Маса для одержання безфтористих безборних склоемалевих покриттів білого кольору

Реферат: Винахід належить до емалевих шлікерів, які можуть бути використані для отримання заглушених покриттів білого кольору для емалювання сталевого посуду та інших виробів господарчо-побутового призначення. Задачею винаходу є розробка маси для отримання емалевих заглушених покриттів білого кольору з високим ступенем білизни та блиску. Поставлена задача досягається тим, що запропонована маса для одержання безфтористих безборних склоемалевих покриттів білого кольору містить фриту, вогнетривку глину, KСl, воду, сіль алюмінію Al2(SO4)3  18Н2О та амонію (NH4)2SO4. UA 99038 C2 (12) UA 99038 C2 UA 99038 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Запропонований винахід належить до складів мас (емалевих шлікерів), що можуть бути використані при виготовленні сталевих виробів господарчо-побутового та технічного призначення. Відома титанова емаль, яка включає, мас. %: 48,9-49,6 SiO2; 0,5-0,7 Аl2О3; 19,1-22,7 ТіО2; 7 10,7-10,9 Na2O; 0,2-3,2 ZrO2; 10,0-13,5 Na3AlF6; 2,6-2,9 К2О [Пат. 73896 Україна, МПК С03С 8/02; С03С 8/08; С03С 8/12; С03С 8/20. Безборна титанова емаль / Білий Я. І., Мінакова Н. О., Пономарчук С. М. (Україна) - № 20040705232; заявл. 01.07.04; опубл. 15.09.05, Бюл. № 9]. Недоліками вказаної емалі є: - високий вміст діоксиду титану (до 22,7 %); - вміст шкідливих сполук фтору (Na3AlF6); - тривалий час варки емалі. Відома безфториста титанова емаль для отримання емалевих покриттів білого кольору, яка включає, мас. %: 40,4-45,4 SiO2; 11,0-16,0 В2О3; 12,0-13,7 ТіО2; 6,2-6,8 Аl2О3; 12,07-14,5 Na2O; 3,5-6,03 К2О; 0,8-1,3 MgO; 5,2-5,4 Р2О5; 0,001-0,015 СоО; 0,015-0,045 NiO [Пат. 92429 Україна, МПК С03С 8/02; С03С 8/12; С03С 8/20; С03С 1/00. Безфториста склоемалева фрита для отримання покриттів білого кольору / Білий Я. І., Кислична Р. І., Мінакова Н. О., Нагорна Т. І., Науменко С. Ю. (Україна) - №а 200911353; заявл. 09.11.09; опубл. 25.10.10, Бюл. № 20]. Недоліками цієї емалі є: - вміст у шихтовому складі емалі оксидів металів змінної валентності: кобальту та нікелю; - підвищена кількість вогнетривкої глини у складі емалевого шлікера; - невисокі показники блиску. Найбільш близькою до винаходу, що заявляється, за технічною суттю і результатом, що досягається, є емаль, що включає оксиди SiO2, Аl2О3, TiO2, Na2O, СаО та складові емалевих шлікерів, мас. ч.: фриту - 100,0; вогнетривку глину - 7,0; електроліти - 0,2 та воду - 40,0 мл [Пат. 92428 Україна, МПК С03С 8/12; С03С 8/02; С03С 8/20, Безфториста безборна титанова емаль / Білий Я. І., Мінакова Н. О., Кислична Р. І., (Україна) - № 200910171; заявл. 07.10.09; опубл. 25.10.10, Бюл. № 20 - прототип]. Недоліками прототипу є: - низькі показники блиску; - на покриттях присутній жовтий відтінок, що підтверджується показниками жовтизни; - високий вміст вогнетривкої глини; - загальноприйнятий вміст води в емалевій суспензії. В основу винаходу поставлена задача - розробити масу (склад емалевого шлікера) для отримання заглушених покриттів білого кольору з високим ступенем блиску та білизни шляхом дослідження та коригування кількісного співвідношення компонентів у складі емалевого шлікера. Покриття білого кольору характеризуються коефіцієнтом дзеркального відбиття (КДзВ) та коефіцієнтом дифузного відбиття (КДВ), показники яких залежать не тільки від хімічного складу склооснови, а й від природи компонентів емалевої суспензії. Для оцінки білизни дійсно білих матеріалів достатньо визначити їх загальну здатність до відбиття, або коефіцієнт відбиття в діапазоні хвиль від 380 до 780 нм. Для білих титанових емалей найхарактернішим є слабкий жовтий відтінок (що вимірюється показником жовтизни - G), який є небажаним і пояснюється відмічене кристалізацією модифікацій ТіО2 у вигляді рутилу. Однак, показник білизни емалевих покриттів залежить не тільки від кількісного співвідношення компонентів шихти, а також і від природи та кількості млинових складових шлікерів та температури випалу покриттів, пов'язаного з модифікаційними перетвореннями ТіО2. Поставлена задача досягається тим, що відома маса для одержання безфтористих безборних склоемалевих покриттів білого кольору, що включає фриту, вогнетривку глину, КСl та воду, відповідно до винаходу вона додатково містить солі алюмінію та амонію при наступному співвідношенні компонентів, мас. ч.: фрита 100,0 вогнетривка глина 4,0-7,0 KСl 0,2-0,5 Al2(SO4)3 • 18Н2О 0,025-0,05 (NH4)2SO4 0,3-0,4 вода 41-62 мл. Як основу використовують безфтористу безборну титанову фриту, яка містить вказані компоненти при наступному їх співвідношенні, мас. %: SiO2 45,0-47,5 1 UA 99038 C2 5 Аl2О3 2,5-7,0 ТіО2 18,6-20,0 Na2O 18,6-20,0 CaО 9,3-10,0 Для плавки емалей використовують чисті технічні сировинні матеріали: кварцовий пісок, технічний глинозем, натрієву селітру, кальциновану соду, діоксид титану та крейду. Емаль отримують плавленням шихти у лабораторній електричній печі при температурах 1260-1280 °C впродовж 58-68 хвилин з наступною грануляцією розплаву на воду. Масу (шлікери) готують за загальноприйнятою технологією з додаванням до 100,0 мас. ч. фрити вогнетривкої глини, електролітів та води. Емалеву суспензію наносять на попередньо заґрунтовану металічну поверхню методом обливу; після сушіння склоемалеві покриття випалюють при температурах 800-860 °C протягом 4 хвилин. Склади запропонованих мас (емалевих суспензій) наведено в табл. 1. 10 Таблиця 1 Склади мас (емалевих шлікерів), мас. ч. Компоненти Безфториста безборна фрита Вогнетривка глина KСl NaNO3 Al2(SO4)3 • 18Н2О (NH4)2SO4 Н2О, мл 15 Номери емалей Прототип 1 100,0 100,0 7,0 7,0 0,1 0,1 0,05 40,0 41,0 2 100,0 6,0 0,2 0,025 45,0 3 100,0 4,0 0,5 0,025 0,4 55,0 4 100,0 5,0 0,4 0,025 0,3 62,0 Запропоновані емалі містять меншу кількість суспендуючої добавки (5,0-6,0 мас. ч.), підвищений вміст води і, як наслідок, більше шлікера зі зменшеною щільністю завдяки використанню направлених процесів адсорбції та іонного обміну при введенні в шлікери конкретних електролітів заданої кількості. В табл. 2 приведені властивості запропонованих безфтористих безборних білих емалевих покриттів. Таблиця 2 Оптико-колірні характеристики розроблених склопокриттів, випалених при температурі 830 °C Номер покриття Прототип 1 2 3 4 20 Координати колірності x y 0,3182 0,3220 0,3180 0,3246 0,3145 0,3220 0,3132 0,3195 0,3161 0,3227 КДВ, % 84,2 82,01 72,82 75,21 76,61 КДзВ, % 70 76 74 67 84 G, % 8,11 8,77 5,43 3,68 6,77 Координати кольору і колірності визначали на компараторі кольору КЦ-3 при джерелі світла "С" за допомогою яких розраховували ступінь жовтизни (G) склошару: G 25 Координати кольору X Y Z 73,47 74,35 83,03 61,81 63,07 69,42 63,62 65,12 73,49 65,09 66,39 76,30 66,06 67,46 75,46 1001 28  X  106  Z  , , . Y Наведені результати (табл. 2) та візуальні дані свідчать, що розроблені покриття на відміну від прототипу мають білу рівну гладку поверхню з блакитним відтінком та значно кращим блиском. Окрім сказаного, покриття характеризуються хорошою хімічною стійкістю - витримують дію 4-% - оцтової кислоти протягом 10 хвилин без втрати блиску. Таким чином, вказані склади мас (емалевих шлікерів) можуть використовуватись для отримання сталевих емальованих виробів господарчо-побутового та санітарно-технічного призначення. 30 2 UA 99038 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 Маса для одержання безфтористих безборних склоемалевих покриттів білого кольору, що містить фриту, вогнетривку глину, KСl та воду, яка відрізняється тим, що вона додатково містить солі алюмінію та амонію, а саме Al2(SO4)3  18Н2О та (NH4)2SO4 при наступному співвідношенні компонентів, мас. ч.: фрита 100,0 вогнетривка глина 4,0-7,0 KСl 0,2-0,5 Al2(SO4)3 • 18Н2О 0,025-0,05 (NH4)2SO4 0,3-0,4 вода 41-62 мл. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 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