Композиция для окрашивания поверхности лицевого керамического кирпича в красно-коричневый цвет

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ОКРАШИВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ЛИЦЕВОГО КЕРАМИЧЕСКОГО КИРПИЧА В КРАСНОКОРИЧНЕВЫЙ ЦВЕТ(71) Заявители Белорусский государственный университет Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Щукин Георгий Лукич Пищ Иван Владимирович Беланович Анатолий Леонидович Карпушенков Сергей Александрович Баранцева Светлана Евгеньевна Савенко Виктор Петрович(73) Патентообладатели Белорусский государственный университет Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Композиция для окрашивания поверхности лицевого керамического кирпича в красно-коричневый цвет, включающая связующее, окрашивающий пигмент и воду, отличающаяся тем, что в качестве связующего содержит стиролбутадиеновый латекс-5521 и натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, в качестве окрашивающего пигмента - охру золотистую и дополнительно содержит молотое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.стиролбутадиеновый латекс 4,5-5,5 натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 1,8-2,2 охра золотистая 2-3 молотое стекло 10-20 вода остальное. Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к производству декоративно-облицовочного кирпича для строительства и облицовки зданий и сооружений. Известен ангоб 1, включающий глину (10-30 мас. ), стеклобой (5-15 мас. ) и шлак гальванического производства (60-80 мас. ). Смесь готовится мокрым помолом до остатка на сите 0,2 (980 отв./см 2) не более 1,5. Смесь наносят на кирпич сырец, сушат и обжигают по общей технологии керамического производства с получением покрытия коричневого цвета. 15382 1 2012.02.28 Недостатками данного состава являются низкая воспроизводимость при использовании шлака гальванического производства и получение покрытий недостаточно эстетичных темных тонов. Известен 2 состав ангоба, включающий глину беложгущуюся обожженную (2857 мас. ), стеклобой (29-67 мас. ) и ортофосфорную кислоту (5-14 мас. ). Недостатком указанного ангоба является необходимость двукратного обжига декорированного кирпича, поскольку нанесение ангобного покрытия предполагается на поверхность только обожженного кирпича. Кроме того, высокотемпературная обработка для закрепления ангоба на поверхности изделия значительно увеличивает энергоемкость процесса. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой композиции является состав для окрашивания строительных материалов 3, содержащий следующее соотношение компонентов, мас.связующее - жидкий олигомер метилтриэтоксисилан 0,07-0,15, пигмент 20,0-59,1, тринатрийфосфат 0,08-0,23 и вода - остальное. Недостатками данного состава являются его большой расход при изготовлении окрашенных строительных материалов вследствие их окрашивания в массе, большой расход пигмента и недостаточно насыщенный цвет получаемых изделий. Задачей изобретения является получение композиции, предназначенной для поверхностного нанесения на кирпич-сырец, получаемый из различных видов глинистого сырья,обеспечивающей после обжига формирование плотного покрытия насыщенного краснокоричневого цвета с требуемым адгезионным взаимодействием с поверхностью лицевого керамического кирпича, препятствующим образованию на ней высолов и выцветов. Решение поставленной задачи достигается тем, что композиция для окрашивания поверхности лицевого керамического кирпича в красно-коричневый цвет, включающая связующее, окрашивающий пигмент и воду, в качестве связующего содержит стиролбутадиеновый латекс-5521 и натриевую соль карбоксиметилцеллюлозы, в качестве окрашивающего пигмента - охру золотистую и дополнительно содержит молотое стекло при следующем соотношении компонентов, мас.стиролбутадиеновый латекс 4,5-5,5 натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы 1,8-2,2 охра золотистая 2-3 молотое стекло 10-20 вода остальное. Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что получение композиции для окрашивания поверхности лицевого керамического кирпича в красно-коричневый цвет без высолов осуществляется путем растворения в воде натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) (ТУ РБ 00204056.150-98) при перемешивании, последующего диспергирования в полученном растворе охры золотистой (ТУ 301-10-019-90), молотого бесцветного тарного стекла состава, мас.(223) 74,5-76,0(11,5-12,5) 2 (12,5-13,0),дисперсностью менее 63 мкм и стиролбутадиенового латекса-5521 фирмы. Композиция наносится методом полива или пульверизации, кистью или валиком на лицевые поверхности кирпича-сырца. Эту операцию можно проводить как сразу после формовки, так и после сушки полуфабриката при температуре 80-100 С. Затем по общей технологии изготовления кирпича его обжигают при температуре 9501000 С. В предлагаемой композиции подобраны пределы концентраций молотого стеклобоя,пигмента, КМЦ и латекса, которые в процессе нанесения композиции на лицевую поверхность кирпича-сырца, сушки и обжига придают его поверхности красно-коричневый цвет при отсутствии высолов. Бой молотого бесцветного прозрачного стекла дисперсностью не более 63 мкм используется с целью активации процесса спекания и развития переходного слоя, обеспечивающего адгезию и прочность сцепления формируемого покрытия красно-коричневого 2 15382 1 2012.02.28 цвета к поверхности керамического кирпича. При использовании молотого стеклобоя, содержащего частицы размером более 63 мкм, последние при обжиге не полностью расплавляются, что приводит к формированию неоднородного покрытия красно-коричневого цвета с вкраплениями оплавленных крупных частиц стекла серого цвета. Содержание в составе композиции молотого стеклобоя менее 10 приводит к неполному спеканию пигмента со стеклом и не обеспечивает прочного сцепления с поверхностью кирпича, а содержание стеклобоя более 20- к уменьшению интенсивности краснокоричневого цвета. Содержание пигмента в составе композиции менее 2 не обеспечивает необходимую интенсивность красно-коричневого цвета, а увеличение количества пигмента сверх 3 приводит к неполному его спеканию с частицами стекла и глины, в результате чего происходит осыпание неспеченных частиц пигмента с поверхности. Следует отметить, что при использовании других железооксидных пигментов красного цвета вместо охры золотистой в составе композиции не удалось получить на лицевой поверхности кирпича насыщенный красно-коричневый цвет. В этом случае лицевая поверхность керамического кирпича окрашивается в бежево-красный цвет с сиреневым отливом. КМЦ в составе композиции выполняет функцию как связующего, так и загустителя. При концентрации КМЦ меньше 1,8 получается жидкая композиция с вязкостью 25 с по вискозиметру ВЗ-246 с диаметром сопла 4 мм, а при увеличении концентрации КМЦ больше 2,2 вязкость композиции составляет более 60 с, что отрицательно сказывается на качестве формируемого покрытия красно-коричневого цвета на поверхности керамического кирпича и ограничивает возможность ее нанесения способом распыления. В качестве пленкообразующего и связующего в составе композиции используется стиролбутадиеновый латекс -5521. Уменьшение концентрации латекса в составе композиции менее 4,5 приводит к ухудшению укрывистости наносимого покрытия, что влияет на однотонность цвета, а увеличение концентрации латекса более 5,5 нецелесообразно по экономическим соображениям. Композицию для окрашивания поверхности лицевого керамического кирпича в красно-коричневый цвет получали следующим образом. В смеситель заливали воду, добавляли КМЦ и перемешивали до полного ее растворения, засыпали пигмент и молотый стеклобой, затем диспергировали в течение 30 мин. После чего добавляли латекс и перемешивали готовый продукт в течение 20 мин. Полученную композицию перед употреблением необходимо тщательно перемешать,при необходимости можно разбавить водой для уменьшения ее вязкости. Композицию наносили поливом, пульверизатором, кистью или валиком на лицевые поверхности свежеотформованного кирпича-сырца либо после его сушки при температуре 90-100 С и обжигали в печи при температуре 950-1000 С. Для экспериментальной проверки были изготовлены три композиции по изобретению,отличающиеся количественным составом ингредиентов (табл. 1). Таблица 1 Содержание компонентов, мас.Номер комПигмент - ох- Молотый стеклобой (дисперсЛатекс позиции КМЦ Вода ра золотистая ность не более 63 мкм)-5521 1 1,8 2,0 10 4,5 81,7 2 2,0 2,5 15 5,0 75,5 3 2,2 3,0 20 5,5 69,3 В табл. 2 представлена характеристика окрашенной поверхности лицевого керамического кирпича после отжига. 15382 1 2012.02.28 Таблица 2 Цвет лицевой поверхности Макроскопическое описание лицевой Номер композиции кирпича поверхности керамического кирпича равномерная окраска, отсутствие высо 1 красно-коричневый лов 2 При использовании составов по прототипу 3 цвет изделий был матовым, малонасыщенным с проявлением признаков высолов. В процессе обжига кирпича-сырца с нанесенным слоем композиции по изобретению на тычковой и ложковой поверхности происходит химическое взаимодействие и спекание охры золотистой с частицами молотого стеклобоя и компонентами глины с образованием красно-коричневого цвета. Качество окрашенной поверхности повышается также за счет отсутствия высолов на лицевой окрашенной поверхности готового кирпича. Можно предположить, что водорастворимые соли, содержащиеся в глине, спекаются в окрашенном слое. Кирпич, изготовленный по вышеприведенной технологии по изобретению, испытывали на соответствие по комплексу физико-механических свойств ГОСТ 7025-91 Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости и ГОСТ 8462-85 Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе. Испытания проводились в испытательном центре Научно-исследовательского республиканского предприятия НИИСМ, г. Минск ОАО Керамика, г. Витебск ОАО Керамин, г. Минск и сравнивали с контрольным образцом, выпущенным на ОАО Керамика, г. Витебск (табл. 3). Таблица 3 Индекс образца согласно изобретению Характеристика Производственный 1 2 3 краснокраснокрасноЦвет светло-коричневый коричневый коричневый коричневый Водопоглощение,14,19 14,01 14,16 14,28 Прочность при сжа 24,5 24,8 24,9 24,2 тии, МПа Прочность при изги 5,34 5,60 5,68 4,85 бе, МПа Морозостойкость,цикл замораживания 40 42 43 40 и оттаивания Нормированные значения показателей морозостойкости, установленных согласно ГОСТ 7025-91 (п. 7), составляют не менее 15 циклов. Полученный таким образом лицевой кирпич может использоваться для строительства и одновременной облицовки стен зданий и сооружений, для выполнения оригинальных архитектурных решений, а также для отделки бытовых теплогенерирующих установок(каминов и др.). Таким образом, предлагаемая композиция предназначена для нанесения на кирпичсырец, получаемый из различных видов глинистого сырья, обеспечивает после обжига формирование плотного покрытия красно-коричневого цвета на лицевой поверхности керамического кирпича и препятствует образованию на ней высолов и выцветов. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5