163448. lajstromszámú szabadalom • Eljárás többalkotós szilikátrendszerek felületi színezésére

3 163448 4 kére. L. J. Holopova és J. In. Busmina: „Okraszivanyie autoklavih, szilikátnih materialov" (Leningrád, 1971) című könyvében foglalkozik a főleg autoklávozott és kisebb mértékben égetett szilikát ipari színezett burkolólapok előállítási módozataival, miszerint égetett összesajtolt, részben anyagában színezett gyártmányokat, színezett építőtéglákat és burkolólapokat készítenek. Az ismert eljárásoknál mindig száraz, szárított vagy „zsengéit" kerámiai állapotban levő anyagra környezeti hőmérsékleti atmoszferikus körülmények között viszik fel a vizes vagy egyéb hordozós közegben a mázanyagot. Ennek megfelelően először egy úgynevezett zsengélő égetést végeznek abból a célból, hogy amikor a vizes zománcot felviszik az anyagra, az agyagásvány ne váljon újra plasztikussá. Ennél a zsengélő égetésnél a kb. 800 C°-ra történő felhevítés után az agyag már nem hozható újra plasztikus állapotba. Ezután kapja meg a folyékony közegben levő mázanyagot, majd következik a második égetés 900—1400 C°-on. így állítják elő például a mázas cserepeket, a burkoló csempéket stb. A korszerű kerámiaipari eljárások elméletének és ipari gyakorlatának ismertetése például az alábbi közleményekben találhatók meg: Zeöld István: Korszerű téglagyártási technológiák (Építőanyag, 17 p. 445—455). Kápolnai István és Kiss Ágoston: Kerámiai burkolólapok gyártásának nemzetközi áttekintése (Építőanyag: 22 p. 223—236). A jelen találmány célkitűzése, több alkotós szilikátrendszereknél főként műköveknél a felületi színezés megvalósítása, egyszeri hőkezeléssel, az ismert eljárásokhoz képest egyszerűbb és gazdaságosabb módszerrel. Ezzel válik lehetővé tartósan színezett épületelemek és burkolókövek előállítása. A találmány szerinti eljárás többalkotós, szilikátrendszerek (mátrixok) felületi színezésére azzal jellemezhető, hogy a matrix — célszerűen az olvadék állapotból a temperáló, kristályosító szakaszban átalakuló szénvagy kohósalakból előállított mesterséges kőzet vagy az égetési folyamatban levő tégla, fajansz, kőagyag vagy egyéb hasonló kémiai Összetételű kerámiai alapanyag síkfelületére 600—1200 C° közötti hőmérsékleten közvetlen fűtésű alagútrendszert égetőkemencének, célszerűen a relatív 0 nyomáspontos szakaszában a kémiai iparban ismert mázanyagok, mint olvasztó és üvegképző fémoxidok átmeneti oxidok és színes fémoxidok keverékét és/vagy mázhordozós anyagokat, célszerűen mázzal előre bevont szemcsés, kovasavtartalmú anyagokat szárazon rászórjuk és a kezelt mátrixot 0,1—12 óra hosszat a mázréteg beégéséig a kemencében tartjuk, majd 20—150 C°/óra hűtési sebességgel lehűtjük. A mázanyag és/vagy mázhordozós anyagok szórását a kemence relatív 0 nyomáspontos szakaszában kialakított résnyíláson át, célszerűen hűthető perforált hengeres alakú szórószerkezettel, előnyösen szóródobbal végezzük. Meglepő módon azt találtuk, hogy a felsorolt kerámiai alapanyagok, illetve műkövek alaktartó, dehidratált állapotban 600—1200 C° közötti hőmérsékleten a száraz mázanyaggal vagy mázhordozós anyaggal a szokásosan használt égető kemencék relatív Ó nyomáspontos szakaszában színezhetők, amikor egy melegből történő égetéssel 0,1—12 óra leforgása alatt, tartós, szilikát-kerámiai kötés alakul ki. A matrix és a mázanyag közötti érintkezés pillanatában megindul az összeolvadási folyamat, ennek következtében pedig a matrix felületi rétege, valamint a mázanyag között lejátszódott szilikátkémiai folyamat eredményeképpen szilárd kötés alakul ki. 5 A kemence relatív 0 nyomáspontos szakaszában ± 1— 3 mm vízoszlop nyomásingadozás lehet. A mátrix és a mázanyag közötti kezelési idő beállításával a mázösszetétel változtatásával a színezett termékek felületi szerkezete, a színezőréteg beégetési foka (mélybeégetés, 10 vagy felületi beégetés) szabályozható. Az eljárással tehát lehetővé válik közvetlenül füstgázatmoszférás kemencében hőkezelt, hagyományos összetételű kerámiai felületre a megadott hőmérsékleti tartományban száraz máz felvitele. A kerámiai felület 15 és a száraz máz közötti kölcsönhatás feltételezhetően analóg módon megy végbe, mint a hagyományos mázfelvitelnél azonban a szükséges ráfordítás csökkenthető. Az eljárás előnyei a következőkben foglalhatók össze. 1. Magmás mesterséges kőzetek, és más salakidomok, 20 továbbá jelenleg kétszeri égetéssel készülő fajansz és kőagyag dekorlapok, továbbá építőtégla homlokzati felülete, egymelegből történő hőkezeléssel színezhető. 2. A felületi réteg színe a mázanyag összetételének változtatásával, a felület érdessége pedig az irányított 25 szórással, továbbá a mázhordozó anyag szemcseméretétől függően szabályozható. 3. A többszöri hőkezelés kiküszöbölésével, jelentős hőenergia-igény megtakarítható, emellett a legváltozatosabb esztétikai igények kielégíthetők az egyes építőelemek színét és felületi tagolt-30 ságát illetően. A mázanyagok olvasztó oxid komponense ólomoxid, nátriumoxid, káliumoxid, báriumoxid, bóroxid lehet, míg az úgynevezett átmeneti oxidok alumíniumoxidból és vag(III)-oxidból az üvegképző oxidok pedig főként 35 szilíciumoxidból tevődnek össze. Színhordozóoxidként vas(II)-oxid, rézoxid, mangánoxid, nikkeloxid, kobaltoxid stb. használható. A mázhordozóanyagok főként kovasavtartalmú anyagokból állnak, ilyen anyagként a kvarchomokot, per-40 Iitet, díatoma-földet, granulált szénsalakot, samottot, kaolint, üvegzúzalékot, bazalt törmeléket említjük. A mázhordozóanyagokat felhasználás előtt a mázanyaggal bevonjuk. Az így kapott mázhordozós anyagok azt a szerepet töltik be, hogy egyrészt biztosítják a 45 kívánt szemcseméretű, színes felületborítóanyagot, másrészt pedig megakadályozzák, hogy a kemencetérben a mázanyag esetleg szétszóródjon. A mázhordozós anyagok előállításánál az alábbiakban felsorolt összetételű szárazmáz-keverékekből 70 50 súly%, a 0,1—3 mm-es szemcseméretre őrölt mázhordozóanyagokból 30 súly % keverendő össze. A száraz keveréket súlyára számítva 30—50 súly% vízzel gondosan elkeverjük, hogy a mázkeverék egyenletesen vonja be a mázhordozó szemcsék felületét. A kapott máz-55 hordozós anyagot légszárazra szárítjuk kaolin és diatomaföld esetében a kristályvíz eltávolítása céljából 500 C° hőmérsékleten szárítunk. A megszárított és dörzsöléssel fellazított, mázhordozós anyagot visszük fel a megadott módon a kívánt mátrix felületére. 60 A végtermék színétől és a keverék olvadáspontjától függően például az alábbi összetételű mázhordozós keverékeket alkalmazzuk. a) Sárgás-barnaszínű máz: 65 10—15 súly% kréta, 40—45 sűly% földpát, 20— 2