СПОСОБ ДЕКОРИРОВАНИЯ КАМНЕПОДОБНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2002 года по МПК B41M5/35 B41F16/00 

Настоящее изобретение касается способа декорирования камнеподобных материалов.

Более точно, настоящее изобретение относится к способу, который позволяет наносить долговечное цветное художественное изображение или узор на камнеподобные материалы, в целом представленные плитками, строительными плитами для пола или кирпичами, панелями и т. п. , причем такие материалы являются искусственными или композиционными и в любом случае подходят для изготовления полов, покрытий или мемориальных досок, например надгробных плит.

Кроме того, изобретение касается станка для осуществления указанного способа.

Изобретение главным образом применяется в области промышленного строительства.

Известный способ изготовления панелей или строительных плит из агломерированных материалов, например из мрамора, и/или песка, и/или кварца, и/или различных мелких декоративных элементов (металлов, стекла, керамики, древесины, драгоценных камней и т. п. ), или гранит, кварц или песок, связанные заданными количествами связующих смол, включает различные рабочие операции, а именно:
первый этап, во время которого различные материалы, составляющие агломерат, измельчают;
второй этап, во время которого измельченные материалы смешивают для получения по возможности максимально гомогенного продукта, в течение этой операции добавляют связующие смолы;
третий этап - это прессование и уплотнение агломерата, во время осуществления этой операции достигается нужная форма;
четвертый этап - это отверждение панели, которое осуществляют при заданной температуре; пятый этап, во время которого обе грани панели выравнивают и шлифуют;
шестой этап, в течение которого панель режут на куски заданного размера, обтесывают острые углы, выверяют и зенкуют, после чего готовую продукцию отгружают.

Такой способ позволяет изготавливать панели или строительные плиты из агломерированных материалов, при этом возможно включение декоративных элементов, которые облагораживают внешний вид готового изделия, например, указанных панелей или плит, имеющих строго определенные длину, ширину и толщину; указанный способ осуществляют непрерывно на специальном станке.

Следует подчеркнуть, что смолы, которые используют для осуществления такого способа, играют особую роль, заключающуюся в связывании вместе измельченных каменных частиц; для выполнения этой задачи используют несколько различных видов связующих смол, например полиуретановые, эпоксидные, фенольные смолы.

Однако такой способ не позволяет по желанию модифицировать поверхностное окрашивание или художественное оформление плиты или панели после их производства.

В документе GB-A-1463596 описан способ окрашивания металлической или твердой неметаллической основы, поверхность которой содержит эпоксидную смолу; указанный способ включает следующие операции: контакт данной поверхности с временным носителем одного или более испаряющихся или сублимирующихся красителей; нагревание этой композиции для перемещения красителя или красителей из носителя на поверхность, которую требуется окрасить; а затем удаление временного носителя.

Кроме того, в документе US-A-4174250 приведено описание устройства и способа нанесения отпечатка на изделия, например плитки, посредством сублимационного перемещения красителей в поверхность пластической смолы, восприимчивой к красителю.

Известны другие способы, которые позволяют облагораживать поверхность строительных плит, например, в местах образования трещин, щелей и т. п.

В этом случае открытые поверхности обрабатывают натуральными или синтетическими смолами, которые проникают в пустоты; затем поверхность тщательно шлифуют.

В этом случае также нельзя декорировать или окрасить незащищенную поверхность материала, который обычно имеет форму строительной плиты или плитки.

Кроме того, согласно другому способу, известному в данной области техники, открытую поверхность плиток или строительных плит, сформированных из смесей природных материалов, например мрамора, камня или гранита, шлифуют посредством веществ, содержащих полиэфирную смолу или по меньшей мере обогащенных ею; после этого проводят процесс окрашивания указанной открытой поверхности.

GB-A-1444368 касается способа нанесения отпечатка на керамические плитки, имеющие покрытие из синтетической смолы, причем указанная синтетическая смола имеет сродство с дисперсными красителями, наносимыми путем сублимации.

FR-A-2521489 описывает способ перемещения сублимирующихся окрашивающих веществ под действием тепла на подложки, которые предварительно покрыты синтетическими смолами.

US-A-4406662 посвящен способу тепловой передачи для нанесения отпечатка на поверхность изделия из наполненного полимера с помощью способных к сублимации дисперсных красителей.

FR-A-2380901 описывает способ получения декорированных водостойких панелей с прозрачным полимерным покрытием, причем указанный полимер преимущественно является полиэфирной смолой.

US-A-4172413 рассматривает электростатический способ и устройство для нанесения отпечатка на основу путем сублимации; в этом способе электростатически заряженную в данной полярности матрицу, включающую узор, который требуется напечатать, и противоположно заряженный тонко измельченный порошок красителя приводят в соприкосновение.

Задачей настоящего изобретения является создание нового способа, позволяющего наносить долговременное декоративное покрытие или окраску на искусственные и/или композиционные материалы, имеющие форму плиток или строительных плит, путем нанесения желаемого цвета или узора на открытую поверхность этих изделий и на заданную глубину материала.

Поставленная задача решается посредством способа, отличительные особенности которого приведены в основном пункте формулы данного изобретения.

Зависимые пункты формулы изобретения описывают предпочтительные формы выполнения указанного способа, отвечающего данному изобретению.

Кроме того, задачей настоящего изобретения является создание станка, который позволяет осуществлять указанный способ в промышленном масштабе.

Указанная задача решается с помощью станка, основные конструкционные особенности которого описаны в пункте 10 формулы изобретения.

Пункты, зависимые от пункта 10 настоящей формулы изобретения, описывают предпочтительные формы выполнения указанного станка.

Согласно данному изобретению способ декорирования и/или окрашивания материалов, имеющих форму строительных плит, включает перемещение сублимационного красящего вещества с помощью тепла на открытую поверхность указанных материалов, при этом данное сублимационное красящее вещество нанесено на подходящий носитель, который обычно представляет собой переводную бумагу в форме листов или ленты.

Указанный способ, который осуществляют при определенных температурах и в течение определенных периодов времени, позволяет постоянно переносить сублимационное красящее вещество на поверхность материала и вглубь его на несколько микрон.

Таким способом можно декорировать, окрашивать или облагораживать поверхность материала, не понижая его физико- механические характеристики, например твердость, устойчивость к истиранию и т. д.

Другие отличительные особенности и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из нижеследующего описания, которое имеет форму неограничивающего примера, и с помощью иллюстрации, показанной в приложенном чертеже; указанный чертеж представляет собой схематический вид сбоку промышленного станка для осуществления способа, отвечающего данному изобретению.

На чертеже цифра 10 указывает в целом на станок промышленного назначения, который подходит для реализации способа декорирования и/или окрашивания материалов, имеющих форму строительной плиты, согласно данному изобретению.

Согласно данной форме выполнения станок 10 включает опорную раму 11, на которой монтируют прессующий узел 12; указанный прессующий узел 12 приводят в действие, например, домкратом 13 так, чтобы осуществлять вертикальное движение, как обозначено стрелкой, и он имеет прессующую поверхность, выполненную, например, в виде листа из алюминиевого сплава или слоистого материала, имеющего текстильное покрытие.

Первая пара держателей 14, жестко зафиксированных на вертикальных стойках 15 рамы 11, поддерживает первый барабан 16, на который намотана переводная бумажная лента 17 с сублимационным красящим веществом; указанная переводная бумага с сублимационным красящим веществом, например, типа, производимого Confalonieri F. lli Di Mario S. p. А. , Бергамо (Италия) играет роль пленки-подложки для сублимирующегося окрашивающего вещества.

Вторая пара держателей смонтирована на противоположных вертикальных стойках 18 рамы 11; указанные держатели поддерживают второй барабан 19, на который данная лента 17 перематывается с первого барабана 16.

Путь раскручивания и перемотки ленты 17 показан на чертеже, и можно заметить, что лента 17 проходит под прессующим узлом 12, который согласно особенно предпочтительной форме выполнения изобретения имеет внутреннее средство нагревания, например электрические сопротивления.

Согласно форме выполнения данного изобретения, показанной на чертеже, прессующий узел 12 действует на рабочей плоскости, представленной в этом случае конвейером 20, например конвейером, который продвигается вперед прерывисто.

Серии строительных плит, или плиток, или кирпичей для пола, изготовленных из искусственного или композиционного камнеподобного материала, переносят на указанный конвейер 20 по мере их поступления от предшествующего рабочего оборудования.

В соответствии с конкретной формой выполнения, показанной на чертеже, процесс согласно данному изобретению осуществляют путем раскручивания определенного количества ленты 17 с первого барабана 16, временной остановки конвейера 20 и одновременного опускания прессующего узла 12 на плитки или плиты 21.

Наложение прессующего узла 12 в течение определенного периода времени (который обычно изменяется от нескольких секунд до приблизительно минуты) на поверхность (или на очень незначительное расстояние от нее) плиток или плит 21 одновременно с подачей тепла (процесс осуществляют приблизительно при температурах в пределах от 50^oC до 250^oC, согласно обстоятельствам) вызывает сублимацию окрашивающих пигментов из ленты 17 к поверхности плиток или строительных плит 21.

Такой процесс позволяет окрашивающим пигментам проникать в поверхность материала на глубину в несколько микрон, обеспечивая тем самым долговременное окрашивание или художественное оформление открытой поверхности указанных плиток или плит 21.

Описанный выше станок 10 позволяет осуществлять способ согласно данному изобретению на промышленном предприятии по непрерывному производству строительных плит или аналогичных изделий, изготовленных из искусственного или композиционного камнеподобного материала.

Станок 10 можно приспособить для других производственных потребностей в соответствии с любой специфической потребностью.

Например, станок 10 можно обеспечивать средствами (не показанными на рисунке), представляющими собой внешнюю конструкцию и вакуумный насос; указанные средства позволяют проводить процесс переноса красящего вещества под вакуумом или под давлением, в любом случае более низким, чем атмосферное давление, что является преимуществом с точки зрения получаемого качества переноса красящего вещества.

Кроме того, станок может быть снабжен фиксированной рабочей плоскостью вместо его действия на конвейере.

В этом случае плиты, изготовленные из камнеподобного материала, можно подавать на рабочую плоскость вручную или при помощи любых других механических средств, например с помощью подходящего автомата, предназначенного для подъема плит от конвейера, расположенного перед станком, и размещения их на рабочей плоскости, а после осуществления процесса переноса красящего вещества для их подъема и размещения на конвейере, расположенном после станка.

Процесс окрашивания или декорирования, отвечающий данному изобретению, обеспечивает варианты выполнения, которые имеют ряд существенных преимуществ, заключающихся в значительном повышении качества процесса переноса красящего вещества.

Существенной особенностью данного изобретения является то, что камнеподобные искусственные или композиционные плиты включают смолу, которая облегчает процесс сублимации вследствие сродства смолы к окрашивающему материалу.

В особенно предпочтительном варианте данного изобретения указанная смола представляет собой полиэфирную смолу.

Чтобы ввести полиэфирную смолу внутрь строительных плит, можно включить ее во время процесса производства искусственных материалов в исходную смесь для получения плит.

Указанная смола, особенно полиэфирная смола, находится не в форме покрытия поверхности материала, как это описано в процитированных источниках, а непосредственно введена в матрицу материала, что способствует преимущественному и интенсивному перемещению сублимационного красящего вещества.

Испытания, проведенные заявителем, помогли установить, что в случае искусственных строительных плит для пола, полученных при использовании исходной смеси, содержащей менее 10% полиэфирной смолы, достигается хорошее проникновение красящего вещества в плиту, и окраска по-прежнему видна даже после удаления полированной поверхности плит посредством шлифовки.

В соответствии с преимущественной и предпочтительной формой выполнения настоящего изобретения процесс переноса красящего вещества на поверхность строительной плиты осуществляют путем приложения заданного давления предпочтительно в интервале от нескольких сотен г/см² до нескольких кг/см² (вплоть до предела прочности камнеподобного материала) с помощью прессующего узла 12.

Во многих случаях такая особенность снижает время переноса красящего вещества и приводит к более глубокому проникновению красящего вещества в камнеподобный материал.

Эффективность способа, отвечающего данному изобретению, можно повысить путем осуществления дополнительных видов обработки камнеподобных строительных плит.

Первая обработка, которую следует выполнить перед операцией переноса красящего вещества, заключается в предварительной промывке и сушке строительных плит; в условиях промышленного предприятия, где указанные плиты перемещают на специальных конвейерах, как изображено на фиг. 1, эту обработку можно производить посредством устройства для предварительной промывки (не показанного на чертеже).

На этом этапе на плиты наносят распылением подходящую промывочную жидкость, которая в соответствии с особенно предпочтительной формой выполнения изобретения состоит из смеси, включающей диметилглиоксим.

После обработки с помощью устройства для предварительной промывки, во время следующей технологической операции плиты сушат (на чертеже не показано), например, посредством ряда вентиляторов; далее плиты поступают на станок 10.

Согласно следующей предпочтительной форме выполнения изобретения сушильная камера (например, электрическая, инфракрасного типа, или работающая на нагретом воздухе) расположена в технологической цепочке непосредственно вслед за станком 10; внутри указанной сушильной камеры плиты подвергают воздействию температуры преимущественно в диапазоне от 50^oC до 250^oC, что вызывает или интенсифицирует процесс сублимации.

Кроме того, согласно следующей форме выполнения изобретения механизм для промывки плит (не показан на чертеже) расположен в технологической цепочке непосредственно вслед за станком 10.

Операция промывки, которую осуществляют после переноса красящего вещества, позволяет удалить всевозможные остаточные частицы и придает строительным плитам особую яркость.

Указанная операция особенно эффективна в том случае, если используется промывочная жидкость на основе гликоля.

Согласно приведенному выше описанию очевидно, что способ, отвечающий данному изобретению, позволяет окрашивать в любой цвет или декорировать по желанию искусственные и композиционные камнеподобные материалы.

Все это заключает в себе ряд преимуществ, которые превышают простое эстетическое усовершенствование.

Действительно, способ, отвечающий данному изобретению, позволяет производить в промышленном масштабе строительные плиты, имеющие основную окраску, и далее по этому способу указанные плиты можно последовательно окрашивать или декорировать по желанию.

Способ декорирования камнеподобных материалов и станок для реализации этого способа для повышения качества заключается в том, что природную или синтетическую смолу смешивают с исходным составом для изготовления искусственного материала. 1 с. и 8 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ декорирования и/или окрашивания камнеподобных искусственных или композиционных материалов в форме плиток или строительных плит, включающий нанесение одного или более сублимационных красящих веществ на поверхность, предназначенную для декорирования или окраски, причем указанное нанесение красящих веществ осуществляют в интервале температур от 50 до 250^oС, а указанные сублимационные красящие вещества нанесены на подходящем носителе, отличающийся тем, что природную или синтетическую смолу смешивают с исходным составом для изготовления указанного искусственного материала, чтобы интенсифицировать перемещение красящихся пигментов в поверхностный слой плиток или строительных плит во время процесса сублимации. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанная смола - это полиэфирная смола. 3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что указанный материал моют и сушат перед осуществлением процесса сублимации красящего вещества. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что операцию промывки осуществляют при использовании смеси, содержащей диметилглиоксим. 5. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что указанный материал нагревают непосредственно перед осуществлением процесса сублимации до температуры, находящейся в интервале между 50 и 250^oС. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что его осуществляют в вакууме или при давлении ниже атмосферного. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный носитель расположен на небольшом расстоянии от материала, который требуется декорировать и/или окрасить. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанный носитель прижимают к материалу, который требуется декорировать и/или окрасить, при заданном давлении, преимущественно в интервале от нескольких кг/см² до нескольких десятков кг/см², вплоть до предела прочности данного материала. 9. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанный носитель представляет собой переводную бумагу для сублимационных красящих веществ, причем эта бумага имеет форму листов или непрерывной ленты.