ITMO20090147A1

ITMO20090147A1 - PROCEDURE AND PLANT FOR THE TREATMENT OF NATURAL STONES ON FINISHED SURFACES

Info

Publication number: ITMO20090147A1
Application number: IT000147A
Authority: IT
Inventors: Angiolina Comotti; Bernardo Moltrasio; Luigi Pedrini; Piero Sozzani; Patrizia Valsesia
Original assignee: Luigi Pedrini
Priority date: 2009-05-28
Filing date: 2009-05-28
Publication date: 2010-11-29
Also published as: WO2010137054A1; WO2010137054A9

Description

PROCEDIMENTO ED IMPIANTO PER IL TRATTAMENTO DI PIETRE NATURALI SU SUPERFICI FINITE PROCEDURE AND PLANT FOR THE TREATMENT OF NATURAL STONES ON FINISHED SURFACES

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Campo di applicazione Field of application

La presente invenzione concerne: un procedimento per il trattamento di superfici finite di pietre naturali, ossia un nuovo procedimento per rendere le superfici di pietre lavorate con maggiore idrofobicità, cioè ridurre al minimo la bagnabilità ed assorbimento d'acqua od altri liquidi nelle superfici, cioè di ridurre gli effetti di macchiabilità delle superfici delle pietre naturali. Essendo previsto un impianto specifico per l'applicazione del metodo descritto. The present invention relates to: a process for the treatment of finished surfaces of natural stones, i.e. a new process to make the surfaces of processed stones with greater hydrophobicity, i.e. to minimize the wettability and absorption of water or other liquids in the surfaces, i.e. to reduce the staining effects of natural stone surfaces. A specific plant is provided for the application of the method described.

Arte nota Known art

Lo stato della tecnica comprende già l'impiego di trattamenti superficiali per ridurre l'idrofobicità e la macchiabilità delle superfici finite delle pietre naturali. II trattamento di tipo commerciale prevede la protezione della superficie con resine che penetrano la porosità naturale della superficie interessata, realizzando uno strato di resina di protezione del materiale naturale. Lo strato seppur sottile essendo di un materiale aggiunto, che non si combina con i costituenti la pietra, mantiene un suo spessore e, per quanto la ricerca ed i nuovi prodotti tendano a realizzare uno strato trasparente, qualsiasi tipo di resina col tempo ingiallisce per effetto della luminosità ambientale. Inoltre, le prove di idrofobicità e di macchiabilità con tali tipi di resine hanno dato risultati migliori della pietra naturale non trattata, ma l'assorbimento dell'acqua e delle macchie permane in modo significativo ed ancora inaccettabile se si desidera ottenere una superficie da impiegare in ambienti con facile bagnatura, imbrattamento o macchiabilità come gli ambienti di cucina. Inoltre, l'impiego delle resine, in particolar modo i monomeri epossidici, rendono l'applicazione e l'inquinamento ambientale che ne consegue un problema in più per il produttore, che si vede costretto a rispettare i sempre più rigidi parametri posti ad evitare l'inquinamento sul luogo di lavoro e nei pressi della fabbrica ove esse resine sono applicate. The state of the art already includes the use of surface treatments to reduce the hydrophobicity and stainability of the finished surfaces of natural stones. The commercial type treatment provides for the protection of the surface with resins that penetrate the natural porosity of the affected surface, creating a layer of resin to protect the natural material. The layer, albeit thin, being of an added material, which does not combine with the constituents of the stone, maintains its thickness and, although research and new products tend to create a transparent layer, any type of resin turns yellow over time due to the effect. of the ambient brightness. Furthermore, the hydrophobicity and stainability tests with these types of resins have given better results than untreated natural stone, but the absorption of water and stains remains significantly and still unacceptable if you want to obtain a surface to be used in environments with easy wetting, soiling or staining such as kitchen environments. Furthermore, the use of resins, in particular epoxy monomers, make the application and the resulting environmental pollution an additional problem for the manufacturer, who is forced to comply with the increasingly strict parameters set to avoid pollution in the workplace and near the factory where these resins are applied.

Nello stato della tecnica è noto anche il trattamento in superficie, per diminuire la macchiabilità dei materiali ad uso interno nelle costruzioni, che può essere effettuato con agente di trattamento una resina a base di polisilossani, modificata mediante la reazione di condensazione di composti tetraorganosilicici quali il tetrametossisilano ed il tetraetossisilano o TEOS, come descritto nel documento anteriore JP 2001064581 , in cui tale condensazione è ottenuta entro cinque giorni ed attivata di preferenza con un catalizzatore acido (es. acido solforico) od un catalizzatore basico (es. monoetanolammina) o metallico (es. ossido di dibutile di stagno). In the state of the art, surface treatment is also known, to reduce the stainability of materials for internal use in constructions, which can be carried out with a polysiloxane-based resin treatment agent, modified by the condensation reaction of tetraorganosilic compounds such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane or TEOS, as described in the prior document JP 2001064581, in which such condensation is obtained within five days and activated preferably with an acid catalyst (e.g. sulfuric acid) or a basic (e.g. monoethanolamine) or metal catalyst ( e.g. dibutyl tin oxide).

Un altro documento noto nella tecnica, RU 2211206, descrive l'uso di un agente idrofobizzante per le superfici delle pietre dei monumento da restaurare e conservare, che comprende un fluido organosilicico in soluzione di polidietilidrosilossano in tetraetossisilano (o TEOS) od anche una soluzione a base di silani-silossani. Another document known in the art, RU 2211206, describes the use of a hydrophobic agent for the surfaces of the stones of the monuments to be restored and preserved, which comprises an organosilic fluid in a solution of polydethylhydrosiloxane in tetraethoxysilane (or TEOS) or also a solution to base of silanes-siloxanes.

Peraltro, dalla tecnica è noto rivestire le superfici dei fabbricati con uno strato microstrutturale, descritto nel documento anteriore KR 20030069616, ottenuto mediante una soluzione a base di silice con aggiunta di ossido di titanio in una soluzione idroalcoolica di tetraetossisilano (o TEOS) in etanolo ed acqua, con un composto catalizzatore blando ed un legante inorganico, al fine di ottenere un miglioramento della resistenza superficiale senza emettere composti organici volatili. Moreover, it is known from the art to coat the surfaces of buildings with a microstructural layer, described in the prior document KR 20030069616, obtained by means of a solution based on silica with the addition of titanium oxide in a hydroalcoholic solution of tetraethoxysilane (or TEOS) in ethanol and water, with a mild catalyst compound and an inorganic binder, in order to obtain an improvement in the surface resistance without emitting volatile organic compounds.

Ciascuno dei documenti e metodi suddetti propone un impiego di composti organo-silicici per ottenere un miglioramento superficiale dei materiali interessati, tra cui in particolare possono essere comprese le pietre, senza per questo realizzare un insegnamento esaustivo per la protezione superficiale dall'acqua (idrofobicità) delle pietre o limitare od impedire la macchiabilità, rispetto all'uso commerciale di rivestire con resine le superfici da proteggere delle pietre. Each of the aforementioned documents and methods proposes the use of organo-silicic compounds to obtain a surface improvement of the materials concerned, among which in particular stones can be included, without thereby providing an exhaustive teaching for surface protection from water (hydrophobicity) of the stones or limit or prevent staining, compared to the commercial use of coating the surfaces to be protected of the stones with resins.

Nello stato della tecnica è, inoltre, noto un procedimento di impregnazione delle pietre naturali, dal documento EP 1853533, per consolidarle, migliorarne la resistenza meccanica, ridurne la porosità e rendere utilizzabili le pietre, già ridotte in lastre dello spessore utile all'impiego, che altrimenti non sarebbero durature con l'invecchiamento ed anche fragilità intrinseca della pietra utilizzata. L'impregnante, a base di silicato di sodio, potassio o sodio-potassio, viene introdotto in profondità nella struttura delle pietre naturali così da ridurre gli spazi tra i grani, le fessurazioni e le microporosità per una profondità fino ad anche 5 o 6 mm, su uno spessore d'uso della lastra di 15-25 mm, mediante il vuoto e successivamente consolidato con maturazione in ambiente controllato. Esso procedimento è commercialmente noto col nome di Soundstone®. Tuttavia, la superficie ottenuta e lucidata, nei modi usuali delle lastre in pietra, rimane con una significativa idroaffinità, tale da rendere scarsa l'idrofobicità delle superfici di pietre naturali trattate col metodo descritto. In the state of the art, a procedure for impregnating natural stones is also known, from document EP 1853533, to consolidate them, improve their mechanical strength, reduce their porosity and make the stones usable, already reduced into slabs of the thickness useful for use, which otherwise would not last with aging and also intrinsic fragility of the stone used. The impregnating agent, based on sodium, potassium or sodium-potassium silicate, is introduced deep into the structure of natural stones so as to reduce the spaces between the grains, cracks and microporosities for a depth of up to even 5 or 6 mm , on a thickness of use of the slab of 15-25 mm, by means of vacuum and subsequently consolidated with curing in a controlled environment. This process is commercially known under the name of Soundstone®. However, the surface obtained and polished, in the usual ways of the stone slabs, remains with a significant hydroaffinity, such as to make the hydrophobicity of the surfaces of natural stones treated with the described method poor.

Peraltro, la necessità di protezione superficiale delle pietre naturali nel loro impiego è reale, dovendo le stesse, se impiegate in ambienti tendenzialmente umidi e facili alla generazione di macchie come gli ambienti cucina, resistere alla presenza di liquidi, acqua soprattutto, e di evitare macchie permanenti se occasionalmente nell'uso esse siano macchiate con i prodotti d'uso quotidiano. I documenti anteriori più sopra descritti non suggeriscono una soluzione alla esigenza di maggiori e specifiche proprietà idrofobiche e con ridotta macchiabilità delle superfici delle pietre naturali e che nella tecnica per migliorare la idrofobicità è noto solo l'impiego delle resine protettive come descritto. Moreover, the need for surface protection of natural stones in their use is real, since they must resist the presence of liquids, especially water, and avoid stains if used in environments that tend to be humid and easy to generate stains such as kitchens. permanent if occasionally in use they are stained with the products of daily use. The prior documents described above do not suggest a solution to the need for greater and specific hydrophobic properties and with reduced stainability of the surfaces of natural stones and that in the art only the use of protective resins as described is known to improve hydrophobicity.

Tale stato della tecnica è suscettibile di notevoli perfezionamenti con riguardo alla possibilità di aumentare la idrofobicità e ridurre la macchiabilità delle superfici delle pietre naturali in modo semplice ed economico, nonché con resa industriale del procedimento accettabile, così da mantenere contenuti i costi di trattamento. This state of the art is susceptible of considerable improvements with regard to the possibility of increasing the hydrophobicity and reducing the stainability of the surfaces of natural stones in a simple and economical way, as well as with an acceptable industrial yield of the process, so as to keep treatment costs low.

Da quanto precede deriva la necessità della risoluzione del problema tecnico di trovare procedimento per aumentare l'idrofobicità delle pietre naturali nelle superfici lavorate, vantaggiosamente lucidate, così da realizzare la migliore qualità nelle pietre naturali che prima del trattamento presentavano una bassa o scarsa idrofobicità. From the foregoing derives the need to solve the technical problem of finding a procedure to increase the hydrophobicity of natural stones in the worked surfaces, advantageously polished, so as to achieve the best quality in natural stones that had low or poor hydrophobicity before treatment.

Un altro problema tecnico, collaterale al precedente, è la realizzazione di un procedimento per ridurre la macchiabilità delle pietre naturali, vantaggiosamente da ottenere in combinazione col trattamento precedente. Another technical problem, collateral to the previous one, is the realization of a procedure to reduce the stainability of natural stones, advantageously to be obtained in combination with the previous treatment.

Inoltre, e non come ultimo scopo è la ricerca di un procedimento per la applicazione del metodo ritrovato che risulti economico e con basso impatto ambientale, sia per i materiali impiegati nel procedimento, sia per il macchinario da utilizzare per la realizzazione dell'impianto. Furthermore, and not as a last aim, is the search for a procedure for the application of the found method which is economical and with low environmental impact, both for the materials used in the process and for the machinery to be used for the construction of the plant.

Un ulteriore e non ultimo scopo è quello di preordinare le fasi di attuazione del procedimento, con le macchine costituenti l'impianto industriale applicante il metodo, nella realizzazione di macchine semplici e di sicuro funzionamento, nonché economiche nella costruzione e nel funzionamento. A further and not least object is to pre-order the steps for carrying out the procedure, with the machines constituting the industrial plant applying the method, in the production of simple and safe machines, as well as economical in construction and operation.

Sommario dell'invenzione Summary of the invention

L'invenzione risolve il problema tecnico suddetto, adottando un procedimento per il trattamento di superici di pietre naturali, comprendente una impregnazione previa della pietra interessata mediante una soluzione silicatica a base di silicato di sodio, sodio-potassio o potassio, caratterizzato da ciò, che presenta le fasi di: The invention solves the aforementioned technical problem by adopting a process for treating natural stone surfaces, comprising a previous impregnation of the stone concerned by means of a silicate solution based on sodium, sodium-potassium or potassium silicate, characterized by this that presents the phases of:

- applicazione di una quantità predeterminata d'acqua per bagnare la superficie della pietra da trattare; - application of a predetermined quantity of water to wet the surface of the stone to be treated;

- distribuzione uniforme sulla superficie bagnata di una quantità predeterminata di reagente tetraetossisilano, o TEOS; - uniform distribution on the wet surface of a predetermined quantity of tetraethoxysilane reagent, or TEOS;

- condensazione del reagente sul silicato dell’impregnazione, con eliminazione degli atomi di sodio e potassio, in almeno uno strato superficiale esterno al silicato dell'impregnazione e sulla superficie della pietra, con evaporazione dell'alcool etilico sviluppato dalla reazione. - condensation of the reagent on the impregnation silicate, with the elimination of sodium and potassium atoms, in at least one external surface layer of the impregnation silicate and on the surface of the stone, with evaporation of the ethyl alcohol developed by the reaction.

Inoltre, vantaggiosamente, in una specifica forma il procedimento presenta la superficie da trattare preventivamente lavorata con impiego di acqua di raffreddamento degli utensili, così da rendere la fase di bagnatura con acqua una fase di asportazione dell'acqua in eccesso e di verifica della quantità d'acqua presente sulla superficie al valore predeterminato. La lavorazione preventiva è una lavorazione di lucidatura Furthermore, advantageously, in a specific form, the process has the surface to be treated previously worked with the use of cooling water from the tools, so as to make the wetting step with water a step for removing excess water and checking the quantity of water. water present on the surface at the predetermined value. Preventive processing is a polishing process

Più ancora in una realizzazione preferita, il procedimento presenta la quantità predeterminata di acqua e di reagente tetraetossisilano, o TEOS, rapportata al litotipo della pietra naturale in trattamento nella ragione di una unità di acqua e di due unità di reagente. In particolare la quantità predeterminata d'acqua è di 100 grammi ogni metro quadro di superficie in trattamento e la quantità predeterminata di reagente tetraetossisilano è di 200 grammi ogni metro quadro di superficie trattata. Still more in a preferred embodiment, the process has the predetermined quantity of water and tetraethoxysilane reagent, or TEOS, related to the lithotype of the natural stone being treated in the ratio of one unit of water and two units of reagent. In particular, the predetermined quantity of water is 100 grams per square meter of surface being treated and the predetermined quantity of tetraethoxysilane reagent is 200 grams per square meter of treated surface.

Vantaggiosamente, in una forma perfezionata dell'invenzione, il procedimento presenta la fase di condensazione del silicato e di evaporazione dell'alcool etilico suddivisa in due ulteriori fasi parziali: una prima di condensazione/evaporazione a temperatura ambiente ed una seconda con riscaldamento ad agevolare la condensazione e l’evaporazione dell'alcool etilico. Più specificamente, in una variante preferita la prima fase parziale è costituita dalla permanenza di un'ora della superficie trattata a temperatura ambiente in posizione orizzontale. In una ulteriore variante la seconda fase parziale è costituita dalla permanenza in un ambiente riscaldato per 30 minuti. Ed in una specifica applicazione il riscaldamento è effettuato alla temperatura di 60 gradi centigradi. Advantageously, in an improved form of the invention, the process presents the condensation phase of the silicate and evaporation of the ethyl alcohol divided into two further partial phases: a first of condensation / evaporation at room temperature and a second with heating to facilitate the condensation and evaporation of ethyl alcohol. More specifically, in a preferred variant the first partial phase is constituted by the permanence of the treated surface at room temperature in a horizontal position for one hour. In a further variant, the second partial phase consists of the stay in a heated environment for 30 minutes. And in a specific application the heating is carried out at a temperature of 60 degrees centigrade.

Un impianto per la applicazione del procedimento di trattamento delle superfici delle pietre comprende : A plant for the application of the stone surface treatment process includes:

- una stazione di bagnatura e/o di aspirazione e controllo della quantità d'acqua presente sulla superficie da trattare; - a wetting and / or suction station and control of the quantity of water present on the surface to be treated;

- una stazione di applicazione del reagente in modo uniforme e nella quantità predeterminata sulla superficie interessata al trattamento, subito a valle della stazione precedente; - a station for applying the reagent uniformly and in the predetermined quantity on the surface involved in the treatment, immediately downstream from the previous station;

- una stazione di condensazione/evaporazione subito a valle della stazione di applicazione del reagente. - a condensation / evaporation station immediately downstream of the reagent application station.

Vantaggiosamente, in una forma perfezionata dell'invenzione, l'impianto d'attuazione del procedimento presenta la stazione di bagnatura che comprende: getti di bagnatura eventuale della lastra; uno o più unità di rimozione od aspiratori dell'acqua superficiale in eccesso; almeno una bocca d'aspirazione dell'aria che lambisce la superficie della lastra, in pietra naturale. Più specificamente presenta la stazione di bagnatura che comprende in un condotto d'aspirazione della bocca d'aspirazione deH'aria un rilevatore d'umidità nell'ana aspirata. Advantageously, in an improved form of the invention, the system for carrying out the method has the wetting station which comprises: optional wetting jets of the plate; one or more units for removing or aspirating excess surface water; at least one air intake mouth that licks the surface of the slab, in natural stone. More specifically, it presents the wetting station which comprises in an aspiration duct of the air intake mouth a humidity detector in the aspirated anus.

In una ulteriore e vantaggiosa soluzione costruttiva, l'impianto presenta la stazione di applicazione del reagente che comprende come apparato distributore del reagente un rullo dotato di superficie assorbente e che rilascia il reagente in contatto con la superficie su cui è posizionato e rotante con asse trasversale alla direzione del moto delle lastre in trattamento. In a further and advantageous constructive solution, the plant has the reagent application station which comprises as a reagent dispensing apparatus a roller with an absorbent surface and which releases the reagent in contact with the surface on which it is positioned and rotating with a transverse axis to the direction of motion of the slabs being treated.

Infine, vantaggiosamente, in una soluzione preferita l'impianto d'attuazione del metodo presenta nella stazione di condensazione/evaporazione un magazzino elevatore entro un ambiente chiuso, suddiviso in due ambienti, ed in cui nel primo ambiente è presente un elevatore ascendente, di presa e sollevamento di ciascuna lastra; nella seconda parte è presente un elevatore discendente, di presa e abbassamento di ciascuna lastra; un carrello trasbordatore provvede a trasferire le lastre tra le sommità dei due elevatori. Ed in una ulteriore e preferita forma d'attuazione nella stazione di condensazione/evaporazione è presente un dispositivo ad aria riscaldata per il riscaldamento di una zona della stazione medesima in cui le lastre sono condotte e mantenute in essa zona per il tempo necessario alla fase di riscaldamento prevista dal procedimento. Finally, advantageously, in a preferred solution, the system for implementing the method has in the condensation / evaporation station an elevator warehouse within a closed environment, divided into two environments, and in which in the first environment there is an ascending elevator, for taking and lifting each plate; in the second part there is a descending elevator, for gripping and lowering each slab; a transfer trolley transfers the slabs between the tops of the two elevators. And in a further and preferred embodiment in the condensation / evaporation station there is a heated air device for heating an area of the station itself in which the sheets are conducted and kept in this area for the time necessary for the heating required by the procedure.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

Un modo di attuare l'invenzione è illustrato, a puro titolo esemplificativo, nelle sei tavole di disegno e quattro tavole con tabelle riassuntive dei dati sperimentali allegate in cui: One way of carrying out the invention is illustrated, purely by way of example, in the six drawing tables and four tables with summary tables of the experimental data attached in which:

Figura 1 è una sezione schematica limitata nello spessore di una superficie di pietra naturale non trattata in cui sono visibili gli spazi interstiziali tra i grani, le microfessurazioni, le microporosità e le fessurazioni superficiali, nonché una goccia di acqua nella forma caratteristica che assume quando è presente un basso valore di idrofobicità; Figure 1 is a schematic section limited in the thickness of an untreated natural stone surface in which the interstitial spaces between the grains, micro-cracks, micro-porosities and surface cracks are visible, as well as a drop of water in the characteristic shape it assumes when it is it has a low hydrophobicity value;

Figura 2 è la medesima sezione di Figura precedente dopo il trattamento di impregnazione con soluzione silicatica in profondità, mentre le fessurazioni superficiali sono ancora presenti, la goccia d'acqua ha conformazione come la Figura precedente, cioè presenta una idrofobicità non molto dissimile; Figure 2 is the same section as the previous Figure after the impregnation treatment with a silicate solution in depth, while the surface cracks are still present, the drop of water has a conformation like the previous Figure, that is, it has a hydrophobicity that is not very dissimilar;

Figura 3 è la sezione schematica ingrandita della parte III della Figura 2 in cui è visibile lo strato di protezione vetroso generato nel procedimento secondo la presente invenzione; Figure 3 is the enlarged schematic section of part III of Figure 2 in which the glassy protective layer generated in the process according to the present invention is visible;

Figura 4 è la medesima sezione di Figura 2 precedente dopo il trattamento di idrofobicità dell'invenzione, ove la goccia d'acqua presenta la conformazione caratteristica che assume quando è presente un elevato valore di idrofobicità; Figure 4 is the same section of Figure 2 above after the hydrophobicity treatment of the invention, where the water drop has the characteristic conformation it assumes when a high hydrophobicity value is present;

- Figura 5 è una rappresentazione schematica di fianco dell'impianto industriale di applicazione del procedimento secondo l'invenzione, normalmente inserito in un impianto più complesso con stazione precedente di lucidatura superficiale delle lastre di pietra in lavorazione; - Figure 5 is a schematic representation of the side of the industrial plant for applying the process according to the invention, normally inserted in a more complex plant with a previous station for surface polishing of the stone slabs being processed;

Figura 6 è una rappresentazione schematica della prima fase del procedimento di controllo dell'umidità della superficie della lastra in lavoro, proveniente dalla stazione di lucidatura a monte; e della seconda fase del procedimento secondo l'invenzione descritto, con la distribuzione e dosaggio del reagente TEOS sulla superficie da trattare; Figure 6 is a schematic representation of the first phase of the process for controlling the humidity of the surface of the slab being worked, coming from the upstream polishing station; and of the second step of the process according to the invention described, with the distribution and dosage of the TEOS reagent on the surface to be treated;

Figura 7 è una rappresentazione schematica della fase di reazione e maturazione del reagente con un magazzino mobile in ambiente chiuso e per la determinazione del tempo e controllo della temperatura di trattamento; Figure 7 is a schematic representation of the reaction and maturation step of the reagent with a mobile warehouse in a closed environment and for the determination of the treatment time and temperature control;

Figura 8 è una rappresentazione schematica del magazzino di impilaggio delle lastre in lavorazione con gli elevatori utilizzati e gli aspiratori per il controllo della saturazione deH'ambiente durante il consolidamento del TEOS e l'evaporazione dell'alcool etilico sviluppatosi nel processo. Figure 8 is a schematic representation of the stacking warehouse of the slabs being processed with the elevators used and the aspirators for controlling the saturation of the environment during the consolidation of the TEOS and the evaporation of the ethyl alcohol developed in the process.

Sono inoltre presenti quattro tavole di tabelle in cui sono riassunti i dati sperimentali rilevati per le prove di idrofobicità dei materiali testati, da Tabella 1 a Tabella 9, analizzati con cinque rilevamenti per ciascun campione testato delle pietre naturali saggiate, senza trattamento e poi con differenti modi e tempi di consolidamento a temperatura ambiente; da Tabelle 10 a Tabella 13 sono riportati i dati sperimentali del trattamento secondo l'invenzione in cui viene applicato un lieve riscaldamento con differenti modalità. Le Tabelle da 14 a 19, poi, raggruppano i dati sui saggi sperimentali sulla ridotta macchiabilità con due prodotti coloranti differenti e con rilievi al momento della generazione della macchia ed in momenti successivi, così da evidenziare la progressione della macchia nel tempo. There are also four tables of tables in which the experimental data collected for the hydrophobicity tests of the tested materials are summarized, from Table 1 to Table 9, analyzed with five measurements for each tested sample of the natural stones tested, without treatment and then with different consolidation methods and times at room temperature; Tables 10 to 13 show the experimental data of the treatment according to the invention in which a slight heating is applied in different ways. Tables 14 to 19 then group together the data on the experimental tests on reduced stainability with two different coloring products and with reliefs at the time of stain generation and at subsequent moments, so as to highlight the progression of the stain over time.

Descrizione dettagliata dì un metodo d'applicazione e protezione preferito. Detailed description of a preferred method of application and protection.

Nelle Figure sono visibili con 1, Figura 1, la superficie lucidata di un tratto di pietra naturale in cui nello spessore sono visibili i grani 2 dei componenti la pietra naturale. Tra i grani sono presenti spazi assai piccoli, interstiziali o microfessurazioni 3 e pori micro e nanometrici con distribuzione casuale, dovuta al modo di formazione dei grani nello specifico litotipo della pietra in lavoro. Sovente le dette microfessurazioni si protendono nella superficie 1 lucidata. Cioè, in vicinanza della superficie 1 le microfessurazioni 4 fungono da conduttura per la penetrazione dei liquidi e delFumidità all'interno dello spessore. La goccia G1 , raffigurata, mostra la forma di un liquido acquoso o simile adagiato sulla superficie lucidata 1 ; l'angolo d'incidenza nel bordo di contatto B1 della goccia sulla superficie è dell'ordine di 20-30 gradi d'incidenza A1 in funzione del litotipo in misurazione. In the Figures 1, Figure 1, shows the polished surface of a stretch of natural stone in which the grains 2 of the natural stone components are visible in the thickness. Between the grains there are very small spaces, interstitial or micro-cracks 3 and micro and nanometric pores with random distribution, due to the way the grains are formed in the specific lithotype of the stone being worked. Often the said micro-cracks protrude into the polished surface 1. That is, in the vicinity of the surface 1 the micro-cracks 4 act as a conduit for the penetration of liquids and humidity inside the thickness. The drop G1, shown, shows the shape of an aqueous liquid or similar lying on the polished surface 1; the angle of incidence in the contact edge B1 of the drop on the surface is of the order of 20-30 degrees of incidence A1 depending on the lithotype being measured.

La Figura 2 mostra come una superficie trattata con l'impregnazione silicatica, anche in presenza della penetrazione I del silicato di sodio, sodiopotassio o potassio, del procedimento Soundstone®, la goccia G2, presente sulla superficie 5 lucidata, mostra un angolo di contatto A2 al bordo B2 simile all'angolo di contatto A1 della Figura precedente. L'impregnante è efficace all'interno dello spessore, sono visibili le inclusioni 6 tra i grani 2, tra la linea I di massimo approfondimento e la linea F di permanenza di fessurazioni 7 in contatto con la superficie 5. Peraltro in profondità permangono gli spazi interstiziali o microfessurazioni 3, non raggiunte dall'impregnante nel trattamento. Nelle fessurazioni o microfessurazioni 7 l'impregnante è in contatto con l'acqua utilizzata nel trattamento di lucidatura, così, vista l'affinità con l'acqua del silicato di sodio, sodio-potassio o potassio questa può reagire con il silicato rilasciando idrogenioni, visto che l'acido orto-silicico Si(OH)4 si dissocia con un pKa di 9-10. Ciò corrisponde alla reazione: Figure 2 shows how a surface treated with the silicate impregnation, even in the presence of the penetration I of the sodium, sodium, sodium or potassium silicate, of the Soundstone® process, the drop G2, present on the polished surface 5, shows a contact angle A2 at the edge B2 similar to the contact angle A1 of the previous Figure. The impregnating agent is effective within the thickness, the inclusions 6 between the grains 2 are visible, between the line I of maximum depth and the line F of permanence of cracks 7 in contact with the surface 5. Moreover, the spaces remain in depth interstitials or micro-cracks 3, not reached by the impregnating agent in the treatment. In the cracks or micro-cracks 7 the impregnating agent is in contact with the water used in the polishing treatment, thus, given the affinity of the sodium, sodium-potassium or potassium silicate with water, this can react with the silicate releasing hydrogen ions, since the ortho-silicic acid Si (OH) 4 dissociates with a pKa of 9-10. This corresponds to the reaction:

Questo rende basico l'ambiente della fessurazione 7 per la presenza, ancorché dissociata in ioni, della base forte KOH, come accade analogamente per il silicato di sodio o sodio-potassio. Così, nelle fessurazioni 7 è presente un ambiente fortemente basico ed in diretto legame molecolare con l'impregnante che è saldamente legato alla pietra naturale delle pareti della fessurazione. This makes the crack environment 7 basic due to the presence, albeit dissociated into ions, of the strong base KOH, as similarly happens for sodium or sodium-potassium silicate. Thus, in the cracks 7 there is a strongly basic environment and in direct molecular bond with the impregnating agent which is firmly linked to the natural stone of the crack walls.

Il procedimento di trattamento superficiale, previsto dalla presente invenzione, si innesta sullo strato di associazione e dissociazione degli ioni delle basi forti dissociate di sodio e potassio, ed avviene per distribuzione sulla superficie 8 della lastra di una quantità di tetraetossisilano proporzionale alla superficie ricoperta e all'umidità presente sulla superficie. Su pietra naturale è stato sperimentata idonea una quantità di 100 grammi d'acqua su un metro quadro di lastra ed il reagente tetraetossisilano, noto con l'abbreviazione di TEOS, con una quantità di 200 grammi di TEOS ogni metro quadro di lastra. The surface treatment process, envisaged by the present invention, is grafted onto the layer of association and dissociation of the ions of the dissociated strong sodium and potassium bases, and takes place by distribution on the surface 8 of the plate of a quantity of tetraethoxysilane proportional to the covered surface and to the moisture present on the surface. A suitable quantity of 100 grams of water per square meter of slab was tested on natural stone and the tetraethoxysilane reagent, known by the abbreviation of TEOS, with a quantity of 200 grams of TEOS per square meter of slab.

La condensazione e gelificazione successiva avviene secondo la formula: Subsequent condensation and gelation occurs according to the formula:

In cui il componente tetraetossisilano o TEOS in presenza di acqua e, con la particolare ed efficace catalisi del silicato di potassio, sodio-potassio o sodio, presente nelle fessurazioni 7 in ambiente basico come detto, avviene a temperatura ambiente in modo spontaneo, fintanto che il reagente TEOS si trasforma in acido ortosilicico liberando alcool etilico che volatilizza. La reazione avviene mantenendo la superficie della lastra in orizzontale, dovendo il reagente combinarsi con l'acqua ed il silicato dissociato per un tempo da 1 h ad anche uno o più giorni. La reazione raggiunge un valore soddisfacente di trasformazione del TEOS quando non si forma più alcool etilico o se ne forma una quantità minima, cioè vi è rimasto poco acido orto-silicico, con ciò si forma una catena in cui il silicio si sostituisce al sodio e potassio del silicato rendendo non idrolizzabile il composto ottenuto in uno strato superficiale T, a volte a livello di dimensione molecolare Tm, anche ed in special modo negli spazi assai piccoli, interstiziali o microfessurazioni 9 e pori micro e nanometrici, come schematizzato nella Figura 3. In questo modo la catena in cui s'inserisce il silicio, per la reazione, rimane intimamente collegata al silicato impregnante così da penetrare nelle fessurazioni 9 e ricoprire la superficie 10 trattata, nonché già lucida, della lastra in lavoro, a costituire uno strato vetroso di spessore minimo. In which the tetraethoxysilane or TEOS component in the presence of water and, with the particular and effective catalysis of the potassium, sodium-potassium or sodium silicate, present in the cracks 7 in a basic environment as mentioned, occurs spontaneously at room temperature, as long as the TEOS reagent is transformed into orthosilicic acid releasing ethyl alcohol which volatilizes. The reaction takes place by keeping the surface of the plate horizontally, since the reagent must combine with the water and the dissociated silicate for a time from 1 h to even one or more days. The reaction reaches a satisfactory transformation value of TEOS when ethyl alcohol is no longer formed or a minimal amount is formed, i.e. there is little ortho-silicic acid left, thereby forming a chain in which silicon replaces sodium and potassium of the silicate making the compound obtained in a surface layer T non-hydrolyzable, sometimes at the level of molecular size Tm, also and especially in very small spaces, interstitial or micro-cracks 9 and micro and nanometric pores, as shown in Figure 3. In this way the chain in which the silicon is inserted, for the reaction, remains intimately connected to the impregnating silicate so as to penetrate into the cracks 9 and cover the treated surface 10, as well as already polished, of the plate being worked, to form a glassy layer. of minimum thickness.

Nella Figura 4 è visibile la superficie trattata con il procedimento e la goccia G4 presenta un angolo di contatto A4 al bordo B4 molto più alto di quanto rilevato precedentemente. Figure 4 shows the surface treated with the process and the drop G4 has a much higher contact angle A4 at the edge B4 than previously detected.

Sono state effettuate varie prove con quantitativi variabili di acqua e reagente TEOS su superficie già impregnate con soluzione silicatica, come descritto nel procedimento Soundstone®, e levigate. I migliori risultati per valori raggiunti e minor impiego di reagente, quindi costo, si sono registrati con la proporzione, in peso sulla unità di superficie, di una unità d'acqua, ad inumidire la superficie della pietra naturale da trattare, unitamente a due unità di reagente tetraetossisilano o TEOS. Various tests were carried out with variable quantities of water and TEOS reagent on surfaces already impregnated with silicate solution, as described in the Soundstone® procedure, and smoothed. The best results for values achieved and less use of reagent, therefore cost, were recorded with the proportion, by weight on the unit of surface, of one unit of water, to moisten the surface of the natural stone to be treated, together with two units of tetraethoxysilane reagent or TEOS.

Nelle tabelle da 1 a 9 sono raggruppati i dati sperimentali rilevati su diversi litotipi di pietra naturale, in cui nella colonna TM sono indicati il trattamento ed il tempo di condensazione e reazione decorso prima di effettuare il rilevamento, la colonna M riporta il valor medio calcolato sui rilievi fatti; la colonna DV indica la deviazione standard tra il valore massimo e minimo rilevati tra i vari campioni dei saggi. La riga di valori con SDS ricomprende il valore dell'angolo di contatto nello specifico litotipo di campioni con il solo trattamento di impregnazione Soundstone®; le righe 1 h, 2h, 4h, 1 D o 3D ricomprendono i valori dell'angolo di contatto del rispettivo campione con tempo trascorso dall'inizio della reazione, stesura del TEOS sulla superficie interessata, di 1 , 2 e 4 ore e di 1 o 3 giorni. I valori sono stati rilevati con il metodo noto di misurazione ottica mediante strumentazione ad alto ingrandimento. In tables 1 to 9 the experimental data collected on different lithotypes of natural stone are grouped, in which the treatment and the condensation and reaction time elapsed before carrying out the survey are indicated in the TM column, while the M column shows the calculated average value on the findings made; the DV column indicates the standard deviation between the maximum and minimum values found between the various assay samples. The line of values with SDS includes the value of the contact angle in the specific lithotype of samples with only the Soundstone® impregnation treatment; lines 1 h, 2h, 4h, 1 D or 3D include the contact angle values of the respective sample with time elapsed from the beginning of the reaction, drafting of the TEOS on the affected surface, of 1, 2 and 4 hours and of 1 or 3 days. The values were detected with the known method of optical measurement using high-magnification instrumentation.

I litotipi interessati sono stati vari tipi di granito: Yellow Granite, Yellow Gold, Moon White, Giallo Veneziano, Kashmir White, Juparana Colombo, Crystal White e Serizzo e l'Arenaria Dorata o Sandstone. The lithotypes involved were various types of granite: Yellow Granite, Yellow Gold, Moon White, Giallo Veneziano, Kashmir White, Juparana Colombo, Crystal White and Serizzo and the Golden Sandstone or Sandstone.

I risultati sono stati di un aumento della idrofobicità assai grande, infatti i valori misurati con la sola impregnazione con Soundstone® sono stati mediamente da 18 a 32 d'angolo di contatto, mentre dopo trattamento con il TEOS i valori hanno mostrato un balzo netto di 40-50 almeno, in funzione del tempo di reazione atteso prima della misurazione e del litotipo interessato. The results were of a very large increase in hydrophobicity, in fact the values measured with the sole impregnation with Soundstone® were on average from 18 to 32 of contact angle, while after treatment with TEOS the values showed a net jump of 40-50 at least, depending on the expected reaction time before the measurement and the lithotype involved.

I dati riscontrati nella sperimentazione mostrano come anche con un tempo di condensazione limitato di 1 ora i valori dell'angolo di contatto sono di molto superiori ai valori dell'angolo di contatto col campione solo impregnato. Prendendo ad esempio il Moon White, Tabella 3, l'angolo di contatto tipico del campione impregnato presenta una media di 24; dopo il trattamento dell'invenzione l'angolo di contatto presenta una media di 68, dopo una sola ora dall'inizio della reazione, di 70 dopo due ore, di 71 dopo quattro ore e di 73 dopo un giorno. La differenza riscontrata di 5 gradi tra il tempo minimo di 1 ora ed il massimo di 1 giorno è indica il completamento della reazione. Analogamente la Tabella 4 mostra come il Giallo Veneziano presenti un aumento di angolo di contatto con l'aumento del tempo di reazione assai maggiore fino a 8 gradi; nella Tabella 5, poi, è stato rilevato un aumento di 9 gradi da 70 a 79 l'angolo di contatto con il maggior tempo di reazione da 1 ora ad 1 giorno nel Kashmir White. The data found in the experimentation show how even with a limited condensation time of 1 hour the contact angle values are much higher than the contact angle values with the only impregnated sample. Taking for example the Moon White, Table 3, the typical contact angle of the impregnated sample has an average of 24; after the treatment of the invention the contact angle shows an average of 68, after only one hour from the start of the reaction, of 70 after two hours, of 71 after four hours and of 73 after one day. The difference of 5 degrees found between the minimum time of 1 hour and the maximum of 1 day indicates the completion of the reaction. Similarly, Table 4 shows how the Giallo Veneziano presents an increase in contact angle with the increase in the reaction time much greater up to 8 degrees; in Table 5, an increase of 9 degrees from 70 to 79 in the contact angle with the longest reaction time from 1 hour to 1 day in Kashmir White was found.

Per gli altri litoptipi la situazione si presenta alle medesime condizioni, con un aumento dell'angolo di contatto aN'aumento del tempo di reazione. For the other lithoptypes the situation presents itself under the same conditions, with an increase in the contact angle and an increase in the reaction time.

Nella definizione di un procedimento industrialmente applicabile sono state sperimentate procedure con riscaldamento per accelerare l'evaporazione dei residui di alcool etilico che si forma nella condensazione del TEOS in catene più complesse con la sostituzione con un atomo di silicio del sodio o potassio nel silicato del trattamento d'impregnazione. In the definition of an industrially applicable process, procedures with heating have been experimented to accelerate the evaporation of the residues of ethyl alcohol that is formed in the condensation of TEOS in more complex chains with the replacement of the sodium or potassium in the silicate of the treatment with a silicon atom impregnation.

L'effetto del riscaldamento del campione dopo l'applicazione del TEOS è raggruppato nelle tabelle da 10 a 13 per il Moon White, il Kashmir White ed il Giallo Veneziano. The effect of sample heating after application of TEOS is grouped in tables 10 to 13 for Moon White, Kashmir White and Giallo Veneziano.

Dopo l'applicazione del tetraetossisilano o TEOS la reazione è stata mantenuta a temperatura ambiente per un'ora, poi, come visibile in Tabella 10, per il Moon White, il riscaldamento è stato applicato a 40 °C per un'ora e trenta minuti: il valore medio rilevato è stato di 70; attendendo fino a 4 ore od 1 giorno, a temperatura ambiente, il valore dell'angolo di contatto rimane invariato cioè la reazione raggiunge il suo massimo risultato al termine del periodo di riscaldamento. After the application of tetraethoxysilane or TEOS the reaction was kept at room temperature for one hour, then, as shown in Table 10, for the Moon White, the heating was applied at 40 ° C for one hour and thirty minutes. : the average value detected was 70; by waiting up to 4 hours or 1 day, at room temperature, the contact angle value remains unchanged, ie the reaction reaches its maximum result at the end of the heating period.

In Tabella 11 i valori riportati sono stati ottenuti, sempre per il Moon White, con un tempo di applicazione a temperatura ambiente di un'ora e, successivamente, un riscaldamento a 60 °C per soli 30 minuti. Il valore dopo il riscaldamento, cioè dopo 1 ora e 30 minuti dall'applicazione, è risultato già di 72, che non varia anche dopo un ulteriore tempo di attesa di 4 ore o di 1 giorno. In Table 11 the values reported were obtained, again for Moon White, with an application time at room temperature of one hour and, subsequently, heating to 60 ° C for only 30 minutes. The value after heating, i.e. after 1 hour and 30 minutes from application, was already 72, which does not change even after a further waiting time of 4 hours or 1 day.

A controprova del risultato ottenuto nelle Tabelle 12 e 13 sono riassunti i valori rilevati per il Kashmir White ed il Giallo Veneziano, per cui dopo il trattamento con il riscaldamento a 60 °C per 30 minuti, sempre dopo un'ora di attesa a temperatura ambiente dall'applicazione del TEOS, viene raggiunto un valore molto alto di 76 per il Kashmir White e di 72 per il Giallo Veneziano, già maggiore dei valori esposti nelle Tabelle 4 e 5 senza la fase di azione del calore. As a counter-proof of the result obtained in Tables 12 and 13, the values measured for Kashmir White and Giallo Veneziano are summarized, so after the treatment with heating at 60 ° C for 30 minutes, always after an hour of waiting at room temperature from the application of TEOS, a very high value of 76 is reached for Kashmir White and 72 for Giallo Veneziano, already higher than the values shown in Tables 4 and 5 without the heat action phase.

Nelle tabelle relative alla ridotta macchiabilità il litotipo interessato è stato il solo Granito Giallo (o Yellow Granite) raggruppando i risultati per colorante: da Tabella 14 a 16 il colorante interessato è un rosso organico (perilene) disciolto in olio di oliva; e per tipologia di misura: Tabella 14 il diametro; Tabella 15 il raggio medio della macchia; Tabella 16 l'area della macchia; suddivise nelle colonne coi rilievi alla formazione zero ore, dopo sei ore e dopo tre giorni dalla applicazione della macchia. Analogamente nelle tabelle successive: da 17 a 19 il colorante interessato è un verde (ossido di cromo trivalente) disciolto in olio di oliva; e per tipologia di misura: Tabella 17 il diametro; Tabella 18 il raggio medio della macchia; Tabella 19 l'area della macchia; in queste tabelle limitate ai rilievi alla formazione zero ore e dopo tre giorni. In tutte le tabelle precedenti 14-19 sono presenti colonne con l'incremento in millimetri (Δ mm; Δ mmq) del valore misurato ed in percentuale sul valore di partenza (Δ %). In the tables relating to reduced stainability, the lithotype concerned was only Yellow Granite (or Yellow Granite), grouping the results by dye: from Table 14 to 16 the dye involved is an organic red (perylene) dissolved in olive oil; and by type of measurement: Table 14 the diameter; Table 15 the mean radius of the spot; Table 16 the area of the stain; divided into columns with reliefs at the zero hour formation, after six hours and after three days from the application of the stain. Similarly in the following tables: from 17 to 19 the dye in question is a green (trivalent chromium oxide) dissolved in olive oil; and by type of measurement: Table 17 the diameter; Table 18 the mean radius of the spot; Table 19 the area of the spot; in these tables limited to the surveys at training zero hours and after three days. In all the previous tables 14-19 there are columns with the increase in millimeters (Δ mm; Δ mmq) of the measured value and as a percentage of the starting value (Δ%).

Le righe dei saggi misurati sono suddivise in SDSx ed SDSy, per differenti formulazioni dell'impregnante dal procedimento brevettato Soundstone®, e le righe con SDSxT o SDSyT o solo SDST fanno riferimento all'impiego del metodo già previsto per l'idrofobicità di cui alla tabella 1 , per il Yellow Granite, dopo il procedimento di condensazione del TEOS per essa previsto sul Granito Giallo. I valori rilevati sono stati misurati con successive immagini della macchia nel tempo dall'applicazione, mediante un raffronto dimensionale dell'ingrandimento della macchia, con fotocamera ad alta risoluzione, dopo aver stabilito una corrispondenza biunivoca con i pixel dell'immagine rilevata dalla fotocamera e la dimensione fisica della macchia di partenza. The lines of the measured assays are divided into SDSx and SDSy, for different formulations of the impregnating agent from the patented Soundstone® process, and the lines with SDSxT or SDSyT or only SDST refer to the use of the method already foreseen for hydrophobicity referred to in table 1, for the Yellow Granite, after the TEOS condensation procedure foreseen for it on the Yellow Granite. The detected values were measured with successive images of the stain over time from the application, by means of a dimensional comparison of the enlargement of the stain, with a high resolution camera, after establishing a one-to-one correspondence with the pixels of the image detected by the camera and the physical size of the starting spot.

Dai valori riportati l'ingrandimento della macchia in presenza del trattamento secondo l’invenzione risulta minore rispetto all'ingrandimento con il solo trattamento d'impregnazione, cioè il trattamento previsto e sperimentato per l'idrofobicità della superficie delle pietre naturali si è dimostrato valido e conveniente, visto che non deve essere applicato nessun ulteriore trattamento o prodotto, anche per ottenere un miglioramento significativo della superfici delle pietre per quanto riguarda la resistenza alle macchie. From the values reported, the enlargement of the stain in the presence of the treatment according to the invention is lower than the enlargement with the impregnation treatment alone, i.e. the treatment envisaged and tested for the hydrophobicity of the surface of natural stones has proved to be valid and convenient, since no further treatment or product has to be applied, also to obtain a significant improvement of the surface of the stones as regards resistance to stains.

L'applicazione del procedimento descritto più sopra avviene con rimpianto raffigurato nelle Figure 5-8 in cui la lastra 21 proveniente dalla linea di impregnazione e lucidatura 22 in cui le teste di lucidatura 23, necessariamente, lavorano la superficie 5 della lastra con una quantità d'acqua sufficiente al raffreddamento degli utensili abrasivi come noto. Il nastro trasportatore 24 della linea provvede a trasferire la lastra 25, lucidata, nella stazione 26 di bagnatura e/o aspirazione dell'acqua in eccesso e controllo dell'umidità superficiale. A sopperire ad un eccesso od eventuale mancanza di acqua superficiale provvede l'unità BG comprendente una lama flessibile d'asporto meccanico dell'acqua in eccesso e getti disposti trasversalmente all'ingresso nella stazione 26, che spruzzano acqua nel caso vengano introdotte in lavoro lastre 25 asciutte; unità BG che opera in alternativa per la bagnatura o per l'asporto meccanico dell'acqua. La lastra scorrendo sul un piano a rulli 27 entra nella zona d'intervento 28 di unità di rimozione 29 dell'acqua superficiale in eccesso e quindi nell'area d'intervento della bocca d'aspirazione 30 deH'aria presente e che lambisce la superficie 5 della lastra 25, così da controllare l'umidità della superficie 5. Per il migliore e più sicuro funzionamento di controllo dell'umidità, nel condotto d'aspirazione 31 deH'aria è posto un rilevatore di umidità 32 che provvede ad aumentare o diminuire l'aspirazione dell'acqua superficiale dalle bocche 33 delle unità di rimozione 29, dette anche aspiratori, ed anche ad aumentare o diminuire l'aria aspirata dalla bocca 30. La regolazione dei valori di aspirazione deve avvenire per ogni litotipo e per ogni larghezza di lastra 25 in trattamento. Subito dopo la stazione di aspirazione dell'acqua sul medesimo piano a rulli 27 è posizionata la stazione 34 di applicazione del reagente tetraetossisilano o TEOS che è presente nel caricatore 35 e che bagna la superficie 36 del rullo distributore 37, così nello strisciare e/o rotolare della superficie del rullo sulla superficie 5 della lastra 25, il TEOS rimane depositato nella quantità desiderata e un istante dopo l'applicazione inizia la fase di attesa del TEOS per la condensazione secondo le formule chimiche indicate. Il reagente TEOS che debordi dalla lastra 25 viene raccolto da un imbuto di raccolta e ricircolo R per il riutilizzo nel caricatore 35. La lastra 38 prosegue sul piano a rulli 39 entro un magazzino elevatore 40 per far trascorrere il tempo di condensazione/evaporazione previsto dal procedimento a costituire la stazione di condensazione/evaporazione del reagente. The application of the procedure described above takes place with regret shown in Figures 5-8 in which the plate 21 coming from the impregnation and polishing line 22 in which the polishing heads 23 necessarily work the surface 5 of the plate with a quantity of water sufficient to cool the abrasive tools as known. The conveyor belt 24 of the line transfers the polished plate 25 to the wetting and / or suction station 26 of the excess water and control of the surface humidity. To compensate for an excess or possible lack of surface water, the BG unit includes a flexible blade for mechanical removal of the excess water and jets arranged transversely at the entrance to station 26, which spray water if slabs are introduced into work. 25 dry; BG unit that operates alternatively for wetting or mechanical removal of water. The sheet, sliding on a roller surface 27, enters the intervention area 28 of the excess surface water removal unit 29 and therefore the intervention area of the suction mouth 30 of the air present and which laps the surface. 5 of the plate 25, so as to control the humidity of the surface 5. For the best and safest humidity control operation, a humidity detector 32 is placed in the air intake duct 31 which increases or decreases the suction of the surface water from the mouths 33 of the removal units 29, also called aspirators, and also to increase or decrease the air sucked in from the mouth 30. The adjustment of the suction values must take place for each lithotype and for each width of plate 25 under treatment. Immediately after the water suction station on the same roller surface 27 is positioned the station 34 for the application of the tetraethoxysilane reagent or TEOS which is present in the loader 35 and which wets the surface 36 of the distributor roller 37, thus in crawling and / or rolling of the surface of the roller onto the surface 5 of the plate 25, the TEOS remains deposited in the desired quantity and an instant after the application begins the phase of waiting for the TEOS for condensation according to the chemical formulas indicated. The TEOS reagent that overflows from the plate 25 is collected by a collection and recirculation funnel R for reuse in the loader 35. The plate 38 continues on the roller surface 39 within an elevator magazine 40 to allow the condensation / evaporation time envisaged by the process to constitute the condensation / evaporation station of the reagent.

Il magazzino elevatore 40 è suddiviso in due elevatori 41 ascendente e 42 discendente con nastri a sviluppo verticale 43 dotati di mensole sporgenti 44, così da raccogliere una lastra 38 proveniente dalla stazione 34 di applicazione del reagente TEOS e sollevarla in successione, una lastra dietro l'altra, permettendo la permanenza in posizione orizzontale ed in ambiente 45 per il primo periodo di trattamento, fino alla posizione massima 46. Raggiunta la sommità un carrello trasbordatore meccanizzato 47 prowede a prelevare la lastra 48 e trasbordarla neirambiente 49 per il prosieguo del trattamento, ove l'elevatore discendente 42 provvede a fare il percorso inverso fino a livello del piano a rulli 50 d'uscita dall'impianto di trattamento. The elevator magazine 40 is divided into two elevators 41 ascending and 42 descending with vertically developing belts 43 equipped with protruding shelves 44, so as to collect a plate 38 coming from the station 34 for the application of the TEOS reagent and lift it in succession, a plate behind the the other, allowing it to remain in the horizontal position and in the room 45 for the first treatment period, up to the maximum position 46. Reached the top, a mechanized transfer trolley 47 proceeds to pick up the plate 48 and transfer it to the room 49 for the continuation of the treatment, where the descending elevator 42 carries out the reverse path up to the level of the roller surface 50 leaving the treatment plant.

Al passaggio tra gli ambienti 45 e 49 è previsto una barriera mobile o flessibile al passaggio del carrello trasbordatore 47, con la lastra 48 od anche a vuoto nella corsa di ritorno, non raffigurata. Nell'ambiente 45 sono disposte le bocche di aspirazione 51 dell'aria ambientale che presenta alta concentrazione di alcool etilico, per effetto della condensazione più rapida che avviene nel primo periodo di tempo dopo la applicazione del reagente TEOS. Nei condotti di aspirazione 52 sono posti dei rilevatori 53 della concentrazione di alcool etilico per controllare il normale funzionamento del processo. At the passage between the rooms 45 and 49 a mobile or flexible barrier is provided for the passage of the transfer trolley 47, with the plate 48 or even empty in the return stroke, not shown. In the environment 45 there are the intake openings 51 of the ambient air which has a high concentration of ethyl alcohol, due to the effect of the more rapid condensation which occurs in the first period of time after the application of the TEOS reagent. In the suction ducts 52 there are detectors 53 of the concentration of ethyl alcohol to check the normal operation of the process.

Le lastre 54 poste nell'ambiente 49 e discendenti con l'elevatore 42 sono sottoposte, nella parte finale del loro percorso di discesa ad una zona d'aria calda ad una temperatura uguale o di poco maggiore a quella prevista dal ciclo di riscaldamento, così da accelerare l'ultimo periodo di condensazione del reagente TEOS nei prodotti di reazione: il silicato di sodio e/o potassio in cui gli atomi di sodio e/o potassio sono sostituiti da atomi di silicio rendendo così non più igroscopica la superficie della pietra oggetto del trattamento. La zona ad aria calda è realizzata mediante bocche laterali, non raffigurate essendo nascoste dalle lastre 54 presenti sull'elevatore 42 discendente. Dalle bocche laterali fuoriesce da un lato e viene aspirata dall'altro una lama d'aria riscaldata che evita così di disperdersi nella parte alta dell'ambiente 49 o di propagarsi verso l'ambiente 45 precedente. Come detto oltre alla parete 55 tra gli ambienti 45 e 49 , vi è, non raffigurata, una barriera mobile o flessibile di separazione tra essi. The plates 54 placed in the environment 49 and descending with the elevator 42 are subjected, in the final part of their descent path, to a zone of hot air at a temperature equal to or slightly higher than that foreseen by the heating cycle, thus to accelerate the last condensation period of the TEOS reagent in the reaction products: sodium and / or potassium silicate in which the sodium and / or potassium atoms are replaced by silicon atoms thus making the surface of the stone no longer hygroscopic of the treatment. The hot air zone is made by means of lateral openings, not shown as they are hidden by the plates 54 present on the descending elevator 42. A heated air blade emerges from the side openings on one side and is sucked in on the other, thus avoiding dispersion in the upper part of the environment 49 or propagating towards the previous environment 45. As mentioned, in addition to the wall 55 between the rooms 45 and 49, there is, not shown, a movable or flexible barrier for separation between them.

Una lastra 54 al termine del percorso discendente nell'elevatore 42 viene adagiata sul piano a rulli 50 che provvede ad evacuarla all'esterno del magazzino 40 su un piano a rulli 56 di raccolta e/o imballaggio finale. A slab 54 at the end of the descending path in the elevator 42 is placed on the roller surface 50 which evacuates it outside the warehouse 40 onto a roller surface 56 for the collection and / or final packaging.

I vantaggi ottenuti da questa invenzione sono: il procedimento di trattamento superficiale migliora notevolmente la proprietà di assorbimento dell'acqua e idrofobicità rispetto alla pietra non trattata e rispetto alla pietra con il solo trattamento di impregnazione silicatica, Soundstone®; il miglioramento è significativo passando da bassi angoli di contatto, 20-30 gradi, ad angoli elevati di contatto da 70 ad 80 gradi in funzione dello specifico litotipo interessato. Contemporaneamente alla minore igroscopicità della pietra è stato riscontrato una maggiore resistenza alle macchie, con un minore ingrandimento delle macchie sui campioni trattati con il metodo dell'invenzione. Inoltre, è stato riscontrato anche un lieve aumento delle proprietà meccaniche oltre a quello già ottimo raggiunto con il procedimento di impreganzione silicatica. The advantages obtained by this invention are: the surface treatment process greatly improves the water absorption and hydrophobicity properties compared to untreated stone and compared to stone with the only silicate impregnation treatment, Soundstone®; the improvement is significant passing from low contact angles, 20-30 degrees, to high contact angles of 70 to 80 degrees depending on the specific lithotype involved. At the same time as the lower hygroscopicity of the stone, a greater resistance to stains was found, with a lower magnification of the stains on the samples treated with the method of the invention. In addition, a slight increase in mechanical properties was also found in addition to the already excellent one achieved with the silicate impregnation process.

La protezione dall'acqua e dalle macchie è stata ottenuta senza l'impiego di resine polimeriche o di monomeri epossidici, di base delle resine; cioè le pietre trattate con il procedimento di impregnazione e di trattamento dell'invenzione non cambiano colore nel tempo, cioè non ingialliscono, in quanto i costituenti il trattamento sono molto affini ai composti di condensazione del vetro di uso comune, di cui non è stata dimostrata alcuna nocività, contrariamente alle dette resine attualmente impiegate per limitare l'igroscopicità delle pietre naturali. Inoltre, gli scarichi di prodotti volatili che sfuggono nell'ambiente dal macchinario che applica il procedimento descritto non sono inquinanti, visto che sfugge solo l'alcool etilico evaporato, e quindi il metodo dell'invenzione descritto presenta un bassissimo impatto ambientale, al contrario dell'applicazione superficiale di resine noto nella tecnica. The protection from water and stains was obtained without the use of polymeric resins or epoxy monomers, which are the basis of the resins; that is, the stones treated with the impregnation and treatment process of the invention do not change color over time, that is, they do not yellow, as the constituents of the treatment are very similar to commonly used glass condensation compounds, of which it has not been demonstrated no harmfulness, contrary to the said resins currently used to limit the hygroscopicity of natural stones. Furthermore, the discharges of volatile products that escape into the environment from the machinery that applies the described procedure are not polluting, since only the evaporated ethyl alcohol escapes, and therefore the method of the invention described has a very low environmental impact, unlike the surface application of resins known in the art.

L'applicazione del metodo, come descritto, si presta assai convenientemente ad una applicazione industriale anche per grandi volumi di produzione, senza generare volumi eccessivi di materiale in sosta tra due fasi successive di applicazione del trattamento. The application of the method, as described, lends itself very conveniently to an industrial application even for large production volumes, without generating excessive volumes of material standing between two successive phases of application of the treatment.

Più ancora, i prodotti liberati neN'ambiente dal trattamento si riducono ad alcool etilico, che non è dannoso all'uomo ed all'ambiente se inalato in piccole quantità, quindi non particolarmente dannoso neN'ambiente di lavoro. Infine le macchine costituenti l'impianto di applicazione industriale del metodo dell'invenzione sono assai semplici sia come costruzione sia come caratteristiche operative, limitando in partenza il costo del medesimo impianto. Anche il costo del reagente risulta contenuto rispetto al costo delle resine impiegate attualmente. Even more, the products released into the environment by the treatment are reduced to ethyl alcohol, which is not harmful to humans and the environment if inhaled in small quantities, therefore not particularly harmful in the work environment. Finally, the machines constituting the plant for industrial application of the method of the invention are very simple both in construction and in operating characteristics, limiting the cost of the same plant from the start. The cost of the reagent is also contained with respect to the cost of the resins currently used.

Nell'attuazione pratica i materiali, le dimensioni, i particolari esecutivi potranno essere diversi da quelli indicati, ma ad essi tecnicamente equivalenti, senza per questo uscire dal dominio giuridico della presente invenzione. Così, seppur meno vantaggiosamente, il trattamento descritto può essere applicato a superfici non completamente finite; oppure, le proporzioni di acqua e reagente tetraetossisilano possono essere differenti da quanto descritto; inoltre, i tempi di attesa prima del riscaldamento, in un processo industriale, o delle modalità di riscaldamento medesimo, possono variare da quanto descritto, ma pur sempre rientrando dette varianti nella soluzione inventiva riassunta nelle seguenti rivendicazioni. In the practical implementation, the materials, the dimensions, the executive details may be different from those indicated, but technically equivalent to them, without thereby departing from the legal domain of the present invention. Thus, although less advantageously, the described treatment can be applied to surfaces that are not completely finished; or, the proportions of water and tetraethoxysilane reagent can be different from what has been described; moreover, the waiting times before heating, in an industrial process, or of the heating methods itself, can vary from what has been described, but still falling within said variants in the inventive solution summarized in the following claims.

Claims

CLAIMS 1. Process for the treatment of surfaces (1) of natural stones, comprising a previous impregnation of the stone concerned by means of a silicate solution based on sodium, sodium-potassium or potassium silicate, characterized by this, which has the steps of: - application of a predetermined quantity of water to wet the surface (5) of the stone to be treated; - uniform distribution on the wet surface of a predetermined quantity of tetraethoxysilane reagent, or TEOS; - condensation of the reagent on the impregnation silicate, with elimination of the sodium and potassium atoms, in at least one external surface layer (T, Tm) of the impregnation silicate and on the surface (8) of the stone, with evaporation of the ethyl alcohol developed by the reaction.

2. Process for the treatment of natural stone surfaces, according to claim 1, in which the surface to be treated is previously worked with the use of cooling water from the tools, so as to make the wetting step with water a step for removing the excess water and verification of the amount of water present on the surface (5) at the predetermined value.

3. Process for the treatment of natural stone surfaces, according to claim 2, wherein the preventive working is a polishing process of the planar surface of the natural stone being treated.

4. Process for treating natural stone surfaces, according to one of the preceding claims, in which the predetermined quantity of water and tetraethoxysilane reagent, or TEOS, is related to the lithotype of the natural stone being treated in the ratio of one unit of water and of two reagent units.

5. Process for treating natural stone surfaces, according to claim 4, wherein the predetermined quantity of water is 100 grams per square meter of surface being treated and the predetermined amount of tetraethoxysilane reagent is 200 grams per square meter of treated surface.

6. Process for treating natural stone surfaces, according to one of the preceding claims, in which the phase of condensation of the silicate and of evaporation of the ethyl alcohol is divided into two further partial phases: a first of condensation / evaporation at room temperature and a second with heating to facilitate the condensation and evaporation of the ethyl alcohol.

7. Process for the treatment of natural stone surfaces, according to the preceding claim 6, in which the first partial phase is constituted by the permanence of the treated surface at room temperature in a horizontal position for one hour.

8. Process for the treatment of natural stone surfaces, according to the preceding claim 6, in which the second partial phase is constituted by the stay in a heated environment for 30 minutes.

9. Process for treating natural stone surfaces, according to one of claims 6, 8, in which the heating is carried out at a temperature of 60 degrees centigrade.

10. A plant for the application of the process for treating the surfaces of the stones referred to in the preceding claims, comprises: - a wetting and / or suction station (26) and control of the quantity of water present on the surface (5) to be treated; - a station for applying the reagent (34) uniformly and in the predetermined quantity on the surface involved in the treatment, immediately downstream from the previous station; - a condensation / evaporation station (40) immediately downstream of the reagent application station.

11. Stone surface treatment plant, according to the preceding claim 10, wherein the wetting station comprises: jets (BG) for optional wetting of the slab (25); one or more removal or suction units (29) for excess surface water; at least one inlet (30) for the air that licks the surface of the slab (5), in natural stone.

Stone surface treatment plant according to claim 11 above, wherein the wetting station (26) comprises in a suction duct (31) of the air suction mouth (30) a detector d humidity (32) in the aspirated anus.

Stone surface treatment plant according to claim 10 above, wherein the reagent application station (34) comprises as a reagent dispensing apparatus a roller (37) provided with an absorbent surface (36) and which releases the reagent in contact with the surface (5) on which it is positioned and rotating with an axis transverse to the direction of motion of the plates (25) being treated.

14. Stone surface treatment plant, according to claim 10, in which in the condensation / evaporation station there is an elevator warehouse (40) within a closed environment, divided into two environments (45, 49), and in in the first environment (45) there is an ascending elevator (41), for gripping and lifting each slab; in the second part there is a descending elevator (42), for gripping and lowering each slab; a transfer trolley (47) transfers the plates (46, 48, 54) between the tops of the two elevators.

15. Stone surface treatment plant, according to claim 10, in which in the condensation / evaporation station there is a heated air device for heating an area of the station in which the slabs are conducted and maintained in this area for the time necessary for the heating phase envisaged by the procedure.