Способ получения облицовочного материала

(71) Московский ордена Ленинана Трудового Красного Знамени(56) 1. Патент ВеликобританииВ 1382837, С 1 М, 192. Патент СССРл. С 03 В 18/02,(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОБЛИЦОВОЧНОГО МАТЕРИАЛА путем формования ленты стекла на поверхности расплавленного металла и электрохимической обработки верхней поверхности ленты расплавленным электропроводным материалом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения получения стеклокристаллического материала с декоративным покрытием, имитирующим рисунок природных материалов, стекломассу ца формование в прокатные валы подают несколькими струями, .а электрохимическую обработку ведут расплавленным материалом, содержащим, мас.%: В Ф Свинец 5 Сурьма Медь 2С:Изобретение относится к стекольной промьппленности, в частности к .способам получения строительных облицовочных материалов, и может бытьиспользовано в производстве стеклокристаллических плиток на основе металлургических шлаков с декорированной поверхностью,Известен способ получения декоративного узорчатого стекла методом , 10электрохимического окрашивания с применением фигурных. электродов и питания установки импульсами постоянноготока прямоугольной Формы, При этом .получается стекло с узорчатой поверх-.15ностью, причем рисунок узора соответствует геометрической форме электрода, а также периоду повторения и длительности прямоугольных электричес. ких импульсов от блока питания установки Г 11Недостатками этого способа являются применение фигурных электродов,изготовление которых представляетсобой трудоемкий процесс, сопровождающийся потерей значительного количества металла, сложность обслуживания фигурных электродов в процессеих эксплуатации (обеспечение равномерной заправкой распЛава электропро-.зоводного материала при обработке стекла, затруднения при чистке электродаперед повторным его применением),невозможность получения на поверхности рисунка непериодической формы,имитирующеГо текстуру природных декоративных материалов. Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления листовоГо стекла путем его формования на поО верхности расплавленного металла с одновременной электрйхимической обработкой его верхней поверхности рас" плавленным злектропроводным материалом, причем процесс ионного обмена 4 регулируют за счет пропускания через систему расплавленный электропроводный материал-стеклр-расплавленный металл электрического тока, В качестве расплавленного электропроводного ма- Ж териала используют мегаллы; олово, свинец, висмут, их сплавы, сплавы одного из них с редкоземельными металлами, металлами платиновой группы, литием, натрием, калием, цйнком, 55 медью и другими металлами 2 1Недостатками известного способа являются невозможность его применения для получения на поверхности стеклокристаллического материала качественного декоративного покрытия, имитирующего рисунок текстуры природных декоративных материалов, невозможность получения декоративного материала с рисунком широкой цветовой гаммы, применение дорогостоящих дефицитных материалов, таких как редкоземельные металлы и металлы платиновой группы.Целью Изобретения является обеспе-. чение получения стеклокристаллическо,го материала с декоративным покрытием, имитирующим рисунок природных материалов.Поставленная цель достигается тем, что по способу получения облицовочного материала путем формования ленты стекла на поверхности расплавленного металла и электрохимической обработки верхней поверхности ленты расплавленным электропроводным материалом, стекломассу на формование в прокатные валы подают несколькими струями, а электрохимическую обработку ведут расплавленным материалом, содержащим, мас,7:Свинец 50-70Сурьма 8-15Медь 22-35На чертеже приведена схема декорирования поверхности стеклокристаллического материала в ходе его производства,Схема включает выработочную зону ванной стекловаренной печи 1, сливной порог 2, прокатную машину 3, ванну-кристаллизатор 4, наполненную расплавленным металлом 5, по поверхности которого движется лента кристаллизующегося стекла 6. В ванне-кристаллизаторе над поверхностью ленты стекла расположен ограничительный элемент 7, удерживающий силами смачивания расплавленный электропроводныйматериал (лигатуру) 8. Ограничительный элемент подключают к положительному выводу источника 9 постоянного тока, а расплавленный металл - к отрицательному. Стекломасса 10 стекает со сливного порога потоком 11, характер которого можно регулировать, Формируя его из разного количества струй, и образует на нижнем валу 12 прокатной машины предварительную зону формования ленты стекла - лукови-. цу 13, из которой непосредственно1106791 зформуется лента стекла. В результатеструйного образования луковицы 13 вее объеме возникают области стекломассы, неоднородные по своим свойствам, в том числе и электрическим, 5Вследствие высокой вязкости расплава шлакового стекла и относительно высокой скорости его охлажденияпри прокатке области стекломассы снеодинаковыми свойствами сохраняют Ося и после формования ленты на прокатной машине, что приводит к дифференциации электрических свойств отформованной ленты по ее площади. Приэтом области с различными электрнческими свойствами хаотически перемешаны и образуют текстуру материала, которая соответствует характеруструйного потока стекломассы со сливного порога, т.е. величине и количест ву составляющих его струй. Далее впроцессе электрохимической обработки ленты кристаллизующегося стеклапроисходит проявление полученнойтекстуры материала проникающими под 25действием внешнего электрическогополя окрашивающими компонентами лигатуры, которые распределяются в поверхностных слоях декорируемого материала в соответствии с расположением 30областей различной электропроводнос-,ти, При этом декоративный эффект поверхностного узора зависит от степени закристаллизованности материала,которую он имеет во время электрохимической обработки, так как в процессе кристаллизации стекла меняютсяего электрофизические свойства,В свою очередь, величина степенизакристаллизованности возрастает по 4 Омере передвижения ленты в ванне-кристаллизаторе и во время прохождениястадии электрохимической обработкиможет принимать значения в пределах5-703. Нижний предел значения степени закристаллизованности обусловленконструкцией линии производства иходом технологического процесса получения листового стеклокристаллического материала, а верхний - электрическими свойствами закристаллизованного материала, т,е. снижением удель- .ной электропроводности до предела,при котором процесс электрохимическойобработки поверхности практически невозможен.Состав лигатуры выбран исходя извозможности получения желаемого декоративного оттенка, качественного окрашивания поверхности материала, доступности и дешевизны ее компонентов. Окрашивание материала в ходе электро- химической обработки в данном случае происходит, в основном, за счет меди, содержание которой в лигатуре составляет 22-35 мас.7, и определяется ее растворением в смеси свинца с сурьмой при температуре проведения процесса окрашивания.Так, например, при соотношении свинца и сурьмы в массовых долях 9:1 при 760 С в этой смеси растворяется 2,2 мас.ч. меди, Содержание свинца в лигатуре не должно превышать 707, так как происходит унос лигатуры вследствие ее прилипания к поверхности обрабатываемого стеклокристаллического материала, в результате чего ухудшается качество окрашиваемой поверхности. В соответствии с этим содержание сурьмы должно быть не менее 8 мас.7. Увеличение содержания сурьмы более 157 приводит к расслаиванию расплава лигатуры и увеличивает его стоимость.Способ осуществляют следующим образом.Проводят электрохимическую обработку поверхности кристаллиэующегося материала состава ЛБ, отформованного прокатной машиной из луковицы, образованной регулируемым потоком стекаемой со сливного порога стекло- массы. В качестве расплавленного электропроводного материала используют лигатуру, состоящую, мас.7.: свинец 50-70; сурьма 8-15; медь 22-35.Температура обработки составляет 750 о870 С, плотность электрического тока 100-900 А/м при напряжении 2,5-100 В. Скорость движения ленты обрабатываемого материала 40-60 м/ч. Электрохимическую обработку проводят в зонахванны-кристаллизатора, в которых величина степени закристаллизованности материала составляет 5-702. В результате получают облицовочный стеклокристаллический материал с декорированной поверхностью, имитирующей текстуру природных декоративных материалов. Режимы получения декоративного рисунка на .поверхности ленты материала показаны в таблице.В результате обработки поверхности стеклокристаллического материала по известному способу поверхность окрашивается преимущественно в серые1106791 Присловия обазования уковицыхарактер Соста Декоративный эффект на поверхности малигатурыРЬ-ЯЬ-С т ериал сей о Напряжение Степень закрис- таллизованности7 Плот иост м стекл ат омассы,стекающегсо сливного порога тока А/м2 10 70-8-22 Пото стекы,ый Мелкие извилистые полоа азаые ередуюя красрозо" и серось дель труи ого го цв 2 7 0 40-5 0-15-3 Поток ст ломассы, разбитый отдельнь струи Рисунок коричневатых тонов, имитирующий текстуру де рева 6 0 10 54-13-33 Часть п ка стек массы р бита на дельные струиКрупныи рисунок мрамо ровидного характера, чередующи ся красно коричнево о"зотхго го серогетов тона со следами налипшего металла, что приводит к увеличению расхода лигатуры, ухудшению качества поверхности и потере товарного вида. Предлагаеиый способ декорирования стек локристаллического материала (примеры 1-5) позволяет получить декоративный рисунок широкой гаммы окраски, избежать унос лигатуры и улучшить качество поверхности.Применение предлагаемого способа декорирования поверхности стеклокристаллического материала обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества: возможность полу. чения декоративного облицовочного материала с широкой гаммой окраски поверхности экономичным и производительным методом, не требующим больПараметры электрохимической обработки ших капитальных затрат и изменений в технологии; минимальный расход окрашивающих материалов и исключение применения дорогостоящих и дефицитных материалов; малую трудоемкость процесса декорирования, повышение кулЬтуры производства; отсутствие вредных для окружающей среды выбросов и отходов производства.Экономический эффект от реализации способа составит не менее 2 руб/м производимой продукции за счет сокрап 1 ения затрат, связанных с декорированием стеклокристаллического материала другими способами. При годовом выпуске декоративного стеклокристаллического материала 100 тыс.м экономический эффект составит не менее 200 тыс. рублей.1106791 Продолжение табл.Параметры злектрохимическойоб- работки Условия обСостав Пример Степень Напряжение, В Температура,фС закристаллизованности,Х 4 800 300 Чередующиеся мелкие и 69-8-23 30 60-70 крупные капли стекломассы 50-.15-35 Часть потокастекломассьразбита наотдельныеструиВремя обработки 7 с 3 40-50 5 870 100 6 760 10 200 96-0-4. Сплошной поток стекло- массы 96 ла П р и м е ч а н и е. Время обработки материала по примерам 1-4 и 6 составляет 3 с,Составитель Т.НикульниковаРедактор Н.Егорова Техред М.Надь Корректор О.Луговая/ Заказ 5715/18 Тираж 469 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Плотность тока, А/м 2 лигатурыРЬ-ЯЬ-Сн,мас.7 разованиялуковицы(характерпотокастекломассы,стекающегосо сливногопорога) Декоративный эффект на поверхности ма- териала Рисунок,имитирующийтекстуру дерева Однороднаяокраска поверхности врозовыйцвет Окраска преобладающих серых то- нов с областями налипшего метал