專利名稱：花崗石著色技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種花崗石著色技術(shù)，系將花崗石經(jīng)物理化學(xué)方法處理后，使花崗石著成不同色彩，以作為建筑裝飾用的石材。本發(fā)明為建材工業(yè)提供了一種花崗石著色的新技術(shù)。
目前傳統(tǒng)的花崗石著色技術(shù)通常是用無機(jī)或有機(jī)染料用物理方法如浸泡、涂抹等方式，使染色液進(jìn)入石材而著色，這類方法滲透性差，染色層淺，甚至停留在石材表面，因而耐候性差，易褪色。
現(xiàn)有花崗石著色技術(shù)主要有以下幾種現(xiàn)有技術(shù)I亞硝高鈷酸鈉—莧菜紅法(見“天然飾面石材的化學(xué)染色”，山東建材學(xué)院學(xué)報(bào)，1988.3，P86)，將花崗巖石材經(jīng)HF蒸氣處理后，置于亞硝高鈷酸鈉藥液中染色，最后用莧菜紅液灑蓋板材表面，結(jié)果鉀長石被染成黃色，鈄長石被染成紫色。該法的缺點(diǎn)是①HF為無色有毒氣體，處理上操作困難，安全性小，對人體可能有一定毒性，②花崗石系由多種成分(主要是石英、長石、云母等)組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，其外形和特性極不一致，該法只將其中部分組成染成黃色、紫色，會(huì)造成染色不均，質(zhì)量難以保證。
現(xiàn)有技術(shù)II花崗石經(jīng)脫氣處理后，浸入金屬氯化物溶液中，取出加熱到250℃，冷卻至室溫，用堿石灰溶液中和表面，得紅色花崗石，其著色液配方為Fe、Al、Cr等金屬氯化物(見“Coloring of Granite Stone Materials”，JP62,252,384)。該法獲得的花崗石色彩單一，僅為紅色。
現(xiàn)有技術(shù)III花崗石經(jīng)脫氣處理后，浸入金屬與強(qiáng)酸反應(yīng)生成的鹽溶液中，取出加熱到250—300℃，冷卻至室溫，最后用硅油處理表面。該法中用鐵與強(qiáng)酸反應(yīng)生成的三價(jià)鐵鹽溶液，對石材著色處理的色彩單調(diào)，僅為紅色，且著色液質(zhì)量不易控制。(見“Process for Coloring Granite”，US4,695,487)。
本發(fā)明的任務(wù)是為了克服已有技術(shù)中的不足之處，利用自然界中大量存在且價(jià)格低廉的灰白色和淺色花崗石，采用了與現(xiàn)有技術(shù)不同的著色液，以新的著色工藝技術(shù)獲得多種色彩，美觀耐久的優(yōu)質(zhì)花崗石。
本發(fā)明的顯著特點(diǎn)是(1)、耐候性好，用本法著色的花崗石具有優(yōu)良的耐候性(耐光、耐熱、耐水)，經(jīng)久不變色、褪色。
(2)、著色液特點(diǎn)著色液配方是以二價(jià)鐵鹽、三價(jià)鐵鹽、鋁鹽為著色物質(zhì)，且以二價(jià)鐵鹽為主，配以適量的滲透劑，著色液滲透性強(qiáng)(與現(xiàn)有技術(shù)II、III比較)。
(3)、著色均勻，色彩美觀，采用同一種著色液，僅改變其主要成分的含量及工藝控制條件，便可獲得紅色、褐色、黃色、褐紅色、黃褐色等不同色調(diào)，且著色均勻。
(4)、工藝特點(diǎn)石材經(jīng)脫氣處理后，浸入本發(fā)明的著色液，取出后加熱溫度為300—400℃，最后用石臘處理石材表面(與現(xiàn)有技術(shù)II、III不同)。
(5)、安全性好，著色液無腐蝕性，整個(gè)處理過程對人體無影響。
本發(fā)明花崗石著色技術(shù)，目前未見國內(nèi)外文獻(xiàn)有相同的報(bào)道。
本發(fā)明花崗石著色技術(shù)主要包括著色液及著色工藝。
1、著色液配方①以二價(jià)鐵鹽、三價(jià)鐵鹽及鋁鹽為著色物質(zhì)，且以二價(jià)鐵鹽為主。二價(jià)鐵鹽可以是硝酸亞鐵、硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨、氯化亞鐵等；三價(jià)鐵鹽可以是硝酸鐵、氯化鐵等；鋁鹽可以是硝酸鋁、氯化鋁等。
②溶劑水或有機(jī)溶劑，有機(jī)溶劑以醇類為宜。
③表面活性劑可以是離子型或非離子型表面活性劑，氟表面活性劑、高分子表面活性劑等，以烷基苯磺酸鹽、聚氧乙烯烷基醇醚為宜。
著色液中二價(jià)鐵的含量在0.5—6.5％范圍內(nèi)為宜，三價(jià)鐵的含量在0.01—0.20％范圍內(nèi)為宜。
配制將二價(jià)鐵鹽、三價(jià)鐵鹽、鋁鹽溶于水或有機(jī)溶劑中，另加入適量的表面活性劑，由此構(gòu)成滲透性強(qiáng)的花崗石著色液。
2、著色工藝將花崗巖石材裝入密閉容器內(nèi)脫氣處理后，向容器內(nèi)注入上述著色液。取出石材洗滌干燥之，再將石材加熱至300—400℃，恒溫1—3小時(shí)，自然冷卻至室溫，最后用石臘處理石材表面即得制品?？筛鶕?jù)需要改變著色液中二價(jià)鐵和三價(jià)鐵的含量及工藝控制條件等因素，對色調(diào)加以調(diào)節(jié)，使灰白色或淺色花崗石著成紅色、褐色、黃色、褐紅色、黃褐色等色彩，顏料可深達(dá)5mm以上。
3、性能測試進(jìn)行耐水性及機(jī)械強(qiáng)度測試。
采用本發(fā)明花崗石著色技術(shù)對色彩單調(diào)的天然花崗石進(jìn)行著色處理，其工藝簡單，原料易得，生產(chǎn)成本低，著色后的花崗石色彩美觀，質(zhì)量優(yōu)良，用途廣泛。本發(fā)明適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
實(shí)施例一硝酸鐵5克，硝酸亞鐵18克，硫酸亞鐵76克，氯化鋁67克。烷基苯磺酸鹽2克溶解于1000ml蒸鎦水中，配制成花崗石著色液。
將峨眉山產(chǎn)灰白色花崗石10×5×2cm3試樣用電熱風(fēng)除去表面水分后，裝入密閉的著色槽內(nèi)，用真空泵經(jīng)脫氣處理后立即注入著色液，浸泡1小時(shí)，取出試樣用水洗滌干燥，裝入箱式電爐中加熱至300—400℃，恒溫1—3小時(shí)，自然冷卻至室溫，最后用石臘處理石材表面，即得表面呈紅色至褐色的色彩。
由著色花崗石試樣的斷面可見，顏料已滲透到表面以下10mm的深度。
實(shí)施例二氯化鐵3克，硝酸亞鐵27克，氯化亞鐵26克，硝酸鋁20克，聚氧乙烯烷基醇醚2克溶解于1000ml乙醇中，配制成花崗石著色液。
將雅安產(chǎn)灰白色花崗石10×5×2cm3試樣經(jīng)脫水、脫氣處理后，在著色液中浸泡1小時(shí)，然后洗滌干燥，加熱至300—400℃，恒溫1—3小時(shí)，冷卻至室溫，最后用石臘處理表面，即得表面呈黃色至褐色的色彩。
耐水性測試將著色花崗石置于去離子水中浸泡3個(gè)月后，用WFX—1D型原子吸收分光光度計(jì)(北京第二光學(xué)儀器廠制)測定其水中含鐵量，小于0.1PPm，說明著色花崗石耐水性能優(yōu)異。
機(jī)械強(qiáng)度測試進(jìn)行抗壓、抗折強(qiáng)度測試，結(jié)果著色花崗石強(qiáng)度與原石材一致。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明為一種花崗石著色技術(shù)，系將灰白色或淺色天然花崗石經(jīng)脫水、脫氣、滲透、加熱等方法處理后，使之形成不同色調(diào)的花崗石，其特征在于花崗石著色液以二價(jià)鐵鹽、三價(jià)鐵鹽、鋁鹽、表面活性劑、溶劑等配制而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的花崗石著色技術(shù)，其特征在于著色液中二價(jià)鐵鹽可以是硝酸亞鐵、硫酸亞鐵、硫酸亞鐵銨、氯化亞鐵等；三價(jià)鐵鹽可以是硝酸鐵、氯化鐵等；鋁鹽可以是硝酸鋁、氯化鋁等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的花崗石著色技術(shù)，其特征在于著色液中二價(jià)鐵含量為0.5—6.5％，三價(jià)鐵含量為0.01—0.20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的花崗石著色技術(shù)，其特征在于浸透著色液的花崗巖石材加熱處理溫度為300—400℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的花崗石著色技術(shù)，其特征在于著色花崗石材最后用石臘處理表面。
全文摘要
本發(fā)明為建材工業(yè)提供了一種花崗石著色新技術(shù)。以二價(jià)鐵鹽、三價(jià)鐵鹽、鋁鹽、表面活性劑、溶劑等配制成花崗石著色液，將花崗石經(jīng)脫氣處理后浸入著色液，取出干燥，再加熱至300-400℃，冷卻至室溫，最后用石臘處理石材表面，可將灰白色或淺色花崗石著成紅色、褐色、黃色、褐紅色、黃褐色。本發(fā)明工藝簡單，原料易得，生產(chǎn)成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)，著色花崗石質(zhì)量優(yōu)良，色彩美觀，經(jīng)久不褪色。
文檔編號C04B41/50GK1117035SQ94113040
公開日1996年2月21日 申請日期1994年12月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月23日
發(fā)明者余進(jìn) 申請人:余進(jìn)