Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕСКОЛЬЗЯЩИХ НАПОЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к способу получения нескользящих напольных покрытий из минеральных материалов, в частности на основе керамической плитки или керамогранита.

Одной из наиболее частых причин несчастных случаев является подскальзывание. Для повышения безопасности при хождении необходимо, чтобы подошвы обуви и полы препятствовали скольжению.

Для получения или повышения противоскользящих свойств на полах из природного или искусственного камня существуют различные способы.

Известен способ получения нескользящих напольных покрытий путем обработки их поверхности струей материала под высоким давлением, который обеспечивает желательную шероховатость.

Материал в струе, имеющий более или менее высокую плотность, создает неравномерную шероховатость и сильное матирование поверхности, см. патент DE №3139427, МПК³ В24С 1/00, В24С 3/14, В24С 1/06, 1982.

Известен способ получения нескользящих напольных покрытий путем кратковременного нагрева обрабатываемой поверхности за счет высокоэнергетического пламени горючего газа и кислорода. Под влиянием пламени в верхней зоне камня происходит разбрызгивание кварца и расплавление частиц породы, которые затем застывают в стеклообразной форме и в сравнительно свободном виде прилипают к поверхности, см. патент DE №3545064, МПК⁴ B28D 1/00, 1987.

Известен способ получения нескользящих напольных покрытий путем нанесения на поверхность насечек с помощью специального инструмента (ударного молотка), который снабжен несколькими равномерно расположенными режущими кромками. При непрерывном движении обрабатываемых изделий молоток с определенной частотой ударяет по поверхности, см. патент DE №3933843, МПК⁵ B23K 7/10, B28D 1/00, B28D 1/26, 1991.

Способы, в которых используют абразивные средства или режущий инструмент, несколько повышают безопасность движения, однако также приводят к уменьшению эстетической ценности.

Известен способ получения нескользящих напольных покрытий путем нанесения на поверхность краски, которая содержит от 0.5 до 2.0 частей по весу пластиковых гранул, имеющих размер частиц от 5 до 100 мкм, для снижения скольжения. Однако на обработанной поверхности образуются узелки полимерного волокна, способствующие быстрому изнашиванию поверхности, см. патент DE №3342266, МПК⁴ C09D 167/00, C09D 175/04, C09D 7/12, 1985.

Указанный способ не обеспечивает стойкость покрытия к истиранию.

Известен способ получения нескользящих напольных покрытий, в котором противоскользящий эффект обработки достигается таким образом, что на поверхности напольного покрытия из природного камня или керамики с помощью лазерного излучения создают густую сеть микрократеров, которые не заметны для человеческого глаза. Для повышения противоскользящего эффекта при облучении лазером повышают плотность кратеров, а также продольные размеры и глубину кратеров, см. патент DE №19518270, МПК⁶ B28D 1/00, E04F 15/08, 1996; WO 9636469, МПК⁶ B28D 1/00, E04F 15/08, 1996.

Недостатком этого способа является то, что максимальной импульсной мощности обычных импульсных лазеров часто оказывается недостаточно для увеличения размеров кратеров, кроме того, возможно заметное ухудшение оптических свойств, а повышение плотности кратеров на поверхности напольных покрытий и увеличение их размеров приводит со временем к еще большей потере внешнего вида.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения нескользящих напольных покрытий, включающий обработку их поверхности, в котором в начале ведут обработку поверхности воздействием лазерных импульсов, при которой на поверхности напольных покрытий создают микрократеры, после чего поверхность, полученную путем такого лазерного структурирования, подвергают последующей целенаправленной гидромеханической обработке, которая заключается в том, что на поверхность по меньшей мере дважды распыляют жидкость, при этом по меньшей мере одна операция распыления служит для растворения частиц на поверхности микрократеров, распыляемую жидкость оставляют только в углублениях и микрократерах, образующихся в результате лазерной обработки, т.е. количественную дозировку жидкости выбирают такой, чтобы она примерно соответствовала объему углублений микрократеров, затем нанесенную жидкость равномерно распределяют по поверхности напольных покрытий или плит, а избыточную жидкость удаляют при механически усиленном воздействии щеток, а другая операция распыления служит для очистки и/или нейтрализации поверхности напольных покрытий или плит от распыленных ранее жидкостей, при этом для увеличения поверхности микрократеров в качестве распыляемой жидкости используют кислоту, в качестве которой могут использовать неорганическую кислоту - галогеноводородную кислоту, плавиковую кислоту HF, а после промывки или нейтрализации производят сушку плит горячим воздухом, см. патент RU №2195538, МПК⁷ B28D 1/00, E04F 15/08, 2002.

Недостатками указанного способа являются сложность осуществления, многостадийность процесса, а также использование гидромеханической обработки поверхности только при положительной температуре.

Задачей изобретения является упрощение способа получения нескользящих напольных покрытий, снижение его трудоемкости и удешевление, а также обеспечение возможности получения нескользящего напольного покрытия и при отрицательных температурах.

Техническая задача решается способом получения нескользящих напольных покрытий, включающим обработку поверхности покрытий, в котором обработку поверхности покрытий ведут водным составом, содержащим гидродифторид аммония, серную кислоту, оксамин и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Преимущественное выполнение, когда состав дополнительно содержит этиленгликоль или пропиленгликоль в количестве 15-23 мас.%.

Решение технической задачи позволяет упростить способ, снизить трудоемкость и в целом удешевить способ получения нескользящего напольного покрытия, а в преимущественном выполнении позволяет обрабатывать напольную поверхность при температуре до минус 21°С.

Характеристика веществ, используемых при реализации способа получения нескользящих напольных покрытий

Гидродифторид аммония представляет собой водный 32-34,5% раствор по ТУ 6-09-5392-88.

Серная кислота. Водный 92-94% раствор, ГОСТ 667-73.

Оксамин - водный раствор окиси алкилдиметиламина, который получают при взаимодействии третичного амина с перексидом водорода по ТУ 2413-001-89535834-08. Используется при производстве синтетических моющих средств.

Состав дополнительно может содержать этиленгликоль по ГОСТ 19710-83 или пропиленгликоль по ТУ 6-09-2434-81, которые используются в качестве пластификаторов синтетических смол в пищевой, фармацевтической, косметической отраслях промышленности, в производстве антифризов и др. областях.

Примеры конкретного выполнения

Пример 1

Керамическую плитку с размерами 60×60×1,5 см подвергают гидромеханической обработке: на поверхность плитки с помощью распылителя наносят слой водного состава, содержащий гидродифторид аммония, серную кислоту, оксамин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

После нанесения выдерживают 5 минут, а затем смывают водопроводной водой.

Примеры 2, 3 аналогичны 1, данные по составам приведены в таблице 1.

Пример 4

Керамическую плитку с размерами 60×60×1,5 см подвергают гидромеханической обработке: на поверхность плитки с помощью распылителя наносят слой водного состава, содержащий гидродифторид аммония, серную кислоту, оксамин, этиленгликоль и воду при следующих соотношениях, мас.%:

После нанесения выдерживают 5 минут, а затем смывают водой.

Пример 5 аналогичен примеру 4.

Пример 6 аналогичен примеру 4, обработку поверхности покрытия ведут составом, дополнительно содержащим пропиленгликоль.

Компоненты состава приведены в таблице 1.

Эффективность способа получения нескользящих напольных покрытий оценивают в соответствии с методом ASTM (США): определение статического коэффициента трения.

Согласно «Методам оценки скользкости покрытий пола» СО-003-02495342-2006 от 15.01.2006 г., разработанным ОАО «Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений», допустимый коэффициент трения должен быть для сухого покрытия полов в жилых, общественных и производственных помещениях не менее 0,35, для влажного покрытия - не менее 0,4.

Определение коэффициента трения проводят при помощи прибора American Slip Meter модель ASM 825A Digital следующим образом: на керамическую плитку после обработки составом по примерам 1-6 устанавливают оттарированный прибор и, двигая его по поверхности с помощью лески, добиваются постоянного значения коэффициента трения на табло. Измерение повторяют три раза. За результат принимали среднеарифметическое значение.

Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Как видно из результатов, приведенных в таблице 2, заявляемый способ позволяет получать коэффициент трения напольного покрытия, соответствующий существующим нормам безопасности движения в жилых, общественных и производственных помещениях.

Таким образом, заявляемый способ получения нескользящих напольных покрытий по сравнению с прототипом позволяет упростить, снизить трудоемкость и в целом удешевить способ получения нескользящего напольного покрытия, а в преимущественном выполнении позволяет обрабатывать напольную поверхность при температуре до минус 21°С.