[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)玻化彩砂活性著色的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110030122.1
• 申請(qǐng)日: 2011-01-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102180608A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牛智勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 牛智勇
• 主分類號(hào): C04B14/06
• 分類號(hào): C04B14/06;C04B14/22;C04B14/02
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種彩砂的高溫著色方法，屬于建筑領(lǐng)域，特別是一種借助內(nèi)熱式彩砂燒結(jié)爐及其配套工藝參數(shù)、實(shí)現(xiàn)玻化彩砂活性著色的方法。

背景技術(shù)

彩砂分為天然彩砂和人造彩砂。天然彩砂是通過(guò)直接破壞自然界的有色礦石而獲得，大多數(shù)天然彩砂色澤混沌，強(qiáng)度差，容易分化，附著力弱，而少數(shù)色澤鮮艷的天然彩砂，價(jià)格昂貴，局限大。人造彩砂是通過(guò)在礦物顆粒表面包覆有色涂層獲得，其特點(diǎn)是顏色均勻、色彩明快，可根據(jù)顏色需求進(jìn)行加工，從而制備出豐富多彩的彩砂品種，滿足人們的不同需求，在建筑裝飾材料中占有很重要的地位。。人造彩砂的傳統(tǒng)制造方法主要有三種：第一種，有機(jī)染料染色法；第二種，樹脂固化法；第三種高溫?zé)Y(jié)法。但采用上述三種方法制備的彩砂均存在不同程度的缺陷：第一種方法中，有機(jī)染料不耐老化也不耐雨水沖洗，易褪色。第二種方法是用樹脂混合無(wú)機(jī)色料涂布在石英砂表層，然后在200～300℃溫度下烘烤固化著色，該方法制備的彩砂存在易老化、易褪色、著色不均勻的問(wèn)題，同時(shí)由于其使用的粘結(jié)劑價(jià)格昂貴，增加了彩砂的制備成本。

第三種方法是將無(wú)機(jī)顏料和石英砂混合，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成一體，然后經(jīng)破碎、篩分成彩砂成品。但目前第三種方法制備彩砂的技術(shù)還不成熟，由于燒結(jié)設(shè)備采用的是外熱式窯體，且不可旋轉(zhuǎn)加熱。掛好色漿的基料被直接投入窯體，靜止進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)后的彩砂抱團(tuán)呈整體結(jié)構(gòu)，還需要再次破碎、篩分才能形成獨(dú)立的彩砂顆粒，這樣不但加大了生產(chǎn)耗能，彩砂的外著色殼層的質(zhì)量也會(huì)在破碎的過(guò)程中出現(xiàn)瑕疵，甚至導(dǎo)致整顆彩砂破碎，成為殘次品。其次，由于其采用的是外熱式窯體，通過(guò)加熱窯壁達(dá)到燒結(jié)的目的，不僅造成了熱源的浪費(fèi)，也限制了燒結(jié)溫度不能控制的太高，若溫度達(dá)到了基料的熔點(diǎn)，那么在色漿包裹層里邊的基料就會(huì)熔化，直接導(dǎo)致不能成彩砂顆粒，若溫度不達(dá)到或剛達(dá)到基料的熔點(diǎn)臨界值，那么色漿包裹層只能是淺淺的粘附在基料表層，經(jīng)風(fēng)雨洗刷就會(huì)剝落或者掉色。

為解決上述問(wèn)題，我們經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)重新開(kāi)發(fā)研制了一種耐久不退色的彩砂燒結(jié)工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)中彩砂燒結(jié)工藝由于燒結(jié)設(shè)備以及技術(shù)的限制，得到的彩砂不耐雨水沖洗、易褪色的技術(shù)問(wèn)題，對(duì)現(xiàn)有彩砂的燒結(jié)工藝進(jìn)行了改進(jìn)，提供了一種實(shí)現(xiàn)玻化彩砂活性著色的方法，使達(dá)到玻璃流態(tài)的色膜與基料表層相互滲透、粘結(jié)在一起形成玻化彩砂外膜。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是，一種實(shí)現(xiàn)玻化彩砂活性著色的方法，本方法是基于包絡(luò)色膜的基料進(jìn)行動(dòng)態(tài)燒結(jié)形成玻化色膜的工藝過(guò)程，其關(guān)鍵在于：所述方法借助彩砂燒結(jié)爐實(shí)現(xiàn)物料流動(dòng)中加熱，控制爐內(nèi)物料溫度沿爐窯軸線形成：升溫-色膜初熔-動(dòng)態(tài)保持-降溫的階梯形變化曲線、在動(dòng)態(tài)保持階段的溫度梯度變化為高于初熔溫度20-50℃；配套工藝參數(shù)包括窯體傾角3～10°、窯體轉(zhuǎn)速5～30轉(zhuǎn)/分、物料流量為50～250kg/h。

采用本方法活性著色的關(guān)鍵是：沿爐窯軸線形成的階梯型變化曲線、以及窯體傾角、窯體轉(zhuǎn)速、物料流量四個(gè)參數(shù)的相互配合，四者缺一不可。窯體傾角、窯體轉(zhuǎn)速及物料流量是要實(shí)現(xiàn)物料流動(dòng)，目的是避免在燒結(jié)窯體的高溫環(huán)境中，物料粘結(jié)抱團(tuán)，降低彩砂質(zhì)量。物料的流動(dòng)是為了配合沿爐窯軸線形成的階梯型變化曲線，使物料流經(jīng)整個(gè)階梯型變化曲線正好完成一個(gè)燒結(jié)周期T。

采用本發(fā)明制備的彩砂，色澤鮮亮，色彩明麗，彩砂的耐老化性能得到了大大提高；同時(shí)可借助本方法嚴(yán)格控制溫度梯度場(chǎng)的變化曲線，保證采用不同成分的彩砂基料或顏料均能通過(guò)合理控制溫度制備出質(zhì)量?jī)?yōu)良的彩砂。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明中階梯形變化曲線的一個(gè)實(shí)施例。

附圖中，t代表時(shí)間軸，temp代表溫度軸，T代表燒結(jié)周期。

具體實(shí)施方式

一種實(shí)現(xiàn)玻化彩砂活性著色的方法，本方法是基于包絡(luò)色膜的基料進(jìn)行動(dòng)態(tài)燒結(jié)形成玻化色膜的工藝過(guò)程，其關(guān)鍵在于：所述方法借助彩砂燒結(jié)爐實(shí)現(xiàn)物料流動(dòng)中加熱，控制爐內(nèi)物料溫度沿爐窯軸線形成：升溫-色膜初熔-動(dòng)態(tài)保持-降溫的階梯形變化曲線、在動(dòng)態(tài)保持階段的溫度梯度變化為高于初熔溫度20-50℃；配套工藝參數(shù)包括窯體傾角3～10°、窯體轉(zhuǎn)速5～30轉(zhuǎn)/分、物料流量為50～250kg/h。

上述的基料是石英砂或是玻璃微珠或是耐火石料，采用金屬氧化物燒結(jié)成色的無(wú)機(jī)顏料與水性粘結(jié)劑按設(shè)計(jì)配比混合形成色漿、粘掛在基料表層烘干后形成色膜。

上述方法中還包括借助彩砂燒結(jié)爐內(nèi)電加熱元件實(shí)現(xiàn)以爐窯軸心為集熱點(diǎn)、向爐窯壁擴(kuò)散熱量，并控制爐窯軸心溫度高于爐窯壁溫度50～150℃。