专利名称：花岗石的着色技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及以金属无机盐或有机染料和助剂所组成的花岗石着色剂及其着色技术，其中金属无机盐着色的花岗石，具有类似天然花岗石那种耐晒，耐洗，永不退色的性能；而有机染料着色的花岗石，色彩艳丽，有较优异的耐晒，耐洗性能。本技术着色的花岗石板材内外色泽均匀，价格低廉，是现代装饰装修的理想板材。
装饰右材是建筑装饰装修材料的重要组成部分，是集材料功能与色泽造型于一体，融科学技术与文化艺术于一身的高档建筑产品。装饰石材的发展水平，对高层建筑的档次，美化城市环境，改善居住条件具有重大作用；近年来随着城市建设的蓬勃发展和大规模的开放开发，各种豪华搂字，高层建筑如雨后春笋般拔地而起，采用高级大理石，花岗石的装饰风范正方兴未艾，呈现出前所未有的发展势头，装饰石材的销量也与日俱增，前景十分广阔。但是，我国现有花岗石产品大都仍属低档品种，大量乡镇企业生产的普通灰白花岗石板材供大于求，而价格为普通灰白品种数倍以上的好品种，如“中国红”、“四川红”、“挪威蓝”、“南非黑”等却很少，因此，目前我国每年还需进口数十万吨“印度红”等品种，价格十分昂贵；显然，石材的色彩是决定其品质优劣的重要因素，为了满足建筑装饰的需求，研究低档石材的加工着色技术，势在必行，富有十分重要的实际意义。
为此，各国学者都曾致力于该技术的研究，美国专利U.S 4430091；3494715；3441362和日本特公昭63-282180均报道了花岗石的着色研究，我国也有一些有关文献报道，其中，大部采用染布时的普通染料，尽管外观色彩不错，但耐洗，耐晒性能较差。
本发明的目的在于公开一种以金属无机盐为基质的无机着色剂及其着色技术和有机染料为基质的有机着色剂及其着色技术。
本发明的无机着色剂是由Fe，Co，Ni，Cu，Mn，Cr等金属的硝酸盐，硫酸盐及其它可溶性的盐类，溶剂，表面活性剂等组成的；其着色技术包括50--80℃下采取加压，减压(如抽空0.5-5小时)，或常压浸渍法使花岗石浸透，然后经干燥，热解，氧化等着色工序。其中浸渍是在50--80℃下进行；热解需在200-300℃下加热1-3小时；而以水为溶剂，是由于花岗石具有吸附水的特性，使金属盐浸透花岗石成为可能，其用量是足以使无机盐成为饱和溶液或过饱和溶液；用烷基磺酸盐为表面活性剂，目的在于改善耐洗性能，溶液的扩散和渗透效果。在着色浸渍过程中把着色溶液维持在50--80℃温度下，既可增加金属盐的溶解度，又可降低溶液的粘度。有时将装有石材的容器抽真空后，注入溶液，或注入溶液后进行加压，是由于石材在真空或加压下具有更高渗透性能的缘故。此外，最后热处理的目的是一方面，可使渗入石材中的无机盐(如Fe(NO3))分解为金属氧化物(Fe2O3)，使其在石材细孔中慢慢聚积成为浓色，另方面，可促使无机盐的分解气(如NO2等)从石材中逸出，使色料能牢固地附着在花岗石的内表面上。
本发明的有机着色剂，是由耐晒醇溶或油溶染料为基质，添加溶剂，稀释剂，渗透剂，粘合剂，表面活性剂等助剂组成的。其醇(油)溶染料可以是醇溶大红、油溶火红、醇溶艳红、醇溶黄等，其耐晒度需在7-8级以上，其溶剂可以是甲醇、乙醇等醇类，其含量是可以使各种染料成饱和或过饱和溶液；烯释剂可以是环己酮、溶纤素等，其重量含量可以为3-20％，最佳为5-10％；渗透剂可以是矿物油、甲苯、二甲苯等，组分重量含量可以为5-20％，最佳为10-15％；粘合剂可以是醇酸树酯、环氧树酯、聚氨酯、酚醛树酯等，其重量含量可以为1-10％，最佳为2-5％。其着色工艺是先将花岗石材在70--90℃下加热30-60分钟，而后可以采用加压，减压(如抽空2-6小时)或常压法，在30--80℃下浸泡数小时至数十小时，经洗涤，80℃干燥后用硅油涂抹，即可得到着色产品。
本发明与已有技术相比的优点在于(1)无机着色的花岗石，具有色泽均匀、耐洗、耐晒、永不退色的特点。(2)有机着色的石材，色泽艳丽，且具有优异的耐候性。(3)可使低档石材提高档次，满足建筑市场的需要，有广阔的应用前景。(4)原料丰富、价格低廉、工艺简单，有较高的经济效益。
花岗石着色技术，是使低档灰白石材提高档次成为装饰板材，有巨大的潜在市场，应用前景十分广阔。
实施例一将灰白的花岗石板材(20mm×200mm×100mm)放在密闭装置中，抽真空30分钟后，注入饱和的硝酸铁溶液至淹没所有花岗石板材止，在60℃下浸渍，并继续抽空4小时，取出石板材，在250℃下加热2.0小时，重复上述操作数次，至达到满意的红色止，用H2O2浸渍氧化，最后用足够的硅油涂复石材表面，堵塞表面空隙，以获得亮丽产品。
实施例二将灰白花岗石材(20mm×100mm×200mm)在80℃下加热30分钟，注入饱和的硫酸锰溶液，淹没石材后，在60℃下继续加热浸渍120分钟，后续操作同例一，结果为均匀的黑色产品。
实施例三用饱和的硝酸铅溶液替代硝酸铁，其它操作同例一，可得到黄色的产品。
实施例四用饱和的硝酸铜溶液替代硝酸铁溶液，其它操作同例一，可得到绿色的产品。
实施例五先把9克耐晒火红溶于300克甲苯中，加入30克环己酮、10克聚胺酯，搅拌均匀后即为着色剂。将灰白花岗石板材(20mm×10mm×20mm)在80℃下加热30分后，注入着色剂，在40℃下浸渍20小时，取出石材，洗净表面后，在80℃下烘干，用硅油涂抹表面，即可得到艳丽的红色板材。
实施例六用醇溶耐晒黄替代耐晒火红，用300克乙醇替代甲苯并加入50克甲苯，其它操作和例五相同，即可得到黄色的石材。
实施例七用6克耐晒艳红和3克醇溶耐晒黄替代耐晒火红，溶于300克乙醇中，加入50克甲苯，其它操作与例五相同，即可得到桔红色的石材。
权利要求
1.一种花岗石的着色技术，其特征在于无机着色剂是由Fe，Co，Ni，Cu，Mn、Cr等金属的可溶性的盐类，溶剂，表面活性剂及其它助剂组成的；其着色技术可以用减压、加压、或常压法将花岗石在无机盐溶液中进行浸渍，后经热加工、氧化、洗涤、表面处理等工艺。
2.如权利要求1所述的花岗石的着色技术，其特征在于所述着色剂的无机金属盐可以是Fe、Co、Ni、Cu、Mn、Cr等金属的硝酸盐、硫酸盐及其它可溶性盐中的一种或两种，其重量含量可以是它们的饱和溶液或过饱和溶液。
3.如权利要求1所述的花岗石的着色技术，其特征在于包括在50-80℃下采取加压，减压(如抽空0.5-5小时)，或常压浸渍法使花岗石浸透，然后经干燥，在200--300℃下热解1-3小时，氧化、洗涤、表面处理等工艺。
4.花岗石着色技术，其特征在于有机着色剂是由耐晒醇溶或油溶染料为基质，添加溶剂、重量含量3-20％的稀释剂、重量含量5-20％的渗透剂、重量含量1-10％的粘合剂等组成的。其着色技术包括先将花岗石材在70--90℃下加热30-60分钟，而后可以采用加压，减压或常压法，在30--80℃下浸泡数小时至数十小时，经洗涤，80℃干燥，涂抹硅油等。
5.如权利要求4所述的花岗石着色技术，其特征在于所述着色剂的溶剂可以是甲醇、乙醇等醇类，其含量可以使各种染料成饱和或过饱和溶液。
6.如权利要求4所述的花岗石的着色技术，其特征在于所述着色剂的粘合剂可以是环氧树酯、聚氨酯、醇酸树酯、酚醛树酯等，其重量含量为2-5％。
7.如权利要求4所述的花岗石着色技术，其特征在于所述着色剂的稀释剂可以是环己酮、溶纤剂等，其重量含量为5-10％。
8.如权利要求4所述的着色技术，其特征在于所述着色剂的渗透剂可以是矿物油、甲苯、二甲苯等，其重量含量为10-15％。
全文摘要
本发明的花岗石着色技术,是关于以Fe,Co,Ni,Cu,Mn,Cr等金属的硝酸盐,硫酸盐及其它可溶性的盐类,溶剂,表面活性剂及其它助剂组成的无机着色剂或是由耐晒醇溶或油溶染料为基质,添加溶剂,稀释剂,渗透剂,粘合剂,表面活性剂等助剂组成的有机着色剂,将低档灰白花岗石,经浸渍、热加工、洗涤、表面处理等着色工艺制成各种颜色的高档装饰石材的技术,具有色泽均匀、耐晒、耐洗的特点;原料丰富、工艺简单、价格低廉、经济效益显著,有广泛应用前景。
文档编号C04B20/10GK1349949SQ0013191
公开日2002年5月22日 申请日期2000年10月20日 优先权日2000年10月20日
发明者黄当睦, 陈彰明, 林文焰, 陈福星, 兰花水, 何燕芬 申请人:中国科学院福建物质结构研究所