ES2275430A1 - Procedimiento de coloracion sin pigmentos y homogeneizacion cromatica de rocas ornamentales, y dispositivo para su puesta en practica. - Google Patents
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Abstract
El objeto de esta Patente es un "Procedimiento de coloración sin pigmentos y homogeneización cromática de rocas ornamentales y dispositivo para su puesta en práctica", cuyo uso aparece explícito en el propio enunciado de la invención. El procedimiento reivindicado consiste esencialmente en la inmersión o ducha de las placas de roca en una disolución de un reductor fuerte, contenido en una cuba cerrada, manteniendo controlados y en sus valores óptimos a los parámetros de la reacción (pH, potencial redox) mediante adiciones automáticas, alternativas, de basificantes o reductores. El dispositivo para la puesta en práctica del procedimiento, comprende en las dos modalidades de tratamiento, una cuba cerrada con tapa amovible y provista de un agitador, un equipo de filtrado para la separación de sales decantadas y fragmentos de placa, y sondas de medición de los parámetros que, actuando sobre correspondientes electroválvulas, dosifican las aportaciones de las disoluciones correctoras para mantener en sus valores óptimos los parámetros de la reacción.
Description
Procedimiento de coloración sin pigmentos y
homogeneización cromática de rocas ornamentales, y dispositivo para
su puesta en práctica.
El objeto al cual se refiere la invención que se
protege en esta Patente, consiste en un "Procedimiento de
coloración sin pigmentos y homogeneización cromática de rocas
ornamentales, y dispositivo para su puesta en práctica".
A tenor de lo dispuesto en el Artículo
8-b) del "Reglamento para la ejecución de la ley
de Patentes", esta solicitud comprende Reivindicaciones
independientes para el procedimiento y para el dispositivo
especialmente concebido para su puesta en práctica, ya que unas y
otras "responden a la unidad de invención prevista en el Artículo
24 de la Ley y están en congruencia con lo expresado en el título de
la invención".
Por lo que respecta a la doble finalidad del
procedimiento reivindicado (coloración sin pigmentos y
homogeneización cromática), puede precisarse que una y otra se
practican simultáneamente, ya que ambas responden a un mismo
proceso químico, y es por ello por lo que se incluyen en una misma
solicitud de registro.
La utilización de determinadas rocas
ornamentales (singularmente, mármoles) como material de
revestimiento decorativo, en aplacados de los paramentos de muros,
fachadas y, en general, de superficies relativamente extensas,
obliga a valorar como una exigencia estética tanto su cromatismo
como la uniformidad de este.
En efecto, la aparición de tonalidades
estéticamente indeseadas en placas procedentes no solamente de la
misma cantera sino incluso del mismo bloque o de la misma placa, o
la falta de uniformidad de dichas tonalidades, aun cuando sean
estas estéticamente aceptables, constituyen características
cromáticas que dificultan o impiden la comercialización de los
materiales en los que se manifiestan, con la consiguiente pérdida
parcial o total de su valor.
La trascendencia económica de las imperfecciones
cromáticas, ha movido a la búsqueda de soluciones correctoras de
las mismas que, en el actual estado de la técnica, han consistido
en la aplicación de pigmentos en baños de inmersión de las placas:
pero estas actuaciones no son siempre técnicamente aplicables ni
plenamente eficaces.
La finalidad de la invención que constituye el
objeto de esta Patente consiste en la superación de las
imperfecciones cromáticas naturales de las placas de rocas
ornamentales, sin la aplicación de pigmentos, no siempre viable o
eficaz, habiendo sido proyectado el procedimiento reivindicado
atendiendo a dicho objetivo prioritario y completado con el diseño
del dispositivo especialmente concebido para la puesta en práctica
de dicho procedimiento.
La esencialidad del procedimiento que es el
objeto de la Patente, se centra en la modificación del estado de
oxidación de los metales de transición colorantes (principalmente
el hierro), tratando la superficie de las placas con reactivos
líquidos adecuados, bien por inmersión o por ducha.
Para determinar el reactivo más eficaz en el
tratamiento, se consideraron y ensayaron extensamente tres
posibilidades:
- a)
- - Reactivos complejantes: Con su aplicación se pretendía encerrar en su estructura al hierro para impedir que diera su coloración a las placas, formando para evitarlo compuestos incoloros.
Se ensayaron soluciones saturadas de fluoruros
sódico y cálcico, fosfato amónico, citrato sódico y otros, sin
obtener variaciones sustanciales en la coloración de las muestras,
por lo que fueron desechados estos reactivos.
- b)
- - Reactivos oxidantes: Se ensayaron disoluciones de dicromato potásico, agua oxigenada, monopersulfato de potasio, peróxido de sodio y otros, sin resultados plenamente satisfactorios.
- c)
- - Reactivos reductores: Se ensayaron disoluciones de hipofosfito sódico, hidroxilamnina clorhidrato, azida sódica y ditionito de sodio (Na_{2}S_{2}O_{4}), siendo este último el que dio resultados satisfactorios.
Una vez determinado el reactivo reductor fuerte
utilizable preferentemente en el procedimiento reivindicado, se
procedió a ensayar las magnitudes de los parámetros que intervienen
en la reacción y la condicionan, a fin de optimizar sus valores en
orden a la eficacia del tratamiento, con los siguientes
resultados:
- \ding{226}
- Concentración del reductor: La disolución saturada de ditionito de sodio, corresponde a 303 gramos/litro. Sin embargo, por razones de economía se ensayó la eficacia de soluciones de menor concentración de reactivo, comprobando que la concentración mínima eficaz correspondía a 50 grs./litro, siendo esta por tanto, la de utilización en el procedimiento reivindicado.
- \ding{226}
- pH del medio: Con todo el intervalo de valores del pH superiores a 7, se obtiene homogeneización cromática, siendo el valor pH = 7 muy efectivo para la decoloración.
- \ding{226}
- Potencial redox: El valor óptimo del potencial redox, para la decoloración a pH = 7, se sitúa en el entorno de los -630 mV.
En cuanto a la aplicación industrial del
procedimiento, ha de tenerse en cuenta a los efectos del pulido de
las placas, que la penetración del tratamiento en la superficie no
supera los 2 mm. y que ataca las resinas utilizadas en el pulido,
por lo que dicha aplicación ha de hacerse antes del pulido de las
placas y después de su calibrado, para poder comprobar que no se
han producido desgastes superficiales superiores a los 2 mm. en
dicha operación de pulido.
Para complementar la descripción de la invención
y facilitar la interpretación de las características estructurales
y funcionales del dispositivo especialmente concebido para la
puesta en práctica del procedimiento reivindicado, se acompaña como
Figura 1 un esquema del mismo, en el cual puede apreciarse la
disposición relativa de los distintos elementos que lo componen,
para el tratamiento de las placas por inmersión, mientras que en la
Figura 2 se esquematiza el dispositivo para el tratamiento por
ducha.
Para mostrar con claridad la naturaleza y el
alcance de la aplicación ventajosa del "Procedimiento de
coloración sin pigmentos y homogeneización cromática de rocas
ornamentales y dispositivo para su puesta en práctica" que
constituye el objeto de la invención, se describen seguidamente las
operaciones que componen el procedimiento y su secuencia, así como
la estructura y la composición de los dispositivos para su puesta
en práctica, haciendo referencia a sus esquemas respectivos que,
por representar una realización preferente de dichos dispositivos,
con carácter informativo, deben considerarse en su sentido más
amplio y no como limitadores de la aplicación y el contenido de la
invención.
El procedimiento se desarrolla mediante las
siguientes operaciones, realizadas con la misma secuencia con que
se describen:
- \ding{226}
- Calibrado de las placas de roca ornamental.
- \ding{226}
- Dosificación a la concentración de 50 gr/litro de la disolución acuosa del reductor (ditionito sódico) e introducción de la misma en una cuba cerrada para evitar su oxidación por la atmósfera.
- \ding{226}
- Inmersión de las placas en la disolución contenida en la cuba, o alternativamente, ducha de las mismas con dicha solución.
- \ding{226}
- Control automático permanente de los valores óptimos de los parámetros que intervienen en la reacción y la condicionan: pH = 7 y potencial redox (Eh), en el entorno de -630 mV.
- \ding{226}
- Corrección automática de las desviaciones que puedan producirse en los valores óptimos de dichos parámetros, mediante adición alternativa controlada de disoluciones de basificación (sosa cáustica) o de reducción (ditionito sódico).
- \ding{226}
- Extracción de la balsa y secado de las placas.
- \ding{226}
- Pulido de las mismas y comprobación mediante nuevo calibrado que la reducción de su espesor en dicha operación ha sido inferior a 2 mm.
- \ding{226}
- Resinado de las placas para su acabado y para la fijación de los compuestos de hierro a fin de evitar la reversión de las reacciones con el tiempo.
En cuanto al dispositivo para la puesta en
práctica del procedimiento, su estructura se compone en cualquiera
de las dos modalidades de tratamiento alternativas (inmersión o
ducha), de los siguientes elementos:
- \ding{226}
- Una cuba (1) de dimensiones adecuadas y de material resistente a la reducción fuerte, cerrada superiormente con tapa amovible y provista de:
- -
- Un agitador (2) para homogeneizar la disolución contenida en la cuba y para facilitar el arrastre del poso.
- -
- Un equipo de filtrado (3) de la disolución, para la retención y retirada de las sales producidas en las reacciones de reducción (mayoritariamente, sulfatos de sodio) que tienden a precipitar en el fondo de la cuba, así como fragmentos que puedan desprenderse de las placas.
- -
- Sondas de medición del pH (4) y del potencial redox Eh (5).
- -
- Circuitos de mando de sendas electroválvulas (6)-(7) desde los equipos de medición de pH y Eh respectivamente, para la dosificación correctora automática de las disoluciones de basificación o reducción.
Claims (4)
1. Procedimiento de coloración sin pigmentos y
homogeneización cromática de rocas ornamentales,
caracterizado porque consiste en la modificación del estado
de oxidación de los metales de transición colorantes,
principalmente el hierro, tratando en baños de inmersión o ducha la
superficie de las placas con reductores fuertes, preferentemente
ditionito de sodio (Na_{2}S_{2}O_{4}), que producen cambios
de coloración sustanciales en las superficies tratadas.
2. Procedimiento de coloración sin pigmentos y
homogeneización cromática de rocas ornamentales, según la
Reivindicación 1ª, caracterizado porque las magnitudes
preferentes de los parámetros que intervienen en la reacción,
son:
- \ding{226}
- Disolución de ditionito de sodio a la concentración de 50 gramos/litro.
- \ding{226}
- pH = 7, para homogeneización cromática.
- \ding{226}
- Potencial redox inicial en el entorno de -630 mV.
3. Procedimiento de coloración sin pigmentos y
homogeneización cromática de rocas ornamentales, según las
Reivindicaciones precedentes, caracterizado porque su
aplicación se desarrolla mediante las siguientes operaciones,
realizadas con la misma secuencia con que se describen:
- \ding{226}
- Calibrado de las placas de roca ornamental.
- \ding{226}
- Dosificación a la concentración de 50 gr/litro de la disolución acuosa del reductor (ditionito sódico) e introducción de la misma en una cuba cerrada para evitar su oxidación por la atmósfera.
- \ding{226}
- Inmersión de las placas en la disolución contenida en la cuba, o alternativamente, ducha de las mismas con dicha solución.
- \ding{226}
- Control automático permanente de los valores óptimos de los parámetros que intervienen en la reacción y la condicionan: pH = 7 y potencial redox (Eh), en el entorno de -630 mV.
- \ding{226}
- Corrección automática de las desviaciones que puedan producirse en los valores óptimos de dichos parámetros, mediante adición alternativa controlada de disoluciones de basificación (sosa cáustica) o de reducción (ditionito sódico).
- \ding{226}
- Extracción de la balsa y secado de las placas.
- \ding{226}
- Pulido de las mismas y comprobación mediante nuevo calibrado que la reducción de su espesor en dicha operación ha sido inferior a 2 mm.
- \ding{226}
- Resinado de las placas para su acabado y para la fijación de los compuestos de hierro a fin de evitar la reversión de las reacciones con el tiempo.
4. Dispositivo para la puesta en práctica del
procedimiento descrito en las Reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque su estructura se compone en cualquiera
de las dos modalidades de tratamiento alternativas (inmersión o
ducha) de los siguientes elementos:
- \ding{226}
- Una cuba (1) de dimensiones adecuadas y de material resistente a la reducción fuerte, cerrada superiormente con tapa amovible y provista de:
- \ding{226}
- Un agitador (2) para homogeneizar la disolución contenida en la cuba.
- \ding{226}
- Un equipo de filtrado (3) de la disolución, para la retención y retirada de las sales producidas en las reacciones de reducción (mayoritariamente, sulfatos de sodio) que tienden a precipitar en el fondo de la cuba, así como fragmentos que puedan desprenderse de las placas.
- \ding{226}
- Sondas de medición del pH (4) y del potencial redox Eh (5).
- \ding{226}
- Circuitos de mando de sendas electroválvulas (6)-(7) desde los equipos de medición de pH y Eh respectivamente, para la dosificación correctora automática de las disoluciones de basificación o reducción.
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3494715A (en) * | 1965-12-30 | 1970-02-10 | Gaf Corp | Method of coloring naturally occurring porous stone |
| FR2439627A1 (fr) * | 1978-10-23 | 1980-05-23 | Rech Geolog Miniere | Procede de coloration artificielle de materiaux a texture fissuree |
| US4430091A (en) * | 1982-05-19 | 1984-02-07 | Clemens Streck | Oxidation base dye composition and method of dyeing therewith |
| US6045859A (en) * | 1995-12-12 | 2000-04-04 | Bk Giulini Chemie Gmbh & Co. Ohg | Method for the coloring of ceramic surfaces |
| ES2186498A1 (es) * | 2000-11-07 | 2003-05-01 | Univ Alicante | Procedimiento para colorear un material petreo poroso. |
-
2005
- 2005-10-27 ES ES200502615A patent/ES2275430B1/es not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| HAIPENG WANG y col. "{}A kinetic model of the 'Fe 2+ oxidisation' process for colour enhancement in natural marble". Materials Chemistry and Physics" (2004). Vol 86, páginas 51-58. * |
| HAIPENG WANG y col. "A kinetic model of the 'Fe 2+ oxidisation' process for colour enhancement in natural marble". Materials Chemistry and Physics" (2004). Vol 86, pßginas 51-58. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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