ОБЛИЦОВОЧНАЯ ПЛИТА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК B44C5/04 

Изобретение относится к технологии изготовления облицовочных плит для наружной декоративной отделки зданий и сооружений.

Известен декоративный элемент, содержащий закрепленные на подложке посредством клеящего вещества с возможностью образования изображения измельченные природные камни нескольких видов и размеров, при этом в качестве материала подложки использован полировочный поделочный камень для обеспечения возможности зеркального отражения природных камней (Патент РФ 1784017, МПК В 44 С 5/04, 1992 г.).

Известны также декоративные изделия, включающие закрепленные на подложке из природного камня с помощью клеящего вещества в один или несколько слоев измельченные природные камни и керамические частицы (Патент РФ 2019425, МПК В 44 С 5/04, 1994 г.) или искусственные камни в порошкообразном состоянии (Заявка РФ 93044270/12, МПК В 44 С 5/04, 1996 г.).

Наиболее близким к предлагаемому является декоративный элемент, содержащий частицы измельченных камней разного вида и размера фракций, закрепленные на подложке из природного камня посредством клеящего вещества с возможностью образования изображения, при этом частицы измельченных камней имеют размер от 0,1 до 4 мм и соединены между собой. Способ изготовления известных плит заключается в закреплении на подложке из натурального камня посредством клеящего вещества измельченных природных камней (Патент РФ 2130836, МПК В 44 С 5/04, 1999 г.).

Известные изделия обеспечивают высокую морозо- и атмосферостойкость, однако сложны в изготовлении и нетехнологичны в процессе облицовки зданий с большой обрабатываемой поверхностью. Это связано с тем, что, используя известные решения, можно изготавливать изделия небольшого размера, укладывание которых на наружную поверхность сопряжено с рядом технических трудностей, например, при их монтаже - необходимость нанесения на обрабатываемую поверхность связующего с жесткими требованиями атмосферо- и морозостойкости и определенными условиями отверждения или, при отказе от связующего, - использование большого количества и номенклатуры профильных конструкций для сборки известных плит в панели. Изготовление подложки большого размера ведет к резкому увеличению количества отходов, т.к. природный камень, как правило, имеет природные микродефекты, например трещины, кроме того, транспортировка и монтаж осложняются их большой массой и ограниченными возможностями крепления природного камня. Таким образом, организация серийного производства известных декоративных облицовочных изделий с высокими показателями атмосферо- и морозостойкости осложняется, в большей степени материалом используемой подложки.

Задачей изобретения является создание облицовочных плит с высокими показателями атмосферостойкости и морозостойкости с расширением декоративных возможностей при одновременном улучшении технологических показателей, обеспечивающих упрощение монтажа плит на площадях с большой поверхностью.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемая облицовочная плита содержит частицы измельченных камнеподобных материалов, закрепленных на подложке посредством клеящего состава, при этом подложка выполнена из прессованного листового материала, а измельченные камнеподобные материалы имеют размер частиц от 1 до 10 мм и закреплены на подложке с возможностью образования сплошного лицевого слоя посредством клеящего состава, наносимого в количестве 0,6-1,1 кг/м², образуя клеевой слой.

В качестве прессованного листового материала используют асбоцементный лист, или фиброцементный лист, или цементностружечную плиту, или фанерный лист толщиной преимущественно 6-12 мм.

Для формирования клеевого слоя используют известные связующие на эпоксидной основе, или на акриловой основе, или на полиэфирной основе, или на полиуретановой основе. В качестве связующего на эпоксидной основе используют двухкомпонентные самоотверждающие композиции, содержащие эпоксидную смолу, отвердитель, наполнитель и целевую добавку.

Лицевой слой формируют из измельченных природных камней или искусственных камней, например отходы металлургических производств или керамических частиц, например измельченные некондиционные материалы, при этом размер фракций составляет 1-3 мм, или 3-5 мм, или 4-7 мм, или 5-10 мм.

Способ изготовления облицовочной плиты путем закрепления на подложке измельченных камнеподобных материалов посредством клеящего состава, при этом в качестве подложки используют листовой материал, формируют клеевой слой путем нанесения связующего в количестве 0,6-1,1 кг/м² сплошным слоем на подложку с последующим нанесением на клеевой слой измельченного камнеподобного материала с размером частиц 1-10 мм, полученный полуфабрикат отверждают с получением целевого изделия.

При использовании измельченных искусственных камней или керамических частиц лицевой слой может быть окрашен известными лакокрасочными материалами для наружных работ с получением требуемого цвета или цветовой гаммы.

Сравнение предлагаемой облицовочной плиты и способа его изготовления с известным позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна", т.к. предложены новая конструкция плиты - трехслойная конструкция с материалом изготовления подложки - листовой материал, а также способ формирования слоев плиты.

Заявляемая конструкция плиты и способ ее изготовления связаны между собой единым изобретательским замыслом, т.к. позволяют решить одну задачу и приводят к достижению одного технического эффекта - позволяют расширить декоративные возможности, упростив при этом технологию изготовления облицовочной плиты и технологию ее монтажа для облицовочной отделки сооружений. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения требованию "единства изобретения".

В науке и технике широко известны декоративные плиты с использованием в качестве самостоятельного элемента конструкции прессованных плит, известно также использование измельченного природного камня, или искусственного камня, или керамических частиц в качестве материала, формирующего декоративный слой, известны связующие для формирования клеевого слоя. При этом использование прессованных материалов в качестве облицовочных плит не обеспечивает соответствия требованиям декоративности и атмосферостойкости, т.к. их поверхность характеризуется повышенной пористостью, а использование каменной крошки или керамических частиц обеспечивает только декоративную функцию. Связующее используют в качестве клеевой среды, в которой обрабатываются измельченные камнеподобные материалы для закрепления их на поверхности подложки. В заявляемой облицовочной плите пористая структура прессованного листового материала в сочетании со сплошным клеевым слоем достаточной толщины, наносимая на пористую поверхность подложки, обеспечивает прочное крепление лицевого слоя и его сплошность, позволяя добиться не только декоративного эффекта, но и улучшения требуемых потребительских характеристик - прочный влагонепроницаемый слой, при этом связующее полностью экранировано слоем крошки камнеподобного материала, обеспечивая высокие показатели светостойкости и стойкости к атмосферным воздействиям, включая температурные перепады в течение длительного времени, необходимые для отделки фасадов зданий. Использование в качестве подложки выпускаемых в промышленности прессованного листового материала обеспечивает технологичность монтажа заявляемых плит на площадях с большой поверхностью. Сплошной декоративный слой из крошки камнеподобного материала, клеевой слой на основе связующего и подложка из прессованного листового материала обеспечивают решение поставленной задачи - расширение декоративных возможностей плит и высоких показателей атмосферостойкости и морозостойкости при значительном упрощении технологии отделки наружной поверхности зданий, например, легкость монтажа, возможность раскроя по требуемым размерам. Кроме того, использование известных облицовочных плит, где в качестве подложки использован природный камень, не позволяет облицовывать сооружения по всей высоте, т. к. это требует существенного усиления фундамента. Использование заявляемых плит позволяет добиться декоративного эффекта по всей высоте сооружения за счет существенного облегчения конструкции по сравнению с прототипом при одновременном обеспечении требований к вентиляции, устойчивости к ветровым нагрузкам и пожаробезопасности. Таким образом, заявляемая совокупность существенных признаков обеспечивает получение нового технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень".

Заявляемая плита и способ ее изготовления могут быть реализованы из известных в промышленности материалов на известном оборудовании. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "промышленная применимость".

Заявляемое изобретение иллюстрируется на чертеже - общий вид в разрезе. Заявляемая плита содержит подложку 1, клеевой слой 2, лицевой слой 3. Изобретение реализуют следующим образом.

На подложку 1, в качестве которой используют асбоцементный лист размером 2400х1200, 2750х1200, 3000х1200 мм, толщиной 6, 8 и 10 мм по ГОСТ 18124-95, фиброцементный лист на основе полимерных или целлюлозных волокон, соответствующих требованиям ГОСТ 18124-95, фанерный лист марок ВВ, АВ, толщиной от 6 до 12 мм по ГОСТ 3916.1, древесностружечная или цементностружечная плита по ГОСТ 26816-86, наносят клеевой слой 2 предварительно подготовленной композиции связующего в количестве 0,6-1,1 кг/м². В качестве связующего может быть использован эпоксидный компаунд, в состав которого входят эпоксидиановая смола типа (ЭД-20), эпоксиалифатическая смола ДЭГ-1, наполнитель, в качестве которого используется пылевидный кварц, а также пигменты - двуокись титана пигментная и другие органические и неорганические светостойкие пигменты. В качестве связующего могут быть также использована полиэфирная смола, полиуретановая смола или полиакриловая смола. В качестве измельченного камнеподобного материала может быть использован любой из известных для этих целей природный материал, например, гранит, мрамор, змеевик, яшма, или искусственные камни, например шлак металлургических производств, или керамические частицы, например некондиционные материалы производства керамической плитки, стекольной промышленности и другие известные материалы. Камнеподобный материал используют с размером частиц от 1 до 10 мм. Расчетное количество каменной крошки фракции 1-3 мм, или 3-5 мм, или 4-7 мм, или 5-10 мм наносят на клеевой слой с расчетом, обеспечивающим образование лицевого слоя 3 толщиной 4-6 мм, неприклеившуюся каменную крошку (избыточное количество) ссыпают с листа. Заготовку облицовочной плиты помещают в сушильную камеру для ускорения отверждения клеевого слоя при нагревании до температуры 50-80^oС. После отверждения плиты, обрабатывают ее края, удаляют пыль и отправляют на склад.

Примеры конкретного выполнения
Пример 1 (по изобретению)
Для подложки используют асбоцементный лист размером 3000х1200 мм, толщиной 10 мм по ГОСТ 18124-95. Готовят смоляную часть компаунда смешиванием компонентов в мешалке с подогреваемым корпусом. Смоляная часть дозируется в расходную емкость, туда же дозируется отвердитель. Свежеприготовленное связующее наносится на поверхность подложки равномерным слоем путем раскатывания в количестве 0,6 кг/м². Плиту с нанесенным слоем связующего помещают на рабочий стол, на плиту устанавливается короб для предотвращения осыпания измельченного природного камня при формировании лицевого слоя.

Предварительно измельченный природный камень, в качестве которого используют гранит, до размера фракций 1-3 мм, насыпают на клеевой слой пока не перестанет проглядывать клеевой слой в достаточном избытке. Это позволяет добиться толщины готового лицевого слоя не менее 4 мм. После засыпания лицевого слоя плиту направляют в сушилку для прогрева до температуры 50-80^oС в течение около 6 часов до полного отверждения связующего. Неприлипшую крошку удаляют с готовой плиты металлическим скребком, удаляют пыль, обрабатываются торцы полученной плиты. Показатели полученных плит приведены в таблице.

Пример 2 (по изобретению)
Осуществляют аналогично примеру 1, в качестве подложки используют фиброцементный лист "Minerit" (Финляндия) толщиной 8 мм, соответствующий требованиям ГОСТ 18124-95. В качестве измельченного камнеподобного материала используют искусственный камень, измельченный до размера 3-5 мм, в качестве связующего используют полиэфирную смолу в количестве 0,9 кг/м². Показатели полученных плит приведены в таблице.

Пример 3 (по изобретению)
Осуществляют аналогично примеру 1, в качестве подложки используют цементностружечную плиту по ГОСТ 26816-86 толщиной 12 мм по ГОСТ 3916.1. В качестве измельченного камнеподобного материала используют отходы керамического производства - шамот, измельченный до размера 4-7 мм, в качестве связующего используют полиакриловую смолу в количестве 1,1 кг/м². Показатели полученных плит приведены в таблице.

Пример 4 (по изобретению)
В мешалке с подогреваемым корпусом готовят смоляную часть компаунда, смешивая эпоксидиан, эпоксиалифатические смолы и пигменты. В другой мешалке готовят отвердитель, смешивая отвердитель Этал-2 и наполнитель - кварцевую пыль. Смеси по шлангам подаются на 2-компонентный насос, который смешивает обе смеси и подает их в окрасочную камеру, в которой происходит нанесение связующего на подложку. Связующее наносят в количестве 1,0 кг/м². Для подложки используют асбоцементный лист размером 3000х1200 мм, толщиной 8 мм по ГОСТ 18124-95. Лист из окрасочной камеры по роликовому конвейеру подается в устройство насыпания каменной крошки. В качестве каменной крошки используют предварительно измельченный природный камень, в качестве которого используют гранит, до размера фракций 1-3 мм. После насыпания лицевого слоя плиту направляют в сушилку для прогрева до t 50-80^oС в течение 6 часов до полного отверждения связующего. После отверждения с плиты удаляют излишек крошки.

Пример 5 (контрольный)
Осуществляют аналогично примеру 1, в качестве подложки используют плиту мрамора толщиной 25 мм. В качестве измельченного природного камня используют мрамор, измельченный до размера 1-3 мм, в качестве связующего - эпоксидную смолу. Показатели полученной плиты приведены в таблице.

Сравнение свойств полученных плит проведено в аналогичных условиях.

При использовании измельченного камнеподобного материала с меньшим размером фракции не достигается декоративный эффект, не видно фактуры поверхности, создается эффект окрашенной плиты. При использовании камнеподобного материала с большим размером фракции увеличивается расход связующего, толщина образующегося лицевого слоя может существенно повлиять на удельный вес облицовочной плиты, что потребует усиления фундамента сооружений. Выход за пределы заявляемого количества связующего и размера частиц не позволяет добиться одновременного расширения декоративных возможностей и упрощения технологии отделки зданий и сооружений по всей высоте при сохранении потребительских характеристик.

Заявляемый способ изготовления плиты позволяет, в отличие от известных способов, получить большую по размерам плиту, т.к. в качестве материала подложки используют известные в промышленности искусственно полученные листовые материалы. Использование заявляемой подложки, порядка нанесения и количества связующего и измельченного до определенного размера частиц камнеподобного материала позволяет обеспечить высокое качество клеевого соединения при одновременном обеспечении показателей в соответствии с требованиями СниП 3.04.01-87 "Изоляционные и отделочные покрытия".

Как показали наши испытания, при испытании на прочность склеивания лицевого и клеевого слоя с материалом подложки камнеподобный материал не отрывается от материала подложки, разрыв получаемой облицовочной плиты может быть осуществлен только по материалу подложки. Заявляемый способ обеспечивает не только высокое качество склеивания слоев друг с другом, но и высокие декоративные свойства, хорошие показатели морозостойкости, влагостойкости, теплопроводности, пожаробезопасности. Получение заявляемой плиты обеспечивает возможность их монтажа в фасадные панели в любое время года сухим способом, например, посредством использования профилей различной конструкции. При использовании заявляемой облицовочной плиты не требуется корректировка геометрии здания, усиления фундамента и других дорогих приемов подготовки к монтажу ранее построенных сооружений. Заявляемые плиты, в отличие от плит по прототипу, могут быть раскроены по размерам ручным инструментом, например, со стороны подложки. Заявляемая конструкция плиты обеспечивает возможность ее кроя до размера не менее 3 см.

Изобретение относится к области декоративных изделий и касается облицовочной плиты, содержащей частицы измельченных камнеподобных материалов, закрепленных на подложке посредством связующего, при этом подложка выполнена из листового прессованного материала, камнеподобные материалы имеют размер частиц от 1 до 10 мм и закреплены на подложке с возможностью образования сплошного лицевого слоя посредством связующего, наносимого в количестве 0,6-1,1 кг/м², образуя клеевой слой. Данная плита имеет повышенную устойчивость к атмосферным проявлениям и морозу. 2 с. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

1. Облицовочная плита, содержащая частицы измельченных камнеподобных материалов, закрепленных на подложке посредством связующего, отличающаяся тем, что подложка выполнена из листового прессованного материала, камнеподобные материалы имеют размер частиц от 1 до 10 мм и закреплены на подложке с возможностью образования сплошного лицевого слоя посредством связующего, наносимого в количестве 0,6-1,1 кг/м², образуя клеевой слой. 2. Облицовочная плита по п. 1, отличающаяся тем, что листовой прессованный материал подложки выполнен из асбоцементного листа или фиброцементного листа или цементно-стружечной плиты. 3. Облицовочная плита по п. 1, отличающаяся тем, что лицевой слой выполнен из измельченных природных камней, или искусственных камней, или керамических частиц. 4. Облицовочная плита по п. 1, отличающаяся тем, что клеевой слой выполнен из связующего на эпоксидной основе, или на акриловой основе, или на полиэфирной основе, или на полиуретановой основе. 5. Облицовочная плита по п. 2, отличающаяся тем, что подложка выполнена с толщиной 6-12 мм. 6. Способ изготовления облицовочной плиты путем закрепления на подложке измельченных камнеподобных материалов посредством связующего, отличающийся тем, что в качестве подложки используют листовой прессованный материал, формируют клеевой слой путем нанесения связующего в количестве 0,6-1,1 кг/м² сплошным слоем на подложку с последующим нанесением на клеевой слой измельченного камнеподобного материала с размером частиц 1-10 мм, полученный полуфабрикат отверждают с получением целевого изделия. 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что в качестве листового прессованного материала подложки используют асбоцементный лист, или фиброцементный лист, или цементно-стружечную плиту. 8. Способ по п. 6, отличающийся тем, что для формирования лицевого слоя используют измельченные природные камни, или искусственные камни, или керамические частицы. 9. Способ по п. 6, отличающийся тем, что клеевой слой выполнен из связующего на эпоксидной основе, или на акриловой основе, или на полиэфирной основе, или на полиуретановой основе. 10. Способ по п. 6, отличающийся тем, что лицевой слой после отверждения окрашивают лакокрасочными материалами для наружных работ. 11. Способ по п. 7, отличающийся тем, что подложка выполнена с толщиной 6-12 мм.