Способ окрашивания сыпучихминеральных материалов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Оэюз Советских бециалистических Республик(гЗ) Приор/ Опубликовано 300331.Бюллетень Йо 12 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 300381П,А, Иващенко, Р.Н. Шелыганова, Ю.В. Гонтарь, А,И. Березин и В.С. Строкова(72) Авторы изобретения Государственный всесоюзный научно-исследовательскийинститут строительных материалов и конструкцийим. П.П. Будникова(54) СПОСОБ ОКРАШИВАНИЯ СЫПУЧИХ МИНЕРАЛЬНЫХИзобретение относится к промышленности строительных материалов,а именно к производству иэделий,офактуренных окрашенными минеральными частицами.Известен способ окрашивания минеральных материалов путем смачивания зерен жидким стеклом и нанесения на поверхность зерен красящейцементной композиции с последующимотверждением.Этот способ основан на гидратации компонентов красящей композициис образованием при обычных и повышенных температурах водных,силикатев кальция 1.Недостатком этого способа является низкое качество окрашенного покрытия, При эксплуатации в обычныхатмосферных условиях, а особенно 20при повышенных температурах отмечается "вымывание" красящего компонента.Кроме того, гидросиликаты кальцияна поверхности покрытия в результате 25раскристаллиэации при отвержденииприобретают изолированность и обособленность, что снижает его стойкость к механическим воздействиям,в частности к истиранию, 30 Наиболее близким к предлагаемому является способ окрашивания сыпучих минеральных частиц, например клинкериых гранул, включающий обработку гранул водным щелочным раствором красящих катионов, содержащим пигмент и водный силикат щелочного металла, гранулы с покрытием нагревают до температуры ниже 316 С для дегидратации силикатов. После чего на гранулы наносят вещество, вызывающее образование устойчивых соединений этиленда, тетрауксусную кислоту или ее соли 2.Недостатком данного способа яв-, ляется использование дорогостоящих органических веществ для закрепления покрытия. Кроме того, образованное тонкое поверхностное покрытие нестойко к механическим воздействиям, например истиранию, ударам.Цель изобретения в .повышение устойчивости .красящего покрытия к механическим воздействиям и снижение стоимости материала.Поставленная цель достигается тем, что в способе окрашивания сыпучих минеральных материалов, включающем обработку материала водным щелочным раствором красящих катионов(попеременноезамораживание иоттаивание),циклыУстойчивость в ультра- фиолетовых лучах,ч Цветпокрытия Температура тепло- носителяприсушке, ОС Температура подготовки оС Красящая композиция Минеральный материал остальное 90 щелочной.компонент5 красящийкомпонент 5 варце :вый пе- сок Ма 5О ГеОй 50 Вода 1000 Вода 950 Перлитовыйпесок 900 йаОН Си 0 Вода и сушку его, перед обработкой материал нагревают до 900-1000 С в течение 1-6 мин, а сушку осуществляют при температуре теплоносителя500-700 фС.для активизации процесса окраши"вания зерен поверхность их можетбыть аморфиэована за счет высокотемпературной подготовки при 900 С ивышеВ то же время, чтобы не допустить усадочных деформаций зерен,например вспучивающихся, температура 10термоподготовки не должна превышать 1000 С,При погружении в раствор красящей композиции разогретых до укаэанных температур частиц наблюдается 35проникновение раствора в микропорыи интенсивное протекание процессавзаимодействия поверхностного слояминеральных зерен с активным щелочным компонентом раствора. Вследствие этого на поверхности частиц образуется аморфный слой, объемно окрашенный механическими включениямикрасящих окислов.В зависимости От температуры нагретого материала и технологическихусловий сушка обработанных зеренпроизводится теплоносителем с температурой 500-700 С.П р и м е р . Для окрашивания влабораторных условиях используют ЗОв качестве мИнеральных материаловкварцевый песок с размером частиц0,1-1,5 мм, керамзитовый песок и перлитовый песок с размером частиц0,1-3 мм. 35Режим нагрева обусловлен видом,окрашиваемого материала. Материалнагревают в силитовой печи.Перлитовый песок до 900 С нагревают в течение 2 мин, Кварцевый песок до 1000 С нагревают в течение1 мин. Керамзитовый песок до 300 Снагревают в течение 3 мин, затем до1000 фС - в течение 3 мин. Обработкугранул проводят погружением их на ерамэитовыйпесок Ма 50 Сг 0 3 с в заранее приготовленный водныйщелочной раствор солей катионов красящих металлов. Расход раствора составляет 0,1-0,4 масс,%,Способ возможно реализовать в условиях действующих заводов по производству керамэитового и.перлитового песков,Песок нагревают, например, вовращающейся печи. Затем в процессевыгрузки поток материала орошаютводным щелочным раствором солей красящих катионов посредством, например,форсунок, После обработки материалпоступает на решетку, через которуюпросасывают теплоноситель с температурой 500-700 С со скоростью,обеспечивающей "кипение" гранул. Окрашенный таким образом материал считается готовым.к употреблению.Полученный окрашенный минеральный материал испытывают на устойчивость в ультрафиолетовых лучах(выдерживают 100 ч), на истираниеи мороэостойкость по стандартнымметодикам. Объемно-поверхностноеокрашивание материала является прочным и долговечным. Изучение шлифов на оптическом микроскопе подтвердило, что покрытие имеет практически постепенный переход от аморфного к кристалличес-, кому состоянию соединений в центре минеральных частиц материала, эа счет чего достигается высокая устойчивость покрытия к механическим воздействиям, истиранию,и исключается возможность к отслаиванию.Практическая реализация предлагаемого способа позволяет полнее удовлетворить спрос на офактуренные строительные изделия для наружной и внутренней отделки.Технологические параметры скрашивания и свойства минеральных материалов представлены в таблице. 700 Крас- Устойчив ный 100 600 Зеле- Устойчив ный 100817013 формула изобретения Составитель В. ТарановаРедактор С. Тараненко Техред М.Рейвес Корректор Е. Рошко Заказ 1193/30 Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035., Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Способ окрашивания сыпучих минеральных материалов, включающий обработку материала водным щелочным раствором красящих катионов и сушку его, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения устойчивости красящего покрытия к механическим воздействиям и снижения стоимосзи материала, перед обработкой материал нагревают до 900-1000 оС в те"чение 1-6 мин, а сушку осуществляютпри температуре теплоносителя500-700 оС. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 317634, кл, С 04 В 31/44, 1960.2. Патент США В 3420690,кл. С 04 В 31/40.