Емалевий шлікер для одержання безфтористих покриттів салатного кольору

Реферат: Винахід належить до складів емалевих шлікерів для одержання безфтористих покриттів салатного кольору, які можуть бути використані при емалюванні сталевого посуду та інших виробів господарчо-побутового призначення. Емалевий шлікер містить безфтористу фриту системи SіO2 - R2О - RO - R2O3 - Р2О5, вогнетривку часів-ярську глину, KСl, воду, гідрат сульфату алюмінію, дигідроортофосфат амонію, зелений пігмент. Винахід забезпечує одержання щільних покриттів салатного кольору з високим ступенем блиску та стабільними колірними показниками при низькій температурі випалу - 780-800 °С. UA 102489 C2 (12) UA 102489 C2 UA 102489 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Запропонований винахід належить до складів емалевих шлікерів, що можуть бути використані при емалюванні сталевого посуду та інших виробів господарчо-побутового призначення, які отримують відомими способами шлікерної технології: занурюванням, обливом та пульверизацією. Відома емаль для антикорозійних захисних покриттів, зокрема для забарвлених склопокриттів на сталеві вироби господарчо-побутового призначення, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: 44,05-65,58 SiO2; 0,35-8,89 ZrO2; 9,26-35,32 ТiO2; 1,69-5,93 2 CaF2; 7,42-17,28 Na2O; 0,21-4,54 Li2O; 0,2-0,59 Cr2O3 [А.с. 586136 (СССР) МКИ СО3С 7/04, Эмаль /Л.Г. Ходский, Э.Э. Мазо, Л.К. Ушаков, Л.А. Куракевич, А.И. Бразговская, B.C. Каминская. - №1878036 / 29-33; заявл. 02.02.73; опубл. 30.12.77, Бюл. № 48]. Недоліками цієї емалі є: - висока температура випалу покриттів (850 С); - значний вміст дорогокоштуючого Li2O (до 4,54 мас. %); - високий вміст глушників (ТіО2 до 35,32 мас. % та ZrO2 до 8,89 мас. %), Відома безфториста титанова фрита, що включає оксиди SiO2, В2О3, ТiO2, Аl2О3, Ка2О, К2О, MgO, Р2О5 при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: 40,0-43,8 SiO2; 15,6-16,9 В2О3; 16,0-19,5 ТiO2; 3,0-9,0 Аl2О3; 13,0-16,0 Na2O; 0,1-3,0 К2О; 1,4-1,6 MgO; 0,1-3,0 Р2О5 [Патент №51109 А Україна, МПК С03С 8/00, С23Д 5/02, Спосіб одержання світлозабарвлених емалевих покриттів на сталі /Я.І. Білий, С.М. Пономарчук, С.Ю. Науменко, Р.І. Кислична (Україна); №2002010105; заявл. 03.01.02; опубл. 15.11.02, Бюл. №11.-2с]. Недоліками винаходу є: - значний вміст ТіО2 у складі емалі, що сприяє зниженню інтенсивності кольору при одержанні заглушених світлозабарвлених покриттів; - нестабільність колірних показників покриттів в температурному інтервалі випалу (760800~830-860 °C; - складність приготування емалевої суспензії. Відомий емалевий лікер, який готують з малотитанової фрити (до складу якої входять оксиди: кремнію, титану, алюмінію, бору, натрію, калію, магнію, фосфору), вогнетривкої глини та забарвлюючої добавки у вигляді композицій солей металів змінної валентності: хрому, кобальту, міді, нікелю, марганцю, заліза [Патент №83288 А Україна, МПК С03С 8/02, С03С 8/12, С03С 8/20, Спосіб одержання світлозабарвлених емалевих покриттів на сталі /Я.Л. Білий, Р.І. Кислична, С.Ю. Науменко, Т.І. Нагорна (Україна); №а 200610189, заявл. 25.09.06, опубл.25.06.08, Бюл. №12.-4с.]. - Недоліками відомого винаходу є: - підвищена температура випалу емалевих покриттів (800-860 С), - складність приготування емалевих суспензій, яка полягає в додатковій операції, тобто, розчиненні солей у воді з наступним введенням їх у млин; - необхідність додаткового коригування шлікерів для поліпшення їх реологічних властивостей. Найбільш близькою до винаходу, що заявляється, за технічною суттю і результатом, що досягається, є емаль, що включає безфтористу фриту системи SіO2-R2O-RO-R2O3 - Р2О5, суспендуючу добавку (вогнетривку глину), електроліт, воду та один компонент із групи: CuSO 45H2O, CuCl2-2H2O, Cu(NO3)2-3H2O при наступному співвідношенні компонентів емалевого шлікеру, мас. ч.: 100,0 фрита; 5,0-9,0 вогнетривка глина часів-ярська; 0,1-0,2 електроліт; 40,050,0 вода; 2,4-5,0 один компонент із групи: CuSO4•5H2O, CuCl2•2H2O, Сu(NO3)2•3Н2О [Патент №53213 Україна, МПК СОЗС 8/00, Маса для одержання склоемалевих покриттів салатних тонів / Я.І. Білий, С.М. Пономарчук, С.Ю. Науменко, Р.І. Кислична, І.В. Собченко (Україна); №2002042730; заявл. 05.04.02; опубл. 15.09.05, Бюл. №9.-4с. - прототип]. Недоліками прототипу є: - підвищена температура випалу емалевих покриттів (оптимальна -820 С); - недостатня щільність склошару; - відносно низькі показники чистоти кольору. Поставлена задача досягається тим, що відомий шлікер, який включає безфтористу фриту системи SiO2-R2O-RO-R2O3 - Р2О5, вогнетривку часів-ярську глину, КСl та воду, відповідно до винаходу, він додатково містить сульфат алюмінію (гідрат), дигідроортофосфат амонію та зелений пігмент при наступному співвідношенні компонентів, мас. ч.: фрита 100,0 глина часів-ярська 5,0-6,0 КСl 0,1-0,3 Al2(SO4)3•18H2O 0,01-0,05 1 UA 102489 C2 5 10 NH4H2PO4 0,025-0,100 зелений пігмент 2,0-4,5 вода 43,0-46,0. Як основу використовують безфтористу титанову фриту, яка містить вказані компоненти при наступному їх співвідношенні, мас. %: 40,31-41,5 SiO2; 16,9-17,24 В2О3; 13,0-13,27 ТiO2; 5,0-6,12 Аl2О3; 13,0-14,3 Na2O; 3,0-3,06 K2О; 0,6-2,6 MgO; 5,0-5,1 Р2О5. Для отримання безфтористої фрити використовують такі сировинні матеріали: пісок кварцовий, борну кислоту, діоксид титану, глинозем, кальциновану соду, натрієву та калієву селітри, оксид магнію, триполіфосфат натрію. Варку емалей проводять при температурі 12501260 С протягом 58-60 хвилин. Випал покриттів проводять в інтервалі 780-800 С. Приводимо приклад конкретного виконання винаходу, що пропонується. Безфтористі емалеві покриття салатного кольору отримують приготуванням шлікеру, що включає фриту системи SiO2-R2O-RO-R2O3-P2O5, вогнетривку глину, електроліт, пігмент, воду та нанесенням його на заґрунтовану поверхню з наступним сушінням та випалом. Емалеві шлікери готують за наступними рецептами (табл. 1). Таблиця 1 Склади емалевих шлікерів, мас. ч. Компоненти Безфториста фрита Глина часів-ярська КСl Al2(SO4)3•18H2O NH4H2PO4 NaCl ΚΝΌ3 CuSO4•5H2O Зелений пігмент Н2О мл 15 20 Прототип 100,0 5,0 0,1 0,1 3,5 500 Номери емалевих шлікерів 1 2 3 4 100,0 100,0 100,0 100,0 5,0 5,0 6,0 6,0 0,2 0,2 0,1 0,1 0,025 0,01 0,02 0,05 0,025 0,05 0,1 0,05 5 100,0 5,0 0,2 0,025 0,1 6 100,0 5,0 0,3 0,05 0,1 2,0 43,0 4,0 45,0 4,5 46,0 2,5 45 0 3,0 45 0 3,5 46,0 До складу запропонованих емалевих шлікерів входить незначна кількість керамічного пігменту (2,0-4,5 мас. ч.) в порівнянні з використанням останніх у виробничих умовах (7,0-8,0 мас. ч.). Емалеві покриття випалюються при нижчій температурі на 20-40 °C в порівнянні з прототипом, мають якісний склошар, кращу щільність та хороший блиск. В табл. 2 приведені характеристики безфтористих салатних покриттів, які визначались на компараторі кольору КЦ-3 при джерелі світла "А". Таблиця 2 Оптико-колірні характеристики розроблених склопокриттів, випалених при температурі 780 °C № покриття Прот. 1 2 3 4 5 6 1) 2) Координата кольору Χ 73,62 42,76 40,47 35,46 32,92 30,14 30,06 Υ 72,42 40,32 38,32 33,58 31,51 29,50 28,94 Z 25,78 10,37 10,42 9,156 8,722 7,936 8,045 Координати колірності X У 0,428 0,421 0,4575 0,4314 0,4536 0,4294 0,4534 0,4295 0,4501 0,4306 0,4460 0,4366 0,4510 0,4295 - коефіцієнт дзеркального відбиття (КДзВ); - коефіцієнт дифузного відбиття (КДВ). 2 КДзВ, 1) % КДВ, % 89 82 76 77 73 78 70 39,27 37,66 32,96 30,40 28,18 27,67 2) Чистота Колірний кольору, % тон, нм 5 25 20 20 17 20 19 505 575 574 575 569 572 573 UA 102489 C2 5 10 Наведені результати (табл. 2) та візуальна оцінка свідчать, що розроблені безфтористі малотитанові емалеві покриття салатного кольору мають якісний склошар (без уколів та віспин, хорошу щільність склошару, хороший блиск, приємний колір для зорового сприйняття від світло-салатного до насиченого салатного, про що свідчать показники КДВ). Крім відміченого, отримані емалеві покриття характеризуються вищою чистотою кольору (17-25 %) в порівнянні з прототипом (5 %). За фізико-хімічними властивостями вони відповідають вимогам ГОСТ 24405-80 до покривних емалей (за хімічною стійкістю базова емаль відноситься до 1-го гідролітичного класу, розтічніcть складає 34,0 мм), отримані покриття витримують дію 4-%-ї оцтової кислоти більше 5-ти хвилин. Запропоновані склади емалевих шлікерів можуть бути використані при емалюванні сталевих виробів господарчо-побутового призначення. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 Емалевий шлікер для одержання безфтористих покриттів салатного кольору, що містить безфтористу фриту системи SiO2 - R2O - RO - R2O3 - Р2О5, вогнетривку часів-ярську глину, KСl та воду, який відрізняється тим, що він додатково містить гідрат сульфату алюмінію, дигідроортофосфат амонію та зелений пігмент при наступному співвідношенні компонентів, мас. ч.: фрита 100,0 глина часів-ярська 5,0-6,0 KСl 0,1-0,3 Al2(SO4)3•18H2O 0,01-0,05 NH4H2PO4 0,025-0,100 зелений пігмент 2,0-4,5 вода 43,0-46,0. 20 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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 3