Декоративен облицовъчен материал - Патент България 2169709 - Резник В
Изобретението се отнася до производството на декоративни облицовъчни материали на основата на цветен стъклен гранулат и огнеупорен пълнител. Материалът е предназначен за гражданско и промишлено строителство, мебелната промишленост и производството на трайни художествени плоскости. Техническият ефект: подобряване на физико-механичните, термичните и експлоатационните свойства на декоративния облицовъчен материал. Декоративният облицовъчен материал на базата на цветен стъклен гранулат и огнеупорен пълнител се получава чрез грануло-прахова технология чрез синтероване, последвано от кристализация и отгряване, под формата на плочи с активно грапава вътрешна повърхност. Материалът има лицева повърхност на плочите, направена грапава с максимална височина на микрограпавостта от 27 до 1560 микрона, която се получава директно в процеса на термична обработка. Лицевият слой на материала съдържа огнеупорен пълнител от 15 до 100 тегл.% и е с дебелина от 1 до 20 mm. Предната повърхност на една и съща плоча може едновременно да съдържа зони с различна степен на грапавост. Като огнеупорен пълнител могат да се използват кварцов пясък, алуминиев оксид, гранит и др. с размер на частиците от 0,15 до 1 mm. 1 сек. и 3 з.п. f-ly, 3 ил., 2 табл.
Чертежи към патент България 2169709
Изобретението се отнася до производството на декоративни облицовъчни материали на основата на стъклен гранулат и огнеупорен пълнител.
Предложеният декоративен облицовъчен материал е предназначен за гражданско и промишлено строителство, по-специално за външни и вътрешни облицовки като подови настилки, както и за мебелната промишленост и производството на трайни художествени панели.
Известенматериалът има намалени механични свойства, по-специално висока абразия.
Недостатъците на известния декоративен облицовъчен материал, състоящ се от два разнородни слоя, с горен преден слой от стъклен гранулат, са разнородността на структурата и разтопената огледална предна повърхност, което води до намаляване на физичните, механичните и термичните свойства. В допълнение, една огледална повърхност на предния слой, когато е изложена на светлина, създава отблясъци, влошавайки естетическото възприятие на декоративния облицовъчен материал, а ако се използва върху подове, това също води до значително приплъзване, което прави използването на такъв под опасно.
Предложеното изобретение решава техническия проблем: подобряване на физическите, механичните, топлинните и естетическите свойства, разширяване на обхвата и увеличаване на дизайнерските възможности на декоративния облицовъчен материал.
Техническият резултат се постига с факта, че декоративният облицовъчен материал на базата на цветен стъклен гранулат и огнеупорен пълнител, получен чрез гранулирано-прахова технология чрез синтероване, последвано от кристализация и отгряване, под формата на плочи с активно грапава вътрешна повърхност, има лицева повърхност на плочите, грапава с максимална височина на микрограпавостта от 27 до 1560 микрона, която се получава директно в процеса на термична обработка, и предния слой от материалът съдържа огнеупорен пълнител от 15 до 100 тегл.%.
В този случай предният слой на материала има дебелина от 1 до 20 mm, а предната повърхност на една и съща плоча може едновременно да съдържа зони с различна степен на грапавост.
Като огнеупорен пълнител се използват кварцов пясък, алуминиев оксид, гранитни чипове с размер на частиците от 0,15 до 1 mm.
Декоративният облицовъчен материал се получава, както следва.
Предварително смесени и навлажнени компоненти: оцветен стъклен гранулат и огнеупорен пълнител, като кварцов пясък, които образуват хомогенна смес от равномерно разпределени частици в миксера, се изсипват в предварително почистени форми върху тънък слой кварцов пясък под формата на хомогенен слой.
Количеството огнеупорен пълнител, като кварцов пясък, в предния слой на декоративния облицовъчен материал може да варира от 15 до 100 тегл.% с дебелина на предния слой от 1 до 20 mm.
В един от вариантите върху цялата лицева повърхност на хомогенен слой от смес от цветен стъклен гранулат и кварцов пясък допълнително се изсипва равномерен слой огнеупорен пълнител, като кварцов пясък.
При друг вариант само част от участъците от лицевата повърхност на хомогенния слой се покриват допълнително равномерно със слой кварцов пясък с помощта на шаблон.
Като огнеупорен пълнител могат да се използват кварцов пясък, алуминиев оксид, гранитни стърготини с размер на частиците от 0,15 до 1 mm.
Формите се монтират във вдлъбнатината на топлоизолирана тава, която се вкарва отдолу и притиска по периметъра и в камбанова електрическа пещ, предварително загрята до 900 - 950 o C.
След топене, синтероване и кристализация, които се случват с изходния материал, когато се държат под камбанна пещ за 40-45 минути, тавата с форми се изважда изпод камбановата пещ и се покрива с топлоизолационен капак. В затворен обем детайлът се отгрява и охлажда до стайна температура.
След охлаждане плочите от декоративен облицовъчен материал се изваждат от формите и крайните повърхности на плочите се обработват, за да се получи точнагабаритни размери на плочите.
Предварително в миксера се подава дозирано количество стъклен гранулат, използван като бетонобъркачка SBR-200, който се навлажнява до 4% и се разбърква в продължение на 5 минути (прозорецът на бетонобъркачката се затваря плътно преди включване).
След това се зарежда кварцов пясък с мерителен съд и се разбърква допълнително още 10 минути до получаване на хомогенна смес с равномерно разпределени частици стъклен гранулат и кварцов пясък.
Преди изливане на сместа във формите, последните се почистват старателно от прах, замърсявания и полепнали гранули, а вътрешните стени на формите се намазват с четка с каолинов шликер.
След изсъхване върху дъното на формата се изсипва слой кварцов пясък с дебелина 2 мм. След това във формата се изсипва хомогенен слой с дебелина 20 mm от смес от равномерно разпределени частици стъклен гранулат и кварцов пясък (за получаване на готови плочи с дебелина 12 mm).
След монтиране на четири подготвени форми с изходната смес в топлоизолирана тава, тя се поднася отдолу под предварително загрята звънчева пещ и се притиска към нея. Температурата в камбановата пещ е настроена на 930°С, времето на задържане е 431 минути. След термична обработка, по време на която се извършва топене, синтероване и кристализация, тавата с формите се изважда изпод камбановата пещ и се покрива с топлоизолиран капак.
В това състояние съдът с форми и капак се държи 7,5-7,8 часа, през които плочите се отгряват и охлаждат.
След това топлоизолационният капак се отстранява и плочите от декоративния облицовъчен материал се охлаждат до температурата на околната среда. След охлаждане плочите се изваждат от формите и крайните повърхности на плочите се обработват, за да се получат плочи с точни размери.300х400х12 мм.
Пример 3 (Фиг. 1, поз. 2, 3 и 4) Всички операции се извършват както в пример 1, но преди монтирането на формите във вдлъбнатините на топлоизолирания палет върху част от предната повърхност на хомогенния слой от смес от цветен гранулат и кварцов пясък допълнително се изсипва с помощта на шаблон равномерен слой кварцов пясък. Количеството кварцов пясък в различните части на лицевия слой ще бъде от 15 до 100 тегл.%.
От табл. 1 може да се види, че еднослойният декоративен облицовъчен материал, получен в този пример, има коефициент на линейно топлинно разширение 102,510 -7 1/ o C и се различава от коефициента на линейно топлинно разширение на бетона с не повече от 2,5%, което осигурява монолитен дизайн на декоративния облицовъчен материал и бетона, а това от своя страна увеличава експлоатационните свойства (експлоатационния живот) на облицовката от предложения декор ативна облицовка няколко пъти материал върху бетон.
Установена е зависимостта на грапавостта на повърхността от предварителната дебелина на слоя кварцов пясък върху повърхността на плочата и размера на гранулите от стъклен гранулат. Колкото по-дебел е слоят нанесен кварцов пясък и колкото по-големи са частиците стъклен гранулат, толкова по-грапава е лицевата повърхност на декоративния облицовъчен материал.
Получената максимална грапавост на лицевата повърхност на декоративния облицовъчен материал е с грапавост Rmax 1560 (GOST 2789-73), т.е. изследването на предната повърхност на плочите на универсален измервателен микроскоп даде височина на профила на грапавостта "H" или разстоянието между най-високата и най-ниската точка на повърхността на пробите от 1560 μm.
Изследване на максималната грапавост на предната повърхност на известната двуслойна декоративна облицовкаматериал с лицев слой от стъклен гранулат ("стъклосиликат") с огледален повърхностен гланц (образец "N 1") - прототип - е извършено на профилограф-профилометър модел 252.
Профилограмите, получени при изследването на проба "N 1", са показани на фиг. 2 при 5000 вертикално увеличение.
Максималната височина на грапавостта на повърхността на предното огледало е 6,4 μm.
На фиг. Фигура 3 показва профилограми на образец № 2 (пример 1) (черни зони на фигура 1, позиция 2). Максималната височина на грапавостта на предната повърхност е 27 μm. В същото време плочите имаха матова (с дифузно разсейване на светлината) повърхност, която беше леко грапава на допир. Огледалният блясък практически липсваше. По текстура на плочите, получени от хомогенна смес на базата на черни стъклени гранули, смесени с кварцов пясък (15 тегл.%), те се доближават до естествения "габро" гранит.
Декоративният облицовъчен материал, получен от хомогенна смес от бял непрозрачен стъклен гранулат, смесен с кварцов пясък (15 тегл.%), беше близък по текстура до бял естествен мрамор.
На фиг. 1 (поз. 2, 3 и 4) показва пример 3, когато равномерен слой от кварцов пясък (100 тегл.%) се нанася върху определени области от повърхността на формованата плоча върху шаблон преди синтероване и кристализация. След синтероването излишният кварцов пясък от горния (шаблонен) слой се отстранява лесно с твърда четка. В същото време върху повърхността се получава модел от комбинация от повърхности с различна степен на грапавост.
На фиг. 1 (поз. 3) показва каменна черга, (поз. 4) - каменна пътека.
По подобен начин са получени стъпала с груба лента и други елементи от дизайна на стените и пода.
В табл. 2 са показани сравнителни физико-механични, термични и експлоатационнисвойства на предложения еднослоен декоративен облицовъчен материал и известния двуслоен декоративен облицовъчен материал ("стъклен силициев диоксид").
Източници на информация 1. Авторско свидетелство на СССР N 1806107, кл. C 03 C 14/00, 1993 г
2. Патент на САЩ N 5649987, кл. 65/17.5, 1997 (прототип).
ИСК
1. Декоративен облицовъчен материал на базата на цветен стъклен гранулат и огнеупорен пълнител, получен чрез гранулирана прахова технология чрез синтероване, последвано от кристализация и отгряване, под формата на плочи с активно грапава вътрешна повърхност, характеризиращ се с това, че предната повърхност на плочите е направена грапава с максимална височина на микрограпавостта от 27 до 1560 микрона, получена директно в процеса на термична обработка, а предният слой на материала съдържа огнеупорен пълнеж от 15 до 100 тегл.%.
2. Материал съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че предният слой на материала има дебелина от 1 до 20 mm.
3. Материал съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че предната повърхност на една и съща плоча едновременно съдържа зони с различна степен на грапавост.
4. Материал съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че като огнеупорен пълнител се използват кварцов пясък, алуминиев оксид, гранитни стърготини с размер на частиците от 0,15 до 1 mm.