у табл.З. Оптико-колірні характеристики оливкових покриттів на Характеристики покриттів Н ай м ену в ан ня ко м по н ен тів 40, 0 41, 5 40, 5 40, 3 X Хімічний склад фрит, мас. % 770°С Y ТіО2 В2О3 Аl2О3 Na2O Z К2О Од. вим. Н Прототип 1 2 3 Таблиця 1 Координати кольору: 63,35 35,66 40,37 39,8 63,75 33,17 37,47 37,3 24,31 Р2О5 10,26 11,57 11,6 Mg O 5 800°С 830°С 860°С Координати колірності: КДзВ КДВ Яскравість Чистота кольору Колірний тон X Y Z X Y Z X Y Z 81373 6 63,74 38,51 45,50 42,32 47,02 41,58 64,48 36,09 42,53 40,33 44,27 39,03 24,07 11,39 13,53 12,37 12,79 13,05 63,82 42,43 48,73 43,22 46,87 42,57 64,26 39,84 44,82 40,32 44,11 40,04 23,66 12,86 14,32 11,93 12,03 12,62 65,08 41,58 47,87 41,31 46,26 41,51 64,54 38,85 44,28 38,36 42,67 38,75 23,11 12,10 13,60 10,96 11,28 11,55 Характеристики покриттів (випалених при температурі 830°С) х 0,421 0,4460 0,4518 0,4452 0,4549 0,4469 0,423 0,4187 0,4154 0,4244 0,4281 0,4204 y % 78 79 80 81 87 87 % 37,43 43,28 38,91 42,98 38,64 % 64,26 39,8 44,8 40,3 44,1 40,0 % 10 7 8 15 20 15 нм 506 564 578 575 580 571 За результа тами визначення оптико-колірних характеристик покриттів встановлено, що вони, на відміну від прототипу, мають більш широку гаму якісних оливко ви х покри тті в (колірн ий тон зна ходи ть ся в межа х 56 4-58 2нм), ви щі показники блиску і чисто ти кольору в широкому інтервалі температур випалу (60-70°С). З аналізу приведених даних слідує, що заявлені маси, які містять вище вказані компоненти, сприяють одержанню покриттів оливкових кольорів з необхідними оптичними і колірними характеристиками. Розро бле ні ма си випр обувані й запр опоно ва ні для вп ро ва дження на пі дпр иєм ства х Укра їн и по виро бни цтву ема льо ва ни х вир обі в господар чо -побутового і технічного призначення. 45,34 42,33 12,48 45,28 42,21 12,38 44,29 41,24 11,54 62,54 57,43 16,77 64,01 58,47 16,18 63,68 57,94 15,33 0,4553 0,4228 92 41,68 42,2 17 578 0,4619 0,4212 93 56,42 58,5 19 582