способ изготовления лицевого кирпича

Формула изобретения

Способ изготовления лицевого кирпича, включающий приготовление глиномассы, формование бруса кирпича, сушку и обжиг, а также введение в глиномассу добавки натрийгидроксилметилцеллюлозы Na-КМЦ в процессе ее приготовления, отличающийся тем, что добавку Na-КМЦ предварительно готовят в виде 4%-ного раствора Na-КМЦ, который затем вводят в глиномассу в количестве 5% от массы глиномассы или наносят его на поверхность свежеотформованного бруса кирпича в виде слоя толщиной 10 50 мкм.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству строительных изделий, а именно к способам изготовления лицевого кирпича, и может быть использовано при производстве лицевого кирпича для повышения качества его лицевых поверхностей.

Известен способ изготовления многослойных экструзионных изделий, например лицевого кирпича, включающий формование основного бруса кирпича и операцию по устранению высолов на его поверхности путем нанесения лицевого слоя нагнетанием глиномассы на основную структуру бруса кирпича до окончания его формирования [1]

При таком способе изготовления двухслойного лицевого кирпича лицевой слой выполняет функцию декоративно-защитного слоя, устраняющего высолы и пятна, образующиеся на поверхности основного бруса кирпича после обжига и ухудшающие внешний вид зданий и сооружений без лицевого слоя.

Однако данный способ не обеспечивает достаточной прочности сцепления между основным брусом и лицевым слоем после их формирования, что приводит к преждевременному отслаиванию лицевого слоя в процессе эксплуатации и снижению его долговечности.

Известен также способ изготовления керамических облицовочных изделий, например лицевого кирпича, включающий операцию по устранению высолов на его поверхности путем нанесения временного защитного покрытия на свежеотформованный брус кирпича, сушку и обжиг, причем в качестве защитного покрытия используют покрытие на основе отхода коксохимического производства, включающего кислую смолку и кубовый остаток ректификации бензола, в соотношении 70-94 и 6-30 мас. соответственно [2]

В данном способе нанесение указанного защитного покрытия на свежеотформованный брус препятствует испарению воды с лицевых поверхностей изделий и, следовательно, появлению высолов. При сушке в этом случае образуется влагозащитная пленка, способствующая сохранению натурального цвета кирпича, которая при обжиге выгорает.

Недостатками указанного способа являются невозможность устранения вторичных высолов, использование только части смолосодержащих отходов производства, что ухудшает условия труда и экологию.

Известен способ получения лицевого кирпича, включающий операцию по устранению высолов на поверхности кирпича путем введения в глиномассу добавок, связывающих сернокислые соединения при обжиге кирпича, например флюса в количестве 2-4% сушку и обжиг [3]

Введение данной добавки в глиномассу в процессе ее приготовления способствует образованию эфтектических легкоплавких расплавов и связыванию катионов сернокислых солей при обжиге кирпича, что снижает содержание растворимых солей в сырце (брусе), и, следовательно, образование высолов на поверхности кирпича.

Недостатком такого способа является усложнение его технологии, обусловленное введением дополнительных операций, например тонкого помола такой добавки, отсутствие которой приведет к повышению пористости обожженного кирпича, что нежелательно.

Известен способ изготовления лицевого кирпича, включающий приготовление глиномассы, операцию по устранению высолов на поверхности кирпича путем введения в глиномассу добавки барийсодержащей суспензии (углекислый барий), формование бруса кирпича, сушку и обжиг.

Такой способ за счет введения в глиномассу барийсодержащей добавки - углекислого бария, вследствие связывания растворимых сернокислых солей щелочных и щелочно-земельных металлов, содержащихся в глине, в нерастворимую соль бария, обеспечивает предотвращение появления высолов и пятен на лицевой поверхности обожженного кирпича, ухудшающих вид зданий и сооружений.

Недостатками данного способа являются недостаточно качество лицевого кирпича из-за невозможности получения его лицевой поверхности глянцевой, а также плохая экология вокруг обслуживающего технологическую линию изготовления кирпича персонала и высокая стоимость бария.

Наиболее близким к описываемому изобретению является способ изготовления лицевого кирпича, включающий введение в глиняную массу добавки натрийгидроксилметилцеллюлозы Na-КМЦ, формование бруса, сушку и обжиг [4]

Недостатком указанного способа является относительно низкая степень устранения высолов на поверхности кирпича.

Техническим результатом изобретения является повышение качества лицевого кирпича за счет обеспечения его лицевых поверхностей глянцевыми без высолов и пятен, а также обеспечение экологически чистого процесса производства кирпича и снижение себестоимости готового продукта.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления лицевого кирпича, включающем приготовление глиномассы, формирование бруса кирпича, сушку и обжиг, а также операцию по устранению высолов на лицевых поверхностях кирпича, согласно изобретению, операцию по устранению высолов осуществляют путем введения 4%-ного раствора Na-КМЦ в глиномассу в процессе ее приготовления или путем нанесения раствора Na-КМЦ на поверхность свежеотформованного бруса в виде слоя толщиной 10-50 мкм.

Выполнение операции по устранению высолов на поверхности кирпича путем введения раствора Na-КМЦ в глиномассу (на стадии перемешивания) либо путем нанесения указанного раствора в виде слоя на поверхность свежеотформованного бруса кирпича позволяет независимо от того, производится ли эта операция изнутри или снаружи бруса кирпича, обеспечить взаимодействие растворимых сернокислых солей глины с Na-КМЦ (Na-карбоксилметилцеллюлоза) за счет способности раствора Na-КМЦ вытеснять водорастворимые соли из глиномассы, что способствует их связыванию и исключает их движение по глиномассе.

С другой стороны, вследствие способности Na-КМЦ обугливания во время обжига улучшается спекаемость глиномассы, приводящая в итоге к образованию глянцевой лицевой поверхности кирпича. Все это способствует устранению появления высолов на лицевой поверхности кирпича и улучшает качество последнего по сравнению с прототипом.

Кроме того, применение в данном способе нетоксичного как при приеме внутрь, так и при действии на кожу человека раствора Na-КМЦ, позволяет улучшить экологию и снизить себестоимость готового продукта.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Глиномассу подают в глиномешалку, где перемешивают и затем подают в прессовую головку для формирования бруса кирпича. После выхода из прессовой головки брус разрезают на кирпичи, которые сушат и обжигают. Сушку и обжиг проводят согласно известным режимам.

В данном процессе изготовления лицевого кирпича осуществляют также операцию по ликвидации высолов на поверхности бруса кирпича. Эту операцию производят либо в процессе перемешивания глиномассы путем введения в нее 4% -ного раствора Na-КМЦ, либо на стадии выхода бруса кирпича из прессовой головки путем нанесения раствора Na-КМЦ в виде слоя на поверхность свежеотформованного бруса. При этом раствор Na-КМЦ готовят заранее по отдельной технологии.

При введении раствора Na-КМЦ в глиномассу на стадии перемешивания или нанесения его в виде слоя на поверхность свежеотформованного бруса натриевая соль целлюлозы эфира Na-КМЦ проявляет свойство отгонять растворимые соли глиномассы и взаимодействует с ними с образованием ионогенных группировок натриевых солей сульфата и целлюлозы (OSO₃Na).

Вследствие их электростатического взаимодействия скелетная жесткость макромолекул целлюлозы эфира повышается, то есть увеличивается длина статистического сегмента цепи. Вследствие этого практически все имеющиеся в глиномассе растворимые сульфаты взаимодействуют с Na-КМЦ с образованием нерастворимых солей. В процессе сушки последние остаются в глиномассе либо на лицевой поверхности свежеотформованного бруса и при определенной температуре обугливаются, а затем, выгорая, способствуют спеканию глиномассы, образуя в обоих случаях, глянцевую поверхность лицевого кирпича. Полученный таким образом готовый кирпич имеет лицевые глянцевые поверхности без высолов и пятем.

Пример. Раствор Na-КМЦ готовят в обычной емкости из любого материала в две стадии. Сухой порошок заливают небольшим количеством воды и дают ему набухнуть. Затем берут заданное количество набухшего Na-КМЦ и растворяют его до требуемой концентрации 4%-ной путем перемешивания. Готовый раствор Na-КМЦ заливают в глиномассу на стадии ее перемешивания (глины с песком). Количество требуемой концентрации раствора определяют, исходя из величины рабочей влажности глиняного бруса, которая должна быть в пределах 17% На 1000 шт кирпичей потребуется 1,06 т песка при влажности 3,8% и 3,19 т глины при ее влажности 14% Для доведения до формовочной влажности необходимо ввести:

1,0713,2%0,141 т H₂O (воды)

3,190,03%0,0957 т H₂O (воды)

Итого потребуется воды до доведения формовочной влажности:

0,0957+0,141=0,236 т H₂O.

В соответствии с таким расчетом количество раствора Na-КМЦ с требуемой концентрацией составит 236,7 кг, что соответствует 5% от веса глиномассы.

Нанесение раствора Na-КМЦ с такой же концентрацией на поверхность свежеотформованного бруса осуществляют визуально до необходимой толщины слоя 10-50 мкм путем распыления раствора сжатым воздухом при давлении 2-4 атм.

При увеличении концентрации раствора Na-КМЦ более 4% раствор становится густым, так что нанесение его распылением невозможно, при уменьшении концентрации менее 4% степень качества глянцевой поверхности может снижаться.

Для приготовления раствора используют техническую Na-КМЦ по МРТУ 6-05-1098-67 любой марки.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом обеспечивает повышение качества лицевого кирпича за счет получения его лицевых поверхностей глянцевыми без высолов и пятен после обжига, а также улучшение экологически чистого процесса производства кирпича и снижение себестоимости готового продукта.