Laux工艺百年历程 —— 一项化工工艺如何塑造现代混凝土着色至今
发布时间:2026-06-26 作者:www.cechina.cn
一个世纪以来,来自德国克雷费尔德 – 乌丁根的氧化铁颜料,定义了现代建材的色彩风貌。1926年,化学家Julius Laux研发出一套工业化工艺,为高性能合成氧化铁颜料的量产奠定了基础。这项创新生产工艺很快成为颜料行业的里程碑,尤其适用于色彩稳定性要求高的混凝土应用场景。
时至今日,Laux工艺仅在朗盛德国氧化铁生产基地独家使用,该基地也是全球规模最大的同类生产工厂。通过调控反应条件,可制得氧化铁黑或氧化铁黄悬浮液,再经洗涤、浓缩、干燥制成成品;黑色浆料经后续高温煅烧处理,即可生成红色颜料。
相较于彭尼曼法、沉淀法等其他生产工艺,劳克斯工艺生产的颜料具备多重优势:
粒子生成过程可控,赋予颜料极高的研磨稳定性。这意味着Laux系列颜料在分散过程中性能更稳定,能保证成品混凝土色彩均匀一致,在工业实际应用中优势显著。
自Laux工艺问世以来,朗盛通过系统性研究持续推动其迭代升级。基础研究让该工艺早早应用于传统混凝土领域;即便拥有百年应用经验,企业仍需不断应对日益严苛的技术挑战。
新型混凝土配方与现代生产工艺的革新,对颜料提出了更多全新要求,包括:
少熟料低水泥体系
纤维增强超高性能混凝土
引气剂、高效减水剂、缓凝剂等新型建筑化学助剂
行业技术变革正改变交联剂、外加剂与颜料之间的相互作用,部分场景下影响尤为显著。由此,着色颜料在分散性、反应活性、长期稳定性及工艺适配性方面的要求持续提升。
为满足不断增长的市场与技术需求,朗盛近年来系统性扩充技术研发实力,并坚持产学研协同合作:与设备制造商、建筑化学品生产商、高校及科研院所深度联动,全面剖析混凝土着色领域的各类技术难题,研发科学可靠的解决方案。
当前研发重点聚焦四大方向:无水泥混凝土、纤维增强混凝土、碳捕集技术、3D 混凝土打印。
无水泥混凝土:可持续建材专项研究
核心研究领域之一,是地质聚合物基无水泥混凝土的着色技术。此类建材以工业副产品和天然原料为原料,对颜料的技术适配性要求极高。朗盛携手混凝土外加剂厂商莱茵化工技术、分销合作伙伴舒尔茨涂料公司,对多种混凝土体系开展研究,通过活化剂与助剂精准适配氧化铁颜料的应用。
依据德国DIN-EN标准开展试样测试,证实材料兼具合格施工性能与理想着色效果。进一步试验表明,使用Laux工艺生产的拜耳乐氧化铁颜料,不会改变混凝土的抗压强度与凝结性能,混凝土行业从业者可放心将其应用于新型无水泥体系。同时,朗盛与搅拌技术专家Pemat合作,研究搅拌工艺对颜料应用效果的影响。测试证实Multimix 行星式搅拌机效果尤为突出,可实现颜料高效分散,完美适配碱激发混凝土与地质聚合物体系的制备需求。德累斯顿工业大学建材研究所(IfB)的深度研究最终验证:Laux颜料在无水泥体系中综合表现优异;颜料颗粒的表面电荷可形成 “电荷桥” 结构,稳固分散于建材体系中,赋予材料高色彩饱和度与鲜亮质感。
纤维增强混凝土:精致高强,多彩美学
另一大研发重点,是颜料在纤维增强混凝土中的应用研究。该材料可塑造全新建筑形态,尤其适用于超高性能混凝土(UHPC)、自密实混凝土(SCC)场景。此类建材以碳纤维等织物配筋替代传统钢筋,可打造超薄型精致构件,兼顾极致设计感与耐久性能。
朗盛联合建材研究所(IfB)、结构肌理制造商雷克利、荷兰3D混凝土打印专业公司维尔蒂科,共同研究颜料在这类高性能建材中的适配表现。初步试验证实Laux颜料适配性优异:独特的表面特性使其易于融入新型基材,实现持久均匀着色,且不损害混凝土原有各项技术性能。团队同时研究阻燃剂浸渍纤维的掺入应用及其防火性能增益。目前,该联合研究团队已正式申报技术转化项目,充分彰显新型建材的巨大应用潜力。
碳捕集:二氧化碳养护混凝土的色彩稳定性
第三个研究方向聚焦二氧化碳养护混凝土技术。近年来,碳中和在水泥行业的重要性持续提升。除了业界广泛讨论的碳捕集、封存与利用(CCUS) 以及无水泥混凝土技术外,还有一种可行路径:在养护过程中将二氧化碳永久固化至水化硅酸钙基体中。该技术既能改善混凝土构件的环境碳足迹,又能显著提升材料强度。但二氧化碳的掺入,会改变水泥石的晶体结构,进而影响成品色泽。为此,朗盛与卡夫养护系统公司合作,共同研发适用于着色制品的二氧化碳养护优化方案,系统研究温度控制、湿度调控、水泥品类、搅拌工艺以及颜料配方微调等关键变量。
3D 混凝土打印:赋能新一代数字化建筑的色彩应用
3D 混凝土打印是当今建筑行业最重要的创新方向之一。该技术可加快构件生产速度,无需模板即可实现复杂异形结构成型。但目前打印混凝土大多仍为灰色调。朗盛联合荷兰Vertico公司及德累斯顿工业大学建材研究所(IfB)开展联合项目,研究劳克斯工艺制备的氧化铁颜料在新型 3D 打印混凝土中的应用。
研究重点为颜料与胶凝体系之间的相互作用。3D 打印对流变性能要求极高,尤其在流动性、凝结硬化、养护成型及层间堆叠方面,也对颜料提出了严苛要求。为深入研究精准配料这一关键环节,项目组特邀Finke 配料技术公司专家加入研发团队。目标是开发高着色、高颜值且可正常 3D 打印的混凝土配方,同时满足全部工程技术指标。研究成果后续将纳入行业标准体系,为颜料在 3D 建筑领域的规模化应用奠定基础。
百年传承创新致远
百年来,Laux工艺及其产出的颜料,深刻影响了混凝土着色领域的发展轨迹。时至今日,其价值与优势愈发凸显,尤其在各类新型混凝土技术与工艺不断涌现的当下。朗盛及其合作伙伴当下开展的各项研究充分证明:高品质颜料的价值远不止单纯着色。它已是技术创新不可或缺的组成部分,更是未来混凝土实现可持续发展、高性能应用与建筑美学升级的关键要素。