Керамическая краска черного цвета

 

Использование: производство керамических легкоплавких красок для декорирования тонких стеклянных изделий. Сущность изобретения: краска включает следующие компоненты, мас. %: свинцовый сурик 44,30 - 47,70; оксид кремния 17,40 - 20,80; оксид бора 10,00 - 11,40; оксид железа (3) 3,80 - 4,60; оксид кобальта 1,00 - 1,40; оксид хрома 4,00 - 4,40; оксид натрия 4,10 - 5,50; оксид алюминия 0,10 - 0,30; оксид титана 3,00 -3,20; оксид циркония 3,80 - 4,60; оксид лития 0,20 - 0,60; фторид кальция 1,70 - 2,10. Характеристика краски: светлота L 25,0 - 25,5; насыщенность S 2,3 - 2,6. 2 табл.

Изобретение относится к составам керамических легкоплавких красок, используемых для декорирования тонких стеклянных изделий, и обеспечивает расширение цветовой гаммы оттенков черного цвета.

Известен керамический пигмент черного цвета, включающий в мол. NiO 0,4-1; CuO 0-0,5; MnO 0-0,6; Fe₂O₃ 0,2-0,8; Cr₂O₃ 0,2-0,8; Mn₂O₃0-0,4; Al₂O₃ 0-0,15; V₂O₃ 0-0,15; [1] Недостатком пигмента является сравнительно высокая температура нанесения на изделие, равная 1000^оС.

Наиболее близкой к изобретению является керамическая надглазурная краска черного цвета, включающая следующие компоненты, мас. Pb₃O₄51,1; SiO₂ 4,1; B₂O₃ 11,5; Cr₂O₃ 11,9; Fe₂O₃ 11,7; CoO 3,2; K₂O 6,5; (+1,3% KNO₃ сверх 100% состава краски).

Однако эта краска не обладает стойкостью в кислой среде и выделяет свинец в растворе 3%-ной уксусной кислоты при выдержке 3 ч в количестве 4,6 мг/дм² с плоской поверхности.

Техническим результатом изобретения является создание керамической легкоплавкой краски с температурой обжига на изделии в интервале 560-580^оС, с выдержкой при конечной температуре в течение 30 мин, с низким выделением свинца в кислой среде вследствие подбора соотношения компонентов краски, стабильными колористическими характеристиками (по СIELAB, 1976) в области черного цвета на диаграмме насыщенности СIELAB.

Это достигается тем, что керамическая легкоплавкая краска черного цвета, включающая Pb₃O₄, SiO₂ и B₂O₃ дополнительно содержит Na₂O, Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, Li₂O, CaF₂ при следующем соотношении компонентов, мас. Pb₃O₄ 44,30-47,70; SiO₂ 17,40-20,80; Na₂O 4,10-5,50; B₂O₃ 10,00-11,40; Al₂O₃ 0,10-0,30; TiO₂ 3,00-3,20; ZrO₂ 3,80-4,60; CoO 1,00-1,40; Li₂O 0,20-0,60; CaF₂ 1,70-2,10; Cr₂O₃ 4,00-4,40.

Введение в состав краски ряда оксидов, таких как TiO₂, ZrO₂ и Al₂O₃, по сравнению с составом краски-прототипа и подбор соотношения компонентов краски обеспечивает ее высокую химическую стойкость, незначительное выделение свинца в кислой среде, легкоплавкость и температуру обжига на изделии, равную 560-580^оС, с выдержкой на конечной температуре в течение 30 мин, стабилизирует колористические характеристики краски.

Для приготовления краски взвешенные компоненты загружают в шаровую мельницу для помола. Весовое соотношение загружаемых материалов, шаров и воды составляет 1: 1,4:0,42. Длительность помола шихты 48-72 ч до прохождения ее через сито N 0056 (10 тыс.ячеек на 1 см² сетки) с остатком на сите не более 0,2 мас. Смолотую шихту в виде суспензии сливают в дежу, разливают в противни и сушат при 90-100^оС до влажности не более 0,3 мас. После этого шихту просеивают через сито N 028 (567 ячеек на 1 см² сетки).

Изобретение поясняется конкретными примерами 1-5, представленными в табл.1.

Керамическая краска после обжига при испытании на кислотостойкость в 4% -ном растворе уксусной кислоты в течение 24 ч выделяет свинец в количестве 1,0-1,3 мг/дм² с плоской поверхности, что значительно ниже санитарно-технической нормы (1,7 мг/дм²).

Краска с составами, лежащими за пределами, указанными в формуле изобретения (примеры 4 и 5), по цвету близка к краске по примерам 1-3, но выделение свинца из нее при испытании на кислотостойкость выше нормы и существенно выше по сравнению с краской по примерам 1-3. В связи с этим краска по примерам 4 и 5 исключена из промышленного производства.

Колористические характеристики краски по примерам 1-3 приведены в табл. 2.

Из данных табл.2 следует, что предлагаемая краска имеет малые величины координат цвета А и В и, следовательно, цвет ее находится в области вблизи от начала координат на диаграмме цветовой насыщенности CIELAB, где группируются, в частности, черные цвета. Светлота L черного цвета (табл.2) относительно высока, что указывает на его заметную интенсивность. Различие цвета ΔЕ (CIELAB, 1976), полученное из данных табл.2, для краски по примерам 1-3 лежит в интервале 0,5-0,6 ед. CIELAB. Это означает, что краска по примерам 1-3 визуально неразличима. Следовательно, данные табл.2 подтверждают стабильность колористических характеристик у краски с составами по примерам 1-3 табл.1, изготовленной по предложенной технологии.

Таким образом, предлагаемая краска черного цвета имеет температуру обжига на тонкостенном стеклянном изделии, равную 560-580^оС, с выдержкой при конечной температуре в течение 30 мин выделяет свинец в кислой среде в количестве ниже санитарно-технической нормы, обладает стабильными колористическим характеристиками в области черного цвета, легко осуществима технологически.

Формула изобретения

КЕРАМИЧЕСКАЯ КРАСКА ЧЕРНОГО ЦВЕТА, включающая Pb₃O₄, SiO₂, B₂O₃, CoO, Cr₂O₃, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит Na₂O, Al₂O₃, TiO₂, ZrO₂, Li₂O, CaF₂ при следующем соотношении компонентов, мас.%: Pb₃O₄ - 44,3 - 47,7 SiO₂ - 17,4 - 20,8 B₂O₃ - 10,0 - 11,4 Fe₂O₃ - 3,8 - 4,6 CoO - 1,0 - 1,4 Cr₂O₃ - 4,0 - 4,4 Na₂O - 4,1 - 5,5
Al₂O₃ - 0,1 - 0,3
TiO₂ - 3,0 - 3,2
ZrO₂ - 3,8 - 4,6
Li₂O - 0,2 - 0,6
CaF₂ - 1,7 - 2,1

РИСУНКИ

Рисунок 1