ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2065838

МАТОВАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ НАДГЛАЗУРНАЯ КРАСКА

МАТОВАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ НАДГЛАЗУРНАЯ КРАСКА

Имя изобретателя: Глебычева А.И.; Гусева Е.И.; Отопков П.П.; Рыбакова И.Ф.; Захаров Н.М. 
Имя патентообладателя: Дулевский красочный завод
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1993.12.27 

Использование: для надглазурного декорирования фарфоровых, фаянсовых и других керамических изделий. Сущность изобретения: матовая керамическая надглазурная краска содержит, мас. %: оксид свинца 4,90 - 6,50 БФ Pb 304; оксид кремния 30,70 - 33,70 БФ SiO2; оксид бора 1,40 - 2,80 БФ B2O3; оксид натрия 0,30 - 0,70 БФ Na2; оксид цинка 0,30 - 0,50 БФ ZnO; оксид алюминия 0,70 - 1,30 БФ Al2O3; оксид калия 0,40 - 1,00 БФ K2O; оксид кальция 0,20 - 0,40 БФ CaO; оксид циркония 49,80 - 53,00 БФ ZrO2; оксид ванадия 3,10 - 3,50 БФ V 205; фторид натрия 1,80 - 3,00 БФ NaF. Свойства керамической краски: бирюзовый цвет; стабильные и высокие колористические характеристики. Краска не имеет зеркальной составляющей в отраженном от ее поверхности свете.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к технологии и составам матовых керамических красок, используемых для надглазурного декорирования фарфоровых, фаянсовых и других керамических изделий.

Матовость керамической краски определяется полным диффузным (рассеянным) отражением света от ее поверхности при полном отсутствии зеркального отражения, так как оно ответственно за возникновение блеска поверхности краски.

Степень отражения, рассеяния и поглощения света зависит от состава керамической краски и дисперсности составляющих ее фаз.

Большая концентрация высокодисперсных фаз в объеме и на поверхности керамической краски, в особенности волластонита CaSiO3 и виллемита Zn2SiO2, делающих поверхность краски микронеровной и, вследствие этого, диффузно отражающей свет, создает оптический эффект матовости, бархатистости поверхности керамической краски.

Известны окрашенные и бесцветные матовые глазури. Для этого синяя матовая глазурь, например, содержит следующие компоненты, мас. SiO2 51,46; Al2O3 10,10; Fe2O3 4,35; CaO 8,93; MgO 4,23; Na2O 14,37; K2O 3,31; PbO 0,15; TiO2 0,80; CuO 1,37; MnO 0,01 [1]

Бесцветная глазурь содержит следующие компоненты, мас. SiO2 33,28; CaO 6,38; Na2O 6,91; ZnO 35,14; TiO2 10,54; B2O3 7,78 [2]

К недостаткам таких глазурий относится высокая температура обжига, равная 900 1200oС.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является керамическая надглазурная краска с матовой красочной поверхностью, содержащая компоненты в следующих соотношениях, мас. SiO2 21,01 - 35,76; B2O3 4,49 5,28; Al2O3 19,17 21,22; Pb3O4 15,88 18,62; ZnO 1,18 2,36; Cr2O3 8,56 - 17,12; Co2O3 8,20 16,44; CaO 0,29 0,52; MgO 0,13 0,23; TiO2 0,13 0,23; Na2O 0,24 0,43; K2O 0,53 0,94; Fe2O3 0,16 0,29 [3]

Однако вышеупомянутая керамическая краска обладает неполным диффузным отражением света от ее поверхности и содержит зеркальную составляющую, что является существенным недостатком.

Технический результат изобретения создание матовой керамической надглазурной краски, не имеющей зеркальной составляющей в отраженном от поверхности свете, обладающей стабильными колористическими характеристиками и высокой насыщенностью и чистотой цвета по CIELAB, 1976, в зеленовато-синем диапазоне спектра по Диаграмме цветности МКО, 1931, бирюзового цвета.

Указанный технический результат достигается тем, что матовая керамическая надглазурная краска, включающая Pb3O4; SiO2; Na2O; ZnO; Al2O3; K2O; CaO, дополнительно содержит ZrO2, V2O5, NaF при следующем соотношении компонентов, мас. Pb3O4 4,90 6,50; SiO2 30,70 33,70; B2O3 1,40 2,80; Na2O 0,30 0,70; ZnO 0,30 0,50; Al2O>Mv>3<D> 0,70 - 1,30; K2O 0,40 1,00; CaO 0,20 0,40; ZrO2 49,80 53,00; V2O5 3,10 3,50; NaF 1,80 3,00.

Для изготовления предлагаемой краски взвешенные компоненты загружают в шаровую мельницу для помола. Весовое соотношение загружаемых материалов, шаров и воды 1 1,4 0,5; длительность помола 48 ч до прохождения краски через сито N 0056 (10 тыс. ячеек на 1 см2 сетки) с остатком на сите до 0,5 от веса краски.

Краску после помола сушат при 100 ± 5oC до влажности не выше 0,3% и просеивают через сито N 028. Краску обжигают на изделии при температуре 815 ± 25oC.

Предлагаемое изобретение поясняется конкретными примерами 1 5 табл. 1. Краска с составами 4 и 5 находится за пределами концентраций компонентов, указанных в формуле предполагаемого изобретения.

Следуя определению матовой поверхности, данному выше, можно количественно рассчитать матовость Ml из оптических характеристик керамических красок. Ход рассуждений и расчетные формулы предложены нами.

Отраженный от поверхности свет (в общем случае) содержит как зеркальную, так и диффузную составляющие, и коэффициент отражения света Rl, взятый при определенных длинах волн, в частности при доминирующей длине волны lД, можно записать в виде суммы этих составляющих, а именно:

Rl= Rзl+ Rбl, (1)

где Rзl коэффициент зеркального отражения;

Rбl коэффициент диффузного (беззеркального) отражения;

Rзl определяет блеск поверхности (Bl),, а Rбl ее матовость (Ml). Из формулы (1) следует, что при , и поверхность полностью или почти полностью отражает падающий свет диффузно и, следовательно, является очень близка к матовой.

Из формулы (2) следует, что . Эту формулу можно использовать для количественного определения матовости поверхности. Действительно, при Rl = Rбl,, М 1 и поверхность является полностью матовой; при Rбl< Rl отраженный свет содержит зеркальную составляющую, М <1 и поверхность приобретает блеск Bl, который определяется по формуле (1) точно таким же путем, как и матовость.

Оптические и колористические характеристики матовой керамической краски по примерам 1 3 определены для источника света С и приведены в табл. 2 и 3.

Для указанных примеров беззеркальная составляющая коэффициента отражения в формуле (3) отличается лишь на 0,4 1,6 от его величины во всем измеренном диапазоне длин волн, что указывает на почти полное диффузное отражение света от поверхности предлагаемой матовой краски, т.е. на ее практически полную матовость. Так, для lД= 485 нм, (табл. 2).

Беззеркальная составляющая предлагаемой краски по примерам 4 и 5 меньше коэффициента отражения на 45 50 что определяет большую величину зеркальной составляющей, значительный блеск краски и невысокую долю матовости. Керамическая надглазурная краска по примерам 4 и 5 снята с производства и далее не рассматривается.

Предлагаемая матовая керамическая надглазурная краска по примерам 1 3 имеет доминирующую длину волны lД, равную 485 нм, и в соответствии с Диаграммой цветности МКО 1931 расположена в зеленовато-синем диапазоне спектра. Колористические характеристики L, А и В краски близки друг к другу. Насыщенность S, чистота цвета Р и цветовой тон Н достаточно высоки и удовлетворяют условиям декора (табл. 3).

Приняв за стандарт колористические характеристики краски по примеру 2, рассчитаем по известной формуле цветовое различие Е краски по примерам 1 и 3 относительно краски по примеру 2.

Получаем, что цветовое различие DE2-1= 0,24 ед.,, DE2-3 равно 0,24 ед.и DE3-2= 0,35 ед., т.е. предлагаемая матовая керамическая надглазурная краска по примерам 1 3 визуально неразличима по цвету.

Таким образом, задачи, поставленные в предполагаемом изобретении, решены: создана матовая керамическая надглазурная краска с большой степенью матовости 99,6 обладающая стабильными колористическими характеристиками в зеленовато-синем диапазоне спектра для указанных в формуле изобретения концентраций компонентов после обжига при 815±25oC. Указанная керамическая краска имеет относительно высокие чистоту и насыщенность цвета.

Предлагаемая керамическая краска легко осуществима технологически.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Матовая керамическая надглазурная краска, включающая Pb3O4; SiO2; B2O3; Na2O; ZnO; Al2O3; K2O и CaO, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ZrO2, V2O5 и NaF при следующем соотношении компонентов, мас.

  • Pb3O4 4,90 6,50

  • SiO2 30,70 33,70

  • B2O3 1,40 2,80

  • Na2O 0,30 0,70

  • ZnO 0,30 0,50

  • Al2O3 0,70 1,30

  • K2O 0,40 1,00

  • CaO 0,20 0,40

  • ZrO2 49,80 53,00

  • V2O5 3,10 3,50

  • NaF 1,80 3,00

Версия для печати
Дата публикации 17.05.2007гг


вверх