Стекло в интерьере » Blog Archive » Стекло и его диффузное окрашивание
Июль 04

При диффузном окрашивании краситель проникает (диффундирует) в поверхностный слой стекла. Этим способом окрашивают стекло, чаще всего в янтарный, реже - в рубиновый или черный цвет. Окрашивать можно либо всю поверхность стекла, либо отдельные ее участки. Стекло окрашивается в очень тонком поверхностном слое равномерно. Поэтому по полученной пленке, как по накладному стеклу можно гравировать рисунок или протравливать его плавиковой кислотой.

При нагреве стекла, покрытого пастой, содержащей соединения серебра или меди а также вспомогательные материалы - глину, охру, шамот,-ионы серебра и меди проникают (диффундируют) из пасты в стекло и окрашивают его. В зависимости от температуры обжига и продолжительности выдержки при этой температуре ионы серебра могут проникнуть в стекло на значительную глубину - до 0,5 мм. Концентрация серебра в поверхностном слое может достичь 1 … 1,5%. Такая концентрация дает очень интенсивное окрашивание, так как изветсно, тчо даже пр концентрации 0,05% серебро дает заметную желтую окраску. Следовательно, при толщине окрашенного слоя менее 0,1 мм получается интенсивная окраска. По мере укрупнения частиц серебра окраска становится все более и более оранжевой, а пр достижении определенного предела начинается частичное заглушение стекла. При этом окраска вследствии рассеяния синих коротковолновых лучей приобретает фиолетовый и пурурный оттенок.

При использовании меди процесс в основных чертах тот же, что и при окрашивании серебром. Однако технологический процесс усложняется. В пасту добавляют безводный медный купорос. При нагревании стекла он разлагается с обра­зованием ионов одновалентной меди Сu+, внедряющихся в поверхностный слой сте­кла. Стекло при этом остается бесцветным или желтоватым. При повторном нагрева­нии такого стекла уже без пасты ионы Си+ восстанавливаются до металлической меди Сu. В результате выдержки при указанной температуре атомы меди объе­диняются и образуют частицы размерами 10…100нм, которые и обусловливают коллоидное окрашивание стекла в винно-красный цвет.

Для диффузного окрашивания готовят специальные пасты. При окрашивании се­ребром паста состоит из соединений сере­бра, наполнителя и клеящего вещества. Наполнителями являются шамот, охра, каолин или желтая глина. Эти матери должны быть хорошо высушены и про­сеяны. Размеры их зерен не должны превышать 50 мкм.

Клеящие или связующие веществ обходимы для придания пасте пластичности, облегчающей ее нанесение на стекло и удержание на вертикальных стенках изделий. Это либо водные клеевые растворы гуммиарабика, декстрина, сахарного сиропа, либо скипидар, загущенный маслом. Например, 20 … 30 масс. ч. AgNO3 растворяют в малом количестве кипящей воды, в раствор вливают 20 … 30 мл концентрированной HCl. Раствор мутнеет вследствие выпадения осадка. Этот осадок сме­шивают с отвешенным количеством ша­мота и растирают в фарфоровой ступке, добавляют клеевой раствор до такой консистенции, чтобы пасту было удобно наносить на стекло.

По другому рецепту также получают осадок AgCl, который смешивают с охрой и со скипидаром с добавкой масла. При наличии готового порошка AgCl его в ко­личестве 10…15 масс. ч. смешивают с 5… 10 масел, безводного медного купороса и со 100 масс. ч. охры. Смесь разбавляют.
При большом количестве масла паста может вспузыриться при обжиге, а это приведет к дефектам окрашивания. При недостатке масла паста может отслоиться от стекла. Нужную консистенцию масла подбирают опытным путем.
В случае медного окрашивания приме­няют следующие рецепты:

1) 100 масс. ч. CuS04 безводного, 30 масс. ч. огнеупорной глины, вода с добавлением декстрина;

2) 100 масс. ч. Cu20 100 масс. ч. охры, вода с добавлением гуммиарабика, декстрина или сахара;

3) 100 масс. ч. CuS04 безводного, 50 масс. ч. охры, вода с добавлением гуммиарабика.

Смеси предпочтительно готовить в ша­ровой мельнице. Пасту можно приготовить впрок. Если она высохнет, ее можно снова размолоть и добавить связующие вещества.

При окрашивании стекла серебром го­товят пасту, наносят ее на стекло, обжигают, а затем смывают. Процесс диффу­зионного окрашивания стекла медью более сложен и складывается из следующих стадий: приготовление пасты, нанесение ее на стекло, окислительный обжиг, восста­новительный обжиг, окончательный окис­лительный обжиг. Режим осуществления каждой стадии определяет характер окра­ски, достигнутый на последующих стадиях. После первого окислительного обжига пасту смывают со стекла, которое получается желтым. После восстановительного обжига желтая окраска изменяется на черную.

Окончательно окислительный обжиг необходим для превращения черной краски в рубиновую. Каждый обжиг осуществляется при температуре 550 … 570 градусов, что ниже температуры деформации стекла. При окрашивании на поверхностн стекла иногда выступает слой металла либо в виде полупрозрачного по­крытия, похожего на люстр, либо в виде толстой непрозрачной пленки красной ме­ди.

Поверхность окрашиваемого стекла должна быть очень чистой, и паста должна покрывать ее очень ровным слоем. Все дефекты поверхности (белый налет, иногда образующийся после высыхания изделий, царапины и сколы) после окрашивания становятся очень заметными. Пасту наносят толщиной 0,5… 1 мм. На тонких слоях заметны следы кисти, что приводит к неравномерному окрашиванию. Толстые слои отскакивают от стекла и медленно прогреваются.
Пасту можно наносить на всю поверх­ность изделий или же по определенному рисунку равномерным слоем, иначе окра­шивание на различных участках получится неодинаковым. Но это можно использовать как декоративный эффект.

После сушки стекло ставят в печь с промежутками в 2 см. В течение часа температуру поднимают до начала раз­мягчения стекла (550 С). Затем следует получасовая выдержка, после которой осу­ществляется охлаждение, вначале медлен­ное, при строгом регулировании темпера­туры, и, наконец, отопление печи прекра­щается совсем, и она остывает вместе с изделиями. Корку пасты размачивают в течение часа в горячей воде, а затем уда­ляют щетками. После этого протертые на­сухо изделия поступают на контроль.
Для получения черной окраски стекло, предварительно окрашенное за счет диф­фузии меди в желтый цвет, обжигают вто­рично в восстановительной газовой среде, т. е. в среде угарного газа, что технически осуществить довольно затруднительно.

Иногда при этом на поверхности слила появляются отблески металлической меди, заметные в отраженном свете, или же образуется непрозрачная пленка красной меди.

Для получения красной окраски стекло, черное в отраженном свете, но темно-зеле­ное на просвет, обжигают в третий раз. Третий обжиг, так же как и первый, ведут в окислительной среде, т. е. с доступом воз­духа. Если предварительная окраска после второго восстановительного обжига получилась не черной, а зеленой, то она может превратиться не в красную, а в темно-жел­тую, оранжевую или светло-красную. Перечисленными способами можно окра­шивать витражные стекла и посуду.

 
Если паста грубо размолота, то на по­верхности стекла после окончательного обжига может получиться равномерная бесцветная сетка. Это само по себе может служить приемом украшения стекла. Пере­пад температур в печи приводит к нерав­номерному окрашиванию. Тот же недоста­ток получается на свилистом стекле и на изделиях, стоявших покрытыми пастой, но не обожженными в течение суток. Если от­дельные участки подсохшей на стекле пасты случайно или преднамеренно смо­чить водой, то они наверняка получатся неокрашенными.

При чрезмерной толщине слоя с пер­вичной желтой окраской с обратной стороны черного или красного слоев, полу­ченных на последующих стадиях, заметна желтая или цвета металлической меди подкладка. Появление на окрашенной по­верхности полупрозрачной (люстровой) или непрозрачной пленки металлической меди свидетельствует об избытке восста­новителя в газовой среде печи.

Связанные записи:

Leave a Reply





Карта
rss
Карта