ITFI20070094A1 - Lastre di materiale lapideo resistenti all'usura, alla corrosione causata dagli acidi ed all'azione macchiante esercitata dalle sostanze grasse. - Google Patents

Lastre di materiale lapideo resistenti all'usura, alla corrosione causata dagli acidi ed all'azione macchiante esercitata dalle sostanze grasse. Download PDF

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ITFI20070094A1
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reaction chamber
film
sccm
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Luciano Babbini
Agostino Riccardo D
Vietro Nicoletta De
Francesco Fracassi
Maurizio Ribolini
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Lapidei Nantech S R L
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Description

Domanda di Brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:
Lastre di materiale lapideo resistenti all’usura, alla corrosione causata dagli acidi ed all’azione macchiante esercitata dalle sostanze grasse.
Campo dell’invenzione
La presente invenzione si inserisce nel campo dei processi finalizzati alla, protezione dall’usura di tipo meccanico, dalla corrosione e dalle macchie grasse di superfici lapidee piane.
Stato dell’arte
E’ noto, particolarmente nel settore tecnico dell’edilizia, il sempre più diffuso utilizzo di materiali lapidei, quali marmi e graniti, per applicazioni funzionali come, ad esempio, piani per cucina, finitura di sanitari, parti importanti di arredo di interni e della parte esterna di un edificio.
E’ anche noto che l’utilizzo di tali materiali, di grande pregio ed effetto estetico, è sostanzialmente limitato dall’usura e dalla corrosione cui gli stessi sono soggetti nel tempo. I materiali lapidei, infatti, si deteriorano nel tempo per svariate cause, quali:
- l’usura. Nel caso di pavimenti o di selciati, ad esempio, l’azione di polveri abrasive, del camminamento e/o dello strisciamento provoca la consunzione delle superfici lapidee;
- la corrosione causata dagli agenti atmosferici e/o dal contatto con sostanze acide corrosive: si, pensi, ad esempio, al succo di limone, tipica sostanza con cui il materiale lapideo può venire in contatto, allorché utilizzato come rivestimento dei piani da cucina;
- l’azione macchiante esercitata dalle sostanze grasse, i materiali lapidei, infatti, sono estremamente porosi e, quindi, assorbono in modo irreversibile le sostanze liquide grasse (esempio: olio di oliva) con cui entrano in contatto.
E’ noto, inoltre, che la superficie dei materiali lapidei viene sottoposta a trattamenti di finitura meccanica come, ad esempio, le cosiddette levigatura/lucidatura/fiammatura e simili e/o ad applicazione di strati di materiale sintetico sulla superficie finita, al fine di prolungare la vita utile degli stessi. Queste tecniche, tuttavia, hanno sempre fornito risultati scarsamente soddisfacenti, particolarmente per quanto riguarda la conservazione nel tempo dell’aspetto e delle caratteristiche funzionali del prodotto finito.
La deposizione via plasma di film sottili, generalmente indicata con l’acronimo PE-CVD (Plasma Enhanced - Chemical Vapour Deposition) e sostanzialmente consistente nell’utilizzo di un cosiddetto plasma freddo per il deposito, in condizioni di vuoto, di un film sottile sulla superficie del substrato da ricoprire, ed il trattamento plasmochimico (innesto di gruppi funzionali, reticolazione e/o ablazione), si sono rivelate tecnologie estremamente versatili per cambiare le caratteristiche superficiali di materiali convenzionali, conferendo loro prestazioni e proprietà particolari.
Nella domanda di brevetto MI2005A1672 sono descritte lastre lapidee piane protette da un film trasparente a composizione chimica SiyOxdepositato per via plasmochimica, utilizzando come precursore l’esametildisilossano (HMDSO) in miscela con argon.
Il materiale lapideo, ottenuto con il suddetto metodo, ha mostrato una buona capacità di resistenza all’usura di tipo meccanico ed agli agenti acidi corrosivi, ma, scarsa durata nel tempo: dopo un mese dal trattamento plasmochimico, infatti, si registra lo sgretolamento delle lastre di materiale lapideo, esposte all’azione degli agenti atmosferici (pioggia, vento, etc.), che, pertanto, risultano nuovamente vulnerabili agli attacchi degli agenti corrosivi da cui si intendeva proteggerle. Questo fenomeno, probabilmente, può essere dovuto all’azione sgretolante esercitata dall’acqua nei confronti del marmo, data la natura carbonatica e porosa del materiale lapideo considerato. L’acqua, infatti, penetra all’interno delle porosità del marmo e lo trasforma essenzialmente in bicarbonato di calcio solubile. Un rivestimento protettivo della superficie del substrato in questione, quindi, deve essere in grado coprire i pori dello stesso. I film a composizione SiyOxdepositati via plasma, notoriamente crescono sulla superficie dei materiali su cui vengono depositati seguendone la morfologia e quindi non ne otturano eventuali pori. L’acqua, perciò, penetra attraverso il film e sgretola il substrato.
Alla luce di quanto detto sopra, dunque, è evidente la necessità di realizzare un rivestimento protettivo compatto della superficie dei materiali lapidei, in modo da eliminare la porosità del substrato, la cui efficienza resti inalterata nel tempo il più a lungo possibile. Questo risultato è stato raggiunto, seguendo le modalità operative di seguito descritte, realizzando un trattamento plasmochimico reticolante, compattante ed indurente della superficie del film, a composizione chimica SiOx, depositato via plasma. Nella presente invenzione, inoltre, il rivestimento protettivo viene depositato usando come precursore il tetraetossisilano (TEOS) che, in miscela con ossigeno ed argon, consente di originare film organosilanici (SiOx) già di per se più duri e compatti degli analoghi ottenuti alimentando il plasma con miscele a base di ossigeno ed esametildisilossano (HMDSO), come descritto nella domanda sopra citata.
Breve descrizione delle figure
La Fig. 1 mostra in modo schematico un reattore plasmochimico per il trattamento delle superfici lapidee piane secondo l'invenzione.
La Fig. 2 mostra schematicamente la sezione di una lastra piana di materiale lapideo protetta, secondo la presente invenzione.
Descrizione dettagliata dell'invenzione:
La presente invenzione consente di proteggere, a lungo nel tempo, la superficie dei materiali lapidei dall’usura di tipo meccanico, dall’azione corrosiva causata dalle sostanze acide e dalle macchie dovute al contatto con le sostanze grasse. Questi risultati sono ottenuti mediante deposizione di un film, duro e compatto, a composizione chimica SiyOx, sulla superficie di lastre piane di marmo, mediante l'impiego di plasmi freddi alimentati da miscele di.tetraetossisilano (TEOS), ossigeno ed argon. Il suddetto film, inoltre, è perfettamente trasparente e non altera, perciò, le proprietà estetiche del marmo su cui viene depositato.
Con riferimento alle allegate figure, nel seguito si identificherà, per semplicità di descrizione, un elemento lapideo piano con il generico termine di “lastra", senza specifico riferimento all’uso che si fa di tale termine nel settore tecnico di riferimento.
Per materiale lapideo, secondo la presente invenzione, si intendono i materiali in pietra, quali graniti e marmi, normalmente utilizzati in edilizia.
Il materiale di ricopertura, depositato per via plasmochimica, è essenzialmente costituito da un film di composizione chimica SiyOx, in cui:
y è compreso fra 0.95 e 1.15;
x è compreso fra 2.05 e 2.35.
Detto film, preferibilmente, ha uno spessore compreso fra 1 e 5 μm , al fine di ottenere elevate proprietà di resistenza all’attacco acido, alle macchie grasse ed all’usura di tipo meccanico.
Il substrato di applicazione ha normalmente spessore compreso fra 0.5 ed 3 cm.
Come illustrato in figura 1, il reattore plasmochimico 100 impiegato per il trattamento plasmochimico di lastre 10 è, sostanzialmente, costituito da un’unica camera 110 di reazione, collegata alle apparecchiature di alimentazione e di controllo, quali:
dispositivi 120 di formazione del vuoto
sistema di lettura della pressione all’interno della camera di reazione 130
generatore di radio frequenza (RF, 13.56 MHz) 140
matching network 150;
dispositivi 160 di alimentazione di reagenti allo stato gassoso o di vapore alla camera di reazione 110;
un elettrodo piano 170, collegato al generatore di radio frequenza, disposto all’interno della camera di reazione 110;
un elettrodo 180 (ground), piano, disposto all’interno della camera di reazione 110, sul quale viene posato l’elemento in materiale lapideo da ricoprire.
Se desiderato o preferito anziché un impianto costituito da un’unica camera di reazione operante in modo discontinuo come sopra descritto, si può utilizzare un impianto che preveda quattro distinte camere in cui il processo può essere realizzato in modo continuo.
Detto impianto prevederà quindi
- una camera per il pre-trattamento delle lastre di marmo;
- una camera per la deposizione plasmochimica del film di composizione chimica SiyOx;
- una camera per il trattamento di reticolazione del film di composizione chimica SiyOx;
- una camera di scarico delle lastre finite.
Le relative apparecchiature ausiliarie saranno, in questo caso, adattate alla configurazione ingrandita del’impianto, mentre resteranno inalterati i range relativi ai valori dei parametri di lavoro qui di seguito riportati. Secondo l’invenzione il processo per la preparazione di materiale lapideo superficialmente protetto prevede le seguenti fasi:
- predisposizione di una lastra 10 di materiale lapideo con superficie finita, pulita, lavata e sgrassata;
- introduzione della lastra 10 della camera di reazionel 10;
- formazione di un vuoto di processo nella camera di reazione 110;
- esecuzione, all’interno della camera di reazione 110, di una fase di pre-trattamento (etching) della superficie della lastra da ricoprire;
- formazione di un vuoto di processo nella camera di reazione 110;
- immissione contemporanea dei reagenti nella camera di reazione ed accensione del plasma;
- deposizione plasmochimica per un programmato intervallo di tempo; - formazione di un vuoto di processo nella camera di reazione 110;
- trattamento (reticolazione) in plasma di argon del film depositato;
- spegnimento dei sistemi di pompaggio ed ingresso di aria;
- estrazione della lastra finita.
Secondo forme preferite di attuazione del procedimento, si prevede che:
a) la fase di pre-trattamento della superficie della lastra 10 è effettuata nelle seguenti condizioni sperimentali:
- pressione compresa tra 1 e 10<-3>torr;
- potenza (13.56 MHz) compresa fra 0.06 e 1.00 W/cm<2>;
- flusso di argon compreso tra 10 e 400 sccm (standard cubic centimeters per minute),
- tempo di trattamento compreso tra 2 e 20 minuti.
b) La fase di deposizione del film di composizione chimica SiyOx, sulla superficie della lastra 10, è effettuata nelle seguenti condizioni sperimentali:
- pressione compresa tra 1 e 10<-3>torr;
- potenza (13.56 MHz) compresa tra 0.3 e 1 .9 W/cm<2>;
- flussi dei gas di alimentazione del plasma:
tetraetossisilano (TEOS) compreso tra 3 e 300 sccm,
ossigeno compreso tra 80 e 1200 sccm
argon compreso tra 50 e 700 sccm.
Il tempo di deposizione plasmochimica varia in relazione alle caratteristiche che si desiderano ottenere per il prodotto finito e, quindi, allo spessore del rivestimento protettivo da depositare. Si prevede, in particolare, un tempo compreso fra 10 e 60 minuti per il deposito fino a 3 μm di film di composizione chimica SiyOx,
c) Il trattamento plasmochimico reticolante del film di composizione chimica SiyOxè effettuato nelle seguenti condizioni sperimentali:.
- pressione compresa tra 1 e 10<-3>torr;
- potenza (13.56 MHz) compresa fra 0.035 e 1.6 W/cm<2>;
- flusso di argon compreso tra 10 e 400 sccm (standard cubic -centimeters per minute),
- tempo di trattamento compreso tra 1 e 10 minuti.
Prove sperimentali descritte nel seguito hanno comprovato che la superficie dei materiali lapidei, rivestiti con il film protettivo descritto, offre una notevole resistenza all’usura di tipo meccanico, alla corrosione causata dagli acidi ed alle macchie grasse che perdura per lunghi periodi di tempo. I rivestimenti in questione, inoltre, sono perfettamente trasparenti e quindi non alterano le caratteristiche ornamentali del materiale lapideo trattato.
ESEMPIO 1: TEST DI RESISTENZA A LUNGO TERMINE: PROVE DI SGRETOLAMENTO IN ACQUA
L’acqua può sicuramente essere considerata la principale causa di sgretolamento dei materiali lapidei. La struttura notevolmente porosa di questi substrati, infatti, favorisce l’ingresso di acqua che trasforma il marmo in carbonato solubile.
Una parte di superficie di un campione di lastra di materiale lapideo bianco è stata protetta con nastro adesivo speciale. Il campione così ottenuto è stato superficialmente modificato, nel reattore plasmochimico, nelle seguenti condizioni sperimentali:
Pre-trattamento
Pressione = 10<-2>torr
Potenza = 20 W
Ar = 20 sccm
Tempo di trattamento = 5 minuti
Deposizione plasmochimica
Pressione: 10<-2>torr
Potenza = 250 W
Ar = 44 sccm
O2= 90 sccm
TEOS = 4 sccm
Tempo di deposizione = 30 minuti (spessore del film depositato = 3 μm) Trattamento (Reticolazione)
Pressione: 10<-2>torr
Potenza = 50 W
Ar = 40 sccm
Tempo di trattamento = 3 minuti
Al termine del procedimento, dopo aver asportato il nastro di protezione, si è ricoperto il campione lapideo di acqua per 3 ore. Trascorso questo periodo di tempo, è stato appurato che l’acqua bagna molto di più la superficie del campione non trattata (la striscia, dove precedentemente era stato posto il nastro adesivo, appare più “lucente”) della parte di superficie modificata pervia plasmochimica. Successivamente, quindi, si è passati a valutare la resistenza nel tempo, in condizioni reali, dei rivestimenti protettivi depositati nelle condizioni sperimentali succitate. Nello specifico, ì campioni di materiale lapideo, ottenuti seguendo la procedura sperimentale appena descritta, sono stati esposti agli agenti atmosferici (pioggia, vento, etc.) per 3 mesi. Trascorso tale periodo di tempo, sono state realizzate osservazioni al microscopio elettronico della superficie dei campioni lapidei che hanno permesso di escludere sia la presenza di zone di sgretolamento del substrato, sia crepe e/o zone di distacco del film dalla superficie del materiale lapideo in esame, così come qualsiasi altra forma di alterazione del rivestimento protettivo.
ESEMPIO 2: VALUTAZIONE DELL’IRIDESCENZA E DELLA TRASPARENZA
Una lastra di materiale lapideo bianco è stata superficialmente modificata nelle seguenti condizioni sperimentali:
Pre-trattamento
Pressione = 10<-2>torr
Potenza = 20 W
Ar = 20 sccm
Tempo di trattamento = 5 minuti
Deposizione plasmochimica
Pressione: 10<-2>torr
Potenza = 250 W
Ar = 44 sccm
O2= 90 sccm
TEOS = 4 sccm
Tempo di deposizione = 30 minuti (spessore del film depositato = 3 μm) Trattamento (Reticolazione)
Pressione: 10<-2>torr
Potenza = 50 W
Ar = 40 sccm
Tempo di trattamento = 3 minuti
Alla fine del trattamento plasmochimico, il film depositato sulla superficie del campione lapideo risultava rispondente alla necessità di non iridescenza, oltre che di trasparenza, richieste per le applicazioni previste.
ESEMPIO 3: TEST DI CORROSIONE: VALUTAZIONE DELLA RESISTENZA AL SUCCO DI LIMONE
Come è noto, nulla è più corrosivo, per un piano da cucina in materiale lapideo, del succo di limone. Tale test, quindi, è sicuramente discriminante per giudicare la resistenza agli acidi della superficie del materiale in questione.
Una lastra di materiale lapideo è stato modificata per via plasmochimica nelle seguenti condizioni sperimentali:
Pre-trattamento
Pressione = 10<-2>torr
Potenza = 20 W
Ar = 20 sccm
Tempo di trattamento = 5 minuti
Deposizione plasmochimica
Pressione: 10<-2>torr
Potenza = 250 W
Ar = 44 sccm
O2= 90 sccm
TEOS = 4 sccm
Tempo di deposizione = 30 minuti (spessore del film depositato = 3 μm ) Trattamento (Reticolazione)
Pressione: 10<-2>torr
Potenza = 50 W
Ar = 40 sccm
Tempo di trattamento = 3 minuti
Sulla superficie del succitato campione, è stata deposta una goccia di succo di limone. Dopo 30 minuti di contatto, la superficie del campione in esame è stata sciacquata con acqua ed asciugata. Al termine di queste operazioni non sono stati evidenziati segni di corrosione sulla superficie del substrato in esame. Il materiale lapideo tal quale, invece, risulta irrimediabilmente corroso dal succo di limone, dopo due secondi di contatto. Sulla base dei risultati sperimentali appena descritti, è stato possibile concludere che il film protettivo, depositato nelle condizioni sperimentali appena descritte, è in grado di garantire una sufficiente resistenza all’acidità (ad esempio per un piano-cucina, su cui l'intervento può essere realizzato in breve tempo) fino a 30 minuti. Presumibilmente, infine, film di maggiore spessore saranno in grado di proteggere per tempi più lunghi la superficie del marmo dalla corrosione causata dal succo di limone.
ESEMPIO 4: TEST DI RESISTENZA ALLE MACCHIE GRASSE:
VALUTAZIONE DELLA RESISTENZA ALL’OLIO DI OLIVA
Una lastra di materiale lapideo è stata modificata per via plasmochimica nelle seguenti condizioni sperimentali:
Pre-trattamento
Pressione = 10<-2>torr
Potenza = 20 W
Ar = 20 sccm
Tempo di trattamento = 5 minuti
Deposizione plasmochimica
Pressione: 10<-2>torr
Potenza = 250 W
Ar = 44 sccm
O2= 90 sccm
TEOS = 4 sccm
Tempo di deposizione = 30 minuti (spessore del film depositato = 3 μm) Trattamento (Reticolazione)
Pressione: 10<-2>torr
Potenza = 50 W
Ar = 40 sccm
Tempo di trattamento = 3 minuti
Sulla superficie del succitato campione, è stata deposta una goccia di olio di oliva. Dopo 30 minuti di contatto, la superficie del campione in esame è stata sciacquata con acqua ed asciugata. Al termine di queste operazioni, non sono rilevate macchie sulla superficie del substrato in esame. Il materiale lapideo tal quale, invece, risulta irrimediabilmente macchiato dall’olio di oliva, dopo due minuti di contatto. Sulla base dei risultati sperimentali appena descritti, è stato possibile concludere che il film protettivo, depositato nelle condizioni sperimentali appena descritte, è in grado di garantire una sufficiente resistenza alle macchie grasse (ad esempio per un piano-cucina, su cui l’intervento può essere realizzato in breve tempo) fino a 30 minuti. Presumibilmente, infine, film di maggiore spessore saranno in grado di proteggere per tempi più lunghi la superficie del marmo dall’azione macchiante esercitata dall’olio di oliva.
ESEMPIO 5: TEST DI USURA MECCANICA: ANALISI TRIBOLOGICA Alcuni campioni in lastra di materiale lapideo sono stati modificati per via plasmochimica nelle seguenti condizioni sperimentali:
Pre-trattamento
Pressione = 10<-2>torr
Potenza = 20 W
Ar = 20 sccm
Tempo di trattamento = 5 minuti
Deposizione plasmochimica
Pressione: 10<-2>torr
Potenza = 250 W
Ar = 44 sccm
O2= 90 sccm
TEOS = 4 sccm
Tempo di deposizione = 30 minuti (spessore del film depositato = 3 μm) Trattamento (Reticolazione)
Pressione: 10<-2>torr
Potenza = 50 W
Ar = 40 sccm
Tempo di trattamento = 3 minuti
I campioni così ottenuti sono stati successivamente sottoposti a prove tribologiche finalizzate alla determinazione del coefficiente di attrito, assunto come grandezza rappresentativa della durezza superficiale del substrato. Le prove effettuate hanno dimostrato che una lastra ricoperta con il rivestimento, depositato nelle condizioni sperimentali descritte, ha una durezza superficiale relativa maggiore di quella della superficie del materiale lapideo tal quale.
II procedimento descritto, dunque, consente di realizzare, in modo preciso, sicuro ed affidabile, elementi piani (lastre) di materiale lapideo (marmi e/o graniti) con superficie ricoperta da uno strato di protezione, duraturo nel tempo, che ne migliora le caratteristiche di resistenza superficiale agli acidi, alle sostanze grasse ed all’usura di tipo meccanico rendendone, senza alterarne le proprietà ornamentali. Le lastre di materiale lapideo, ottenute seguendo il suddetto procedimento, quindi, sono potenzialmente sfruttabili per svariati scopi funzionali.
Il procedimento in questione, inoltre, consente di ricoprire tutti i lati ed i bordi dell’elemento piano esposto al plasma.
Si prevede, infine, che il trattamento sia applicabile ad elementi piani la cui superficie sia stata finita con processi meccanici di tipo noto.

Claims (6)

  1. Rivendicazioni 1. Materiale lapideo comprendente uno strato superficiale duro e compatto e trasparente depositato per trattamento plasmochicmico utilizzando plasmi freddi alimentati da miscele di.tetraetossisilano, ossigeno ed argon.
  2. 2. Materiale lapideo secondo la rivendicazione 1 in cui detto materiale lapideo è un granito o un marmo.
  3. 3. Materiale lapideo secondo le rivendicazioni 1 e 2 in cui detto materiale è una lastra piana.
  4. 4. Materiale lapideo secondo la rivendicazione 3 in cui detto film ha essenzialmente composizione SiyOxin cui: y è compreso fra 0.95 e 1.15 e x è compreso fra 2.05 e 2.35.
  5. 5. Materiale lapideo secondo la rivendicazione 4 in cui detto film ha uno spessore compreso fra 1 e 5 μm. 6. Processo per la preparazione di un materiale lapideo secondo le rivendicazioni 1 - 6 in cui: - una lastra di materiale lapideo con superficie finita, pulita, lavata e sgrassata è introdotta nella camera di reazione del reattore nella quale viene praticato il vuoto; - la lastra è sottoposta ad una fase di pre-trattamento, etching, della superficie da ricoprire; - si ripristina il vuoto inizialmente presente nella camera di reazione; - si immettono contemporaneamente i reagenti nella camera di reazione e si accende il plasma; - si effettua la deposizione plasmochimica del film di SiyOxper un programmato intervallo di tempo; - si ripristina il vuoto nella camera di reazione; - si reticola in plasma di argon il film precedentemente depositato; - dopo lo spegnimento del reattore e l'immissione di aria nella camera di reazione si estrae la lastra finita. 7. Processo secondo la rivendicazione 6 in cui detta fase di pretrattamento è eseguita alle seguenti condizioni: - pressione compresa tra 1 e 10<-3>torr; - potenza 13.56 MHz compresa fra 0.06 e 1.00 W/cm<2>; - flusso di argon compreso tra 10 e 400 sccm; - tempo di trattamento compreso tra 2 e 20 minuti. 8. Processo secondo le rivendicazioni 6 e 7 in cui la fase di deposizione del film di composizione chimica SiyOx, è effettuata nelle seguenti condizioni sperimentali: - pressione compresa tra 1 e 10<-3>torr; - potenza 13.56 MHz compresa tra 0.3 e 1.9 W/cm<2> - flussi dei gas di alimentazione del plasma: - tetraetossisilano TEOS compreso tra 3 e 300 sccm, - ossigeno compreso tra 80 e 1200 sccm - argon compreso tra 50 e 700 sccm; 9. Processo secondo la rivendicazione 8 in cui il trattamento plasmochimico reticolante del film di composizione chimica SiyOxsia effettuato nelle seguenti condizioni sperimentali: - pressione compresa tra 1 e 10<-3>torr; - potenza (13.56 MHz) compresa fra 0.035 e 1.
  6. 6 W/cm<2>; - flusso di argon compreso tra 10 e 400 sccm; tempo di trattamento compreso tra 1 e 10 minuti. 10. Reattore plasmochimico per la realizzazione del processo secondo le rivendicazioni 6 - 9 comprendente: una camera di reazione, dispositivi di formazione del vuoto, un generatore di radio frequenza (RF, 13.56 MHz) 160, un matching network, dispositivi di alimentazione di reagenti allo stato gassoso o di vapore alla camera di reazione;un elettrodo piano, collegato al generatore di radio frequenza, disposto all'interno della camera di reazione ; un elettrodo ground, piano, disposto all'interno della camera di reazione sul quale viene posato l’elemento in materiale lapideo da ricoprire. 11. Reattore plasmochimico per la reaqzlizzazione del processo secondo le rivendicazioni 6 - 9 comprendente: - una camera per il p re-trattamento delle lastre di marmo; - una camera per la deposizione plasmochimica del film di composizione chimica SiyOx; - una camera per il trattamento di reticolazione del film di composizione chimica SiyOx; - una camera di scarico delle lastre finite; e le relative apparecchiature ausiliare come riportato nella rivendicazione 10. 12. Lastre in marmo o granito ricoperte da un film protettivo duro e compatto e trasparente depositato per trattamento plasmochìcmico utilizzando plasmi freddi alimentati da miscele di.tetraetossisìlano, ossigeno ed argon in cui la superficie della lastra è stata eventualmente rifinita con processi meccanici di tipo noto prima dell’applicazione di detto film protettivo.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2359054B1 (es) * 2008-11-17 2012-04-02 CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENT�?FICAS (CSIC) (Titular al 67%) Reactor de plasma.
ITFI20090192A1 (it) * 2009-09-03 2011-03-04 Luciano Babbini Pietre naturali ricoperte da uno strato protettivo, processo per la loro produzione e loro uso.
ES2358831B2 (es) * 2009-11-03 2011-11-24 Cosentino S.A.U. Sustrato de piedra natural recubierto y procedimiento de obtención.
ES2364783B1 (es) * 2010-03-01 2012-09-06 Asociacion De Investigacion De Industrias De La Construccion (Aidico)-Instituto Tecnologico De La Construccion Procedimiento de tratamientoo superficial de piedra natural, aglomerada y otros materiales inorgánicos mediante plasma a presión atmosférica.
US9980567B2 (en) 2012-01-31 2018-05-29 Prestige Film Technologies Directional and gas permeable clear protective covering for permanent installation on stone countertops
FR3025794A1 (fr) * 2014-09-15 2016-03-18 Lafarge Sa Beton revetu d'une couche de polymeres deposee par technologie plasma et son procede de fabrication
EP4058618A1 (en) * 2019-11-12 2022-09-21 Astro S.R.L. Machine for the surface processing of products through plasma deposition of thin layers of coating materials, and method for processing products through plasma

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20051672A1 (it) 2005-09-09 2007-03-10 Carrara Marble & Granite Import Export Srl Procedimento per l'applicazione di uno strato superficiale di protezione a materiali lapidei e relativo materiale lapideo con almeno una superficie coperta con detto strato superficiale
ITMI20060550A1 (it) * 2006-03-24 2007-09-25 Quarella Spa Manufatti in forma di marmette o lastre costituiti da agglomerati lapidei trattati in superficie mediante polimerizzazione a bassa temperatura di un film organico o inorganico
EP1946832A1 (en) * 2007-01-19 2008-07-23 Università Degli Studi Di Milano - Bicocca A processing method for surfaces of stone materials and composites

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