国外天然石材着色技术新进展

　随着现代建筑艺术的进步和人们生活湮没无闻不断提高，人们对建筑色泽要求更加丰富多彩。但天然石材色泽比较单一，不能满足人们对那条装饰的要求。为了发送和增添天然石材的色泽，国外对石材着色技术进行了大量试验、研究与应用。天然石材着色技术的成功开发，使得人们能够按照美的设计来选择所希望的色彩，从而大大提高了天然石材的实用价值。

　　国外天然石材着色技术从显色本质上大体可分为两大类：

　　一、显色体是有机染料或颜料

　　按其工艺可分为两种：先将着色剂（一般为各种有机染料）渗入石材微孔隙内部，然后固色或封闭；将着色剂与未聚合的树脂单体溶液一同渗入石材微孔隙内部，然后使其聚合固化。

　　多年来，美国、日本和法国等先后研究出多种石材着色方法。一般是于溶剂中溶解有机染料或无机颜料，在减压、常压或加压下，常温或加热浸泡；也可用喷涂或刷涂，以使着色溶液渗透到石材的孔隙中；还发现有机溶剂和表面活性剂的存在有利于着色溶液的渗透。在刷涂时，为使着色溶液快而均匀地铺展在石材表面上，避免形成液珠，有人在着色溶液中加入一定量粒度为35～40μm的二氧化硅粉末。经着色溶液浸泡、刷涂或喷涂过的石材，在溶剂挥发之后，用水、稀硫酸铜或稀氯化钙溶液冲洗，再研磨、抛光 ，得到所希望的色泽。一般着色尝试为2～5mm，上述这些着色方法的特点是易于操作、色泽鲜艳，酷似天然石材。但最大的问题是耐候性较差，尤其是用于室外。

　　据美国GAF公司的埃斯·克莱门斯的研究成果表明，可以用还原染料和偶氮染料对石材进行染色加工，染色方法可以采用已往的染色工艺。例如若希望得到一种暗绿色的花岗石，可按比例配制这样一种染色溶液，即2g可溶性还原绿，加2gGLYeningA,加10g水和10g乙醇。配制成的染色溶液涂到花岗石的表面，放置30min，然后用发色剂使染色石材在标准状态下发色1h。发色剂是由50份双氧水（30％～50％）和50份钒酸铵（1％）组成的溶液。发色后的石块经水洗 ，除去多余的色淀，擦净后进行后处理工序。经这样染色的花岗石可薄利牢固的暗绿色，它与酸、油接触，颜色不受影响。

　　埃斯·克莱门斯指出，虽然过去对于石材染色加工提出过许多种类组成和方法，但存在着某些不足，尤其是黑色，氧化速度太慢，颜色太弱或者不够均匀，黑色色光不正，或者微带红光或者发灰色，特别在储藏一段时间之后就更明显了。为改善染色效果，他提出一种新的染色溶液的组成及染色加工的方法。这种染色溶液的主要组分有氧化色基、醋酸及烷基苯磺酸。把这些混合组合分溶解在一种挥发性的有机溶剂介质中，然后通过适当的方法如喷雾、刷、擦，使它们均匀地渗透到需要染色的石材中去。蒸发过程10～45min。接着用一定量的氧化剂进行氧化处理，达到完全氧化即完全发色需要5～60min。待完全发色后快速洗涤染色体，然后进行研磨抛光等工序的后处理加工，就可获得希望要的颜色。

　　二、显色体是无机金属氧化物

　　按其工艺可分为两种：（1）先将无机金属氧化物着色剂配成液体，如糊状、溶液状，通过施加较强的外压或者局部化学反应使其渗入石材中。这类方法渗透深度十分有限，一般只作表层的着色用；（2）将无机金属氧化溶于强酸变成溶液或者直接采用金属盐溶液，加上催化剂等，使其先渗入石材内部，然后使其氧化瓜形成有色的金属氧化物。

　　尽管金属氧化物的颜色不够丰富和鲜艳，但它与天然彩色石材的颜色相近，成分相似，具有很好的耐候性，可以在室外长期保用。

　　韩国的朴玉赫发明了一种利用金属氧化物使石材着色的方法，根据不同色泽石材中含有不同金属氧化物的道理，来仿效天然石。如红色石材含有氧化铁，绿色石材是含有氧化铜，黄色石材是含有氧化铅。因为金属氧化物不溶于水或者其他有机溶剂，所以首先使金属与强酸反应生成金属盐，如铁与稀硝酸反应生成硝酸铅。这些金属盐溶于水或其他易挥发的有机溶剂，如低级烷烃、低级直链醇、醚或酯，其中水和低级直链醇是最常用的。

　　金属盐溶于水或其他溶剂后，再加入少量的表面活性剂作为着色溶液，其中表面活性剂的作用是加速着色溶液的渗透。将这种溶液倒入已放有大理石或花岗石的容器中并抽真空，浸泡4h后取出滴干，在加热炉中于氧化气氛下，以250℃～300℃加热2～3h。如为硝酸铁则生成氧化铁并放出一氧化碳，冷却至室温取出。若色泽浓度达不到要求，可再重复着色。石材经研磨和抛光，涂上硅油，以阻塞毛孔和表面孔隙，防止水分渗入或防止石材内部的氧化钙迁移至石材表面，导致石材变色。这种方法的颜色尝试一般可达10mm左右。着色的石材具有耐光照及风雨侵蚀而长期不褪色的特点。

　　天然石材着色技术可使低档石材变为高档石材，或使石材的衫价值和经济效益倍增，从而增强低档次石材的竞争力，其发展前景广阔。