Способ окрашивания минеральной крошки

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для окрашивания каменной или сланцевой минеральной крошки (посыпки), используемой для получения цветных декоративных покрытий. Задача - создание такого способа окрашивания минеральной крошки, который позволял бы получать прочное покрытие крошки фракции крупности в интервале 0,1-3 мм и мог бы быть реализован с использованием несложного оборудования. Способ окрашивания минеральной крошки включает формирование на ее поверхности оболочки из красящего вещества путем перемешивания крошки с красящим веществом в поворотном смесителе. В качестве красящего вещества используют суспензию пигментов в полиметилфенилсилоксановом лаке. В смеситель засыпают крошку, откачивают из смесителя воздух до остаточного давления 450-500 мм рт. ст., затем подают красящее вещество, перемешивают в течение 10 мин, после чего откачивают воздух до остаточного давления 45-50 мм рт. ст. и производят нагрев перемешанной с красящим веществом крошки. При нагреве могут периодически осуществлять вращение смесителя. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для окрашивания каменной или сланцевой минеральной крошки (посыпки), используемой для получения цветных декоративных покрытий.

Известен способ окрашивания некондиционных алмазов в черный цвет, включающий их нагревание в вакууме и воздействие на них дополнительными физическими факторами, в качестве которых используют световое полихроматическое излучение и магнитное поле, при этом нагревание в вакууме и воздействие световым полихроматическим излучением и магнитным полем осуществляют одновременно, причем температуру нагрева выбирают из диапазона от 1200 до 1400°С (RU 2178814 С1, 27.01.2002).

Недостатком этого способа является то обстоятельство, что для его осуществления требуется сложное специальное оборудование, т.к. для окрашивания необходима очень высокая температура нагрева, а также воздействие дополнительных физических факторов.

Известен способ окрашивания минеральной крошки, включающий формирование на ее поверхности оболочки из красящего вещества, см. "Новая технология окрашивания каменной крошки" (Материал предоставлен Московским институтом материаловедения и эффективных технологий), Всероссийское еженедельное издание - газета "Стройка", 2000, № 22 (Информационное агентство "Норма"). Формирование оболочки осуществляют путем трибоактивации поверхности минеральных частиц в специальных центробежных агрегатах и микрокапсулировании частицами красящего вещества; в качестве красящего вещества используют неорганические синтетические или природные пигменты. Окрашивание крошки достигается под действием сил адгезионного взаимодействия.

Известный способ имеет следующие недостатки:

- при трибоактивации поверхности минеральных частиц происходит их чрезмерное измельчение, вследствие чего практически невозможно получить крошку фракции крупности до 3 мм;

- окрашивание крошки происходит под действием сил адгезионного взаимодействия сухих веществ, в результате чего прочность получаемого покрытия недостаточно высока;

- для реализации способа требуется сложное специальное оборудование.

Наиболее близким аналогом изобретения является способ окрашивания минеральной крошки, включающий формирование на поверхности окрашиваемой крошки оболочки из красящего вещества путем перемешивания крошки с красящим веществом в поворотном смесителе и последующего нагрева в смесителе перемешанной с красящим веществом крошки (SU 1244123 А1, С 04 В 20/10, 15.07.1986).

В основу настоящего изобретения положено решение задачи создания такого способа окрашивания минеральной крошки, который позволял бы получать прочное покрытие крошки фракции крупности в интервале 0,1-3 мм и мог бы быть реализован с использованием несложного оборудования.

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в способе окрашивания минеральной крошки, включающем формирование на ее поверхности оболочки из красящего вещества, формирование оболочки осуществляют путем перемешивания крошки с красящим веществом в поворотном смесителе и последующего нагрева в смесителе перемешанной с красящим веществом крошки, в качестве красящего вещества используют суспензию пигментов в полиметилфенилсилоксановом лаке, перед перемешиванием в смеситель сначала засыпают крошку, перед подачей красящего вещества из смесителя откачивают воздух до остаточного давления Р_ост=450-500 мм рт.ст., а перед нагревом перемешанной с красящим веществом крошки из смесителя откачивают воздух до остаточного давления Р_ост=45-50 мм рт. ст. При нагреве могут периодически осуществлять вращение смесителя.

Заявленный способ осуществляют следующим образом.

Минеральную крошку в количестве 1-2 т фракции крупности в интервале 0,1-3 мм засыпают в поворотный смеситель с предварительно нагретой до 25±5°С рубашкой, из смесителя откачивают воздух до остаточного давления P_ост=450-500 мм рт.ст. (легкий вакуум). Затем в смеситель подают красящее вещество в отношении 3,0-3,5 мас.% от массы минеральной крошки, крошку и красящее вещество перемешивают в смесителе в течение 10 минут, после чего в смесителе создают вакуум, откачивая из него воздух до остаточного давления Р_ост=45-50 мм рт.ст., и производят в нем нагрев перемешанной с красящим веществом крошки до 80±5°С. При нагреве могут периодически, по 1 минуте с периодом 15-20 минут, в течение 4-6 часов осуществлять вращение смесителя. В качестве красящего вещества используют суспензию пигмента в полиметилфенилсилоксановом лаке.

В процессе перемешивания в смесителе частиц минеральной крошки с красящим веществом происходит обволакивание частиц минеральной крошки красящим веществом, находящимся в жидкой фазе, в результате чего на поверхности частиц крошки образуется равномерная оболочка из красящего вещества. Последующий нагрев в вакууме перемешанной с красящим веществом крошки позволяет достичь полного удаления растворителя, т.е. высушить окрашенную крошку в замкнутом пространстве (смесителе). Периодическое вращение смесителя обеспечивает более полное удаление растворителя с поверхности окрашенных частиц крошки. Таким образом, окрашивание минеральной крошки по предлагаемому способу позволяет получить прочное покрытие крошки и полностью удалить при сушке токсичные вещества (растворитель) без вреда для здоровья персонала.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема, поясняющая реализацию способа.

Способ может быть реализован в поворотном смесителе 1 типа ОСП-7 вместимостью 1-2 Т; откачивание воздуха из смесителя 1 осуществляют с помощью насоса типа ВВП 12 (на чертеже не показан). В качестве красящего вещества может быть использована оргносиликатная композиция ОС-12-03, выпускаемая ГУЛ "Завод имени Морозова" (Ленинградская область, поселок имени Морозова), представляющая собой суспензию пигмента в полиметилфенилсилоксановом лаке, в которой в качестве растворителя использован толуол.

Реализация способа иллюстрируется конкретными примерами. Пример 1. Сланцевую крошку 2 в количестве 1,5 т размерами 0,1-2,5 мм засыпали в смеситель 1, рубашка 3 которого была предварительно нагрета до 25°С; загрузочное отверстие 4 смесителя 1 плотно закрыли крышкой (на чертеже не показана). Из смесителя 1 с помощью насоса откачивали воздух до остаточного давления Р_ост=500 мм рт.ст. Затем через отверстие 5 в оси 6 в смеситель 1 подавали красящее вещество 7 в количестве 46,5 кг (3% от массы крошки). В качестве красящего вещества 7 использовали органосиликатную композицию, содержащую 23,25 кг полиметилфенилсилоксанового лака, 15,5 кг толуола и 7,75 кг окиси хрома в качестве пигмента. Перекрыв отверстие 5 в оси 6 смесителя 1, крошку 2 и красящее вещество 7 перемешивали в течение 10 минут до равномерного окрашивания крошки 2; затем в смесителе 1 создали вакуум, откачав из него насосом воздух до остаточного давления Р_ост=50 мм рт.ст., и в течение 4 часов производили нагрев рубашки 3 смесителя 1 до 80°С, при этом в нем нагревалась до 80°С перемешанная с красящим веществом 7 крошка 2. Нагрев осуществляли путем подачи в рубашку 3 смесителя 1 горячей воды. Периодически, через 15 минут, производили вращение смесителя 1 в течение 1 минуты. В результате получили окрашенную крошку зеленого цвета. Прочность окрашивания проверяли путем кипячения в воде в течение 10 минут. После испытания нарушение и обесцвечивание покрытия не произошло.

Пример 2. Гранитную крошку 2 в количестве 2 т размерами 1,5-3 мм засыпали в смеситель 1, рубашка 3 которого была предварительно нагрета до 30°С; загрузочное отверстие 4 смесителя 1 плотно закрыли крышкой (на чертеже не показана). Из смесителя 1 с помощью насоса откачивали воздух до остаточного давления P_ocт=450 мм рт.ст. Затем через отверстие 5 в оси 6 в смеситель 1 подавали красящее вещество 7 в количестве 72 кг (3,48% от массы крошки). В качестве красящего вещества 7 использовали органосиликатную композицию, содержащую 36 кг полиметилфенилсилоксанового лака, 24 кг толуола и 12 кг пигмента, состоящего из смеси железного сурика (8 кг) и окиси марганца (4 кг). Перекрыв отверстие 5 в оси 6 смесителя 1, крошку 2 и красящее вещество 7 перемешивали в течение 10 минут до равномерного окрашивания крошки 2; затем в смесителе 1 создали вакуум, откачав из него насосом воздух до остаточного давления Р_ост=50 мм рт.ст., и в течение 6 часов производили в нем нагрев до 85°С перемешанной с красящим веществом 7 крошки 2, при этом периодически, в течение 1 минуты через 20 минут, производили вращение смесителя 1. В результате получили окрашенную крошку коричневого цвета. Прочность окрашивания проверяли путем кипячения в воде в течение 10 минут. После испытания нарушение и обесцвечивание покрытия не произошло.

Для реализации способа использовано обычное несложное промышленное оборудование.

Формула изобретения

1. Способ окрашивания минеральной крошки, включающий формирование на поверхности окрашиваемой крошки оболочки из красящего вещества путем перемешивания крошки с красящим веществом в смесителе и последующего нагрева в смесителе перемешанной с красящим веществом крошки, отличающийся тем, что перед перемешиванием в смеситель сначала засыпают крошку, а перед подачей красящего вещества из смесителя откачивают воздух до остаточного давления Р_ост=450-500 мм рт. ст., при этом в качестве красящего вещества используют суспензию пигментов в полиметилфенилсилоксановом лаке, а перед нагревом перемешанной с красящим веществом крошки из смесителя откачивают воздух до остаточного давления Р_ост=45-50 мм рт. ст.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при нагреве периодически осуществляют вращение смесителя.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве смесителя используют поворотный смеситель.

РИСУНКИ

Рисунок 1