CN1223611A - 对石材类材料和/或墙壁染色装饰方法及设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于对瓦片或石板形的石材类人工或合成材料进行装饰或着色的工艺,包括在将要装饰或着色的表面上施加一种或多种升华色料,所述施加过程在50度到250度的温度范围之间进行,所述升华色料放在恰当的载体上。将一种天然或合成树脂混合到所述人工材料的原始混合物中,以便在升华工艺中提高色料在瓦片或石板中的渗透。从而使得色料更好地渗入到瓦片中,即使打磨掉瓦片的抛光表面后,色彩仍清晰可见。

Description

对石材类材料和/或墙壁染色装饰方法及设备
技术领域
本发明涉及一种对石材类材料和/或墙壁染色的方法。
更确切地说，本发明涉及一种可以将永久性彩色染色或设计转印到石材类的材料上的方法，石材类的材料通常是指瓦片、地板材或地板砖、镶板等，这些材料是人造的或合成的，在任何情况下均可用来生产地板、护壁板或墓碑之类的纪念碑。
本发明还涉及一种实现上述方法的设备，以及在民用和工业建筑的外墙壁或内墙壁上实现上述方法的设备。
本发明主要用于工业建筑的领域。
背景技术
用大理石和/或砂子和/或石英和/或不同的小装饰材料(金属、玻璃、陶瓷、木材、贵重石料等)组成的聚结材料或或者一定量的粘性树脂粘接的花岗岩、石英或砂子来制造镶板或石板的现有方法包括各种操作步骤，确切地说包括：
-第一步，将组成聚结的各种材料破碎；
-第二步，混合已破碎的材料，以获得一种尽可能匀质的产品，在该步骤中要添加粘接树脂；
-第三步，模制并压实聚结(烧结)，在该步骤中可得到正确的形状；
-第四步，在一定温度下硬化镶板；
-第五步，将镶板的两面修整和抛光；
-第六步，将镶板切割成一定大小的尺寸，倒角，检验和钻孔，而后就卸出最终产品。
这种方法可以生产出聚结材料的镶板或石板，它可能包括有染色成分，美化了最终产品的外观，所述的镶板或石板具有严格的预定长度、宽度和厚度；所述的方法可以在一种特殊的设备上连续进行。
应当强调指出，用来实现该方法的树脂起着将破碎的石头颗粒粘接在一起的独特作用；为了完成该任务，可以采用好多种不同的粘接树脂，如聚氨基甲酸乙酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。
但是，这种方法不能在制造之后按照个人的意愿对石板或镶板的表面色泽或染色进行调整。
同样，现有技术中还有其他方法对石板的表面进行美化，例如使它们呈现出纹理节理等。
在这种方法中，将裸露的表面用天然或合成树脂处理，它们可以渗入到孔隙中；然后将表面仔细地抛光。
这种方法同样不可能染色或色染通常为石板或瓦片形的材料的裸露表面。
此外，根据现有技术中的另外一种方法，对大理石、石头、花岗岩等天然材料混合制成的瓦片或石板的裸露表面用含有聚酯树脂或至少富含聚酯树脂的产品进行表面抛光处理；然后，对所述表面进行装饰处理。
GB-A-1444368涉及一种带有合成树脂涂敷层的陶瓷砖的转印工艺，所述的合成树脂对升华分散颜料有亲和力。
FR-A-2521489披露了一种将升华颜料热转印到预先涂敷有合成树脂的支承体上。
US-A-4406662涉及一种用可升华的分散颜料热转印到印刷布满聚合物的物品表面的工艺。
FR-A-2380901披露了一种制作带有聚合透明涂敷层的染色性阻水板工艺，所述的聚合物最好是一种聚酯树脂。
US-A-4172418涉及一种对基板进行升华印刷静电方法和设备，其中包含有要印制的设计图案的基体在给定极性下带上静电，并使带有相反电荷的细小分散的颜料粉末与所述的基体接触。
发明内容
本发明目的在于提供一种新的方法，使得人工和/或合成瓦片或石板形的材料能够永久性地装饰或着色，它是用所需的色彩或染色压在材料的裸露表面，从而进入到材料内部一定深度。
这一点是通过独立权利要求所描述的特征来实现的。
从属权利要求描述了本发明方法的最佳实施形式。
此外本发明目的还在于提供一种设备，这能够以工业规模实现所述方法。
这一点是通过具有权利要求10所述特征的设备来实现的。
权利要求10的从属权利要求描述了所述设备的最佳实施形式。
最后本发明的目的还在于提供一种设备，能够将所述方法使用在民用和工业建筑的内墙壁或外墙壁上，根据可能的要求图案或设计对这些墙壁进行快速装饰或着色。
这一点是通过权利要求14所述设备实现的。
权利要求14的从属权利要求描述了所述设备其他实施形式。
根据本发明，该方法用于对石板形的材料进行装饰和/或着色，包括将升华色料热转印到所述材料的裸露表面上，所述升华色料放在恰当的载体上，载体通常为片状或带状的传输纸。
所述方法是在预定的温度和预定的时间进行的，以确保升华色料永久性地转印到材料表面上，一直到深入内部数微米。
这样就有可能对材料表面进行装饰、着色或美化，而且不降低它的物理-机械性能，例如硬度、抗践踏性等。
在读完下面的说明书后本发明的其他特征和优点就显而易见了，在说明书中有非限定性实施例，并借助于附图进行说明。
附图简介
图1示出实现本发明方法的工业用途的设备的侧视图；
图2示出用来装饰和/或对墙壁装饰设备的侧视图。
实施例
在图1中，标号10整体示出一种工业用途的设备，可以实现本发明中装饰和/或对石板等制作的材料染色的方法。
根据本实施例，设备10包括一个用来安装压制组件12的支撑框架11，该压制组件12用油缸13等来操作，以便如箭头所示作垂直移动，它具有一个压制面，由铝合金板材或带有纺织敷面的层状材料组成的。
第一对支撑架14固定安装在框架11的立柱15上，具有第一卷筒16，其上缠绕有升华色料转印纸带17，所述的升华色料转印纸带可以是由(意大利)Bergamo的Confalonieri F.lli Di Mario S.P.A.生产的，它用作升华色料的支撑膜。
第二对支撑架安装在框架11的另一立柱18上，所述的支撑架具有第二卷筒19，在所述纸带17从第一卷筒16上松开后再缠绕到该卷筒上。
图中显示了纸带17的松开和缠绕路径，可以注意到，纸带17经过压制组件12的下方，根据本发明的最佳实施形式，压制组件内部安装有电阻等加热装置。
根据图1所述的实施形式，压制组件12作用在工作面上，在该例中，加工面由传送带20组成，可以是间歇式前进的传送带。
由人工或合成的石材类材料制成的一系列石板或瓦片或地板砖放在所述传送带20上，它们来自于前面的其他加工位置。
根据图1所述的具体实施形式，通过从第一卷筒16松开预定量的纸带17、暂时停止传送带20、同时降低压制组件12到瓦片或石板21上，以进行本发明的加工。
压制组件12在瓦片或石板21上(或者与之有很短的距离)作用预定的时间(通常从数秒到1分钟不等)，同时进行热转印(根据环境条件该工艺在50度到250度温度范围之间进行)，使得纸带17上的色料升华到瓦片或板材21的表面上。
这种工艺使得色料能够深入到材料表面下数微米，以保证所述瓦片或石板21的裸露表面永久性着色或染色。
上述设备能够使得本发明的工艺在一个工厂中进行，连续生产出人工或合成石材类材料构成的石板等。
设备10可以根据任何具体需要进行制作，以适应其他操作环境。
例如，设备10可以带有由外部结构和真空泵构成的组件(图中未显示)，所述组件使得色料转印工艺在真空或者低于大气压力的任何压力下进行，这就有利于色料转印的生成质量。
此外，该设备还可以带有固定的加工面，替代在传送带上的操作。
此时，石材类材料制成的石板可以人工传送到加工面上，或者是通过其他机械设备，例如通过合适的机械手，它们能够举起设置在该设备流程前方传送带上的石板，再将它们放在加工面上，一旦色料转印工艺完成后，再将它们举起并放置到设备流程后方的传送带上。
本发明的着色或染色工艺提供了较佳的实施形式，并能够明显地提高色料转印的质量。
根据本发明的一个关键特点，石材类人工或合成石板带有一种树脂，借助树脂与色料材料亲和，它有助于升华过程。
根据本发明的一个最佳实施形式，所述树脂由聚酯树脂形成。
为了将聚酯树脂导入到石板内部，可以在人工材料生产期间将聚酯树脂加入在石板的初始混合物中。
所述树脂，特别是聚酯树脂，并不是如所引证的现有技术中那样包覆在材料的表面上，而是直接被导入到材料晶格中，使得升华色料的转印更为有利，更完美。
申请人的测试证明，在含有小于10％聚酯树脂的初始混合物形成的人造地板砖中，色料能够很好地渗入到石板中，甚至通过打磨去掉石板的抛光表面之后，这些色彩仍然清晰可见。
根据本发明的最佳实施例，色料转移过程可以通过施加预定的压力来进行，最好用压制组件12在石材表面上施加几百克/平方厘米到几千克/平方厘米的力(直到石材类材料的破裂极限)。
在许多情况下，这种性能减少了色料转印的时间，并能使色料更深地渗入到石材类材料中。
通过对石材类石板的进一步处理，本发明加工过程能够更加有效。
一种处理在色料转印过程之前进行，包括对石板进行预先洗涤和干燥，这一过程可以在工厂中进行，通过特殊的传送带传送石板，如图1所示，用预清洗机进行(图中未显示)。
此时用合适的预清洗液喷淋这些石板，根据本发明的最佳实施形式，预清洗液由丁二酮肟混合物组成。
在预清洗设备的流程后方，石板在另一个加工站进行干燥(图中未显示)，该加工站可以带有一排电扇等；然后将石板传送到设备10。
根据本发明另一最佳实施形式，在紧接设备10的流程前方设置一个预热炉(例如电热、或风热或红外加热等)，在所述炉中将石板加热到最好是50度到250度的温度范围之间，以达到并提高升华过程。
此外根据本发明实施例的另一种形式，石板清洗装置(未显示)位于紧接设备10的流程后方。
在色料转印之后进行的清洗操作除掉所有可能的残留颗粒，使得板材更加鲜艳。
在用甘醇基清洗产品时所述操作尤其有效。
根据上述描述，显然本发明工艺能够使人工或合成石材类材料上用任何所要的颜色或染色进行着色或装饰。
这就意味着在审美情趣的改进之外还有其他的优点。
事实上，本发明的加工过程使得工业规模生产的石板带有基础色彩，其中所述石板可以按照具体的要求或采用个性化的图案连续地进行着色或装饰。
本发明的工艺还可以用于对已抹灰浆或做成大理石状的民用和/或工业建筑的内墙壁或外墙壁进行着色或染色。
此时，就有必要对墙壁用树脂进行预处理，最好是用聚酯树脂。
为了实现本发明的工艺，可以采用图2所示的设备30，所述设备包括一个活动基座31，例如可安装在轮子上，还包括多个合适的组件，用于将它置于预定位置上(未显示)。
门架32安装在基座31上，所述门架32包括一对立柱33，以及一个或多个横档34，横档34上安装活动座35，活动座35可以沿横档34水平移动，横档34通过固定在立柱33上的蜗杆之类的装置上下移动。
根据这种实施形式，活动座35的前部带有工作组件36，所述工作组件36被带有马达驱动装置的铰接平行四边形支撑装置凸出式支撑。
工作组件36包括头部37，它有通常为铝合金的平直表面，还带有独立的加热元件，例如由头部内的电阻丝构成，所述头部37永久性地承受压缩弹簧38构成的弹性元件的作用。
此外，工作组件36还带有一系列转轴，使得用于如前所述的升华色料转印纸带39能够沿头部37的表面滑动。
纸带39从卷筒40上松开，滑过头部37的外表面，再重新缠绕到另一个卷筒41。
卷筒40和41被恰当地支撑在基座31上，基座31还支撑着卷筒40和41的马达驱动元件。
设备30的操作方式如下：带有将要转印到墙壁上的色料的纸带间歇式送进，使得总有一个部分在通常压于墙壁42上的头部37的转印位置上。
一旦色料转印完毕，头部37缩回，纸带前进，头部37重新在墙壁42上定位，准备进行新的转印操作。这种操作的速度、头部37的温度以及施加到墙壁42上的压力是根据将要染色或着色的墙壁42的性能而选定的。
为了改善色料转印效果，墙壁最好预先用树脂处理，最好是采用聚酯树脂。
根据本发明的另一个实施形式，施压组件可以由特殊组件构成，它适宜于施加预定压力或温度的流体，如空气、蒸气、气体等。

Claims (20)

1、一种用于对瓦片或石板形的石材类人工或合成材料进行装饰或着色的工艺，包括在将要装饰和/或着色的表面上施加一种或多种升华色料，该施加过程在温度为50度到250度范围之间进行，所述升华色料加在恰当的载体上，其特征在于，将一种天然或合成树脂混合到所述人工材料的原始混合物中，以便在升华工艺中提高色料向瓦片或石板表面的渗透。
2、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的树脂是聚酯树脂。
3、根据权利要求1或2中的任何一个所述的工艺，其特征在于，在色料升华工艺之前对所述材料进行洗涤和干燥。
4、根据权利要求3所述的工艺，其特征在于，用含丁二酮肟的混合物进行洗涤操作。
5、根据权利要求1和2所述的工艺，其特征在于，在升华工艺即将进行之前，将所述材料加热到50度到250度之间。
6、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述操作在真空下或者低于压力低于大气压的气压下进行。
7、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述载体与将要装饰或着色的材料之间保持一短距离。
8、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述支撑装置以预定的压力压在将要装饰和/或着色的材料上，压力最好在几公斤/平方厘米到数十公斤/平方厘米，直到材料的断裂极限。
9、如前述权利要求中的任何一个所述的工艺，其特征在于，所述支撑装置由升华色料的传送纸构成，所述传送纸为片状或连续的带状。
10、一种实现前述权利要求中任何一个所述工艺的设备(10)，所述设备用于在瓦片或石板形的石材类人工或合成材料(21)上施加升华色料，所述设备包括：一个可动的或固定的工作面(20)，上面放置所述材料(21)；一个压制组件(12)；用于加热材料或者所述压制组件(12)头部(37)的加热件；以及一个传送装置(16、19)，用于在压制组件(12)的头部(17)和所述材料(21)之间放置片状或连续带状的升华色料载体(17)。
11、如权利要求10所述的设备(10)，其特征在于，所述压制组件(12)由气缸和/或液缸和/或油压动力装置驱动。
12、如权利要求10或11中任何一个所述的设备(10)，其特征在于，所述压制组件的头部(37)由金属材料制成，最好是铝合金，或者由纺织材料制成。
13、如权利要求10到12中任何一个所述的设备(10)，其特征在于，所述工作面由间歇式传送带(20)组成。
14、用于对土木或工业建筑的墙壁外表面进行装饰和/或着色的工艺，包括对将要装饰和/或着色的表面施加一种或多种升华色料，所述施加过程是在50度到250度的温度范围之间进行的，所述升华色料放在恰当的载体上。
15、如权利要求14所述工艺，其特征在于，在升华过程之前可以对将要着色和/或装饰的墙壁用天然或合成树脂进行表面处理。
16、如权利要求15所述工艺，其特征在于，所述树脂是聚酯树脂。
17、用于实现权利要求14到16任何一个所述工艺的设备(30)，其特征在于，所述设备包括支撑框架(32、33)，带有活动座(35)，它的上面有工作组件(36)，工作组件(36)有头部(37)，所述工作组件(36)带有将所述头部(37)加热到预定温度的装置，它还带有将升华色料的转印纸带送入所述头部(37)和所述墙壁(42)之间的装置(40、41)。
18、如权利要求17所述设备(30)，其特征在于，所述工作组件(36)包括作用在头部(37)上的弹性件(38)。
19、如权利要求17或18中任何一个所述的设备，其特征在于，所述送入装置由一对装有马达的卷筒(40、41)组成，用于缠绕和放开所述转印纸带。
20、如权利要求14到19任何一个所述的设备，其特征在于，所述设备安装在一个活动座(31)上，并带有一个合适的截止装置。
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