专利名称：一种天然石材的染色印花方法
技术领域：
本发明涉及一种对天然石材进行处理的技术，特别涉及一种对天然石材进行染色印花的方法。
背景技术：
目前，在室内外装饰行业中，天然花岗石、大理石板材的应用极其广泛。众所周知，天然石材的价值在很大程度上取决于石材的颜色和花纹，色彩绚丽的高档石材具有优良的装饰效果，但其蕴藏量少，石材价格昂贵。低档石材虽然较廉价，但色泽较浅，一般为白色或白底黑花，装饰效果与高档石材相比差距很大。因此，采用适当的着色加工工艺把低档石材染上需要的颜色和花纹，替代高档石材，或画上各种图案，成为精美的艺术品，便可大大提高石材的装饰效果和经济价值。
在本发明作出之前，公开号为CN1175560的中国专利“大理石、花岗岩着色方法”，公开了一种采用铁盐的水溶液以及偶氮染料和酞菁染料的有机溶液为着色剂的技术；公开号为CN1155527的中国专利“天然石料装饰板材的染色技术”，则将油溶性染料溶于乙醇乙二醚、乙酸乙酯、二甲苯等溶剂中，作为着色剂。上述技术所采用的着色工艺均是将石材在着色溶液中浸渍的方法，由于染料对石材的亲和力极小，染料不能因吸附而从溶液转移到石材上，而染料溶液的浓度相对来说是比较小的，因此，很难染得深浓的颜色。公开号为CN1152480A的中国专利“一种花岗岩深染方法”，采用将染料、粘结剂和渗透剂混合制成膏状染色涂料，涂覆在石材表面，并进行焙烘的技术方案，完成花岗岩板材的染色加工。上述石材染色技术虽能做到深染，但由于不同性质或不同颜色的染料其化学结构不同，熔点也就不同，在同一染色工艺条件下，就不能在石材上形成不同色调和浓淡的颜色变化，且无法做到自由拼色，因此，染色石材的色谱和花纹受到了极大的限制，又因为不同颜色的膏状涂料涂覆在石材表面极易相互渗化，无法控制花纹的轮廓，所以，该项技术无法适用于石材印花工艺的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种在相同工艺条件下，色谱齐全的天然石材染色印花的方法。
为了达到上述发明目的，本发明对天然石材进行如下步骤的加工(1)用不溶性染料中的还原染料、分散染料、油溶性染料、颜料或无机有色金属盐类为染料，酮类、酰胺类、醇类、醚、烃类、芳香类有机化合物中的一种或几种为助熔剂，将染料和助熔剂在常温常压下混合均匀配制成固体着色剂；其熔融温度为50～300℃；(2)将着色剂覆盖在石材表面，使其处于熔融状态，对石材进行染色印花加工；(3)将有机高聚物的单体或初缩体溶解在挥发性有机溶剂中制成固色剂；所述的有机高聚物为聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚醋酸乙烯酯等，挥发性有机溶剂为乙醇、丙酮、二甲苯、醋酸丁酯；(4)将固色剂均匀地覆盖在经染色印花处理后的天然石材表面，在常温常压下自然渗透、聚合、干燥。
上述石材染色加工方法为先将天然石材加热到高于着色剂的熔融温度以上5～30℃，再把着色剂均匀地覆盖在石材表面，保温15～30分钟；或先将着色剂均匀地覆盖在石材表面，再把石材加热到着色剂的熔融温度以上，保温15～30分钟；或先将着色剂加热到熔融状，再把石材浸入到着色剂熔融液中，保温15～30分钟。
上述印花加工方法为泼染印花、手绘印花或防染印花；所述的泼染印花方法是在加热到着色剂熔融温度以上5～30℃的石材上泼洒一种或几种不同颜色的着色剂和不加染料的助熔剂，保温1～15分钟；所述的手绘印花加工方法是用加热到熔融状的一种或几种不同颜色的着色剂，在加热后的石材上绘制图案后，保温1～30分钟；所述的防染印花加工方法是先在石材表面涂上防染剂，然后将一种或几种不同颜色的着色剂覆盖在石材上，再把石材加热到着色剂的熔融温度以上5～30℃，保温1～30分钟，或先将涂有防染剂花纹的石材加热到着色剂熔融温度以上5～30℃，再把一种或几种颜色的着色剂粉末，均匀或不均匀地洒在石材上，保温1～30分钟。
本发明与现有技术相比，具有如下显著效果
1.由于染料与助熔剂形成共熔体，助熔剂本身有较低的熔点，在染色时可成为染料的高温溶剂，从而大大降低着色剂的熔融温度，这样在50～300℃的温度范围内对石材进行着色的染料品种大大增加，从而做到各种颜色之间可以相互拼色的目的，色谱较为齐全。
2.由于助熔剂可以和染料以较大比例混合，调节助熔剂的用量可以控制染色石材的颜色浓度。
3.着色剂为粉末状的固体，在熔融状态有较大的粘度，因此，在进行着色时颜色不易相互渗化，可完成印花加工，使石材表面具有更加丰富的艺术效果，提高产品的附加值。
4.由于着色剂熔融体对石材的渗透能力强，在熔融状态下只要15～30分钟就能渗入石材5～10mm以上，且整个过程不需要加压或真空状态。又因为染料和着色剂的沸点较高，冷却后又呈固态，因此加热时挥发较少，造成的污染较少。
5.深入石材内部的染料与石材之间没有亲和力，在摩擦时，渗入石材内部的染料微粒，能够脱落下来，造成沾色。本发明采用把有机高聚物的单体或初缩体溶解在挥发性的有机溶剂中制成的固色剂的方法，使溶液渗入石材内部，待溶剂挥发并聚合成高聚物，把染料固定在石材中，有效地提高了石材的色牢度。
具体实施例方式
实施例一本实施例介绍一种采用本发明技术方案对石材染色的方法。
染料分散蓝与助熔剂2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮以1∶30的比例混合均匀，粉碎成粉末状，最好用50目筛子过筛，配制成着色剂。
染色时，先擦去石材表面的拂尘赃物。在常压下，把石材加热到着色剂的熔融温度以上，约为300℃，把粉末状着色剂混合物均匀分布于石材表面，保温15分钟后，清除石材表面熔融的着色剂。自然冷却后，再把表面残余的着色剂混合物彻底清除。
配制固色剂，配方为丙烯酸酯39.8％、过氧化二苯甲酰0.5％、甲苯59.7％，充分混合。将固色剂溶液涂于石材表面，放置30分钟后，把石材表面残余的固色剂清除干净，自然晾干，将得到全蓝色的石材样品。
改变本实施例中的染料品种，也可以用两种或两种以上不同颜色的染料拼色，就能得到所需颜色的试样；改变着色剂配方中的染料与助熔剂比例，可以改变染色石材样品颜色的浓淡。
也可以采用先把着色剂粉末撒在石材上，再采用将该石材加热到着色剂的熔融温度以上进行处理的方法完成染色加工。如果把石材浸入着色剂的熔融液中，则可以得到完全透染的染色样品。
实施例二本实施例介绍一种泼染印花的方法。
用无机有色金属盐硬脂酸铜为染料，硬脂酸为助熔剂，按1∶3的比例配制着色剂粉末，同时使用不加染料的助溶剂粉末，按要求分别泼撒在预先加热到约为100℃的石材表面的不同位置，着色剂及助熔剂受热熔解，并渗入石材内部，形成各种花纹。由于着色剂与助熔剂之间可以相互渗透，也可以相互不接触，这样在石材上形成深浅浓淡的层次，花纹朦胧独特，具有天然大理石的风格。染色后，用实施例一的方法固色。
实施例三本实施例介绍一种手绘印花的方法。
把染料分散黄、分散红、分散蓝按实施例一的比例分别与助熔剂混合，置于耐温的容器中，与石材一起加热到约300℃，恒温30分钟，取出后乘热用笔在石材上作画，三种颜色可以相互拼色。由于染料在石材上有一定渗化，作品有水墨画的风格。作画过程中，根据石材与着色剂的温度，适时地重新加热，使石材保持一定温度，以利作画。画面完成后，根据画的情况，把石材再恒温一定时间，让染料继续向石材内部渗透。作画时须仔细安排作画的顺序，顺序按花纹为由大到小、由粗到细。这样可以取得大块面渗透充分，细茎泥点花纹精细的效果。停止加热后，自然冷却，清洗石材表面，待干后按实施例一的固色方法进行固色处理。得到的石材样品表面具有水墨画的风格。
实施例四本实施例介绍一种防染印花的方法。由于几种着色剂的熔融体在石材表面的相互渗化比石材内部明显得多，如果在石材表面的某些部位按花纹需要涂上可以防止或减少染料渗入石材内部的防染剂，就可以在这些部位得到白色或淡色花纹。也可以使两种颜色的着色剂熔融体之间的渗透减少，花纹的轮廓清晰度得到提高。这些防染剂，例如蜡、矿物油、硅油、含氟的有机化合物等在高温下不会挥发。
石材防染印花的方法是先将清理干净的石材表面在常温下用防染剂硅油画上图案，或用预先制作的花版用硅油印上需要的图案，把如实施例一、实施例二、实施例三中所述的方法配制的一种或几种着色剂粉末均匀或不均匀地分布在石材表面，并将其送入烘箱内加热，升温到着色剂熔融后，恒温60分钟，取出石材。待石材冷却后，清洗石材表面，自然干燥，用实施例一的方法固色。用这种方法加工的石材样品表面，具有蜡染和蓝印花布的画面风格。
石材在印花加工时，染料在石材内部的渗透原理与染色相同，然而，时间的延长必然会造成染料在石材内的渗化增加，花纹轮廓不清。因此根据花纹清晰度的不同，需采取不同恒温时间。精细花纹如细茎泥点，加热时间应短一些，渗透深度为1mm左右；一般花纹恒温时间可以长一些，渗透深度达3～5mm，大块面花纹可达5～10mm。
权利要求
1.一种天然石材的染色印花方法，其特征在于进行如下步骤的加工(1)用不溶性染料中的还原染料、分散染料、油溶性染料、颜料或无机有色金属盐类为染料，酮类、酰胺类、醇类、醚、烃类、芳香类有机化合物中的一种或几种为助熔剂，将染料和助熔剂在常温常压下混合均匀成固体着色剂粉末，其熔融温度为50～300℃；(2)将着色剂覆盖在石材表面，使其处于熔融状态，对石材进行染色印花加工；(3)将有机高聚物的单体或初缩体溶解在挥发性有机溶剂中，制成固色剂；所述的有机高聚物为聚丙烯酸酯、聚氨酯、聚醋酸乙烯酯，挥发性有机溶剂为乙醇、丙酮、二甲苯、醋酸丁酯；(4)将固色剂均匀地覆盖在经染色印花处理后的天然石材表面，在常温常压下自然渗透、聚合、干燥。
2.根据权利要求1所述的一种天然石材的染色印花方法，其特征在于所述的染色加工方法为先将天然石材加热到高于着色剂的熔融温度以上5～30℃，再把着色剂均匀地覆盖在石材表面，保温15～30分钟。
3.根据权利要求1所述的一种天然石材的染色印花方法，其特征在于所述的染色加工方法为先将着色剂均匀地覆盖在石材表面，再把石材加热到着色剂的熔融温度以上，保温15～30分钟。
4.根据权利要求1所述的一种天然石材的染色印花方法，其特征在于所述的染色加工方法为先将着色剂加热到熔融状，再把石材浸入到着色剂熔融液中15～30分钟。
5.根据权利要求1所述的一种天然石材的染色印花方法，其特征在于所述的印花加工为泼染印花，其方法是在加热到助熔剂熔融温度以上5～30℃的石材上的不同位置泼洒一种或几种不同颜色的着色剂和不加染料的助熔剂，保温1～30分钟。
6.根据权利要求1所述的一种天然石材的染色印花方法，其特征在于所述的印花加工为手绘印花，其方法是用加热到熔融状的一种或几种不同颜色的着色剂，绘制在加热后的石材上，保温1～30分钟。
7.根据权利要求1所述的一种天然石材的染色印花方法，其特征在于所述的印花加工为防染印花，其方法是在石材表面涂上防染剂，将一种或几种不同颜色的着色剂覆盖在石材上，再把石材加热到着色剂的熔融温度以上5～30℃，保温1～30分钟。
8.根据权利要求1所述的一种天然石材的染色印花方法，其特征在于所述的印花加工为防染印花，其方法是先将涂有防染剂花纹的石材加热到着色剂熔融温度以上5～30℃，再把一种或几种颜色的着色剂粉末洒在石材上，保温1～30分钟。
全文摘要
本发明涉及一种对天然石材进行处理的技术,特别涉及一种对天然石材进行染色印花的方法。它以不溶性染料或无机有色金属盐类为染料,酮类、酰胺类等有机化合物为助熔剂,在常温常压下混合均匀配制成固体着色剂,覆盖在石材表面,使其处于熔融状态对石材进行染色印花加工,再配制固色剂进行固色处理。由于着色剂为粉末状的固体,因此着色时颜色不易相互渗化,可完成印花加工,且能实现各种颜色的相互拼色,做到色谱齐全。
文档编号B44F9/04GK1389355SQ0213789
公开日2003年1月8日 申请日期2002年7月1日 优先权日2002年7月1日
发明者程万里, 唐人成, 龙家杰 申请人:苏州大学