专利名称：花岗石着色技术的制作方法
技术领域：
本发明为一种花岗石着色技术，系将花岗石经物理化学方法处理后，使花岗石着成不同色彩，以作为建筑装饰用的石材。本发明为建材工业提供了一种花岗石着色的新技术。
目前传统的花岗石着色技术通常是用无机或有机染料用物理方法如浸泡、涂抹等方式，使染色液进入石材而着色，这类方法渗透性差，染色层浅，甚至停留在石材表面，因而耐候性差，易褪色。
现有花岗石着色技术主要有以下几种现有技术I亚硝高钴酸钠—苋菜红法(见“天然饰面石材的化学染色”，山东建材学院学报，1988.3，P86)，将花岗岩石材经HF蒸气处理后，置于亚硝高钴酸钠药液中染色，最后用苋菜红液洒盖板材表面，结果钾长石被染成黄色，钭长石被染成紫色。该法的缺点是①HF为无色有毒气体，处理上操作困难，安全性小，对人体可能有一定毒性，②花岗石系由多种成分(主要是石英、长石、云母等)组成的复杂结构，其外形和特性极不一致，该法只将其中部分组成染成黄色、紫色，会造成染色不均，质量难以保证。
现有技术II花岗石经脱气处理后，浸入金属氯化物溶液中，取出加热到250℃，冷却至室温，用碱石灰溶液中和表面，得红色花岗石，其着色液配方为Fe、Al、Cr等金属氯化物(见“Coloring of Granite Stone Materials”，JP62,252,384)。该法获得的花岗石色彩单一，仅为红色。
现有技术III花岗石经脱气处理后，浸入金属与强酸反应生成的盐溶液中，取出加热到250—300℃，冷却至室温，最后用硅油处理表面。该法中用铁与强酸反应生成的三价铁盐溶液，对石材着色处理的色彩单调，仅为红色，且着色液质量不易控制。(见“Process for Coloring Granite”，US4,695,487)。
本发明的任务是为了克服已有技术中的不足之处，利用自然界中大量存在且价格低廉的灰白色和浅色花岗石，采用了与现有技术不同的着色液，以新的着色工艺技术获得多种色彩，美观耐久的优质花岗石。
本发明的显著特点是(1)、耐候性好，用本法着色的花岗石具有优良的耐候性(耐光、耐热、耐水)，经久不变色、褪色。
(2)、着色液特点着色液配方是以二价铁盐、三价铁盐、铝盐为着色物质，且以二价铁盐为主，配以适量的渗透剂，着色液渗透性强(与现有技术II、III比较)。
(3)、着色均匀，色彩美观，采用同一种着色液，仅改变其主要成分的含量及工艺控制条件，便可获得红色、褐色、黄色、褐红色、黄褐色等不同色调，且着色均匀。
(4)、工艺特点石材经脱气处理后，浸入本发明的着色液，取出后加热温度为300—400℃，最后用石腊处理石材表面(与现有技术II、III不同)。
(5)、安全性好，着色液无腐蚀性，整个处理过程对人体无影响。
本发明花岗石着色技术，目前未见国内外文献有相同的报道。
本发明花岗石着色技术主要包括着色液及着色工艺。
1、着色液配方①以二价铁盐、三价铁盐及铝盐为着色物质，且以二价铁盐为主。二价铁盐可以是硝酸亚铁、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、氯化亚铁等；三价铁盐可以是硝酸铁、氯化铁等；铝盐可以是硝酸铝、氯化铝等。
②溶剂水或有机溶剂，有机溶剂以醇类为宜。
③表面活性剂可以是离子型或非离子型表面活性剂，氟表面活性剂、高分子表面活性剂等，以烷基苯磺酸盐、聚氧乙烯烷基醇醚为宜。
着色液中二价铁的含量在0.5—6.5％范围内为宜，三价铁的含量在0.01—0.20％范围内为宜。
配制将二价铁盐、三价铁盐、铝盐溶于水或有机溶剂中，另加入适量的表面活性剂，由此构成渗透性强的花岗石着色液。
2、着色工艺将花岗岩石材装入密闭容器内脱气处理后，向容器内注入上述着色液。取出石材洗涤干燥之，再将石材加热至300—400℃，恒温1—3小时，自然冷却至室温，最后用石腊处理石材表面即得制品。可根据需要改变着色液中二价铁和三价铁的含量及工艺控制条件等因素，对色调加以调节，使灰白色或浅色花岗石着成红色、褐色、黄色、褐红色、黄褐色等色彩，颜料可深达5mm以上。
3、性能测试进行耐水性及机械强度测试。
采用本发明花岗石着色技术对色彩单调的天然花岗石进行着色处理，其工艺简单，原料易得，生产成本低，着色后的花岗石色彩美观，质量优良，用途广泛。本发明适用于大规模工业化生产。
实施例一硝酸铁5克，硝酸亚铁18克，硫酸亚铁76克，氯化铝67克。烷基苯磺酸盐2克溶解于1000ml蒸镏水中，配制成花岗石着色液。
将峨眉山产灰白色花岗石10×5×2cm3试样用电热风除去表面水分后，装入密闭的着色槽内，用真空泵经脱气处理后立即注入着色液，浸泡1小时，取出试样用水洗涤干燥，装入箱式电炉中加热至300—400℃，恒温1—3小时，自然冷却至室温，最后用石腊处理石材表面，即得表面呈红色至褐色的色彩。
由着色花岗石试样的断面可见，颜料已渗透到表面以下10mm的深度。
实施例二氯化铁3克，硝酸亚铁27克，氯化亚铁26克，硝酸铝20克，聚氧乙烯烷基醇醚2克溶解于1000ml乙醇中，配制成花岗石着色液。
将雅安产灰白色花岗石10×5×2cm3试样经脱水、脱气处理后，在着色液中浸泡1小时，然后洗涤干燥，加热至300—400℃，恒温1—3小时，冷却至室温，最后用石腊处理表面，即得表面呈黄色至褐色的色彩。
耐水性测试将着色花岗石置于去离子水中浸泡3个月后，用WFX—1D型原子吸收分光光度计(北京第二光学仪器厂制)测定其水中含铁量，小于0.1PPm，说明着色花岗石耐水性能优异。
机械强度测试进行抗压、抗折强度测试，结果着色花岗石强度与原石材一致。
权利要求
1.本发明为一种花岗石着色技术，系将灰白色或浅色天然花岗石经脱水、脱气、渗透、加热等方法处理后，使之形成不同色调的花岗石，其特征在于花岗石着色液以二价铁盐、三价铁盐、铝盐、表面活性剂、溶剂等配制而成。
2.根据权利要求1所述的花岗石着色技术，其特征在于着色液中二价铁盐可以是硝酸亚铁、硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、氯化亚铁等；三价铁盐可以是硝酸铁、氯化铁等；铝盐可以是硝酸铝、氯化铝等。
3.根据权利要求1所述的花岗石着色技术，其特征在于着色液中二价铁含量为0.5—6.5％，三价铁含量为0.01—0.20％。
4.根据权利要求1所述的花岗石着色技术，其特征在于浸透着色液的花岗岩石材加热处理温度为300—400℃。
5.根据权利要求1所述的花岗石着色技术，其特征在于着色花岗石材最后用石腊处理表面。
全文摘要
本发明为建材工业提供了一种花岗石着色新技术。以二价铁盐、三价铁盐、铝盐、表面活性剂、溶剂等配制成花岗石着色液，将花岗石经脱气处理后浸入着色液，取出干燥，再加热至300-400℃，冷却至室温，最后用石腊处理石材表面，可将灰白色或浅色花岗石着成红色、褐色、黄色、褐红色、黄褐色。本发明工艺简单，原料易得，生产成本低，适于工业化生产，着色花岗石质量优良，色彩美观，经久不褪色。
文档编号C04B41/50GK1117035SQ94113040
公开日1996年2月21日 申请日期1994年12月23日 优先权日1994年12月23日
发明者余进 申请人:余进