декоративно-облицовочный материал и способ его получения
Классы МПК: | C03B19/06 спеканием C03B31/00 Изготовление ребристого стекла или стекла с кракелажем |
Автор(ы): | |
Патентообладатель(и): | Общество с ограниченной ответственностью "Протон-К" |
Приоритеты: |
подача заявки:
2000-09-19 публикация патента:
20.10.2001 |
Декоративно-облицовочный профилированный материал, в том числе с элементами крепления, содержит по крайней мере один слой, изготовляемый методом проката пиропластичной стекломассы с вязкостью (103 - 105) Па
с и величиной поверхностного натяжения (0,2 - 0,3) Н/м, полученной по гранулопорошковой технологии термообработкой дробленых стекол. Формование материала бесконечного фасонного профиля толщиной 4 - 25 мм осуществляют на профильных прокатных машинах. После кристаллизации и отжига полученный профиль разрезают на готовые изделия. Техническая задача изобретения - повышение производительности процесса. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 10 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174002/8226.gif)
Формула изобретения
1. Декоративно-облицовочный материал на основе стеклогранулята, содержащий, по крайней мере, один слой, полученный по грануло-порошковой технологии термообработкой шихты до спекания и оплавления, формования, кристаллизации и отжига, отличающийся тем, что материал формуют методом проката в виде изделий разных профилей из пиропластичной стекломассы в диапазоне температур, соответствующем вязкости (103-105) Па![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174002/8226.gif)
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174002/8226.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области производства декоративно-облицовочного материала на основе стеклогранулята, в частности к способу изготовления плоских и профилированных плит. Новый декоративно-облицовочный материал "Кристаллопласт" предназначен для внутренней и наружной облицовки поверхностей сложных форм стен, архитектурных элементов зданий различных типов и сооружений, в том числе подземных переходов, арок, колонн, лестниц и т.п. Материал тонких номиналов может быть применен в виде фасонных или плоских профилированных изделий с элементами креплений для покрытия кровли. Известен декоративно-облицовочный материал и способ непрерывного получения декоративно-облицовочного материала на основе цветного стеклогранулята и кварцевого песка, включающий послойную укладку исходных компонентов в форму и последующую термообработку с оплавлением, спеканием и отжигом в туннельной печи (1). Недостатком известного способа является низкое качество полученных плит (наличие искривления и трещин) из-за значительного перепада температур по толщине и поверхности плит в туннельной печи и подсосов холодного воздуха. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является декоративно-облицовочный материал на основе цветного стеклогранулята и кварцевого песка и способ его изготовления, включающий загрузку исходных компонентов в формы и последующую термообработку в печи при температуре 900...950oC с оплавлением, спеканием и кристаллизацией со снижением температуры перед отжигом до 700...650oC в течение 2.. .8 мин, то есть со средней скоростью 0,85 град/с, а отжиг от температуры 650 до 450oC осуществляется в течении 30...49 мин, то есть со средней скоростью 0,097 град/с, а в интервале температур 450...50oC - в течение 10...15 мин, то есть со средней скоростью 0,555 град/с (2). Недостатками известного декоративно-облицовочного материала и способа его изготовления являются низкое качество отжига плит из-за высокой скорости охлаждения, приводящей к большим перепадам температур как по толщине, так и по поверхности плит, как в процессе отжига (при появлении остаточных напряжений в материале), так и в процессе дальнейшего охлаждения (при появлении временных напряжений). Кроме того, невысокая скорость охлаждения на начальном этапе (до отжига) приводит к дополнительному воздействию высоких температур на формы, вызывая их деформацию и ухудшая качество плит (увеличивается разнотолщинность и неплоскостность). Предлагаемое изобретение решает техническую задачу и повышает производительность процессов изготовления стекловидных отделочных материалов. Технический результат достигается тем, что декоративно-облицовочный материал на основе стеклогранулята, содержащий, по крайней мере, один слой, полученный по гранулопорошковой технологии методом термообработки шихты до спекания и оплавления, формования, кристаллизации и отжига, получается формованием методом проката на профильной прокатной машине в диапазоне температур, соответствующем вязкости полученной пиропластичной стекломассы (103...105) Па![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174002/8226.gif)
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174002/8226.gif)
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174002/8226.gif)
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174218/963.gif)
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174043/8805.gif)
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174218/951.gif)
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174646/697.gif)
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174218/963.gif)
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174043/8805.gif)
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174218/951.gif)
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174646/697.gif)
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174002/8226.gif)
Формование можно осуществлять на профильной прокатной машине с фасонными прокатными валками с просветом между ними одинаковой или переменной высоты в пределах 4...25 мм. Принципиальная схема производства прокатного фасонного нового декоративно-отделочного материала "Кристаллопласт" показана на фиг. 1. Технологическая линия, работающая в непрерывном режиме, включает узел укладки базовых и декоративных слоев стеклогранулятов (1) на сетчатый или пластинчатый конвейер-транспортер. Укладчик смесей оснащен регулятором толщины слоя гранулята, обеспечивающим заданный режим укладки и ровноту поверхности. На выходе из укладчика на движущийся слой из узла распыления связующего (2) наносится водная суспензия неорганического связующего, обеспечивающего предварительное твердение и фиксацию дисперсного материала. Далее обрабатываемый слой поступает в муфельную электрическую или газовую камеру нагрева (3), работающую в температурном режиме спекания базового стекла. Поскольку в производстве нового декоративно-облицовочного материала в качестве сырьевых материалов могут быть использованы гранулированные отходы стекол разных химических составов, установка температурного режима спекания осуществляется по вязкости базового стекла до величины перед подачей проплавленной пиропластичной массы (4) на приемный лоток прокатной машины в 103...105 Па
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174002/8226.gif)
- внешний вид, определяемый цветовой гаммой, структурой и текстурой лицевой поверхности изделий;
- механическая прочность и стойкость к истиранию;
- толщина прокатных изделий, которая в условиях принятого способа проката на профилированных прокатных валах находится в пределах 4...25 мм;
- высокая степень завершенности изготовления изделий, которая не требует дополнительной обработки лицевой поверхности, кромок и пазов крепления;
- радиационная чистота в пределах естественного фона (10...12 мР/ч). Изделия из нового декоративно-облицовочного материала в зависимости от толщины могут быть однослойными, двухслойными и трехслойными с учетом их назначения. Первый лицевой слой изделий из декоративно-облицовочного материала изготовляется из стеклогранулятов цветных и глушенных стекол, в смесь которых для придания нужного цвета вносятся красители или керамические пигменты. Требования к гранулометрии исходных грануло-порошковых смесей для лицевого декоративного слоя не предъявляются. Размер зерен (гранул) стекла в этом случае определяется характером воспроизводимого рисунка. Современные производители при формовании однотонных по цвету или мелкозернистых камнеподобных поверхностей типа "гранит" используют дробленое стекло с размером гранул от 1 до 5 мм, а для крупнозернистых цветных поверхностей размер гранул стекла увеличивают до 10...15 мм. Эксплутационные свойства изделий из декоративно-облицовочного материала определяются структурой основного конструкционного слоя, который в случае изготовления однослойных изделий является также декоративным. Структура конструкционного слоя может быть плотной, низкопористой и высокопористой. Величина пористости определяется межзерновой пустотностью исходных порошков, которая в пределах размера гранул стекла, например от 0,1 до 2,0 мм, составляет в среднем 50%, и степенью спекания смеси. За счет изменения температурного режима спекания величина пористости готовых изделий может быть в пределах значения от 5 до 40%. В пределах указанного интервала размера исходных гранул диаметр пор в готовом материале составляет до 20 мкм для плотных изделий и до 200 мкм - для пористых. Пористость и размер пор прокатанного декоративно-облицовочного материала реализуется в отличие от других известных стекловидных материалов только за счет межзерновой пустотности исходных стеклопорошков без применения газообразователей. Экспериментальные результаты исследования зависимости структуры и свойств декоративно-облицовочного материала показали, что определяющее влияние на эти факторы оказывает гранулометрический состав исходных гранулопорошковых смесей конструкционного слоя. Наиболее высокие показатели однородности структуры и прочности материала (Gизг
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174060/8776.gif)
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174060/8776.gif)
Пример 1
Материал однослойный толщиной от 4 до 25 мм, окрашенный в массе, вырабатываемый способом проката
Содержание фракций гранулированного бесцветного бутылочного стекла в исходной смеси:
фракция 500
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174004/177.gif)
фракция < 400 мкм - 30%
керамический пигмент, сверх 100% - 2%
Режим спекания и прокатки:
-820oC - 30 мин
- прокат, отжиг от 520 до 420oC
Показатели материала:
объемная масса, кг/м3 - 2350
общая пористость,% - 6,5
прочность на изгиб, МПа - 20
прочность на сжатие, МПа - 110
радиационная чистота, мР - 12
Пример 2
Материал двухслойный с лицевым декоративным слоем
Состав исходной смеси конструкционного слоя:
фракция 1000
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174004/177.gif)
фракция < 800 мкм,% - 28
кристаллический наполнитель - 10
Режим спекания и прокатки:
- 900oC - 45 мин
- прокат, отжиг
Пример 3
Материал трехслойный с декоративной лицевой поверхностью и крепежными пазами на тыльной стороне толщиной 25 мм
Толщина слоев, мм:
декоративный - 2,5
конструкционный - 18,5
тыльный крепежный - 4,0
Гранулометрический состав смесей трехслойного материала "Кристаллопласт":
Декоративный слой:
- смесь цветных стеклогранулятов с произвольным размером гранул от 2 до 6 мм
Конструкционный слой:
фракция 2000
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174004/177.gif)
фракция < 1500 мкм,% - 20
кристаллический наполнитель до 500 - 10
Тыльный крепежный слой:
фракция 300
![декоративно-облицовочный материал и способ его получения, патент № 2174966](/images/patents/297/2174004/177.gif)
фракция < 250 мкм,% - 20
Режим: спекания, прокатки и отжига
- 950oC - 60 мин
прокатка, отжиг от 520 до 420oC. Источники информации
1. Авторское свидетельство N 1546442. Кл. С 03 В 31/00, 1990 г. СССР. 2. Авторское свидетельство N 925883, Кл. С 03 В 31/00, 1982 г. СССР.
Класс C03B31/00 Изготовление ребристого стекла или стекла с кракелажем