Способ получения облицовочного материала

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЛИЦОВОЧНОГО МАТЕРИАЛА путем формования ленты стекла на поверхности расплавленного металла и электрохимической обработки верхней поверхности ленты расплавленным электропроводным материалом , отличающийся тем, что, с целью обеспечения получения стеклокристаллического материала с декоративным покрытием, имитирующим рисунок природных материалов, стекломассу на формование в прокатные валы подают несколькими струями, .а электрохимическую обработку ведут расплавленным материалом, содержащим, мае.%: 50-70 Свинец (/) 8-15 Сурьма 22-35 Медь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ЦФ

РЕСПУБЛИК (19) (И1

ЗШ С 03 В 18 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3469951/29-33 (22) 14.07.82 (46) 07.08.84 Бюл. 11 29 (72) Н.М.Павлушкин, П.Д.Саркисов, О.Л.Альтах, Н.А.Гуров, В.А.Минаков, Л.И.Стрекалова, Г.И.Солодовников и В.А.Лихачев (71) Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени хими/ ко-технологический институт им. Д.И.Менделеева (53) 666,1.053.562:666.1.035.65 (088.8) (56) 1. Патент Великобритании

0 1382837, С1М, 1975.

2. Патент СССР 11 320105, кл. С 03 В 18/02, 1966. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЛИЦОВОЧНОГО МАТЕРИАЛА путем формования ленты стекла на поверхности расплавленного металла и электрохимической обработки верхней поверхности ленты расплавленным электропроводным материалом, отличающийся тем, что, с целью обеспечения получения стеклокристаллического материала с декоративным покрытием, имитирующим рисунок природных материалов, стекломассу на формование в прокатные валы подают несколькими струями, .а электрохимическую обработку ведут расплавленным материалом, содержащим, мас.%:

В

Ф

Свинец 50-70

Сурьма 8-15

Медь 22-35

С::

1106791

Изобретение относится к стекольной промьппленности, в частности к . спосббам получения строительных облицовочных материалов, и может быть использовано в производстве стеклокристаллических плиток на основе металлургических шлаков с декорированной поверхностью, Известен способ получения декоративного узорчатого стекла методом электрохимического окрашивания с применением фигурных. электродов и питания установки импульсами постоянного тока прямоугольной формы. При этом . получается стекло с узорчатой поверх-.13 ностью, причем рисунок узора соответствует геометрической форме электрода, а также периоду повторения и длительности прямоугольных электричес. ких импульсов от блока питания уста- 20 новки 1 1.

Недостатками этого способа являются применение фигурных электродов, изготовление которых представляет собой трудоемкий процесс, сопровож- 2S дающийся потерей значительного количества металла, сложность обслуживания фигурных электродов в процессе их эксплуатации (обеспечение равномерной заправкой распЛава электропро-.30 водного материала при обработке стекла, затруднения при чистке электрода перед повторным его применением), невозможность получения на поверхности рисунка непериодической формы, имитирующеГо текстуру природных декоративных материалов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления листово1о стекла путем его формования на по-®О верхности расплавленного металла с одновременной электрахимической обработкой его верхней поверхности расплавленным злектропроводным материалом, причем процесс ионного обмена 4 регулируют за счет пропускания через систему расплавленный электропроводный материал-стеклр-расплавленный металл электрического тока. В качестве расплавленного электропроводного ма- Ж териала используют металлы; олово, свинец, висмут, их сплавы, сплавы одного из них с редкоземельными металлами, металлами платиновой rpynAber, литием, натрием, калием, цйнком, 55 медью и другими металлами (2 .ь

Недостатками известного способа являются невозможность его применения для- получения на поверхности стеклокристаллического материала качественного декоративного покрытия, имитирующего рисунок текстуры природных декоративных материалов, невозможность получения декоративного материала с рисунком широкой цветовой гаммы, применение дорогостоящих дефицитных материалов, таких как редкоземельные металлы и металлы платино— вой группы.

Целью Изобретения является обеспе-. чение получения стеклокристаллическо,го материала с декоративным покрытием, имитирующим рисунок природных материалов.

Поставленная цель достигается тем, что по способу получения облицовочного материала путем формования ленты стекла на поверхности расплавленного металла и электрохимической обработки верхней поверхности ленты расплавленным электропроводным материалом, стекломассу на формование в прокатные валы подают несколькими струями, а электрохимическую обработку ведут расплавленным материалом, содержащим, мас.7:

Свинец 50-70

Сурьма 8-15

Медь 22-35

На чертеже приведена схема декорирования поверхности стеклокристаллического материала в ходе его производства, Схема включает выработочную зону ванной стекловаренной печи 1, сливной порог 2, прокатную машину 3, ванну-кристаллизатор 4, наполненную расплавленным металлом 5, по поверхности которого движется лента кристаллизующегося стекла 6. В ванне-кристаллизаторе над поверхностью ленты стекла расположен ограничительный элемент 7, удерживающий силами смачивания расплавленный электропроводный материал (лигатуру) 8. Ограничительный элемент подключают к положительному выводу источника 9 постоянного тока, а расплавленный металл — к отрицательному. Стекломасса 10 стекает со сливного порога потоком 11 характер которого можно регулировать, формируя его из разного количества струй, и образует на нижнем валу 12 прокатной машины предварительную зону формования ленты стекла — лукови-. цу 13, из которой непосредственно

1106791 з формуется лента стекла. В результате струйного образования луковицы 13 в ее объеме возникают области стекломассы, неоднородные по своим свойствам, в том числе и электрическим. 5

Вследствие высокой вязкости расплава шлакового стекла и относительно высокой скорости его охлаждения при прокатке области стекломассы с неодинаковыми свойствами сохраняют- 10 ся и после формования ленты на прокатной машине, что приводит к дифференциации электрических свойств отформованной ленты по ее площади. При этом области с различными электрн- 15 ческими свойствами хаотически перемешаны и образуют текстуру материала, которая соответствует характеру струйного потока стекломассы со сливного порога, т.е. величине и количест-20 ву составляющих его струй. Далее в процессе электрохимической обработки ленты кристаллизующегося стекла происходит проявление полученной текстуры материала проникающими под 25 действием внешнего электрического поля окрашивающими компонентами лигатуры, которые распределяются в поверхностных слоях декорируемого материала в соответствии с расположением 30 областей различной электропроводнос-. ти. При этом декоративный эффект поверхностного узора зависит от степени закристаллизованности материала, которую он имеет во время электрохимической обработки, так как в процессе кристаллизации стекла меняются

его электрофизические свойства.

В свою очередь, величина степени закристаллизованности возрастает по 4О мере передвижения ленты в ванне-кристаллизаторе и во время прохождения стадии электрохимической обработки может принимать значения в пределах

5-70Х. Нижний предел значения степе- 45 ни закристаллизованности обусловлен конструкцией линии производства и ходом технологического процесса получения листового стеклокристаллического материала, а верхний — электрическими свойствами закристаллизованного материала, т.е. снижением удель- . ной электропроводности до предела, при котором процесс электрохимической обработки поверхности практически невозможен.

Состав лигатуры выбран исходя из возможности получения желаемого декоративного оттенка, качественного окрашивания поверхности материала, доступности и дешевизны ее компонентов.

Окрашивание материала в ходе электрохимической обработки в данном случае происходит, в основном, за счет меди, содержание которой в лигатуре составляет 22-35 мас.7. и определяется ее растворением в смеси свинца с сурьмой при температуре проведения процесса окрашивания.

Так, например, при соотношении свинца и сурьмы в массовых долях

9:1 при 760 С в этой смеси растворяется 2,2 мас.ч. меди. Содержание свинца в лигатуре не должно превышать

707, так как происходит унос лигатуры вследствие ее прилипания к поверхности обрабатываемого стеклокристаллического материала, в результате чего ухудшается качество окрашиваемой поверхности. В соответствии с этим содержание сурьмы должно быть не менее 8 мас.7. Увеличение содержания сурьмы более 157 приводит к расслаиванию расплава лигатуры и увеличивает его стоимость.

Способ осуществляют следующим образом.

Проводят электрохимическую обработку поверхности кристаллиэующегося материала состава ЛБ-12, отформованного прокатной машиной из луковицы, образованной регулируемым потоком стекаемой со сливного порога стекломассы. В качестве расплавленного электропроводного материала используют лигатуру, состоящую, мас.7.: свинец 50-70; сурьма 8-15; медь 22-35.Температура обработки составляет 750о

870 С, плотност ь электрического тока

100-900 А/м при напряжении 2,5-100 В.

Скорость движения ленты обрабатываемого материала 40-60 м/ч. Электрохимическую обработку проводят в зонах ванны-кристаллизатора, в которых величина степени закристаллизованности материала составляет 5-707..

В результате получают облицовочный стеклокристаллический материал с декорированной поверхностью, имитирующей текстуру природных декоративных материалов. Режимы получения декоративного рисунка на поверхности ленты материала показаны в таблице.

В результате обработки поверхности стеклокристаллического материала по известному способу поверхность окрашивается преимущественно в серые

1106791

Пример

Условия обСостав лигату ры

Pb-ЯЬ-С мас.7

Декоративный эффект на по-. верхности материала разования луковицы (характер потока

Напряжение

Температура, о

Степень закристаллизованности, Ж

Плотность стекломассы, стекающего со сливного порога) тока, /м2

70-8»22

750 200

5-10 листые пололомассы, разбитый на отдельные струи сы чередующихся красного, розо" вого и серого цветов

2 870 200

8 40-50

Рисунок коричневатых тонов, имитирующий текстуру дерева

3 760 200

5-10

Крупный рисунок мраморов идноro характера, чередующихся красного, коричневого и серого цветов тона со следами налипшего металла, что приводит к увеличению расхода лигатуры, ухудшению качества поверхности и потере товарного вида. Предлагаемый способ декорирования стек- 5 локристаллического материала (примеры 1-5) позволяет получить декоративный рисунок широкой гаммы окраски, избежать унос лигатуры и улучшить качество поверхности.

Применение предлагаемого способа декорирования поверхности стеклокристаллического материала обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества: возможность полу. чения декбративного облицовочного материала с широкой гаммой окраски поверхности экономичным и производительным методом, не требующим больПараметры электрохимической обработки ших капитальных затрат и изменений в технологии; минимальный расход окрашивающих материалов и исключение применения дорогостоящих и дефицитных материалов; малую трудоемкость процесса декорирования, повышение кулЬтуры производства; отсутствие вредных для окружающей среды выбросов и отходов производства.

Экономический эффект от реализации способа составит не менее 2 руб/м производимой продукции за счет сокра-. щения затрат, связанных с декорированием стеклокристаллического материала другими способами. При годовом выпуске декоративного стеклокристаллического материала 100 тыс.м2 экономический эффект составит не менее

200 тыс. рублей.

Поток стек- Мелкие изви50-15-35 Поток стекломассы, разбитый на отдельные струи

54-13-33 Часть пото-. ка стекло массы разбита на отдельные струи

1106791

Продолжение табл.! Параметры злектрохимической обработки

Условия обСостав

Пример

Степень

Напряжение, В

Температура, OC закристаллизованности, Х

4 800 300

Чередующиеся мелкие и

69-8-23

30 60-70 крупные капли стекломассы

50-15-35 Часть потока стекломассы разбита на отдельные струи

Время обработки 7 с

3 40-50

5 870 100

6 760

200

96-0-4. Сплошной поток стекломассы

96 ла

П р и м е ч а н и е. Время обработки материала по примерам 1-4 и 6 составляет 3 с.

Составитель Т.Никульникова

Редактор Н.Егорова Техред М.Надь

Корректор О.Луговая

Заказ 5715/18 Тираж 469

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная 4

Плотность тока, А/м лигатуры

Pb-Sb-Cu мас.Ж разования луковицы (характер потока стекломассы, стекающего со сливного порога) Декоративный эффект на поверхности материала

Рисунок, имитирующий текстуру дерева

Однородная окраска поверхности в розовый цвет

Окраска преобладающих серых тонов с облас тями налипшего метал