石材染色技术Q/20020—2011
近年来，彩色石材在建筑装饰中使用越来越广，它能够提高建筑物的档次，给人以富丽堂皇的感觉。但是彩色石材的资源有限，价格昂贵，供不应求。石材染色技术的兴起，有效的改变这些问题。对石材表面进行染色，不仅可以使一些颜色有差异的石材得到重新利用，而且，可以把一些普通的石材变为五颜六色的彩色石材，满足人们对彩色石材需求不断增长的需要。 1、材料
所用的染色剂是由水溶性有机溶剂、增稠剂、树脂和染料组成的糊状色剂。所用水溶性有机溶剂与水。
2、一种天然石材染色新工艺，其特征是：
2.1按照下述成分及重量百分比选取染液配方：染料8～10％，渗透剂60～70％，固色剂12～15％，光稳定剂3～5％，其中染料根据不同的石材和不同的颜色要求按不同比例进行混合搭配；
2.2按照下述方法配制染液：将1/3左右的渗透剂与染料放入容器1中混合搅溶成染料溶液，将1/3左右的渗透剂与固色剂放入溶剂2中混合搅溶成固色溶液，将1/3左右的渗透剂与光稳定剂放入容器3中混合搅溶成光稳定溶液，将染料溶液、固色溶液和光稳定溶液放入容器4中充分混合搅溶形成染液； 2.3按照下述工艺进行染色操作：
2.3.1先将待染的石材置于烘干炉中进行首次烘烤，烘烤温度为100～150℃，烘烤时间为24～48小时，取出后常温下自然冷却至常温；
2.3.2将经烘干且冷却的石材放于染池中，将染液倒入染池，进行第一次染色即粗染，染色时间为16～24小时，取出后常温下自然晾晒；
2.3.3将经粗染且经冷却的石材再放入烘干炉中进行第二次烘烤，烘烤温度为50～60℃，烘烤时间为3～5小时，取出后常温下自然冷却至常温； 2.3.4将经粗染且冷却的石材再入染池中进行第二次染色即细染，染色时间为6～8小时，取出后常温下自然冷却至常温；
2.3.5将经细染且自然晾晒的石材再进行第二次烘烤，烘烤温度为50～60℃，烘烤时间为3～5小时，取出后常温下自然冷却至常温；
2.3.6将经细染且经冷却的石材再入精染池和精染液中进行第三次染色即精染，染色时间为4～6小时，取出后常温下自然晾晒；
2.3.7将经精染且自然晾晒的石材表面进行石蜡处理，并进行打磨和切割成成品。
3、石材染色的方式
目前用于石材染色的染色剂有两种：一种是已调配好的商品染色剂，用户只需根据所染石材的类型和颜色到市场上购买；另种是需要调配的，用户需要根据石材所需颜色单独配置。
被染石材也需要一定的条件，一是白色石材，可染成各种颜色；再就是产品颜色有少许差异，但产品花纹、颗粒、纹路要基本保持一致的石材；还有些颜色偏浅，与不染色的差别不是很大的石材。一个总的原则：石材只能是由浅色染成深色。
石材的染色方式由石材的质地、特点及染色目的等条件决定。常见的石材染色方式由以下几种： 3.1完全染色
完全染色是指该石材的颜色与不染色的石材颜色有差异，也就是说，整块石材的颜色偏浅，需要在该产品的表面全部做染色处理，使染色后的颜色变深，与不染色的石材颜色完全一致。 3.2局部染色
局部染色指该产品（整块产品）加工面出现两种颜色，即阴阳色，在染色时只能做局部染色，对浅色的近些染色，以达到同等效果。 3.3批量染色
批量染色指某工厂生产加工出来的石材颜色不鲜艳、色调暗淡，需进行全部染色处理，使其颜色明亮、表面美观。 3.4色线、色斑、扫花的染色
天然石材内部结构分布不均产生的色线、色斑、扫花，从荒料外表看不到，只有锯割后才知道。色线、色斑、扫花的的染色指该产品的出现的色浅、色斑、扫花与产品占内某颗粒颜色一致，但分布不均匀，出现在某一条线，某一小块，某一大部位，可进行局部的优化染色，利用产品的几种颜色，调制成几种染色剂，进行几种染色剂的分别描点染色（每隔2～3mm），达到其染色的目的。 4、石材染色的原理 石材的染色机理
因石材具有天然缝隙、毛孔，微小孔洞，很容易吸声外界的侵蚀。石材染色机理正是利用这一原理，将渗透剂和所需添加的着色剂合理配置，调制成与石材产品颜色一致染色剂，进行石材表面染色处理。 关于石材的染色机理，专家提出了以下几种原理：
4.1、离子交换法
石材中的部分矿物同某些化学剂作用，产生离子交换，使其生成含有过渡金属元素的新氧化物，而当石材的矿物质组成中含有这些元素时，无论是主要成分还是次要成分，它们都是产生颜色的物质基础。 4.2、化学法
将生成有色不溶物的化学反应引入石材表面形成的间隙、微孔之中进行，这些间隙、微孔被有色不溶物所填充而染色。 4.3、化学一物理化学法
在石材表面层的间隙、微孔中新生成的不溶物具有很大的比表面积、表面活性和吸附能力，可以进一步吸附着色。间隙、微孔中的不溶有色物经长时间扩散进入石板表面层更加牢固。 5石材染色的基本方法
5.1虽然石材的原料不同、染色方式不同所采取的染色方法不尽相同，但其基本的操作和步骤是相近的。
5.2石材染色的基本方法和操作步骤可概括如下：
5.2.1、将需染色的石材逐一排列在底板上，将表面脏物、污渍、杂质等清除干净；
5.2.2、用吹风机将石材的水分吹干，最好的办法是将石材放在太阳下暴晒，这会使染色剂很容易吸收到石材中去；
5.2.3、带上手套，用棉布沾上染色剂（液体）在石材的表面涂擦，观其效果。如果颜色未到位，可进行2次、3次、多次的涂擦，直到满意为止。一般而言，涂擦1～2遍便可以达到质量要求。
5.2.4、颜色达到要求后，用钢丝棉将石材表面的污渍去除掉，再用清水冲洗干净。
6、染色染料和染色方法 6.1、有机染料及染色剂
石材染色所用的有机染料品种多，色谱齐全，色泽较艳丽，适用于各种石材的染色。有机染料一般为非水溶性染料，染色的染液必须有较高的浓度。常用的有机染料的染色方法有两种：有机溶剂法和熔融染色法。 6.2、有机溶剂法
采用适当的有机溶剂，如应用酮、醚、脂等溶剂，尽量提高染料的溶解度。染色一般采用染料的饱和溶液，以提高染色的深度。由于有机溶剂的表面张力很
小，渗透能力很强，染液很容易深入石材内部。因此，不需要抽真空或对石材加压，染色工艺简单，时间很短。溶剂挥发后，染料就固着在石材之中。然而，由于在有机溶剂中染料的溶解度往往不是很高，这种染色方法只适合染中、浅色。 6.3熔融染色法
选择在高温下稳定的染料，加热到熔点以上，在熔融状态下将染料涂抹于石材表面使其深入到石材内部，达到染色的目的。由于深入石材的是较纯的染料，所以，可达到最深浓的颜色。为了更有利于石材染色，还应选择一些熔融染色的助剂，如酮类、醚类、等物质。这些助剂可以可以与染料在高温下形成共熔体，或在高温下成为染料的溶剂。染色后与染料一起成同体固着在石材内部。可选择多种一起使用，这几种助剂在高温下可以互溶。 6.4使用这些助剂的作用如下：
6.4.1调节染色的浓度，以得到不同浓度的染色产品，使之满足不同深浅的要求； 6.4.2降低染料助剂混合物的熔点，从而降低熔融染色的温度，以达到降低能耗和减少对石材的损伤的目的；
6.4.3使用多种助剂，可以增加可用染料的品种，使染色色谱更加广泛。 7、常见石材的染色方法
7.1、大理石染色法。所用大理石板汉白玉、雪花白等多种品种。方法是将所用物品配制成一定浓度的溶液，依次涂于大理石表面，使其渗入大理石内部，最后用水冲洗并擦拭，着色深度一般可达3～10mm。采用不同的药液和处理程序，可以获得黑色、樱桃红、红棕色、橙红色、蓝色、天蓝色大理石产品。
7.2、蛇纹石大理岩着色法。着色方法是先用一种含有多种盐类的液体涂板，待其渗入板的内部后，在涂以色素和盐的溶液，经长期放置观察，日晒和多次水洗擦拭。着色层均无变化。
7.3、色赤血盐一盐酸法。在一定的物理条件下，使用赤血盐溶液和稀盐酸按适当的比例混合配制的药液，洒盖在大理石板材的表面，持续一段时间后，用水冲洗并自然晾干，在抛光后得到蓝色或天蓝色大理石。
7.4、色赤血盐法。使用适当浓度的赤血盐溶液，洒盖在大理石表面，用水冲洗然后晾干并抛光，即得到黄色或黄绿色大理石。
7.5、硝酸铜法。首先将按适当比例配置的硝酸铜溶液加热到一定的温度后，再洒盖在大理石板材的表面，让其充分作用，用水冲洗并干燥后，再抛光，即得到孔雀绿色大理石。
7.6、复合试剂法。将盐酸、茜素红、赤血盐三种试剂以适当的比例配置成稀溶液药液，将药液洒盖在大理石表面，持续一段时间，用水冲洗干燥后，再抛光，即得到深或玫瑰红色大理石。
石材染色的关键在于选择合适的染料和溶剂，染料应有较好的耐水性和耐候
性能，溶剂应具有一定的挥发性，对染料有较大的溶解度，且不与染料发生化学变化。染色的溶液必须是真溶液，这样才能染出耐水性、耐候性好的石材。
