Стекло является одним из важнейших искусственных материалов, прочно вошедших в культуру, быт и технику людей всего мира.
В связи с быстрым развитием современного строительства предъявляются всё более жесткие требования к традиционным силикатным материалам, как по качеству, так и по эстетическим показателям, что вызывает необходимость создания новых материалов. Повышается интерес к переходу от массовой застройки к индивидуальному архитектурному строительству, а, следовательно, растет художественный подход к дизайну зданий, увеличению производства изделий хозяйственно-бытового и декоративно-художественного назначения.
Одним из путей повышения эстетико-декоративных свойств является использование окрашенных материалов и изделий с декоративными покрытиями, в том числе и стекловидных. Декоративные покрытия наносятся на стеклоизделия с целью повышения его художественно-эстетических показателей. В соответствии с ГОСТ 30407-96 декоративное покрытие- это декор, нанесенный на изделие в виде деколи, а также в виде рисунка или покрытия силикатными красками, препаратами драгоценных и других металлов, диффузным окрашиванием, насыпью из легкоплавкого стекла.
Для окрашивания стекол обычно используют чистые оксиды металлов переменной валентности и их соединения. При этом окраска обусловлена поглощением света за счет d-d перехода электронов или за счет переноса заряда. Это присуще только для соединений переходных элементов. Однако в большинстве случаев они являются дорогими и дефицитными. Поэтому замена дорогих материалов на более дешевые является весьма актуальной задачей.
Нами на основе легкоплавкого боросвинцовосиликатного стекла было предпринята попытка получить окрашенные стекла на основе техногенных продуктов, содержащих красящие компоненты. В качестве красящих материалов были выбраны отходы кожевенного производства, содержащие соединения хрома, а также отработанные катализаторы, химические составы которых приведены в таблице 1.
Таблица1-Химический состав красящих материалов
| Материал | СоО | Fe2O3 | Al2O3 | Na2O | MoO3 | Cr2O3 | MgO | NiO | CaO | SiO2 | ппп |
| Отработанные катализаторы:ГО-70 | 5,02 | 0,24 | 68,9 | 0,4 | 12,3 | - | - | - | - | - | 13,14 |
| Отработанные катализаторы:ГИАП-3-6Н | - | - | 86,64 | - | - | - | - | 5,22 | - | - | 8,14 |
| Хромовый отход кожевенного производства | - | - | - | 22 | - | 29,8 | 4,48 | - | 3 | 1,28 | 39,441 |
Готовили шихту на основе свинцового сурика, борной кислоты, песка и в каждую из которых вводились выше названные красящие техногенные материалы в количестве 2,5; 5,0; 7,5 (масс. %) соответственно. Таким образом, было получено 9 шихт.
Варку стекол осуществляли в электрической муфельной печи при температуре 1200°C. Проверку готовности стекломассы для выработки определяли путем пробы "на нить" и "лепешку".
В настоящей работе опробован способ декорирования стекла путем нанесения на поверхность бесцветного листового стекла ровного слоя стекловидного покрытия толщиной 0,05-0,1мм, так называемого накладного.
Для последующего облегчения процесса измельчения и помола стекла, расплав стекломассы подвергали фриттованию "на воду". Полученные гранулы размалывали до полного прохождения через сито 0063.
Порошок, что образовался в результате помола, на листовое стекло наносился двумя способами: путем напыления через сито и путем нанесения пасты, приготовленной из стелопорошка и связующего. В качестве связующего использовали канифольно-скипидарную мастику.
Для закрепления окрашенного слоя легкоплавкого окрашенного стекла, образцы подвергались нагреву при температурах 600 и 650°C.
В результате термообработки при 650°C на обычном листовом стекле были получены блестящие, хорошо оплавленные пленки окрашенных стекол, характеристика которых приведена в таблице 2. При 600°C оплавление и закрепление стеклопокрытий недостаточное.
Таблица2-Характеристика окрашенных стеклопокрытий
| На основе | 2,5% | 5% | 7,5% |
| Отработанного катализатора:ГО-70 | Бледно-серо-голубой | Серо-голубой | Серо-синий |
| Отработанного катализатора:ГИАП-3-6Н | Светло-салатовый | Салатовый | Светло-зеленый |
| Хромовых отходов кожевенного производства | Светло-желтый | Светло-желто-зеленый | Желто-зеленый |
Таким образом, можно констатировать, что, используя отходы производства, содержащие красящие компоненты, получены вполне красивые цветовые характеристики, обеспечивающие декоративность стеклоизделия. При этом следует отметить, что использование этих техногенных материалов в качестве красителей решает проблему их рациональной утилизации и позволяет уменьшить отрицательное воздействие на экологическое состояние окружающей среды.