PL202986B1

PL202986B1 - Spłukiwana toaleta lub umywalka oraz sposób zabezpieczania przed plamami spłukiwanej toalety lub umywalki

Info

Publication number: PL202986B1
Application number: PL350415A
Authority: PL
Inventors: Haruyuki Mizuno; Shigeo Imai; Masashi Miura; Kazuyoshi Iso; Hiroyuki Miyamoto; Takeshi Nishikawa; Shozo Yamamoto; Keisuke Yamamoto; Yoshiyuki Tsukada; Yasunobu Masu
Original assignee: Inax Corp
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2009-08-31
Also published as: NZ514637A; ATE472520T1; KR20020004985A; US6709751B1; HK1045297A1; DE60044609D1; EP1227072A1; CA2369529A1; EP1227072B1; HK1045297B; CN1346338A; CN100358841C; ES2348217T3; KR100713980B1; RU2246467C2; AU3326800A; PT1227072E; PL350415A1; EP1227072A4; CA2369529C

Description

Opis wynalazku

Dziedzina wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest spłukiwana toaleta lub umywalka oraz sposób zabezpieczania przed plamami spłukiwanej toalety lub umywalki. W szczególności, przedmiotem wynalazku jest spłukiwana toaleta lub umywalka do wielokrotnego zwilżania i suszenia, mająca szkliwioną powierzchnię.

Stan techniki

Wyroby ceramiczne, takie jak spłukiwane toalety, stykają się z ludzkimi odchodami, wodnym roztworem mydła, cieczą czyszczącą, szamponem, kredką do warg, barwnikiem do włosów itd. oraz z wodą podczas ich eksploatowania. W zwią zku z tym na wewnę trznej powierzchni itd. wyrobu ceramicznego utworzona jest warstwa szkliwa, tak aby plamy, takie jak ludzkie odchody, można było łatwo usunąć. Ponadto warstwa szkliwa jest ostatnio poddawana obróbce antybakteryjnej, powodującej reakcję oligodynamiczną, aby uniemożliwić powstawanie osadu i kamienia moczowego na skutek takich plam. Ponadto ludzkie odchody, mydlana ciecz, płyn czyszczący, szampon, barwnik do włosów itd. są wodne. Przywierają do wewnętrznej powierzchni wyrobu ceramicznego wraz z wodą, a następnie wysychają, tworząc plamę. W związku z tym na powierzchnię szkliwioną nakłada się środek hydrofobowy, aby materiały takie nie pozostawały na szkliwionej powierzchni.

Istota wynalazku

Jednakże wyniki doświadczeń przeprowadzone przez wynalazców wykazują, że plama na wyrobach ceramicznych jest połączeniem grupy hydroksylowej występującej na powierzchni szkliwionej ze składnikami ludzkich odchodów itd., a nie wyschniętymi odchodami ludzkimi itd. pozostającymi na szkliwionej powierzchni. Połączenie grupy hydroksylowej ze składnikami ludzkich odchodów itd. odbywa się przez odwodnienie lub odwodornienie pomiędzy grupą hydroksylową a jonem metalu w wodzie. Spośród takich jonów metali rozpuszczalna krzemionka szczególnie łatwo osadza się jako kwas krzemowy o strukturze sieciowej lub kamień krzemowy.

Zgodnie z wynikami przeprowadzonych przez wynalazców badań wody użytkowe i wody mineralne, które są otrzymywane w całej Japonii i zwykle są traktowane jako nie zawierające kamienia, w rzeczywistości w każdym wypadku zawierają około 10 ppm rozpuszczalnej krzemionki, jak podano w nastę pują cych tablicach 1-4.

T a b l i c a 1

Nr	Klasyfikacja	Maksimum	Minimum	Średnio
1	2	3	4	5
1	Woda użytkowa	23	12	16
2	Woda użytkowa	17	12	15
3	Woda użytkowa	16	12	14
4	Woda użytkowa	20	18	19
5	Woda użytkowa	25	18	21
6	Woda użytkowa			16,4
7	Woda użytkowa			38,7
8	Woda mineralna			42,2
9	Woda mineralna			24,7
10	Woda użytkowa	19	15	17
11	Woda użytkowa	18	15	17
12	Woda użytkowa	24	19	22
13	Woda mineralna	12,3	7,8	10,5
14	Woda mineralna			15,3
15	Woda użytkowa			21
16	Woda użytkowa			23

PL 202 986 B1 cd. tablicy 1

1	2	3	4	5
17	Woda użytkowa			14
18	Woda użytkowa			23
19	Woda użytkowa			23
20	Woda użytkowa			21
21	Woda użytkowa			14
22	Woda użytkowa			20
23	Woda użytkowa			16

T a b l i c a 2

Nr	Klasyfikacja	Maksimum	Minimum	Średnio
24	Woda użytkowa			20
25	Woda użytkowa	17	9	12
26	Woda użytkowa	17	9	12
27	Woda użytkowa	26	24	25
28	Woda użytkowa	22	19	20
29	Woda użytkowa	21	13	18
30	Woda użytkowa	20	15	16
31	Woda mineralna			32
32	Woda użytkowa	30	25	27,5
33	Woda użytkowa	29,3	24	26,7
34	Woda użytkowa	28,1	21,7	25
35	Woda użytkowa	24	20	21
36	Woda użytkowa	22	16	20
37	Woda mineralna			28,7
38	Woda mineralna			26,9
39	Woda mineralna	15,7	11,5	13,6
40	Woda mineralna			21,9
41	Woda mineralna			5,6
42	Woda mineralna			16
43	Woda mineralna			21,4
44	Woda mineralna			15
45	Woda mineralna			35,1
46	Woda użytkowa	11	10	11

T a b l i c a 3

Nr	Klasyfikacja	Maksimum	Minimum	Średnio
1	2	3	4	5
47	Woda użytkowa	11	10	11
48	Woda użytkowa	11	10	11

PL 202 986 B1 cd. tablicy 3

1	2	3	4	5
49	Woda użytkowa	11	11	11
50	Woda mineralna			50,1
51	Woda użytkowa			14
52	Woda użytkowa			11,4
53	Woda mineralna			13,5
54	Woda mineralna			25
55	Woda mineralna			28,2
56	Woda mineralna			22,6
57	Woda mineralna			18,6
58	Woda mineralna			10,7
59	Woda użytkowa	17,2	10,1	13,9
60	Woda użytkowa	17	10,9	14,1
61	Woda użytkowa	22	10	16
62	Woda użytkowa	12	9	11
63	Woda mineralna			7,1
64	Woda użytkowa	15,3	12,9	14,1
65	Woda użytkowa	18,1	13,3	15
66	Woda użytkowa	31	21,6	26
67	Woda użytkowa	27	7,8	12,3
68	Woda użytkowa	15,4	13,5	14,7
69	Woda użytkowa	35,6	22,8	29,2

T a b l i c a 4

Nr	Klasyfikacja	Maksimum	Minimum	Średnio
70	Woda mineralna			54,2
71	Woda mineralna	67,2	52,2	64,2
72	Woda użytkowa	59,3	55,3	57,2
73	Woda użytkowa	62,6	57,4	59,4
74	Woda użytkowa	56,4	51,2	53,2
75	Woda użytkowa	56,6	53,4	54,7
76	Woda użytkowa	57,8	53,1	54,9
77	Woda mineralna			43,4
78	Woda mineralna			55,9
79	Woda mineralna			50,3
80	Woda użytkowa	108	11	62
81	Woda mineralna			5,3

PL 202 986 B1

Wymieniony wyżej wyrób ceramiczny używany jest z wodą zawierającą dużą ilość jonów metalu, takich jak rozpuszczalna krzemionka, a plamy, np. z ludzkich odchodów, przywierają do tego wyrobu ceramicznego. Trudno jest czyścić taki wyrób ceramiczny.

Celem wynalazku jest opracowanie wyrobu ceramicznego, który podczas eksploatacji jest poddawany działaniu wody i ma dobre zabezpieczenie przed plamami oraz opracowanie sposobu zabezpieczenia wyrobu ceramicznego przed plamami.

Według wynalazku, spłukiwana toaleta lub umywalka, do wielokrotnego zwilżania i suszenia, mająca szkliwioną powierzchnię z występującymi na niej grupami hydroksylowymi oraz warstwę zawierającą czynnik odporny na plamy, charakteryzuje się tym, że czynnik odporny na plamy zawiera (i) grupę funkcjonalną zawierającą krzem o wzorze X-Si-O-, w którym X oznacza C lub O, (ii) terminalną grupę fluorowęglową o wzorze -CnF2n+1, gdzie n jest liczbą naturalną w zakresie

1<n<12, łączącą się z grupą funkcjonalną zawierającą krzem, oraz (iii) terminalną grupę alkilową łączącą się z grupą funkcjonalną zawierającą krzem, przy czym zawierająca krzem grupa funkcjonalna i grupa alkilowa są połączone ze sobą przez siloksan dimetylowy o wzorze -O-Si(CH3)2-, oraz zawierająca krzem grupa funkcjonalna nie łączy się z inną zawierającą krzem grupą funkcjonalną.

Według wynalazku, sposób zabezpieczania przed plamami spłukiwanej toalety lub umywalki, mającej szkliwioną powierzchnię z występującymi na niej grupami hydroksylowymi, na której to powierzchni tworzy się warstwę zawierającą czynnik odporny na plamy, zapobiegający plamom z przywierania do spłukiwanej toalety lub umywalki, charakteryzuje się tym, że (a) na szkliwioną powierzchnię nakłada się czynnik odporny na plamy zawierający (i) grupę funkcjonalną zawierającą krzem o wzorze X-Si-O-, w którym X oznacza C lub O, (ii) terminalną grupę fluorowęglową o wzorze -CnF2n+1, gdzie n jest liczbą naturalną w zakresie 1 <n<12, łączącą się z grupą funkcjonalną zawierającą krzem, oraz (iii) terminalną grupę alkilową łączącą się z grupą funkcjonalną zawierającą krzem, przy czym zawierająca krzem grupa funkcjonalna i grupa alkilowa są połączone ze sobą przez siloksan dimetylowy o wzorze -O-Si(CH3)2-, oraz zawierająca krzem grupa funkcjonalna nie łączy się z inną zawierającą krzem grupą funkcjonalną, (b) prowadzi się odwodnienie lub odwodornienie i wytwarza się warstwę odporną na plamy poprzez połączenie grupy funkcjonalnej zawierającej krzem, obecnej w czynniku odpornym na plamy, z grupą hydroksylową występującą na powierzchni szkliwionej spłukiwanej toalety lub umywalki.

Korzystnie, czynnik odporny na plamy nakłada się na szkliwioną powierzchnię, która była już używana.

Korzystnie, sposób zabezpieczania obejmuje etap obróbki wstępnej odtwarzania grupy hydroksylowej na szkliwionej powierzchni.

Poniżej podano dalsze cechy dotyczące zarówno spłukiwanej toalety lub umywalki, jak też sposobu zabezpieczania przed plamami.

Korzystnie, siloksan dimetylowy zawiera prostołańcuchowe połączenie grupy funkcjonalnej zawierającej krzem i grupy alkilowej.

Korzystnie, siloksan dimetylowy zawiera pierścieniowe połączenie grupy funkcjonalnej zawierającej krzem i grupy alkilowej.

Korzystnie, grupa alkilowa jest w większej ilości niż grupa fluorowęglowa.

Korzystnie, grupa fluorowęglowa jest w większej ilości niż grupa alkilowa.

Korzystnie, czynnik odporny na plamy jest mieszaniną pierwszego czynnika i drugiego czynnika, przy czym pierwszy czynnik jest ko-hydrolizatem organicznego związku krzemu zawierającego grupę perfluoroalkilową i związek metylopolisiloksanowy zawierający grupę hydrolityczną w rozpuszczalniku hydrofilowym, a drugi czynnik jest mieszaniną organopolisiloksanu i mocnego kwasu.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że spłukiwana toaleta lub umywalka według wynalazku (zwana dalej wyrobem ceramicznym) z zabezpieczoną powierzchnią wykonaną z warstwą złożoną z czynnika odpornego na plamy, który to czynnik zawiera grupę funkcjonalną, zawierającą krzem i łączącą się z grupą hydroksylową występującą na zabezpieczonej powierzchni przez odwodnienie lub odwodornienie, ma dobre zabezpieczenie przed plamami, kiedy jest poddawana działaniu wody.

Czynnik odporny na plamy zawiera zawierającą krzem grupę funkcjonalną (X-Si-O-), która łączy się przez odwodnienie lub odwodornienie z grupą hydroksylową (-OH) występującą na zabezpieczonej powierzchni, takiej jak powierzchnia szkliwiona, przez co osłania się grupę hydroksylową. Nawet kiedy używana woda zawiera dużą ilość jonów metalu, takich jak rozpuszczalna krzemionka, następu6

PL 202 986 B1 je już likwidacja skuteczności takiej grupy hydroksylowej, tak że grupa hydroksylowa nie łączy się z żadnym jonem metalu i odpowiednio z żadnym składnikiem ludzkich odchodów itd. Nawet kiedy używana woda zawiera rozpuszczalną krzemionkę jako jon metalu, ta rozpuszczalna krzemionka nie jest osadzana i nie ma skłonności do osadzania jako kwas krzemowy o strukturze sieciowej, tak że brak jest skłonności do powstawania plam. Jeśli zatem środek odporny na plamy ma grupę funkcjonalną zawierającą krzem, plamy np. z odchodów ludzkich nie przywierają do wyrobu ceramicznego, choćby nawet ten wyrób ceramiczny był używany z wodą zawierającą dużą ilość jonów metalu, takiego jak rozpuszczalna krzemionka, dzięki czemu wyrób ceramiczny można łatwo czyścić.

Grupa funkcjonalna zawierająca krzem korzystnie nie łączy się z inną grupą funkcjonalną zawierającą krzem. Zgodnie z wynikami badań przeprowadzonych przez wynalazców można uzyskać wysoką odporność na osadzanie się kamienia, powstawanie plam z barwnika do włosów, odporność na ścieranie i na działanie substancji alkalicznych. Jeżeli zawierające krzem grupy funkcjonalne czynnika odpornego na plamy łączą się ze sobą, krzemionka jest zwiększana tak, że kwas krzemowy o strukturze sieciowej osadza się na warstwie. Plamę można traktować jako zawierającą kwas krzemowy.

Ponadto zawierająca krzemionkę grupa funkcjonalna środka odpornego na plamy ma trwałość tak dużą jak krzemionka w szkliwionej powierzchni wyrobu ceramicznego.

Środek odporny na plamy korzystnie zawiera końcową grupę fluorowęglową łączącą się z grupą funkcjonalną zawierającą krzem. Wyniki doświadczeń przeprowadzonych przez wynalazców wykazują, że odporność na plamy pojawia się również jako zdolność odpychania wody na skutek małego krytycznego napięcia powierzchniowego grupy fluorowęglowej. W konsekwencji można uzyskać dużą odporność na osadzanie się kamienia, na plamy z barwników do włosów, na ścieranie i na działanie środków alkalicznych.

Grupa fluorowęglowa korzystnie ma wzór -CnF2n+1, gdzie n jest liczbą naturalną w zakresie

1<n<12. Wyniki doświadczeń przeprowadzonych przez wynalazców wykazują, że zwiększa to fluorek i odpowiednio fluorosilan. W konsekwencji można uzyskać dużą odporność na powstawanie kamienia, na plamy z barwników do włosów, na ścieranie i działanie środków alkalicznych.

Środek odporny na plamy korzystnie zawiera końcową grupę alkilową łączącą się z zawierającą krzem grupą funkcjonalną. Wyniki doświadczeń przeprowadzonych przez wynalazców wykazują, że odporność na plamy występuje również jako odporność na plamy z kredki do warg i odporność na środki alkaliczne przy niewielkim krytycznym napięciu powierzchniowym grupy alkilowej.

Środek odporny na plamy korzystnie nie zawiera żadnej końcowej grupy alkalicznej łączącej się z grupą funkcjonalną zawierającą krzem. Wyniki doświadczeń przeprowadzonych przez wynalazców wykazują, że można wtedy osiągnąć dużą odporność na powstawanie kamienia, na plamy z barwników do włosów, na ścieranie i działanie środków alkalicznych.

Z punktu widzenia odporności na ścieranie jako grupa alkilowa może być stosowana grupa metylowa. Z drugiej strony grupa propylowa lub heksylowa mogą być stosowane jako grupa alkilowa z punktu widzenia środków alkalicznych. Wyniki doświadczeń przeprowadzonych przez wynalazców wykazują, że kiedy grupą alkilową jest grupa propylowa lub heksylowa, grupa alkilowa zwiększa się. Środek odporny na plamy jest korzystnie odporny na środki alkaliczne, ale jest on niekorzystny pod względem odporności na ścieranie. Z drugiej strony, kiedy grupą alkilową jest grupa metylowa, środek odporny na plamy jest korzystny pod względem odporności na ścieranie, ale niekorzystny pod względem odporności na środki alkaliczne.

Ilość grup alkilowych jest korzystnie większa niż ilość grup fluorowęglowych, kiedy środek odporny na plamy zawiera końcową grupę fluorowęglową łączącą się z zawierającą krzem grupą funkcjonalną oraz końcową grupę alkilową łączącą się z zawierającą krzem grupą funkcjonalną. Wyniki doświadczeń przeprowadzonych przez wynalazców wykazują, że środek odporny na plamy nie zawiera tylko perfluoroalkilosilanu. W konsekwencji środek odporny na plamy ma dużą odporność na plamy z kredki do warg i na ścieranie.

Z drugiej strony ilość grupy fluorowęglowych jest korzystnie większa niż ilość grupy alkilowej, kiedy środek odporny na plamy zawiera końcową grupę fluorowęglową łączącą się z zawierającą krzem grupą funkcjonalną i końcową grupę alkilową łączącą się z zawierającą krzem grupą funkcjonalną. Wyniki doświadczeń przeprowadzonych przez wynalazców wykazują, że zwiększa to perfluoroalkilosilan, powodując w wyniku dużą odporność na powstawanie kamienia, plam z barwnika do włosów, odporność na ścieranie i na działanie środków alkalicznych.

PL 202 986 B1

Grupa funkcjonalna zawierająca krzem i grupa alkilowa są korzystnie łączone ze sobą przez siloksan dimetylowy (O-Si(CH3)2). Wyniki doświadczeń przeprowadzonych przez wynalazców wykazują, że powoduje to dużą odporność na powstawanie kamienia, plam z barwników do włosów, odporność na ścieranie i na działanie środków alkalicznych.

Jako przykład prostołańcuchowego połączenia grupy funkcjonalnej zawierającej krzem i grupy alkilowej można zastosować środek odporny na plamy zawierający mieszaninę pierwszego czynnika i drugiego czynnika opisanych w japo ń skim zgł oszeniu patentowym nr 8-209118 (1996). Pierwszym czynnikiem jest ko-hydrolizat organicznego związku krzemu zawierającego grupę perfluoroalkilową oraz polisiloksan metylowy zawierający grupę hydrolityczną w rozpuszczalniku hydrofilowym, przy czym drugi czynnik jest mieszaniną organopolisiloksanu i silnego kwasu. W szczególności pierwszy czynnik jest ko-hydrolizatem

C8F17CH2CH2Si(OCH3)3 oraz

Si(CH3O)3CH2CH2-(Si(CH3)2O)10-Si(CH3)2CH2CH2Si(OCH3)3 w rozpuszczalniku hydrofilowym zawierają cym roztwór 0,1 N kwasu solnego, t-butanolu i heksanu. Drugim czynnikiem jest mieszanina: HO-(SiCH3)2O)30-Si(CH3)2OH i kwasu metanosulfonowego.

Znaczny efekt można osiągnąć, kiedy obrabiana powierzchnia jest powtarzalnie zwilżana i suszona. W części powtarzalnie zwilżanej i suszonej jon metalu w wodzie łatwo łączy się z grupą hydroksylową, na skutek czego występuje tendencja do powstawania plam. W tym znaczeniu wyrób ceramiczny według przedmiotowego wynalazku jest skuteczny w spłukiwanej toalecie typu zachodniego, w spłukiwanej toalecie typu japońskiego, w spłukiwanym pisuarze lub w umywalce.

Ochronę przeciwbakteryjną można stosować wobec części innych niż zabezpieczone przed plamieniem.

Kiedy zabezpieczenie przed plamieniem według wynalazku stosuje się do już obrobionej powierzchni, wyrób ceramiczny niezabezpieczony przed plamieniem może zmienić się w zabezpieczony wyrób ceramiczny i można polepszyć zmniejszoną odporność wyrobu ceramicznego na plamy.

Sposób według wynalazku korzystnie zawiera etap obróbki wstępnej odtwarzania grupy hydroksylowej na obrabianej powierzchni. W konsekwencji warstwa może wykazywać dużą trwałość. Obróbka wstępna może polegać na szorowaniu obrabianej powierzchni materiałem ściernym, albo też na obrabianą powierzchnię można nałożyć kwaśny fluorek amonowy lub kwas fluorowodorowy, a następnie obrabianą powierzchnię można spłukać, by możliwe było wyeliminowanie plam powodowanych przez kwas krzemowy (plamy z kamienia). Ponadto etap obróbki wstępnej może obejmować pierwszy etap, gdzie obrabiana powierzchnia jest płukana kwaśną cieczą, tak że plama z moczu jest usuwana oraz drugi etap, w którym obrabianą powierzchnię szoruje się materiałem ściernym po pierwszym etapie, albo na obrobioną powierzchnię nakłada się kwaśny fluorek amonowy lub kwas fluorowodorowy, po czym obrobioną powierzchnię płucze się, tak że plama z kwasu krzemowego (plama z kamienia) jest usuwana.

Na rysunku, fig. 1A i 1B przedstawiają wzór chemiczny czynnika odpornego na plamy i schematyczną strukturę warstwy zawierającej ten czynnik odporny na plamy według badania 1;

fig. 2A i 2B przedstawiają wzór chemiczny czynnika odpornego na plamy i schematyczną strukturę warstwy zawierającej ten czynnik odporny na plamy według badania 2;

fig. 3A i 3B przedstawiają wzór chemiczny czynnika odpornego na plamy i schematyczną strukturę warstwy zawierającej ten czynnik odporny na plamy według badania 3;

fig. 4A i 4B przedstawiają wzór chemiczny czynnika odpornego na plamy i schematyczną strukturę warstwy zawierającej ten czynnik odporny na plamy według badania 4;

fig. 5A i 5B przedstawiają wzór chemiczny czynnika odpornego na plamy i schematyczną strukturę warstwy zawierającej ten czynnik odporny na plamy według badania 5;

fig. 6A i 6B przedstawiają wzór chemiczny czynnika odpornego na plamy i schematyczną strukturę warstwy zawierającej ten czynnik odporny na plamy według badania 6;

fig. 7A i 7B przedstawiają wzór chemiczny czynnika odpornego na plamy i schematyczną strukturę warstwy zawierającej ten czynnik odporny na plamy według badania 7;

fig. 8A i 8B przedstawiają wzór chemiczny czynnika odpornego na plamy i schematyczną strukturę warstwy zawierającej ten czynnik odporny na plamy według badania 8;

fig. 9A i 9B przedstawiają wzór chemiczny czynnika odpornego na plamy i schematyczną strukturę warstwy zawierającej ten czynnik odporny na plamy według badania 9;

PL 202 986 B1 fig. 10A i 10B przedstawiają wzór chemiczny czynnika odpornego na plamy i schematyczną strukturę warstwy zawierającej ten czynnik odporny na plamy według badania 10;

fig. 11A i 11B przedstawiają wzór chemiczny czynnika odpornego na plamy i schematyczną strukturę warstwy zawierającej ten czynnik odporny na plamy według badania 11;

fig. 12A i 12B przedstawiają wzór chemiczny czynnika odpornego na plamy i schematyczną strukturę warstwy zawierającej ten czynnik odporny na plamy według badania 12;

fig. 13A i 13B przedstawiają wzór chemiczny czynnika odpornego na plamy i schematyczną strukturę warstwy zawierającej ten czynnik odporny na plamy według badania 13;

fig. 14A i 14B przedstawiają wzór chemiczny czynnika odpornego na plamy i schematyczną strukturę warstwy zawierającej ten czynnik odporny na plamy według badania 14;

fig. 15A i 15B przedstawiają wzór chemiczny czynnika odpornego na plamy i schematyczną strukturę warstwy zawierającej ten czynnik odporny na plamy według badania 15;

fig. 16 jest przekrojem spłukiwanej toalety typu zachodniego według pierwszego przykładu wykonania przedmiotowego wynalazku;

fig. 17 jest przekrojem spłukiwanej toalety typu japońskiego według drugiego przykładu wykonania przedmiotowego wynalazku, fig. 18 jest widokiem perspektywicznym spłukiwanego pisuaru według trzeciego przykładu wykonania przedmiotowego wynalazku;

fig. 19 jest widokiem z góry z częściowym wyrwaniem spłukiwanego pisuaru według trzeciego przykładu wykonania;

fig. 20 jest widokiem z góry toalety z umywalką według czwartego przykładu realizacji wynalazku;

fig. 21 jest widokiem z przodu toalety z umywalką według czwartego przykładu wykonania wynalazku; a fig. 22 jest wykresem przedstawiającym zależność pomiędzy liczbą użyć a kątem kontaktu wody, dotyczącym piątego przykładu wykonania i przykładu porównawczego 1.

Najlepszy tryb realizacji wynalazku

Przykłady testowe i ocena

Najpierw zostaną przedstawione przykłady testowe 1-15 oraz ich ocena.

P r z y k ł a d t e s t o w y 1:

Najpierw przygotowano wyrób ceramiczny, który jest używany z wodą i ma szkliwioną warstwę na swej powierzchni.

Ten ceramiczny wyrób jest przykładowo spłukiwaną toaletą lub miską. Obrabiana powierzchnia wyrobu ceramicznego, taka jak powierzchnia wewnętrzna, jest oczyszczona etanolem.

Ponadto mieszanina pierwszego i drugiego czynnika w stosunku wagowym od 1:1 do 5:1 jest przygotowywana jako czynnik odporny na plamienie. Stosunek wagowy wybierany jest w zależności od pierwszego i drugiego czynnika.

Pierwszy czynnik, C8F17CH2CH2Si(OCH3)3 jest przygotowywany jako organiczny związek krzemu zawierający grupę perfluoroalkilową, a Si(CH3O)3CH2CH2-(Si(CH3)2O)10-Si(CH3)2CH2CH2Si(OCH3)3 przygotowuje się jako związek metalopolisiloksanowy zawierający grupę hydrolityczną. Pierwszy czynnik jest ich ko-hydrolizatem w hydrofilowym rozpuszczalniku, zawierającym roztwór 0,1N kwasu solnego, t-butanol i heksan. W rezultacie każdy z C8F17CH2CH2Si(OCH3)3 oraz Si(CH3O)3CH2CH2-(Si(CH3)2O)10-Si(CH3)2CH2CH2Si(OCH3)3 jest uważany za zawierający grupę silanolową (Si-OH).

Z drugiej strony drugi czynnik jest mieszaniną organopolisiloksanu (HO-(Si(CH3)2O)30-Si(CH3)2OH) i kwasu metanosulfonowego jako silnego kwasu.

Kiedy te czynniki pierwszy i drugi są mieszane ze sobą, grupa silanolowa jako ko-hydrolizat reaguje z organopolisiloksanem i silnym kwasem tak, aby na skutek odwodnienia otrzymać kombinację siloksanową (Si-O-Si), przy czym uważa się, że grupa silanowa staje się związkiem addycyjnym, w którym mnogie czą steczki są połączone krzyż owo parami. Czynnik odporny na plamy, zawierają cy mieszaninę pierwszego i drugiego czynnika, nie jest złożony z pojedynczej cząsteczki organicznego związku krzemu zawierającego grupę perfluoroalkilową, związku metylopolisiloksanowego zawierającego grupę hydrolityczną, organopolisiloksanu itd., ale uważany jest złożony związek addycyjny, w którym wiele takich cząsteczek jest zdwojone lub tworzy pewien rodzaj polimeru, jak pokazano na fig. 1A.

Wymieniony czynnik odporny na plamy zostaje wprowadzony w bibułkę lub włókninę, tak że obrabianą powierzchnię pociera się bibułką itd. około 10 razy, przez co czynnik odporny na plamy zostaje nałożony na obrobioną powierzchnię. Czynnik odporny na plamy nałożony na obrabianą powierzchnię schnie około 10 minut, tak że grupa silanolowa związku addycyjnego i grupa silanolowa na

PL 202 986 B1 powierzchni wyrobu ceramicznego zostają ze sobą połączone poprzez siloksan (Si-O-Si) wskutek odwodnienia. W rezultacie związek addycyjny i obrabiana powierzchnia wyrobu ceramicznego są silnie połączone ze sobą. Następnie czynnik odporny na plamy, który nie przereagował jeszcze, by pozostać na obrabianej powierzchni, jest usuwany za pomocą etanolu.

Zatem, warstwa zawierająca czynnik 2 odporny na plamy jest tworzona na obrabianej powierzchni ceramicznego wyrobu 1 tak, że obrobiona powierzchnia jest zabezpieczona przed plamieniem, jak pokazano na fig. 1B.

P r z y k ł a d t e s t o w y 2:

Stosuje się czynnik 2 odporny na plamy, jak pokazano na fig. 2A i warstwę zawierającą czynnik 2 odporny na plamy tworzy się na obrobionej powierzchni ceramicznego wyrobu 1, jak pokazano na fig. 2B. Cyfry w nawiasach na fig. 2A oznaczają proporcje grup C8H17 i CH3. Dalej jest tak samo. Inne warunki w testowym przykładzie 2 są takie same jak w pierwszym przykładzie testowym.

P r z y k ł a d t e s t o w y 3:

Stosuje się odporny na plamy czynnik 2, jak pokazano na fig. 3A i warstwę zawierającą ten czynnik 2 odporny na plamy tworzy się na obrobionej powierzchni ceramicznego wyrobu 1, jak pokazano na fig. 3B. Inne warunki w tym trzecim przykładzie testowym są takie same jak w pierwszym przykładzie testowym.

P r z y k ł a d t e s t o w y 4:

Stosuje się odporny na plamy czynnik 2, jak pokazano na fig. 4A, a warstwę zawierającą czynnik 2 odporny na plamy tworzy się na obrobionej powierzchni ceramicznego wyrobu 1, jak pokazano na fig. 4B. Inne warunki w czwartym przykładzie testowym są takie same jak w pierwszym przykładzie testowym.

P r z y k ł a d t e s t o w y 5

Stosuje się czynnik 2 odporny na plamy, jak pokazano na fig. 5A, a warstwę zawierającą ten czynnik 2 odporny na plamy tworzy się na obrobionej powierzchni ceramicznego wyrobu 1, jak pokazano na fig. 5B. Inne warunki w piątym przykładzie testowym są takie same jak w pierwszym przykładzie testowym.

P r z y k ł a d t e s t o w y 6:

Stosuje się odporny na plamy czynnik 2, jak pokazano na fig. 6A, a warstwę zawierającą czynnik 2 odporny na plamy tworzy się na obrobionej powierzchni ceramicznego wyrobu 1, jak pokazano na fig. 6B. Inne warunki w szóstym przykładzie testowym są takie same jak w pierwszym przykładzie testowym.

P r z y k ł a d t e s t o w y 7

Stosuje się odporny na plamy czynnik 2, jak pokazano na fig. 7A, warstwę zawierającą ten czynnik 2 odporny na plamy tworzy się na obrobionej powierzchni ceramicznego wyrobu 1, jak pokazano na fig. 7B. Inne warunki w siódmym przykładzie testowym są takie same jak w pierwszym przykładzie testowym.

P r z y k ł a d t e s t o w y 8

Stosuje się odporny na plamy czynnik 2, jak pokazano na fig. 8A, a warstwę zawierającą czynnik 2 odporny na plamy tworzy się na obrobionej powierzchni ceramicznego wyrobu 1, jak pokazano na fig. 8B. Inne warunki w ósmym przykładzie testowym są takie same jak w pierwszym przykładzie testowym.

P r z y k ł a d t e s t o w y 9

Stosuje się odporny na plamy czynnik 2, jak pokazano na fig. 9A, a warstwę zawierającą czynnik 2 odporny na plamy tworzy się na obrobionej powierzchni ceramicznego wyrobu 1, jak pokazano na fig. 9B. Inne warunki w dziewiątym przykładzie testowym są takie same jak w pierwszym przykładzie testowym.

P r z y k ł a d t e s t o w y 10

Stosuje się dwa czynniki 2 odporne na plamy, jak pokazano na fig. 10A, a warstwę zawierającą czynnik 2 odporny na plamy tworzy się na obrobionej powierzchni ceramicznego wyrobu 1, jak pokazano na fig. 10B. Inne warunki w dziesiątym przykładzie testowym są takie same jak w pierwszym przykładzie testowym.

P r z y k ł a d t e s t o w y 11:

Stosuje się czynnik 2 odporny na plamy, jak pokazano na fig. 11 A, a warstwę zawierającą czynnik 2 odporny na plamy tworzy się na obrobionej powierzchni ceramicznego wyrobu, jak pokaza10

PL 202 986 B1 no na fig. 11B. Inne warunki w jedenastym przykładzie testowym są takie same jak w pierwszym przykładzie testowym.

P r z y k ł a d t e s t o w y 12:

Stosuje się czynnik 2 odporny na plamy, jak pokazano na fig. 12A, a warstwę zawierającą czynnik 2 odporny na plamy tworzy się na obrobionej powierzchni ceramicznej wyrobu 1, jak pokazano na fig. 12B. Inne warunki w dwunastym przykładzie testowym są takie same jak w pierwszym przykładzie testowym.

P r z y k ł a d t e s t o w y 13:

Stosuje się czynnik 2 odporny na plamy, jak pokazano na fig. 13A, a warstwę zawierającą czynnik 2 odporny na plamy tworzy się na obrobionej powierzchni ceramicznego wyrobu 1, jak pokazano na fig. 13B. Inne warunki w trzynastym przykładzie testowym są takie same jak w pierwszym przykładzie testowym.

P r z y k ł a d t e s t o w y 14:

Stosuje się czynnik 2 odporny na plamy, jak pokazano na fig. 14A, a warstwę zawierającą czynnik 2 odporny na plamy tworzy się na obrobionej powierzchni ceramicznego wyrobu 1, jak pokazano na fig. 14B. Inne warunki w czternastym przykładzie testowym są takie same jak w pierwszym przykładzie testowym.

P r z y k ł a d t e s t o w y 15:

Stosuje się czynnik 2 odporny na plamy, jak pokazano na fig. 15A, a warstwę zawierającą czynnik 2 odporny na plamy tworzy się na obrobionej powierzchni ceramicznego wyrobu 1, jak pokazano na fig. 15B. Inne warunki w piętnastym przykładzie testowym są takie same jak w pierwszym przykładzie testowym.

Ocena:

Następujące testy przeprowadzono dla wymienionych wyżej wyrobów ceramicznych z przykładów testowych 1-15 i dla nieobrobionego wyrobu ceramicznego. Testy te obejmowały powstawanie kamienia, plam z kredki do warg, z barwników do włosów, ścieranie i odporność na czynniki alkaliczne, jak następuje.

Badanie odporności na powstawanie kamienia:

Przygotowano wodny roztwór zawierający 200 ppm krzemianu sodu, tak że szkliwione warstwy odpowiednich wyrobów zanurzano w tym roztworze przy temperaturze 70°C na trzy godziny. Następnie kwas krzemowy osadzony na powierzchni zatrzymującej wodą, służący jako granica części zatrzymującej wodę, zabarwiono czynnikiem barwiącym. Wyroby ceramiczne oceniano przez obserwację wizualną. Symbol O oznacza najlepszy wyrób, symbol Δ oznacza nieco lepszy wyrób, a symbol x oznacza najgorszy wyrób.

Badanie odporności na kredkę do warg:

Dostępną w handlu oleistą kredką do warg pomazano powierzchnię szkliwioną każdego wyrobu. Każdy wyrób pozostawiono na 48 godzin, a następnie wycierano nałożoną kredkę. Wyroby ceramiczne oceniano przez obserwację wizualną. Symbol O oznacza najlepszy wyrób, symbol Δ oznacza nieco lepszy wyrób, a symbol x oznacza najgorszy wyrób.

Badanie odporności na barwnik do włosów:

Dostępny w handlu ciekły barwnik do włosów nałożono na szkliwioną powierzchnię każdego wyrobu. Każdy wyrób pozostawiono na 48 godzin, a następnie nałożony barwnik do włosów wytarto. Wyroby ceramiczne oceniano przez obserwację wizualną. Symbol O oznacza najlepszy wyrób, symbol Δ oznacza nieco lepszy wyrób, a symbol x oznacza najgorszy wyrób.

Badanie odporności na ścieranie:

Kawałek siatki z cienkiego drutu trzymano przy szkliwionej powierzchni każdego wyrobu pod obciążeniem około 17 g/cm². W tych warunkach siatkę tę poruszano tam i z powrotem z prędkością 12 cykli na minutę 2000 razy. Zbadano zmiany kąta kontaktu (°) wody w stopniach.

Badanie odporności na czynniki alkaliczne:

Szkliwioną warstwę każdego wyrobu ceramicznego zanurzono w wodnym roztworze 0,05% wag. NaOH na 24 godz. i badano zmiany kąta kontaktu wody. Wyniki tych badań przedstawiono w tablicy 5.

PL 202 986 B1

T a b l i c a 5

	Kamień	Kredka do warg	Barwnik do włosów	Ścieranie	Alkalia
Bez obróbki	X	O	X	-	-
Przykład 1	O	Δ	O	-13(108>95)	-17(108>91)
Przykład 2	Δ	Δ	Δ	-22(107 >85)	-3(109>106)
Przykład 3	Δ	Δ	Δ	-35(106>71)	-15(111 >96)
Przykład 4	X	Δ	Δ	-35(107>72)	-22(112>90)
Przykład 5	X	Δ	Δ	-47(109>62)	-18(111 >93)
Przykład 6	X	Δ	X	-12(83>71)	-34(82>48)
Przykład 7	X	Δ	Δ	-12(110>98)	-36(101>65)
Przykład 8	X	Δ	X	-12(104>92)	-41(104>63)
Przykład 9	X	Δ	X	-11(106>95)	-37(100>63)
Przykład 10	O	Δ	O	-12(100>88)	-12(103>91)
Przykład 11	X	Δ	X	-37(93>56)	-16(101>85)
Przykład 12	X	Δ	X	-37(80>43)	-47(90>43)
Przykład 13	X	Δ	X	-50(104>54)	-25(80>55)
Przykład 14	O	Δ	O	-11(112>101)	-14(113>99)
Przykład 15	O	X	O	-31(107>76)	-17(107>90)

Jak wynika z przykładów 1-15 w tablicy 5, uważa się, że odporny na plamy czynnik 2 zawiera zawierającą krzem grupę funkcjonalną, która łączy się przez odwodnienie z grupą hydroksylową występującą na obrabianej powierzchni, takiej jak powierzchnia szkliwiona, przez co ta grupa hydroksylowa zostaje osłonięta. Ponadto uważa się, że nawet kiedy używana woda zawiera dużą ilość jonów metali, takich jak rozpuszczalna krzemionka, grupa hydroksylowa jest już pozbawiona skuteczności, tak że ta grupa hydroksylowa nie łączy się z żadnym jonem metalu. Rozpuszczalna krzemionka nie osadza się zatem, ani nie ma skłonności do osadzania się jako kwas krzemowy o strukturze sieciowej, tak że nie ma skłonności do powstawania plam. Kiedy zatem czynnik odporny na plamy ma grupę funkcjonalną zawierającą krzem, plamy, np. z odchodów ludzkich, nie mogą przywierać do wyrobu ceramicznego, nawet jeśli wyrób ceramiczny jest używany z wodą zawierającą duże ilości jonów metali, takich jak rozpuszczalna krzemionka, dzięki czemu wyrób ceramiczny można łatwo oczyścić.

Dodatkowo ta zawierająca krzem grupa funkcjonalna czynnika odpornego na plamy ma tak dużą trwałość jak krzemionka w szkliwionej powierzchni wyrobu ceramicznego.

Zgodnie z przykładami testowymi 11-13, jeżeli grupy funkcjonalne zawierające krzem w czynniku 2 odpornym na plamy łączą się ze sobą, zwiększa się ilość krzemionki, tak że kwas krzemowy o strukturze sieciowej osadza się na warstwie. Plamę można traktować jako złożoną z kwasu krzemowego. Z drugiej strony, według przykładów testowych 1-10, 14 i 15, dużą odporność na powstawanie kamienia, na plamy z barwnika do włosów, na ścieranie i działanie czynników alkalicznych można uzyskać, kiedy użyty czynnik 2 odporny na plamy nie zawiera zawierającej krzem grupy funkcjonalnej łączącej się z inną zawierającą krzem grupą funkcjonalną.

Ponadto, zgodnie z testowymi przykładami 1-8 i 10-14, kiedy odporny na plamy czynnik 2 zawiera korzystnie końcową grupę fluorku węgla łączącą się z grupą funkcjonalną zawierającą krzem, odporność na plamy występuje również jako odpychanie wody przez małe krytyczne napięcie powierzchniowe grupy fluorku węgla. W konsekwencji można uzyskać dużą odporność na powstawanie kamienia, plam z barwnika do włosów, na ścieranie i działanie czynników alkalicznych. Korzystnie kiedy grupa fluorowęglowa ma korzystnie wzór -CnF2n+1, gdzie n jest liczbą naturalną w zakresie 1 <n<12, powoduje to zwiększenie procentowej zawartości fluorku i odpowiednio zwiększa się ilość fluorosilanu. W konsekwencji można uzyskać dużą odporność na powstawanie kamienia, plam

PL 202 986 B1 z barwnika do włosów, na ścieranie i działanie związków alkalicznych. Szczególnie korzystny ze względu na koszt jest -C8F17, gdzie n = 8.

Zgodnie z przykładami testowymi 14 i 15, kiedy czynnik 2 odporny na plamy korzystnie nie zawiera końcowej grupy alkilowej łączącej się z zawierającą krzem grupą funkcjonalną, można uzyskać dużą odporność na powstawanie kamienia, plam z barwnika do włosów i na działanie środków alkalicznych.

Z drugiej strony, według przykładów testowych 1-13, kiedy czynnik 2 odporny na plamy zawiera końcową grupę alkilową łączącą się z zawierającą krzem grupą funkcjonalną, odporność na plamy występuje również jako odporność na plamy z kredki do warg i odporność na ścieranie przy małym krytycznym napięciu powierzchniowym grupy alkalicznej. Według przykładów testowych 1-3, 6 i 10, z punktu widzenia odporności na ścieranie jako grupę alkilową można zastosować grupę metylową. Z drugiej strony, z punktu widzenia działania czynników alkalicznych jako grupę alkilową można zastosować grupę propylową lub heksylową. Kiedy grupa alkilowa jest grupą propylową lub heksylową, zwiększa się wielkość grupy alkilowej. Czynnik odporny na plamy jest korzystny pod względem odporności na działanie czynników alkalicznych, ale niekorzystny pod względem odporności na ścieranie. Z drugiej strony, kiedy grupą alkilową jest grupa metylowa, środek odporny na plamy jest korzystny pod względem odporności na ścieranie, ale niekorzystny pod względem odporności na działanie czynników alkalicznych.

Według przykładu testowego 8 ilość grupy alkilowej jest korzystnie większa niż ilość grupy fluorowęglowej, kiedy czynnik 2 odporny na plamy zawiera końcową grupę fluorowęglową łączącą się z zawierającą krzem grupą funkcjonalną i końcową grupę alkilową łączącą się z wymienioną zawierającą krzem grupą funkcjonalną. W konsekwencji, ponieważ czynnik odporny na plamy nie zawiera tylko perfluoroalkilosilanu, czynnik odporny na plamy jest wysoce odporny na plamy z kredki do warg i na ścieranie.

Z drugiej strony, zgodnie z przykładami testowymi 3 i 5, ilość grupy fluorowęglowej jest korzystnie większa niż ilość grupy alkilowej, kiedy czynnik 2 odporny na plamy zawiera końcową grupę fluorowęglową łączącą się z zawierającą krzem grupą funkcjonalną i końcową grupę alkilową łączącą się z zawierającą krzem grupą funkcjonalną. Zwiększa to ilość perfluoroalkilosilanu, zapewniając w rezultacie wysoką odporność na powstawanie kamienia, plam z barwnika do włosów, na ścieranie i działanie związków alkalicznych.

Według przykładów testowych 1 i 10, kiedy zawierająca krzem grupa funkcjonalna i grupa alkilowa są łączone ze sobą przez siloksan dimetylowy, daje to w wyniku dużą odporność na powstawanie kamienia, plam z barwnika do włosów, na ścieranie i działanie czynników alkalicznych. W szczególności w przykładzie testowym 1 siloksan dimetylowy zawiera prostołańcuchowe połączenie zawierające krzem grupy funkcjonalnej i grupy alkilowej, przy czym zawiera on pierścieniowe połączenie zawierającej krzem grupy funkcjonalnej i grupy alkilowej w przykładzie testowym 10. W konsekwencji można uzyskać stabilnie dużą odporność na powstawanie kamienia, plam z barwnika do włosów, na ścieranie i działanie środków alkalicznych.

P r z y k ł a d y

Zostaną teraz opisane przykłady 1-5 według przedmiotowego wynalazku.

P i e r w s z y p r z y k ł a d:

W pierwszym przykładzie wyrobem ceramicznym jest spłukiwana toaleta 10 typu zachodniego pokazana na fig. 16.

Spłukiwana toaleta 10 zawiera miskę 11 z pierścieniowym obrzeżem 12 utworzonym przy jej krawędzi górnej. To obrzeże 12 ma wodny kanał 13, poprzez który doprowadzana jest woda płucząca. Obrzeże 12 ma pewną liczbę otworów 14 wypływu wody wykonanych w określonych odstępach na swej stronie spodniej. Zbiornik 15 na wodę płuczącą jest umieszczony na tylnej części spłukiwanej toalety 10. Woda zgromadzona w zbiorniku 15 jest doprowadzana do wodnego kanału 13 w obrzeżu 12. Następnie woda płucząca jest wyprowadzana strumieniami z otworów 14 w kierunku wnętrza miski 11, tak że wewnętrzna powierzchnia miski 11 jest czyszczona.

Miska 11 zawiera dolną część służącą jako część 17 zatrzymująca wodę płuczącą poniżej powierzchni 16. Zatrzymująca wodę część 17 jest dołączona do syfonu odpływowego 18. Miska 11 ma otwór 20 wykonany w pobliżu dna miski 11, z którego woda płucząca jest wprowadzana w kierunku odpływowego syfonu 18.

W spłukiwanej toalecie 10 na ceramicznej podstawie 21 tej toalety poza częścią, na której umieszczony jest zbiornik 15, wykonane są szkliwione warstwy 22 i 23. Czynnik antybakteryjny nie

PL 202 986 B1 jest rozprowadzony w części szkliwionej warstwy 22 wykonanej na wewnętrznej powierzchni miski 11 od górnego końca do głębokości d (około 3 cm) względem powierzchni 16 wody, na części szkliwionej warstwy 22 utworzonej na dnie oraz na wewnętrznej obwodowej powierzchni obrzeża 12 i na części szkliwionej warstwy 22 utworzonej na wierzchu spłukiwanej toalety 10 z wyłączeniem zbiornika 15. Środek antybakteryjny jest rozprowadzony w pozostałej części szkliwionej warstwy 23. Środek antybakteryjny zawiera srebro lub związek srebra, cynk, miedź lub związek tych pierwiastków, albo określony nośnik tych materiałów, jak to jest znane.

W spłukiwanej toalecie 10 powierzchnia części szkliwionej warstwy 22 nie zawierających środka antybakteryjnego służy jako powierzchnia obrabiana. Na tej powierzchni obrabianej warstwa 24 zawierająca czynnik odporny na plamy tworzona jest w taki sam sposób jak w przedstawionym powyżej testowym przykładzie 1. Poziom h wody powierzchni 16 jest obniżany lub podwyższany na skutek parowania wody płuczącej. Warstwa 24 jest utworzona na wewnętrznej powierzchni miski 11, tak aby sięgała na głębokość d (około 3 cm) względem powierzchni 16 wody, tak że warstwa 24 jest usytuowana na lub poniżej poziomu powierzchni 16 wody nawet jeśli powierzchnia 16 wody jest maksymalnie obniżona.

W opisanej powyżej spłukiwanej toalecie warstwa 24 zawierająca czynnik odporny na plamy jest utworzona na szkliwionej powierzchni 22, która jest powtarzalnie zwilżana wodą płuczącą i suszona. Dzięki temu można skutecznie zapobiegać powstawaniu kamienia na skutek łączenia się jonu metalu w wodzie z grupą hydroksylową szkliwionej warstwy 22. Warstwa 24 tworzona jest zwłaszcza na spodniej stronie wewnętrznej obwodowej powierzchni i na wierzchu obrzeża 12. Dzięki temu można skutecznie zapobiegać powstawaniu kamienia na spodniej stronie obrzeża 12 itd. nawet wtedy, gdy woda płucząca wprowadzana z dyszy spłuczki zawartej w spłukiwanej toalecie 10 rozbryzguje i przywiera do spodniej części obrzeża 12 itd.

Czynnik antybakteryjny nie jest zawarty w szkliwionej warstwie 22, ponieważ czynnik antybakteryjny jest łatwo usuwany przez warstwę 24, tak że użyty czynnik antybakteryjny byłby całkowicie stracony. Z drugiej strony warstwa 24 jest utworzona na innej części miski 11, obejmującej dno części 17 zatrzymującej wodę, które jest zwykle usytuowane w wodzie, a odpływowy syfon 18 przebiega od dna zatrzymującej wodę części 17. W tych częściach czynnik antybakteryjny jest zawarty w szkliwionej warstwie 23. Podstawowe plamy obejmują plamy z moczu, ekskrementów i substancji organicznych, takich jak bakterie rozwijające się na moczu i ekskrementach służących jako pożywka. Są one rozkładane przez czynnik antybakteryjny w szkliwionej warstwie 23.

D r u g i p r z y k ł a d:

Fig. 17 przedstawia drugi przykład, w którym wyrobem ceramicznym jest spłukiwana toaleta 30 typu japońskiego.

Spłukiwana toaleta 30 również zawiera miskę 31 z obwodowym obrzeżem 32 wykonanym przy górnej swej krawędzi za wyjątkiem przedniej osłony. Obrzeże 32 ma wodny kanał 33, poprzez który doprowadzana jest woda płucząca. Ten wodny kanał 33 jest połączony z doprowadzającą wodę rurą (nie pokazano) w przedniej części osłony. Obrzeże 32 ma pewną liczbę wodnych otworów 34 wykonanych w określonych odstępach na swej spodniej stronie. Woda płucząca dostarczana z rury wypływa w wodny kanał 33 w obrzeżu 32. Następnie woda płucząca jest wyprowadzana z otworów 34 do wnętrza miski 31 tak, że wewnętrzna powierzchnia miski 31 jest czyszczona. Miska 31 ma dolną część służącą jako zatrzymująca wodę część 36, która zatrzymuje wodę płuczącą poniżej powierzchni 36. Zatrzymująca wodę część 36 jest dołączona do spustowego syfonu 37.

W takiej spłukiwanej toalecie 30 na jej ceramicznej podstawie 38 wykonane są szkliwione warstwy 39 i 40. Czynnik antybakteryjny nie jest rozprowadzony w części szkliwionej warstwy 39 utworzonej na wewnętrznej powierzchni miski 31 za wyjątkiem górnej wewnętrznej krawędzi tej miski. Czynnik antybakteryjny jest rozprowadzony w pozostałej części szkliwionej warstwy 40. Powierzchnia części szkliwionej warstwy 39 nie zawierająca czynnika antybakteryjnego służy jako powierzchnia obrabiana. Warstwa 41 zawierająca czynnik odporny na plamy jest tworzona na obrabianej powierzchni w taki sam sposób jak w opisanym powyżej testowym przykładzie 1. Spłukiwana toaleta 30 o konstrukcji opisanej powyżej może osiągać takie same wyniki jak spłukiwana toaleta 10 w pierwszym przykładzie.

T r z e c i p r z y k ł a d:

Fig. 18 i 19 pokazują trzeci przykład, w którym wyrobem ceramicznym jest spłukiwany pisuar 50.

Pisuar 50 zawiera górną sekcję 51 wprowadzania wody i dolną miskę 52 wykonaną integralnie z sekcją wprowadzania wody.

PL 202 986 B1

Sekcja 51 wprowadzania wody zawiera wodną komorę 54 połączoną poprzez króciec 53 z rurą doprowadzającą wodę (nie pokazano) i komorę 55 wprowadzania wody połączoną z komorą wodną 54, jak pokazano na fig. 19. Komora 55 wprowadzania wody jest połączona z miską 52 poprzez pewną liczbę otworów 56 wprowadzania wody wykonanych w określonych odstępach.

Miska 52 ma obrzeże 57 wykonane na prawej i lewej oraz na dolnej przedniej krawędzi miski. Obrzeże 57 ma wodny kanał 58, poprzez który doprowadzana jest woda płucząca. Sekcja 51 doprowadzania wody jest wykonana z wodnym kanałem 59 połączonym z komorą wodną 54. Ten wodny kanał 59 jest również połączony z wodnym kanałem 58. Spodnia strona obrzeża 57 ma również pewną liczbę wodnych otworów 56, wykonanych w określonych odstępach.

Woda doprowadzana z rury zasilającej jest wprowadzana poprzez wodną komorę 54 i komorę 55 wprowadzania wody sekcji 51 wprowadzania wody z wodnych otworów 56 w kierunku do wewnętrznej powierzchni miski 52, oraz za pośrednictwem komory 54 zasilającej w wodę oraz kanał wodny 59 sekcji 51 wtryskiwania wody, a także kanał wodny 58 w obrzeżu 57 od otworów 60 dysz wodnych w kierunku wewnętrznej powierzchni miski 52, tak że spłukiwana jest wewnętrzna powierzchnia miski 52.

W pisuarze 50 szkliwione warstwy 62 i 63 są wykonane na ceramicznej podstawie 61 tego pisuaru za wyjątkiem tylnej części, jak zaznaczono przez zakreskowanie na fig. 18. Czynnik antybakteryjny nie jest rozprowadzony w częściach szkliwionej warstwy 62 utworzonych na górnej wewnętrznej powierzchni miski 52 poniżej wodnego otworu 56 przy prawym i lewym końcu wewnętrznej powierzchni miski 52 i przy przednim dolnym końcu miski 52. Czynnik antybakteryjny jest rozprowadzony w pozostałej części szkliwionej warstwy 62. Czynnik antybakteryjny zawiera srebro lub związek srebra, cynk, miedź lub związki tych pierwiastków, albo określony nośnik tych materiałów, jak to jest znane. W spłukiwanym pisuarze 50 powierzchnia części szkliwionej warstwy 62 nie zawierająca czynnika przeciwbakteryjnego służy jako powierzchnia obrabiana. Warstwa 64 zawierająca czynnik odporny na plamy jest tworzona na powierzchni obrabianej w taki sam sposób jak w opisanym poprzednio testowym przykładzie 1.

Spłukiwany pisuar 50 o konstrukcji opisanej powyżej może osiągnąć takie same rezultaty jak spłukiwana toaleta 10 według pierwszego przykładu.

C z w a r t y p r z y k ł a d:

Fig. 20 i 21 przedstawiają czwarty przykład wykonania, w którym wyrobem ceramicznym jest umywalka 71. Umywalka 71 jest wyposażona w szafkę 70 stanowiącą podparcie umywalki.

Umywalka 71 ma zasadniczo poziomą płaską powierzchnię 73 utworzoną wokół powierzchni 72 umywalki i pionową powierzchnię 74 z tyłu płaskiej powierzchni 73. Uchwyt 75 i wylewka 76 są usytuowane na części płaskiej powierzchni 73 po stronie pionowej powierzchni 74.

Szkliwione warstwy 78 i 79 są wykonane na ceramicznej podstawie 77 umywalki 71. Czynnik przeciwbakteryjny nie jest rozprowadzony w częściach szkliwionej warstwy 78 wykonanych na płaskiej powierzchni 73 i pionowej powierzchni 74. Czynnik przeciwbakteryjny jest rozprowadzony w pozostałej części szkliwionej warstwy 79, zawierającej powierzchnię 72 umywalki. W umywalce 71 powierzchnia szkliwionej warstwy 78 nie zawierająca czynnika przeciwbakteryjnego służy jako powierzchnia obrabiana. Warstwa 80 zawierająca czynnik odporny na plamy jest utworzona na obrabianej powierzchni w taki sam sposób jak w opisanym powyżej testowym przykładzie 1.

Umywalka 71 o konstrukcji opisanej powyżej może uzyskać takie same rezultaty jak spłukiwana toaleta 10 według pierwszego przykładu.

P i ą t y p r z y k ł a d:

W piątym przykładzie obróbka chroniąca przed plamami stosowana jest wobec obrabianej powierzchni spłukiwanej toalety typu zachodniego, która już była używana, tak że plama z kwasu krzemowego przywarła do jej powierzchni.

Najpierw przeprowadza się roboty przygotowawcze, obejmujące zdjęcie deski sedesowej z zespołu toaletowego, a następnie na obrabianą powierzchnię natryskuje się środek barwiący podobny do zastosowanego w pierwszym przykładzie, aby potwierdzić plamę z kwasu krzemowego. Następnie przeprowadza się etap przygotowawczy w celu odtworzenia grupy hydroksylowej na obrabianej powierzchni. Ten etap przygotowawczy obejmuje pierwszą fazę, w której kwaśną ciecz zawierającą wodny roztwór kwasu solnego przykładowo natryskuje się na obrabianą powierzchnię, a następnie pozostawia się na określony czas, np. 5-10 minut. W wyniku tej pierwszej fazy plama moczowa, która jest kamieniem wapiennym przywartym do obrabianej powierzchni, rozpuszcza się w wodnym roztworze kwasu solnego odpadając od obrabianej powierzchni. Potem obrabianą powierzchnię wyciera się

PL 202 986 B1 mokrą szmatą. W tym wypadku obrabianą powierzchnię można polerować szczotką wykonaną te ścierniwa zawierającego nylon (nazwa handlowa Tinex, produkcji firmy Dupont).

Kwaśna ciecz łączy się z grupą hydroksylową na obrabianej powierzchni tak, że plama spowodowana przez kwas krzemowy, której nie można usunąć przez zwykłe czyszczenie, zostaje usunięta. W tym celu etap przygotowawczy obejmuje ponadto drugą fazę, w której obrabianą powierzchnię przeciera się ścierniwem zawierającym, jako podstawowy składnik, sproszkowany tlenek glinowy. W takim wypadku korzystne jest najpierw przetarcie obrabianej powierzchni ścierniwem, a następnie wypolerowanie jej wodoodpornym papierem ściernym (nr 1000). W rezultacie, na obrabianej powierzchni zostaje odtworzony kwas krzemowy. Na obrabianą powierzchnię znów natryskuje się środek barwiący, tak że można się upewnić, czy plama z kwasu krzemowego została wyeliminowana. Po zmyciu czynnika barwiącego obrabianą powierzchnię spłukuje się wodą płuczącą i wyciera mokrą szmatą. Następnie obrabianą powierzchnię wyciera się suchą szmatą. Wodę płuczącą usuwa się ze zbiornika, a następnie obrabianą powierzchnię suszy się za pomocą suszarki itp. Następnie obrabianą powierzchnię przeciera się rozpuszczalnikiem organicznym, takim jak etanol. Następnie obrabianą powierzchnię suszy się suszarką, aby odparować rozpuszczalnik organiczny.

Po przeprowadzeniu etapu wstępnego przygotowania, jak opisano powyżej, na obrabianej powierzchni utworzona jest warstwa zawierająca czynnik odporny na plamy w taki sam sposób jak w testowym przykładzie 1, po czym otrzymuje się spłukiwaną toaletę typu zachodniego odporną na plamy.

Odporność na plamy porównywano pomiędzy spłukiwaną toaletą typu zachodniego według piątego przykładu wykonania, spłukiwaną toaletą typu zachodniego z porównawczego przypadku 1, w którym warstwa zawierająca czynnik odporny na plamy jest utworzona na obrabianej powierzchni bez przeprowadzenia etapu obróbki wstępnej i spłukiwaną toaletą typu zachodniego z porównawczego przypadku 2, w którym nie zastosowano ani etapu obróbki wstępnej, ani obróbki czynnikiem odpornym na plamy. W porównaniu tym powodowano sztucznie przywieranie do każdej toalety plamy z kwasu krzemowego. Aby spowodować sztucznie przywieranie kwasu krzemowego, przygotowano wodny roztwór zawierający 200 ppm krzemianu sodu, a szkliwione warstwy odpowiednich wyrobów zanurzano w tym roztworze przy temperaturze 70°C na trzy godziny w taki sam sposób jak w opisanym powyżej teście odporności na osadzanie. W konsekwencji plama z kwasu krzemowego nie przywarła do spłukiwanej toalety typu zachodniego z piątego przykładu wykonania.

Z drugiej strony plama z kwasu krzemowego przywarła do każdej toalety typu zachodniego z przypadków porównawczych 1 i 2.

Ponadto oceniano trwałość warstw spłukiwanej toalety według piątego przykładu wykonania i według porównawczego przypadku 1. Dla oceny to samo miejsce każdej warstwy przecierano dostępną w handlu szczotką w taki sam sposób jak przy wymienionym powyżej badaniu odporności na ścieranie. Sprawdzano zależność pomiędzy liczbą przecierań a kątem kontaktu wody. Wyniki tego badania przedstawiono na fig. 22.

Fig. 22 pokazuje, że posiadana przez warstwę zdolność odpychania wody prawie nie jest zmniejszona w spłukiwanej toalecie według piątego przykładu wykonania nawet przy zwiększonej liczbie przecierań. Fig. 22 pokazuje ponadto, że zdolność warstwy do odpychania wody jest zmniejszona w znacznym stopniu w spłukiwanej toalecie według porównawczego przypadku 1, nawet jeśli liczba przecierań jest niewielka. Przykładowo, jeżeli każda warstwa jest przecierana dziesięć razy przy każdym czyszczeniu, a czyszczenie jest przeprowadzane cztery razy w tygodniu, to samo miejsce warstwy jest przecierane 2000 razy w ciągu 50 tygodni w jednym roku. Oznacza to, że w czasie eksploatacji 2,5 roku liczba przecierań wynosi 5000. W czasie eksploatacji 5 lat liczba przecierań wynosi 10000. Warstwa spłukiwanej toalety według piątego przykładu wykonania może zatem osiągnąć dużą trwałość.

Chociaż w powyższych przykładach stosuje się czynnik ścierny do usuwania plamy z kwasu krzemowego, na obrabianą powierzchnię można nałożyć fluorek amonowy lub kwas fluorowodorowy, a następnie obrabianą powierzchnię można spłukać.

Powyższe przykłady są ilustracyjne, a przedmiotowy wynalazek można realizować w różnych zmodyfikowanych postaciach bez odchodzenia od jego zakresu.

Zastosowanie przemysłowe

Wyrób ceramiczny według przedmiotowego wynalazku może osiągać wysoki stopień ochrony przed plamami. Ponadto sposób obróbki według wynalazku zabezpieczającej przed plamami może nadawać wyrobowi ceramicznemu wysoki stopień ochrony przed plamami.

Claims

1. Spłukiwana toaleta lub umywalka, do wielokrotnego zwilżania i suszenia, mająca szkliwioną powierzchnię z występującymi na niej grupami hydroksylowymi oraz warstwę zawierającą czynnik odporny na plamy, znamienna tym, że czynnik odporny na plamy zawiera (i) grupę funkcjonalną zawierającą krzem o wzorze X-Si-O-, w którym X oznacza C lub O, (ii) terminalną grupę fluorowęglową o wzorze -CnF2n+1, gdzie n jest liczbą naturalną w zakresie 1<n<12, łączącą się z grupą funkcjonalną zawierającą krzem, oraz (iii) terminalną grupę alkilową łączącą się z grupą funkcjonalną zawierającą krzem, przy czym zawierająca krzem grupa funkcjonalna i grupa alkilowa są połączone ze sobą przez siloksan dimetylowy o wzorze -O-Si(CH3)2-, oraz zawierająca krzem grupa funkcjonalna nie łączy się z inną zawierającą krzem grupą funkcjonalną.

2. Spłukiwana toaleta lub umywalka według zastrz. 1, znamienna tym, że siloksan dimetylowy zawiera prostołańcuchowe połączenie grupy funkcjonalnej zawierającej krzem i grupy alkilowej.

3. Spłukiwana toaleta lub umywalka według zastrz. 1, znamienna tym, że siloksan dimetylowy zawiera pierścieniowe połączenie grupy funkcjonalnej zawierającej krzem i grupy alkilowej.

4. Spłukiwana toaleta lub umywalka według zastrz. 1, znamienna tym, że grupa alkilowa jest w większej ilości niż grupa fluorowęglowa.

5. Spłukiwana toaleta lub umywalka według zastrz. 1, znamienna tym, że grupa fluorowęglowa jest w większej ilości niż grupa alkilowa.

6. Spłukiwana toaleta lub umywalka według zastrz. 1, znamienna tym, że czynnik odporny na plamy jest mieszaniną pierwszego czynnika i drugiego czynnika, przy czym pierwszy czynnik jest ko-hydrolizatem organicznego związku krzemu zawierającego grupę perfluoroalkilową i związek metylopolisiloksanowy zawierający grupę hydrolityczną w rozpuszczalniku hydrofilowym, a drugi czynnik jest mieszaniną organopolisiloksanu i mocnego kwasu.

7. Sposób zabezpieczania przed plamami spłukiwanej toalety lub umywalki, mającej szkliwioną powierzchnię z występującymi na niej grupami hydroksylowymi, na której to powierzchni tworzy się warstwę zawierającą czynnik odporny na plamy, zapobiegający plamom z przywierania do spłukiwanej toalety lub umywalki, znamienny tym, że (a) na szkliwioną powierzchnię nakłada się czynnik odporny na plamy zawierający (i) grupę funkcjonalną zawierającą krzem o wzorze X-Si-O-, w którym X oznacza C lub O, (ii) terminalną grupę fluorowęglową o wzorze -CnF2n+1, gdzie n jest liczbą naturalną w zakresie 1<n<12, łączącą się z grupą funkcjonalną zawierającą krzem, oraz (iii) terminalną grupę alkilową łączącą się z grupą funkcjonalną zawierającą krzem, przy czym zawierająca krzem grupa funkcjonalna i grupa alkilowa są połączone ze sobą przez siloksan dimetylowy o wzorze -O-Si(CH3)2-, oraz zawierająca krzem grupa funkcjonalna nie łączy się z inną zawierającą krzem grupą funkcjonalną, (b) prowadzi się odwodnienie lub odwodornienie i wytwarza się warstwę odporną na plamy poprzez połączenie grupy funkcjonalnej zawierającej krzem, obecnej w czynniku odpornym na plamy, z grupą hydroksylową występującą na powierzchni szkliwionej spłukiwanej toalety lub umywalki.

8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że siloksan dimetylowy zawiera prostołańcuchowe połączenie grupy funkcjonalnej zawierającej krzem i grupy alkilowej.

9. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że siloksan dimetylowy zawiera pierścieniowe połączenie grupy funkcjonalnej zawierającej krzem i grupy alkilowej.

10. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że grupa alkilowa jest w większej ilości niż grupa fluorowęglowa.

11. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że grupa fluorowęglowa jest w większej ilości niż grupa alkilowa.

12. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że czynnik odporny na plamy jest mieszaniną pierwszego czynnika i drugiego czynnika, przy czym pierwszy czynnik jest ko-hydrolizatem organicznego związku krzemu zawierającego grupę perfluoroalkilową i związek metylopolisiloksanowy zawierający grupę hydrolityczną w rozpuszczalniku hydrofilowym, a drugi czynnik jest mieszaniną organopolisiloksanu i mocnego kwasu.

PL 202 986 B1

13. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że czynnik odporny na plamy nakłada się na szkliwioną powierzchnię, która była już używana.

14. Sposób według zastrz. 7 albo 13, znamienny tym, że obejmuje etap obróbki wstępnej odtwarzania grupy hydroksylowej na szkliwionej powierzchni.