DE60009013T2

DE60009013T2 - Pulverzusammensetzung und Verfahren zum Polieren von Stein

Info

Publication number: DE60009013T2
Application number: DE60009013T
Authority: DE
Inventors: Wing Thye Lum; Whee Huat Tan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-12-09
Filing date: 2000-11-27
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2020-11-28
Also published as: DE60009013D1; SG83757A1; SI1106666T1; EP1106666A1; EP1106666B1; HK1037660A1; ATE262015T1; US20010003885A1; US6409782B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pulverzusammensetzung und ein Verfahren zum Polieren von Stein, insbesondere Granit, wobei das Verfahren die Pulverzusammensetzung nutzt.
Verbindungen und Verfahren zum Polieren von Stein sind im Stand der Technik bekannt. US 4898598 offenbart zum Beispiel ein Verfahren zum Polieren von Stein, bei dem die Verbindung eine Mischung von Metalloxiden, einem Harz, einem präparierten Gel ist, wobei die Verbindung zusammen mit Sandpapier unterschiedlichster Körnung verwendet wird, um dem geschnittenen, scharfkantigen Stein oder Marmor eine glatte Hochglanzoberfläche zu geben.
US 5104421 betrifft ein Polierverfahren und Schleifpads, wobei das Pad mit einem Schleifmittel, wie zum Beispiel Aluminium, Zirconiumoxid, Zinnoxid und Ceroxid, mit einer Art wasserlöslichen Zelluloseether und mit einer Art Lösungsmittel hergestellt wird. Die oben genannten Substanzen werden vermischt und auf ein plattenartiges Substrat aufgezogen, und es wird in dem Polierverfahren nur Wasser zwischen die sich drehenden Schleifpads und die zu polierenden Güter gegeben.
US 5462568 offenbart eine universelle Polierzusammensetzung für Steine, die ein Schleifmittelbestandteil und eine Zusammensetzung enthält, die, wenn sie mit Wasser gemischt wird, eine Quelle von Metallionen der Gruppe Ia oder Gruppe IIa ist.
Eine weitere Zusammensetzung und ein Verfahren zum Polieren von Stein wird in US 5551960 offenbart. Gemäß dieses US-Patents wird ein Schleifgegenstand verwendet, der zum Veredeln von Stein geeignet ist und der ein Schleifgemisch umfasst, das auf einem Träger gebunden ist, wobei die Schleifteilchen in einem Bindemittel dispergiert sind.
Ähnlich offenbart US 5942015 Schleifschlämme, Schleifmittel und Gegenstände, die aus den Schleifschlämme hergestellt sind. Des weiteren sind Verfahren für die Herstellung der Schleifgegenstände offenbart. Die Schleifaufschlämmungen und daraus hergestellten Schleifgegenstände umfassen wenigstens zwei Härtegrade von Schleifteilchen, d.h. einen ersten größeren Härtegrad und einen zweiten kleineren Härtegrad, wobei die Schleifhärtegrade eine Anteil einer mittleren Teilchengröße von ungefähr 2 haben, wobei der Anteil der mittleren Teilchengröße der mittleren Teilchengröße eines größeren Härtegrades von Schleifteilchen geteilt durch die mittlere Teilchengröße irgendeines kleineren Härtegrades von Schleifteilchen gleich kommt.
Die Schleifzusammensetzungen gemäß des Stands der Technik haben den Nachteil, dass die meisten Schleifteilchen in einem Bindemittel dispergiert werden müssen und auf einer Träger aufgetragen werden müssen, der dann auf ein Pad einer Scheuermaschine aufgesetzt wird. Dieses Verfahren ist zeit- und kostenintensiv, da die Pads von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden müssen.
Des weiteren sind die Verfahren zum Polieren von Stein, insbesondere Granit, im Stand der Technik durch ein Verfahren ausgeführt worden, das mehrere Schritte, ungefähr 5 bis 7, umfasst, und Polierpads mit verschiedenen Körnungen von 30 bis 3.500 Mikrometer verwendet. Am Anfang wird ein Polierpad mit einer Körnung von 3.500 Mikrometern verwendet, im nächsten Schritt ein Polierpad mit kleinerer Körnung usw., bis beim letzten Schritt ein Polierpad mit einer Körnung zwischen 30 bis 100 Mikrometern verwendet wird, um wiederum eine glänzende Oberfläche zu erhalten. Wie aus dem zuvor Gesagten entnommen werden kann, sind einige Verfahrensschritte erforderlich, um befriedigende Ergebnisse bezüglich der polierten Oberfläche zu erhalten.
Deshalb gibt es einen lang bestehenden Bedarf an einem verbesserten Verfahren und an einer verbesserten Zusammensetzung zum Polieren von Stein, insbesondere Granit, die ein schnelleres Polierverfahren ermöglicht.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben überraschend herausgefunden, dass eine Pulverzusammensetzung aus Zinnoxid und einer Nickel-Eisenlegierung verwendet werden kann, um überragende Ergebnisse zu erhalten, wenn sie im erfindungsgemäßen Polierverfahren, das gerade zwei Verfahrensschritte umfasst, verwendet wird.
Die vorliegende Erfindung ist deshalb auf eine Pulverzusammensetzung gerichtet, die 10 bis 40 Gew.-% Zinnoxidteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße (D50 Mikrometer) von 1 bis 10 μm, bevorzugt 2.5-4.0 μm und 60 bis 90 Gew.-% eines rostfreien Stahlpulvers mit einer Rohdichte von 4.5-5.0, bevorzugt 4.7 kg/dm³ und einer Teilchengröße von weniger als 0.5 mm, bevorzugt weniger als 0.2 mm umfasst und zusätzlich wenigstens ein Tensid umfasst.
Bevorzugt umfasst die erfindungsgemäße Pulverzusammensetzung 20 bis 30, am bevorzugtesten 25 Gew.-% Zinnoxidteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße (D50 Mikrometer) von 2.5-4.0 μm und 70 bis 80, am bevorzugtesten 75 Gew.-% eines rostfreien Stahlpulvers mit einer Rohdichte von 4.7 kg/dm³ und einer Teilchengröße von weniger als 0.2 mm.
Wenn die erfindungsgemäße Pulverzusammensetzung zum Polieren von Granit mit einer speziellen Farbe verwendet wird, kann die Zusammensetzung zusätzlich ein Farbmittel oder -pigment enthalten, um bei der Auffrischung der Farbe des Granits während des Polierens nachzuhelfen. Das Farbmittel oder -pigment kann in einer Menge von bis zu 20 Gew.-% der Zusammensetzung hinzugefügt werden. Zum Beispiel kann letztgenannte Pulverzusammensetzung die folgenden Komponenten enthalten:

Zinnoxid 2 Teile

rostfreie Stahlkugeln/-pulver 7 Teile

Farbe: für schwarz/rot 2 Teile

für weiß/grau 1 Teil
Die erfindungsgemäße Pulverzusammensetzung wird durch Zusammenmischen der zwei Komponenten in einem Mischgefäß gemäß der oben für die beiden Komponenten genannten Formulierung hergestellt. Die wichtigen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Pulvergemisches sind die Teilchengrößen der beiden Komponenten in der Mischung, um das Ergebnis des erfindungsgemäßen Polierverfahrens zu erhalten.
Die Zinnoxidteilchen haben bevorzugt die folgende Zusammensetzung:

Reinheit (% min.) 99.0

Fe₂O₃ (% min.) 0.05

Pb (% min.) 0.05

As (% min.) 0.05

Glühverlust (% min.) 1.0

durchschnittliche Teilchengröße (D50 Mikrometer) 2.5-4.0
Das rostfreie Stahlpulver wird gemäß der Erfindung aus einer Nickel-Eisenlegierung hergestellt und hat eine kugelförmige Körnung. Das Pulver hat bevorzugt eine Rohdichte von 4.7 kg/dm³. Die Teilchengröße des rostfreien Stahlpulvers wird durch Sieben durch einen Sieb mit 0.5 mm, bevorzugt 0.2 mm gemessen, wobei wenigstens 95% der Pulverteilchen durch den Sieb laufen.
Die erfindungsgemäße Pulverzusammensetzung kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Polieren von Stein und im Besonderen zum Polieren von Granit verwendet werden.
Um die Oberfläche des Granits zu hohnen oder zu glätten, wird im ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens eine 0.25 m bis 0.51 m (10 inch bis 20 inch), bevorzugt 0.43 m (17 inch) große Pad-Antriebsmaschine (Paddriver) benötigt, um 3 bis 5 kleine Padhalter für die 0.08 m bis 0.13 m (3 Inch bis 5 Inch) großen metallgebundenen Diamantscheiben zu halten. Bevorzugt ist jede metallgebundene Diamantscheibe mit Teilchen von 5 bis 100 Mikrometer beschichtet, wobei sie verwendet werden, um die Oberfläche mit einer Bodenmaschine mit einer Geschwindigkeit von 150 bis 300 U/min jeglicher Größe oder Art zu erneuern oder zu glätten.
Die Padhalter können an einer Scheuermaschine jedweder Größe von 0.25 m bis 0.51 m (10 Inch bis 20 Inch) angebracht werden, um mit einer Geschwindigkeit von 150 U/min bis 500 U/min betrieben zu werden. Bevorzugt wird eine 0.43 m (17 inch) Scheuermaschine, die mit 175-300 U/min betrieben wird, verwendet.
Nach dem Honen der Oberfläche des Granits in einem ersten Schritt, wird die erfindungsgemäße Pulverzusammensetzung in einem zweiten Schritt auf den Granitboden gestreut, und Wasser wird auf die Pulvermischung gegeben, bevorzugt 85.1 g (3 Unzen) Wasser pro 56.7 g (2 Unzen) der erfindungsgemäßen Pulverzusammensetzung.
Danach wird ein weißer Standardpad, der aus Nylon oder Polyester hergestellt ist, verwendet, um nach Entfernen der Diamantscheibe in die Standardbodenscheuermaschine oder einen Steinschleifer zu passen. Im Anschluss wird die erfindungsgemäße Pulverzusammensetzung unter Verwendung der so ausgerüsteten Scheuermaschine mit einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 150-300 U/min, bevorzugt 175-300 U/min mit einer Padgröße von 0.43 bis 0.51 m (17 bis 20 Inch) auf den Boden angewendet. Die Aufgabe des weißen Pads ist es, das Pulver auf dem Granit in Position zu halten.
Dann wird die Oberfläche des Granits langsam für 1 bis 2 Minuten pro Quadratfuß gescheuert, d.h. eine Fläche von 1.11 m (12 Quadratfuß) wird für 2 Minuten pro 0.09 m² (Quadratfuß) behandelt und wird insgesamt 24 Minuten behandelt. Wenn während des Scheuerverfahrens der Boden abtrocknet, bevor das Ende der zwei Minuten erreicht ist, wird erneut Wasser hinzugefügt, und das Scheueren wird fortgesetzt, bis sich die glänzende Oberfläche einstellt.
Das Ergebnis des Polierverfahrens wird an einem Glanzmesser („gloss meter") gemessen, wobei bei 65 bis 75 Grad der gemäß der Erfindung behandelten Oberfläche abgelesen wird. Es sollte angemerkt werden, dass eine neue Granitoberfläche durchschnittlich 85 bis 80 Grad aufweist, wohingegen eine mit Haarrissen zerkratzte Oberfläche des Granitbodens 4 Grad hat.

Claims

Eine Pulverzusammensetzung zum Polieren von Stein und besonders Granit, die umfasst: – 10 bis 40 Gew.-% Zinnoxidteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße (D50 Mikrometer) von 1 bis 10 μm, und – 60 bis 90 Gew.-% eines Pulvers aus rostfreiem Stahl mit einer Rohdichte von 4.5 bis 5.0 kg/dm³ und einer Teilchengröße von weniger als 0.5 mm.
Die Pulverzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei die Zinnoxidteilchen eine durchschnittliche Teilchengröße (D50 Mikrometer) von 2.5 – 4.0 μm haben.
Die Pulverzusammensetzung gemäß Anspruch 1, wobei das Pulver aus rostfreiem Stahl eine Rohdichte von 4.7 kg/dm³ und eine Teilchengröße von weniger als 0.2 mm hat.
Die Pulverzusammensetzung gemäß Anspruch 1, die zusätzlich wenigstens ein Färbemittel oder Pigment in einer Menge von bis zu 20 Gew.-% der Zusammensetzung umfasst .
Die Pulverzusammensetzung gemäß Anspruch 1, die zusätzlich wenigstens ein Tensid umfasst.
Ein Verfahren zum Polieren einer Stein- oder Granitoberfläche, das die Schritte umfasst: a) Aufbringen einer Pulverzusammensetzung zum Polieren, die umfasst: – 10 bis 40 Gew.-% Zinnoxidteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengröße (D50 Mikrometer) von 1 bis 10 μm, und – 60 bis 90 Gew.-% eines Pulvers aus rostfreiem Stahl mit einer Rohdichte von 4.7 kg/dm³ und einer Teilchengröße von weniger als 0.5 mm; b) Zugeben von Wasser auf die Pulverzusammensetzung; c) Anwenden der Zusammensetzung auf die Oberfläche über einen Zeitraum, der ausreichend ist, um eine glänzende Oberfläche zu erhalten.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei die Zinnoxidteilchen eine durchschnittliche Teilchengröße (D50 Mikrometer) von 2.5 – 4.0 μm haben.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei das Pulver aus rostfreiem Stahl eine Teilchengröße von weniger als 0.2 mm hat.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei der Arbeitsschritt c) unter Verwendung einer herkömmlichen Bodenscheuermaschine, die bevorzugt mit 175 bis 300 U/min betrieben wird und die eine Belaggröße von 0.43 bis 0.51 m (17 bis 20 inch) hat, ausgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 6, das zusätzlich bevor die Pulverzusammensetzung auf die Oberfläche angewendet wird den Schritt des Vorhonens der Steinoberfläche, besonders Granit, umfasst, wobei das Honen unter Verwendung einer herkömmlichen Bodenscheuermaschine, die bevorzugt mit 175 bis 300 U/min betrieben wird und die eine Belaggröße von 0.43 bis 0.51 m (17 bis 20 inch) hat, durchgeführt wird.