專利名稱:陶制飛碟靶及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種體育器材射擊運(yùn)動用飛碟靶，尤其是環(huán)保無污染、能 分解的陶制飛碟靶及制備方法。
技術(shù)背景
飛碟射擊運(yùn)動為一種高尚運(yùn)動而得到普及和發(fā)展，射擊飛碟靶，有較 高的技術(shù)要求，例如飛碟靶采用機(jī)器發(fā)射、并有一定飛行距離，必須要求 有一定強(qiáng)度，以適應(yīng)機(jī)器發(fā)射拋靶強(qiáng)度，但同時(shí)又要在射擊中易擊碎，因
而易碎性要求較高，通常試驗(yàn)要求8-10cm自由跌落，連續(xù)2-3次需破碎成 2塊以上。并且對重量及偏差要求十分嚴(yán)格，以標(biāo)準(zhǔn)的外徑尺寸llOmm士 lmm，高25mm土lmm盤狀結(jié)構(gòu)飛碟靶(附圖)為例，重量需滿足105g士5g 要求。以及還要求耐儲藏、不變形?，F(xiàn)有技術(shù)中，較早為采用以瀝青為主 要膠凝材料或少部分用天然樹脂做膠凝材料，再配以其它輔料，經(jīng)過加熱 熔融，模塑壓制的加工方法制作而成。但因槍擊破碎后會留下難以降解及 有毒有害殘留物，污染土壤，以及生產(chǎn)過程中不環(huán)保，已逐漸被淘汰。取 而代之的是各種可降解材料制造的飛碟靶。例如.-
中國專利CN1241597公開的可降解飛碟靶制造材料，由10—15%樹脂 酸，85—90%方解石粉，兩組分混合組成。但其含有較大量的有機(jī)物，不 僅不耐儲藏，易變形，而且有機(jī)物很難做到徹底分解，仍然會有污染。
中國專利CN1403503公開的無污染飛碟靶制造材料，IVGP-20粘結(jié)劑 4 10、樹脂酸3 8、聚丙烯1 3、重質(zhì)CaC0386 88。同樣存在上述不 足。
中國專利CN1434265公開的冷法加工可降解環(huán)保彩色飛碟靶，由石粉 90份、淀粉8-9份、速凝劑1-1.5份、桔黃熒光粉5-6份、穩(wěn)定劑1-1.5份、 水37-38升組成。同樣因其含淀粉，對耐儲藏性不利，并且制備過程中加有 較大量水，增加制備重量一致性難度。
中國專利CN1258696環(huán)保、可自然降解飛碟靶，包括一種或幾種非金 屬礦粉，貝殼粉，工業(yè)礦渣及廢渣65 85重量份，膠粘劑5 13重量份， 石膏0.3 2重量份，比重調(diào)節(jié)劑2 6重量份，氧化鐵0 1重量份，硅 酸鹽3 6重量份以及粘土0 3重量份。同樣因采用液壓成型，制備相對復(fù)雜，重量一致性難以控制，因此成品率報(bào)導(dǎo)只有90%。
中國專利CN1821146公開的發(fā)煙飛碟靶，由石粉、滑石粉、CaO、角 皂粉、MnO、硼砂、CaC03、水、3CaO.Si022CaO.Si02組成，加入環(huán)保天然 粘合劑，經(jīng)粉碎、攪拌均勻，電化處理、輥壓機(jī)多次輥壓成一定厚度，并 在兩個(gè)薄片的中間部分放上發(fā)煙粉袋，然后將中間放置發(fā)煙粉袋的兩個(gè)輥 壓成型的薄片放在機(jī)床模具內(nèi)，機(jī)壓成型。其制備工藝更加復(fù)雜。
中國專利CN1686961公開的綠色環(huán)?？山到鈴?fù)合肥料飛碟耙，由粘土 50 95、化肥4 30、氫氧化鈣1 20、水2.5 4.5經(jīng)高壓土坯機(jī)擠壓成 圓柱型坯料，切割成圓形準(zhǔn)坯料，過磅測定檢驗(yàn)坯料水分，置于飛碟耙模 具內(nèi)，模壓成飛碟靶坯，修邊過磅，烘烤，涂色。不僅制作復(fù)雜，不利于 批量生產(chǎn)，而且因含有化肥，易吸濕不耐儲藏，并有異味。
中國專利CN1884184公開的陶制飛碟靶，由粘土 80 120份、煤粉2 10份，泥制成坯料，用離心滾壓機(jī)底座盤和滾頭反向轉(zhuǎn)動將坯料滾壓成飛 碟靶坯，在高溫窯中燒結(jié)。不足是 一采用溫法制漿，再脫水制得泥餅， 壓制成型，生產(chǎn)重量一致性很難控制；二于600-120(TC高溫?zé)Y(jié)，燒結(jié)度 高，實(shí)際破碎后不易分解(為滿足擊中后破碎性要求，只能設(shè)置斷裂槽)，因 此只能采取人工清理回收利用方式，收集碎片十分麻煩，也不利于推廣， 殘留飛碟靶碎片也會環(huán)頓造成污染。
上述飛碟靶，相對于瀝青、樹脂為膠凝材料的飛碟耙，雖然具有較高 環(huán)保性，污染少或不污染，但各自均仍存在某些不足，仍有值得改進(jìn)的地 方。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種采用陶瓷原料制 作，原料來源廣闊，成本低，制作簡便，且能在吸足水分或風(fēng)化分解為原 礦物粉料的陶制飛碟靶。
本發(fā)明另一目的在于提供一種制備簡便，重量控制及一致好，成品率 高，分解性好的陶制飛碟靶制備方法。
本發(fā)明第一 目的實(shí)現(xiàn)，基本構(gòu)思是采用以天然礦物粉料干粉冷壓成型， 并經(jīng)輕燒(未燒結(jié))，使得飛碟既能滿足使用指標(biāo)(規(guī)格尺寸重量和發(fā)射強(qiáng)度 及易碎性)，又能在被擊碎散落后，吸足水份或風(fēng)化自然分解為無害的原礦 物粉料，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的。具體說，本發(fā)明陶制飛碟靶，其特征是主 要由礦物混合粉料壓制成型，經(jīng)輕燒成比重1.5-2.5g/cm3，吸水率10-20%，抗折力50-80N。
本發(fā)明所述
礦物混合粉料，為各種制備陶瓷常用礦物原料，無特別限定，多種原 料配合，主要是考慮輕燒后結(jié)合強(qiáng)度，以及獲得滿足使用要求所需比重。 為降低成本及方便取材，試驗(yàn)選擇較好采用高嶺土、白泥、紅泥、長石粉、 輕質(zhì)碳酸鈣、夾泥、馬跡泥、紫砂泥、滑石粉、石英等，此外還可以添加 一些比重調(diào)節(jié)輕質(zhì)料，如硅藻土、珍珠粉、漂珠粉。從環(huán)保角度，優(yōu)先選 擇原料中不含或少含重金屬的礦物料。所得陶制飛碟靶化學(xué)組成較好為含 SiO225-80wt%， A120315-65 wt%，其中更好為SiO240-70wt%， Al2O320-50 wt%。
輕燒，也稱欠燒，指未燒結(jié)狀態(tài)，通過控制燒制后吸水率及抗折力，
獲得滿足陶制飛碟靶強(qiáng)度要求及易破碎性要求。
吸水率，指燒制成品放入水中浸泡1.5小時(shí)測定的吸水率。
抗折力，指飛碟靶跨放間距l(xiāng)OOmm，折斷時(shí)承受外力(TZS-4000抗折
儀加壓測試值)。
本發(fā)明陶制飛碟靶，經(jīng)輕燒后，更好為比重1.8-2.2g/cm3，吸水率 12-16%，抗折力55-70N。
為確保槍擊100%破碎，及獲得較好的破碎細(xì)度，試驗(yàn)確定本發(fā)明飛碟 盤底面厚度較好為2-5mm。其中更好為2.5-3.5mm。 .
陶制飛碟靶制備方法，其特征在于礦物原料粉碎混合，加少量水及粘 合劑使其呈濕潤，制成20-100目顆粒，取料放入模具冷壓成型，干燥后， 于300-580'C輕燒至吸水率10-20%，抗折力50-80N。
加少量水及粘合劑濕潤，主要是方便粉料冷壓成型，使壓制飛碟具有 初始粘結(jié)力，便于操作，例如干燥、放入窯爐中燒制，所以只要使粉料濕 潤即可；低水分也有利于產(chǎn)品成型后重量一致性及平整度。粘合劑，主要 作用是提高泥料的粘結(jié)力，也是便于成型，可以采用陶瓷領(lǐng)域常用粘合劑， 例如甲基纖維素、107膠水、水玻璃等，從環(huán)保角度，粘合劑中不含重金 屬更好。
制成顆粒作用，主要是從方便生產(chǎn)角度，方便計(jì)量，減小取料偏差， 有利于批量生產(chǎn)獲得重量穩(wěn)定、重量偏差小的飛碟靶。從此意義，所制顆 粒越細(xì)，重量穩(wěn)定性越好。制粒為陶瓷行業(yè)技術(shù)人員所熟悉，例如振動造 粒、真空造粒。取料，可以是稱量取料，也可以是容積量料，有利于方便生產(chǎn)，本發(fā)明方法優(yōu)先采用后者，只需采用定制容器量取制得的顆粒，即 能保證重量的一致性。
冷壓成型， 一是使?jié)駶欘w粒料在壓力下成型，二是獲得產(chǎn)品初始強(qiáng)度， 有利于移動及燒制。
300-58(TC輕燒，為一種未燒結(jié)狀態(tài)，這樣既可以獲得飛碟所需強(qiáng)度， 又能滿足易擊碎要求，從而解決了陶瓷制品強(qiáng)度與易擊碎的矛盾，可以使 飛碟靶碎片能夠自行分解為原料礦粉。
為降低冷壓成型后破碎率， 一種較好是在原料混合制備顆粒后，進(jìn)行 堆放陳腐，使顆粒料伏化，以降低壓制成型后的收縮及開裂性。
本發(fā)明輕燒溫度，試驗(yàn)更好為400-500°C。
本發(fā)明所述區(qū)間值，為試驗(yàn)所得較好區(qū)間值，并非數(shù)學(xué)意義上端值， 因此不能理解為區(qū)間精確值，稍有超出上述數(shù)值區(qū)間，對性能影響并不十 分大，因此陶瓷行業(yè)的慣常偏差同樣適用于本發(fā)明。
本發(fā)明經(jīng)大量試驗(yàn)獲得的陶制飛碟靶，既滿足飛碟靶使用要求的比重、 強(qiáng)度及易擊碎性，并不需壓制斷裂槽，槍擊破碎率達(dá)100%，又使得陶制飛 碟靶在被擊碎后，吸足水分或風(fēng)化(日曬、液露、雨淋)，能自然分解為天然 無機(jī)礦物原料粉(試驗(yàn)水浸泡24小時(shí)，自然軟化碎裂)，回歸大自然，徹底 解決了飛碟靶碎片可能對環(huán)境造成的污染，也不需要人工清理收集碎片， 解決了現(xiàn)有技術(shù)陶制飛碟靶擊碎后難以自然分解成粉料、需人工清理回收 的不足，是一種環(huán)保性好及使用方便是的陶制飛碟靶。同時(shí)，輕燒產(chǎn)品有 一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，儲藏過程及溫度影響不易吸濕變形和起翹變形，也不受溫 度影響，并且節(jié)能能源。采用低檔普通陶瓷原料，成本低，經(jīng)濟(jì)性好。本 發(fā)明制備陶制飛碟靶制備方法簡單，生產(chǎn)過程也無環(huán)境污染，重量控制容 易，產(chǎn)品重量一致性好，更有利于批量生產(chǎn)。
以下結(jié)合五個(gè)具體實(shí)施例，示例性說明及幫助理解本發(fā)明，但實(shí)施例 僅是為了說明本發(fā)明，并不代表本發(fā)明構(gòu)思下全部礦料組成技術(shù)方案，因 此不應(yīng)理解為對本發(fā)明技術(shù)方案的限定， 一些在技術(shù)人員看來，不偏離本 發(fā)明構(gòu)思的非實(shí)質(zhì)性改動，具有相同或相似技術(shù)效果的簡單改變或替換， 均屬本發(fā)明保護(hù)范圍。


附圖為國際通用飛碟形狀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
6實(shí)施例l:礦料組成(wt。/。)高嶺土60%，石英20%，長石20%。將各 原料粉碎至通常細(xì)粉，混合充分拌和，外加物料重量3-5 wt。/。水及少量(例 如5%。)陶瓷通用粘合劑，充分拌和(例如輪碾拌和)，振動造粒制成20-60目 細(xì)顆粒，堆放陳腐10小時(shí)，容積量料，放入模具，在60-100噸壓機(jī)上沖壓 成型。經(jīng)干燥脫水后，放入電爐于40(TC1小時(shí)燒制。再用無鉛陶瓷涂料噴 涂成設(shè)計(jì)顏色(例如桔紅、黑色、綠色、黃色)，烘干。得到外徑110mm，高 25mm盤形體，底面厚3mm，重量105g，比重2.2g/cm3，制成品放入水中 浸泡1.5小時(shí)，吸水率12%，經(jīng)8-10cm高度自行跌落，連續(xù)2-3次破裂成2 塊，擱置間距100mm， TZS-4000抗折儀檢測在加壓67N破碎。
實(shí)施例2:礦料組成(wt。/。)白泥25wt。/。，紅泥20%，夾泥50%，石英 5%。制作過程同例l， 450'C燒制。得到外徑108mm，高25mm盤形體，底 面厚4mm，重量107g，比重2.4g/cm3，制成品放入水中浸泡1.5小時(shí)，吸 水率11%，經(jīng)8-10cm高度自行跌落，連續(xù)2-3次破裂成2塊。
實(shí)施例3:礦料組成(wt。/。)紫砂泥50wt。/。，硅藻土30%，馬跡泥15%， 石英5%。制作過程同例l， 40(TC燒制。得到外徑107mm，高25mm盤形 體，底面厚3mm，重量102g，比重1.9g/cm3，制成品放入水中浸泡1.5小 時(shí)，吸水率18%，經(jīng)8-10cm高度自行跌落，連續(xù)2-3次破裂成3塊。
實(shí)施例4:礦料組成(wt。/。)夾泥30wt。/。，輕質(zhì)碳酸鈣10%，白泥20%， 石英5%，珍珠粉10%，硅藻土 15%,木屑10%。制作過程同例1， 420°C 燒制。得到外徑110mm，高25mm盤形體，底面厚3mm，重量105g，比重 1.9g/cm3，制成品放入水中浸泡1.5小時(shí)，吸水率19%，經(jīng)8-10cm高度自行 跌落，連續(xù)2-3次破裂成4塊，擱置間距100mm， TZS-4000抗折儀檢測在 加壓57N破碎。
實(shí)施例5:礦料組成(wt。/。)江西泥40wt。/。，馬跡泥30%，漂珠粉15%， 石英5%，輕質(zhì)碳酸鈣10%。制作過程同例1， 520'C燒制。得到外徑110mm， 高25mm盤形體，底面厚3mm，重量101g，比重2.3g/cm3，制成品放入水 中浸泡1.5小時(shí)，吸水率17%，經(jīng)8-10cm高度自行跌落，連續(xù)2-3次破裂 成4塊。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，能夠從本專利公開內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到 的一些變形，或現(xiàn)有技術(shù)中常用公知原料的替代等等，均具有相同技術(shù)效 果，均應(yīng)屬于本專利保護(hù)范圍，不再一一舉例細(xì)說。
權(quán)利要求
1、陶制飛碟靶，其特征是主要由礦物混合粉料壓制成型，經(jīng)輕燒成比重1.5-2.5g/cm3，吸水率10-20％，抗折力50-80N。
2、 根據(jù)權(quán)利要求
1所述陶制飛碟靶，其特征在于飛碟耙化學(xué)組成含 SiO225-80wt%， A120315-65 wt%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求
2所述陶制飛碟靶，其特征在于飛碟靶化學(xué)組成含 SiO240-70wt%， Al2O320-50 wt%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求
1所述陶制飛碟靶，其特征在于飛碟靶底面厚2-5mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求
4所述陶制飛碟靶，其特征在于飛碟靶底面厚2.5-3.5mm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求
1、 2、 3、 4或5所述陶制飛碟靶，其特征在于比重 1.8-2.2g/cm3，吸水率12-16%,抗折力55-70N。
7、 陶制飛碟靶制備方法，其特征在于礦物原料粉碎混合，加少量水及粘 合劑使其呈濕潤，制成20-100目顆粒，取料放入模具冷壓成型，干燥后，于 300-580'C輕燒至吸水率10-20%，抗折力50-80N。
8、 根據(jù)權(quán)利要求
7所述陶制飛碟靶制備方法，其特征在于輕燒溫度為 400-500 °C。
9、 根據(jù)權(quán)利要求
7所述陶制飛碟靶制備方法，其特征在于制成顆粒經(jīng)堆 放陳腐后再冷壓成型。
10、 根據(jù)權(quán)利要求
7所述陶制飛碟靶制備方法，其特征在于取料為容積 量取。
專利摘要
本發(fā)明是對環(huán)保型射擊運(yùn)動用飛碟靶的改進(jìn)，尤其涉及一種陶制飛碟靶，其特征是主要由礦物混合粉料壓制成型，經(jīng)輕燒成比重1.5-2.5g/cm³，吸水率10-20％，抗折力50-80N。本發(fā)明陶制飛碟靶，既滿足飛碟靶使用要求的比重、強(qiáng)度及易擊碎性要求，又使得飛碟靶在被擊碎后，吸足水分或風(fēng)化，能自然分解為天然原料無機(jī)礦物粉，回歸大自然，徹底解決了飛碟靶碎片可能對環(huán)境造成的污染，也不需要人工清理收集碎片，解決了陶制飛碟靶擊碎后難以自然分解成粉料、需人工清理回收的不足，是一種環(huán)保性好及使用方便是的陶制飛碟靶。
文檔編號F41J9/00GKCN101493303SQ200810019515
公開日2009年7月29日 申請日期2008年1月21日
發(fā)明者周保榮, 閔仲明 申請人:宜興新寶工藝禮品有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan