ES2301364B1 - Formulacion para producir efectos metalicos. - Google Patents
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Abstract
Formulación para producir efectos metálicos.
La presente invención se refiere a una
formulación para la obtención de efectos metálicos caracterizada
porque comprende:
- magnetita (Fe_{3}O_{4}) y
- un primer óxido seleccionado entre
Al_{2}O_{3}, P_{2}O_{5}, SiO_{2}, PbO y combinaciones de
los mismos.
Description
Formulación para producir efectos metálicos.
La presente invención se engloba en el área de
la preparación de formulaciones que contienen diferentes óxidos
para conseguir un efecto metalizado en y sobre diferentes
superficies, especialmente piezas cerámicas.
La obtención de diferentes tipos de efectos
metálicos es algo conocido desde hace tiempo. Para ello, la
utilización de formulaciones que comprenden unos primeros óxidos en
unas proporciones determinadas y que de forma opcional comprenden
otros óxidos diferentes de los anteriores, es la más conocida y
efectiva.
La variación del efecto metálico y sus
tonalidades depende en gran parte de los elementos metálicos
introducidos. ES-200303039 (y
WO-2004000560ES) se refiere concretamente a una
serie de formulaciones cerámicas constituidas por una matriz
cerámica a base de una mezcla de óxidos y que están caracterizadas
por la adición de metales, mezclas de metales y aleaciones de
metales inoxidables que poseen puntos de fusión superiores a los
1100ºC y granulometría inferior a 100 micras.
Por otro lado, ES-2161193
(WO-2000000498ES) describe una formulación exenta
de metales nobles que comprende una mezcla de óxidos, que se aplica
sobre un soporte o baldosa cerámica y se somete a un proceso de
cocción por la técnica de monococción.
Se puede ver que efectivamente la utilización de
mezclas de óxidos en este tipo de formulaciones es conocida, pero
en la presente invención, los óxidos y proporciones utilizados son
ventajosos frente a los conocidos por el estado de la técnica.
El uso del mineral magnetita de fórmula:
Fe_{3}O_{4}, en vez de los óxidos sintéticos conocidos hasta
ahora, confiere unas ventajas importantes frente a las conocidas
formulaciones.
Las formulaciones de la presente invención se
pueden utilizar en diferentes técnicas, todas ellas conocidas como
puede ser la bicocción tradicional, la bicocción rápida, cocción
monoporosa, cocción de gres de pasta roja y blanca o cocción de
gres porcelánico. Debido a que cada una de estas técnicas opera a
una temperatura determinada, y dependiendo de la composición de
dicha formulación, esta podrá ser utilizada en una técnica o en
otra.
Por otro lado, las formulaciones de la presente
invención pueden ser utilizadas en un intervalo muy amplio de
temperaturas, el cual abarca todas las técnicas nombradas
anteriormente, lo que supone una gran ventaja debido a su
versatilidad.
Actualmente la contaminación es otro de los
problemas en este tipo de procesos. La aparición de residuos es
algo por ahora difícil de evitar, pero es posible mejorar la
eliminación de los mismos de manera que interaccionen lo menos
posible con el medio y de ese modo reducir la contaminación.
Concretamente, la contaminación medio- ambiental se ve claramente
disminuida en las líneas de producción de las Industrias Cerámicas
debido al mayor tamaño de partícula del material utilizado así como
su mayor densidad. Al ser la magnetita un producto natural, no
sintético, la formulación resultante es más ecológica además de no
contaminante.
Otra ventaja de la presente invención es, que
debido a las propiedades de las materias primas utilizadas en las
formulaciones de la presente invención, los residuos derivados de
las aplicaciones sobre las piezas cerámicas son fácilmente
eliminables y recuperables mediante un método de separación
magnética.
La presente invención se refiere en primer
lugar, a una formulación para la obtención de efectos metálicos
caracterizada porque comprende:
- magnetita (Fe_{3}O_{4}) y
- un primer óxido seleccionado entre
Al_{2}O_{3}, P_{2}O_{5}, SiO_{2}, PbO y combinaciones de
los mismos.
De manera opcional, dicha formulación para la
obtención de efectos metálicos comprende:
- magnetita (Fe_{3}O_{4}),
- un primer óxido seleccionado entre
Al_{2}O_{3}, P_{2}O_{5}, SiO_{2}, PbO y combinaciones de
los mismos, y
- al menos un segundo óxido diferente de los
anteriores.
Estos segundos óxidos pueden estar seleccionados
entre óxidos de metales alcalinos, alcalinotérreos, óxidos
metálicos cromóforos y combinaciones de los mismos.
Además, estos segundos óxidos diferentes de los
primeros, se caracterizan porque regulan ciertas características de
la formulación. Según la cantidad y el tipo de estos segundos
óxidos, la formulación puede variar en su punto de fusión,
en la tonalidad que va a dar a la pieza cerámica final del proceso así como otras características físicas de la misma.
en la tonalidad que va a dar a la pieza cerámica final del proceso así como otras características físicas de la misma.
Según una realización particular, la formulación
para la obtención de efectos metálicos, y que es especialmente
adecuada para obtener dichos efectos en pastas cerámicas, se
caracteriza porque comprende magnetita y uno o más de los óxidos
seleccionados entre Al_{2}O_{3}, PbO, SiO_{2} y
P_{2}O_{5}, los cuales se encuentran presentes preferentemente
en un intervalo de porcentaje con respecto al peso total de la
formulación expresado en la tabla 1:
Según una realización particular adicional, la
formulación para la obtención de efectos metálicos, y que es
especialmente adecuada para obtener dichos efectos en pastas
cerámicas, se caracteriza porque comprende además de magnetita y
uno o más de los óxidos indicados en la tabla 1, uno o más óxidos
seleccionados entre CaO y Na_{2}O, y se encuentran presentes
preferentemente en un intervalo de porcentaje con respecto al peso
total de la formulación expresado en la tabla 1.1:
Según una realización particular adicional, las
variaciones de tonalidad del efecto cromado a efecto bronce, se
encuentran reguladas por la variación del contenido de algunos
óxidos en la formulación, más concretamente por la variación del
contenido de PbO/P_{2}O_{5}/Fe_{3}O_{4} en la formulación
dentro de los intervalos de aplicación expuestos en la tabla
1.1.
Según otra realización particular, la
formulación para la obtención de efectos metálicos, y que es
especialmente adecuada para obtener dichos efectos en esmaltes y/o
serigrafías cerámicas, se caracteriza porque comprende magnetita y
uno o más de los óxidos seleccionados entre Al_{2}O_{3}, PbO,
SiO_{2} y P_{2}O_{5}, los cuales se encuentran
preferentemente en un intervalo de porcentaje con respecto al peso
total de la formulación expresado en la tabla 2:
Según otra realización adicional, la formulación
para la obtención de efectos metálicos, y que es especialmente
adecuada para obtener dichos efectos en esmaltes y/o serigrafías
cerámicas, se caracteriza porque comprende además de magnetita y
uno o más de los óxidos indicados en la tabla 1, uno o más óxidos
seleccionados entre CaO y Na_{2}O, los cuales se encuentran
presentes preferentemente en un intervalo de porcentaje con
respecto al peso total de la formulación expresado en la tabla
2.2:
Una realización preferida es una formulación que
comprende, al menos, PbO/P_{2}O_{5}/Fe_{3}O_{4}.
Una realización especialmente preferida es una
formulación que comprende, al menos,
PbO/P_{2}O_{5}/Fe_{3}O_{4} presentes en unos porcentajes
según la tabla 1.1.
Una realización adicional especialmente
preferida es una formulación que comprende, al menos,
PbO/P_{2}O_{5}/Fe_{3}O_{4} presentes en unos porcentajes
según la tabla 2.2.
Otra realización preferida es aquélla en la que
la formulación comprende:
- magnetita (Fe_{3}O_{4}) y
- un primer óxido que es P_{2}O_{5}.
En las formulaciones según la invención, tal
cómo se ha indicado, el único componente de presencia obligada es
la magnetita, la cual produce por sí misma un efecto
metalizado-pardo (pero perfectamente cristalizado),
y preferentemente a temperaturas superiores a 1200ºC. El resto de
los óxidos que se utilizan en la composición sirven para darle a la
formulación una "estructura" cerámica.
El procedimiento para la preparación de las
formulaciones descritas anteriormente es convencional. Según este
proceso, los distintos óxidos se preparan por molienda de la
magnetita, distintas fritas y materias naturales, además de los
correspondientes suspensionantes y colas. De esta manera se obtiene
una suspensión que puede ser aplicada por varios métodos de vía
húmeda como por ejemplo el método de campana, de velo, de disco, de
pulverización o inmersión.
Según este procedimiento, algunos de los óxidos
como por ejemplo el PbO y el Al_{2}O_{3}, se han fritado
previamente para evitar la solubilización y su posible ataque
químico, por ejemplo, del PbO.
En la preparación de las formulaciones de la
invención se tiene en cuenta además, la aplicación que se les va a
dar. Así, cuando se trata de preparar una formulación que se va a
mezclar con pastas cerámicas para su posterior prensado, se prepara
la suspensión cómo se ha indicado previamente, se añaden los
aditivos necesarios y se atomiza la suspensión final obtenida para
preparar un granulado. Este granulado se mezcla con una pasta base
en proporciones adecuadas y se prensa el conjunto obtenido, de
modo que como resultado de prensar y cocer posteriormente, se
obtiene una pieza, tal como una baldosa, con efecto metálico. La
última etapa del procedimiento consiste en la cocción a unas
temperaturas de entre 900ºC y 1230ºC, o, en el caso de porcelánico
entre 1170 y 1230ºC.
En las formulaciones de la invención cada uno de
los óxidos distintos de magnetita puede estar presente en una
proporción que puede variar entre un 0% y un 60%.
La presente invención también se refiere al uso
de la formulación descrita anteriormente para producir efectos
metálicos en, y/o sobre, un material.
Estas formulaciones se pueden aplicar en
diferentes soportes, como por ejemplo piezas cerámicas, baldosas
cerámicas, tejas, placas, figuras decorativas entre otros. El uso
de esta formulación en los diferentes soportes especificados
anteriormente comprende una posterior cocción de dicho soporte a
una temperatura de al menos 950ºC.
De un modo particular, estos efectos metálicos
se obtienen en, y/o sobre, piezas cerámicas, y más especialmente,
sobre baldosas cerámicas.
La formulación descrita en la presente invención
puede ser aplicada pintando la pieza cerámica una vez ha sido
terminada dicha pieza, o por otro lado, puede ser introducida
durante el procedimiento de fabricación de la pieza, junto con la
pasta original de la pieza, de manera que una vez se haya obtenido
ésta, ya tenga el esmalte incorporado, sin necesidad de tener que
pintarla de nuevo una vez acabada. Para aplicación de la
formulación descrita en la presente invención sobre, o en, un
material, son posibles las dos variantes de procedimiento descritas
anteriormente. Así, el material finalmente obtenido con efectos
metálicos, está definido por la tecnología concreta utilizada. Por
ejemplo, cuando se habla de monococción porosa se hace referencia a
un procedimiento concreto, pero que da como resultado un producto
obtenido con una sola cocción (soporte y esmalte a la vez) y con
una porosidad del soporte entre un 8% y un 16%, e
independientemente de la temperatura de cocción.
Según una realización particular, las distintas
tonalidades de metalizado se obtienen variando el contenido en la
formulación de algunos óxidos, más concretamente por la variación
del contenido en la formulación de
PbO/P_{2}O_{5}/Fe_{3}O_{4} dentro de los intervalos de
aplicación.
En una realización adicional, las variaciones de
tonalidad del efecto cromado a efecto bronce, se encuentran
reguladas por la variación del contenido en la formulación de
algunos óxidos, más concretamente por la variación del contenido de
PbO/P_{2}O_{5}/Fe_{3}O_{4} en la formulación dentro de los
intervalos de aplicación expresados en la
tabla 1.1.
tabla 1.1.
En otra realización adicional, la variación del
contenido de PbO/P_{2}O_{5}/Fe_{3}O_{4} en la formulación
dentro de los intervalos de aplicación expuestos en la tabla 2.2
hace que se pueda trabajar a temperatura más baja de la que se
considera apropiada, es decir, a una temperatura menor de
1100ºC.
La formulación descrita anteriormente puede ser
utilizada en procesos seleccionados entre bicocción tradicional,
bicocción rápida, bicocción monoporosa, cocción de gres de pasta
roja y blanca, y cocción de gres porcelánico.
Cada uno de estos procesos se lleva a cabo en
unas condiciones diferentes. La bicocción tradicional se lleva a
cabo sobre un soporte ya cocido de pasta blanca o roja, a una
temperatura de cocción entre 900 y 1000ºC y un tiempo de cocción
entre 4 y 24 horas. La bicocción rápida, también sobre un soporte
ya cocido de pasta blanca o roja, se lleva a cabo a una temperatura
entre 1020 y 1145ºC y un tiempo de cocción entre 25 y 65 minutos.
La bicocción monoporosa se utiliza sobre un soporte crudo de pasta
blanca o roja, a una temperatura entre 1100 y 1150ºC y un tiempo de
cocción entre 25 y 70 minutos. Estas técnicas de cocción se puede
llevar a cabo con, o sin, engobe.
Además también se puede utilizar en otras
técnicas de cocción como por ejemplo, la monococción de gres de
pasta roja o blanca con una porosidad del 3%, a una temperatura
entre 1120 y 1180ºC y en ciclos de cocción de 25 a 70 minutos y la
monococción de gres porcelánico de pasta roja o blanca con una
porosidad menor del 0,5%, a una temperatura entre 1180 y 1230ºC y
en ciclos de cocción de 25 a 75 minutos.
Por todo lo expuesto en los párrafos anteriores,
se puede decir que la formulación puede ser utilizada en un
intervalo de temperaturas entre 900 y 1230ºC, es decir, se puede
aplicar en todo tipo de tecnologías. De esta manera, estas
formulaciones se pueden aplicar sobre cualquier soporte cerámico
por cualquiera de los procedimientos utilizados en el sector
cerámico, como por ejemplo los expuestos anteriormente, incluyendo
además procedimientos en "air-less" y
también de doble carga o en masa total y/o extrusionado. En este
último caso, las formulaciones utilizadas se han preparado y secado
por atomización o peletizado.
Según una realización particular para metalizado
de esmaltes y/o serigrafías cerámicas se realiza un ciclo de
cocción monoporosa a una temperatura de 1100º y a 32 minutos, con
los óxidos en unos intervalos de aplicación como los expuestos en la
tabla 2.2.
Debido a las propiedades de las materias primas
utilizadas en la formación de la formulación, los residuos
derivados de la aplicación de dicha formulación sobre las piezas
cerámicas son fácilmente recuperables por separación magnética,
debido a la magnetita que forma parte de la misma, es decir, dichos
residuos son fácilmente eliminados, reduciendo así la
contaminación.
Además, la magnetita también supone una ventaja
clara frente al tamaño de partícula, ya que al ser mucho mayor que
en el caso de óxidos de hierro sintéticos y tener una densidad
también mayor, es más fácil de eliminar, además de ser un producto
natural, ecológico y no contaminante.
A continuación se describen dos formulaciones
según la presente invención, cada una de ellas apropiada para un
tipo de aplicación.
Una formulación de acuerdo con la invención,
obtenida según métodos de obtención convencionales para su uso como
esmalte para pastas, tiene una composición en porcentaje en peso
de:
- Al_{2}O_{3} (óxido de aluminio) 8%,
- CaO (óxido de calcio) 3,5%,
- Na_{2}O (óxido de sodio) 1,5%,
- PbO (óxido de plomo) 2,5%,
- SiO_{2} (sílice) 21,5%,
- P_{2}O_{5} (óxido de fósforo) 14%, y
- Fe_{3}O_{4} (magnetita) 49%.
\vskip1.000000\baselineskip
Una formulación de acuerdo con la invención,
obtenida según métodos de obtención convencionales, para su uso
como esmalte para su aplicación en húmedo, tiene una composición en
porcentaje en peso de:
- Al_{2}O_{3} (óxido de aluminio) 8,5%,
- CaO (óxido de calcio) 1,5%,
- Na_{2}O (óxido de sodio) 0,5%,
- PbO (óxido de plomo) 24,5%,
- SiO_{2} (sílice) 34%,
- P_{2}O_{5} (óxido de fósforo) 9%, y
- Fe_{3}O_{4} (magnetita) 22%.
Claims (23)
1. Formulación para la obtención de efectos
metálicos caracterizada porque comprende:
- magnetita (Fe_{3}O_{4}) y
- un primer óxido seleccionado entre
Al_{2}O_{3}, P_{2}O_{5}, SiO_{2}, PbO y combinaciones de
los mismos.
2. Formulación para la obtención de efectos
metálicos según la reivindicación 1, caracterizada porque
comprende:
- magnetita (Fe_{3}O_{4}),
- un primer óxido seleccionado entre
Al_{2}O_{3}, P_{2}O_{5}, SiO_{2}, PbO y combinaciones de
los mismos, y
- al menos un segundo óxido diferente de los
anteriores.
3. Formulación para la obtención de efectos
metálicos según la reivindicación 2, caracterizada porque
dichos segundos óxidos diferentes a los primeros están
seleccionados entre óxidos de metales alcalinos, alcalinotérreos,
óxidos metálicos cromóforos y combinaciones de los mismos.
4. Formulación para la obtención de efectos
metálicos según la reivindicación 1, caracterizada porque la
magnetita y el primer óxido se encuentran presentes en un
intervalo de porcentaje respecto al peso total de la formulación
de:
5. Formulación para la obtención de efectos
metálicos según la reivindicación 4, caracterizada porque la
magnetita, el primer óxido y el segundo óxido se encuentran
presentes en un intervalo de porcentaje respecto al peso total de
la formulación de:
6. Formulación para la obtención de efectos
metálicos según la reivindicación 5, caracterizada porque
tiene una composición en porcentaje en peso de:
- Al_{2}O_{3} 8%,
- CaO 3,5%,
- Na_{2}O 1,5%,
- PbO 2,5%,
- SiO_{2} 21,5%,
- P_{2}O_{5} 14%, y
- Fe_{3}O_{4} 49%.
7. Formulación para la obtención de efectos
metálicos según la reivindicación 1, caracterizada porque la
magnetita y el primer óxido se encuentran presentes en un
intervalo de porcentaje respecto al peso total de la formulación
de:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
8. Formulación para la obtención de efectos
metálicos según la reivindicación 7, caracterizada porque la
magnetita, el primer óxido y el segundo óxido se encuentran
presentes en un intervalo de porcentaje de:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
9. Formulación para la obtención de efectos
metálicos según la reivindicación 8, caracterizada porque
tiene una composición en porcentaje en peso de:
- Al_{2}O_{3} 8,5%,
- CaO 1,5%,
- Na_{2}O 0,5%,
- PbO 24,5%,
- SiO_{2} 34%,
- P_{2}O_{5} 9%, Y
- Fe_{3}O_{4} 22%.
10. Formulación para la obtención de efectos
metálicos según una de las reivindicaciones 1 a 9,
caracterizada porque comprende al menos
PbO/P_{2}O_{5}/Fe_{3}O_{4}.
11. Formulación para la obtención de efectos
metálicos según una de las reivindicaciones 1 ó 2,
caracterizada porque comprende al menos
PbO/P_{2}O_{5}/Fe_{3}O_{4} presentes en unos porcentajes
expresados en la tabla de la
\hbox{reivindicación 5.} 12. Formulación para la obtención de efectos
metálicos según una de las reivindicaciones 1 ó 2,
caracterizada porque comprende al menos
PbO/P_{2}O_{5}/Fe_{3}O_{4} presentes en unos porcentajes
expresados en la tabla de la reivindicación 8.
13. Formulación para la obtención de efectos
metálicos según la reivindicación 1, caracterizado porque
comprende
- magnetita (Fe_{3}O_{4}) y
- un primer óxido que es P_{2}O_{5}.
14. Uso de la formulación definida en una
cualquiera de las reivindicaciones anteriores para producir efectos
metálicos en un material.
15. Uso según la reivindicación 14 en un proceso
seleccionado entre bicocción tradicional, bicocción rápida,
cocción monoporosa, cocción de gres pasta roja y blanca y cocción
de gres porcelánico.
16. Uso según la reivindicación 15,
caracterizado porque dicho proceso se realiza a una
temperatura entre 960 y 1230ºC.
17. Uso de la formulación según la
reivindicación 14, caracterizado porque dicho material está
seleccionado entre baldosa cerámica, tejas, placas y figuras
decorativas.
18. Uso según la reivindicación 14,
caracterizado porque la formulación comprende
PbO/P_{2}O_{5}/Fe_{3}O_{4} tal como se ha definido en la
reivindicación 10.
19. Uso de la formulación según la
reivindicación 14, caracterizado porque la formulación
comprende PbO/P_{2}O_{5}/
Fe_{3}O_{4} tal como se ha definido en la reivindicación 11.
Fe_{3}O_{4} tal como se ha definido en la reivindicación 11.
20. Uso de la formulación según la
reivindicación 14, caracterizado porque comprende realizar
un proceso de cocción monoporosa con un ciclo de cocción a 1100ºC y
32 minutos y con una formulación tal como la definida en una de
las reivindicaciones 7 u 8.
21. Uso de la formulación según la
reivindicación 14, caracterizado porque comprende realizar
un proceso a temperaturas menores de 1100ºC y con una formulación
que comprende PbO/P_{2}O_{5}/Fe_{3}O_{4} tal como se define
en una de las reivindicaciones 7 u 8.
22. Uso según la reivindicación 14 como esmalte
de aplicación en húmedo de la formulación según la reivindicación
6.
23. Uso según la reivindicación 14 como esmalte
para pastas de la formulación según la reivindicación 9.
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-
2006
- 2006-05-24 ES ES200601354A patent/ES2301364B1/es not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2301364A1 (es) | 2008-06-16 |
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