RU204936U1 - Слоистая подложка для покрытий - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к изоляционным материалам, в частности изолирующим подложкам, и может быть использована для повышения влагоизоляции и обеспечения антибактериальных свойств в жилых, общественных и производственных помещениях, преимущественно в конструкциях пола, стен и крыш. Предложенная слоистая подложка для покрытий содержит два взаимосоединенных слоя из полимерных пленок, между которыми расположен слой гранулированного пенополистирола, закрепленного с помощью клеевых слоев. Пенополистирол изготовлен из калиброванных гранул одной фракции, на которые предварительно нанесены наночастицы серебра размером 1-1000 нм. Верхний слой выполнен с напуском от 50 мм до 300 мм. С тыльной стороны напуска нанесен клей постоянной липкости, который закрыт защитной пленкой, выполненной с возможностью съема. Гранулы пенополистирола равномерно расположены между нижним и верхним слоем. Технический результат - повышение антимикробной активности изделия и гигиенической безопасности. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Полезная модель относится к изоляционным материалам, в частности изолирующим подложкам, и может быть использована для повышения влагоизоляции и обеспечения антибактериальных свойств в жилых, общественных и производственных помещениях, преимущественно в конструкциях пола, стен и крыш. Также ее использование обеспечивает сохранение тепла и снижение уровня шума.

Микробиологическая коррозия строительных и отделочных материалов наносит значительный ущерб готовым конструкциям, поэтому вопрос о предотвращении повреждений, вызываемых микроорганизмами, плесневыми грибами и другими вредными для человека организмами, чрезвычайно важно. Рост микроорганизмов в воздушных промежутках между основанием пола и покрытием (ламинатом, паркетной доской) или в других случаях может приводить к образованию слизи, пятен, микротрещин, грибницы, появлению запаха и, как следствие, вызывает у людей заболевания дыхательных путей, аллергию или другие болезни. Поэтому существует проблема в создании новой подложки для покрытий, используемой в конструкциях пола, стен и крыш, которая имеет повышенные антибактериальные и антимикробные свойства, что достигается за счет использования в предложенной подложке гранул пенополистирола, покрытых наночастицами серебра.

Хотя антибактериальные и антимикробные свойства серебра и наночастиц серебра в настоящее время хорошо известны и сегодня находят применение в определенных случаях, но ни в одном из обнаруженных не раскрыта и даже не упомянута возможность применения наночастиц серебра в подложках для покрытий, используемых для внутренних, фасадных и кровельных поверхностей. Ниже приводятся некоторые из обнаруженных при соответствующем поиске документы, в которых раскрыто применение наночастиц серебра как антимикробного средства.

Из уровня техники известен пористый материал с бактерицидными свойствами (Патент UA №28218, МПК B01J 20/02 (2006.01), B01J 20/06, опубл. 26.11.2007, бюл. №19), содержащий основание с мезопористой и/или макропористой структурой и бактерицидной добавкой на основе комплекса серебра, в котором как комплекс наночастиц серебра и наночастиц меди используют металлсодержащий препарат на водной основе "Шумерское серебро", полученный эрозионно-взрывным диспергированием серебряных и медных гранул в деионизированной воде.

Известен наномодифицированный бетон (Патент UA №32616, МПК С04В 28/00, опубл. 26.05.2008, Бюл.№10, 2008 г.), содержащий наноматериал с размером частиц 1-1000 нм, в качестве которого используют водный коллоидный раствор наночастиц цинка или алюминия, наполнители, армирующие элементы, порообразующую смесь, включающую пластификатор и газообразователь, а также воду и минеральное вяжущее, выбранное из группы, включающей цемент, известь, гипс или их смеси, который отличается тем, что в него дополнительно введен наноматериал, содержащий наночастицы серебра и наночастицы меди в виде водного коллоидного раствора "Шумерское серебро", полученного эрозионно-взрывным диспергированием серебряных и медных гранул в воде.

Известна наномодифицированная бумага с антимикробными свойствами (Патент UA №32816, МПК D21H 27/00, опубл. 26.05.2008, Бюл.№10 2008 г.), содержащая металлы, выбранные из группы, состоящей из серебра, меди, цинка и магния, в которой металлы находятся в виде наночастиц серебра, меди, цинка и магния, полученных эрозионно-взрывным диспергированием серебряных, медных, цинковых и магниевых гранул в деионизированной воде.

Однако в этих случаях применяются наночастицы серебра, полученные эрозионно-взрывным диспергированием серебряных, медных, цинковых и магниевых гранул в деионизированной воде, которые не обладают высокой эффективностью и, кроме того, основное количество наночастиц серебра глубоко проникает в материал, которым пропитывается, обеспечивая только биоцидное действие внутри материала, что делает невозможным использование таких материалов в конструкциях пола, стен и крыш.

Именно поэтому предложенное техническое решение направлено на разрешение проблемы повышения антибактериальных и антимикробных свойств, которая решается использованием в конструкции подложки калиброванных гранул пенополистирола, покрытых наночастицами серебра.

Главной задачей, на решение которой направлена предложенная полезная модель, является разработка подложки для покрытий, использование которой позволит существенно сократить время монтажа подложки на подготовленную поверхность и снизить вероятность появления дефектов в местах соединения смежных полотен подложки, что существенно предотвращает проникновение водяного пара в покрытие.

Из уровня техники известна слоистая подложка для напольных покрытий (Патент UA №95191, МПК E04F 15/02, опубл. 10.12.2014, бюл. №23), которая состоит из слоев из полимерных пленок и среднего слоя, который выполнен из гранул пенополистирола, которая выполнена в виде трех последовательных слоев, причем верхний и нижний слой выполнены из полиэтилена высокого давления, нижний слой выполнен перфорированным, а соединение верхнего и нижнего слоев со средним слоем выполнено путем склеивания с запрессовкой. Известный материал имеет недостаточно высокую стабильность виброизолирующих, звукоизолирующих и теплоизолирующих свойств, поскольку при его использовании неровности перекрытия и строительный мусор могут приводить к разрыву пленки нижнего слоя, что вызывает образование "звуковых мостиков" и "мостиков холода". Также известная слоистая подложка не обладает антибактериальными свойствами, что может привести к образованию грибка, плесени и т.д. между нижним и верхним слоем; между подложкой и основанием пола; между подложкой и покрытием. Кроме того, при укладке первого полотна подложки напуск ничем не соединяется с последующим полотном подложки, что приводит к появлению дефектов соединений, что может нарушить гидроизоляцию на месте стыка полотен. Также к недостаткам можно отнести и то, что напуск выполнен недостаточно широким, а именно десяти сантиметровым.

Из уровня техники известна подложка (Патент UA №71040, МПК Е04В 1/00, Е04В 2/00, опубл. 20 25.06.2012, бюл. №12), которая выполнена в виде трехслойной структуры, нижний слой выполнен из перфорированного полиэтилена низкого давления, средний слой - из гранул пенополистирола, а верхний слой - из полиэтилена высокого давления с напуском, при этом слои соединены друг с другом путем ламинирования.

Недостатками данного технического решения является то, что:

- гранулы пенополистирола расположены между нижним и верхним слоем в хаотичном порядке (неравномерно), и имеют не калиброванный размер, что препятствует плотному прилеганию гранул к перекрытию и может привести к неконтролируемым изменениям вибро-, звуко- и теплоизоляционных свойств подложки или ее разрыва за счет случайного изменения объема воздушных полостей между подложкой и перекрытием под влиянием внешних факторов (нажатием на слой напольного покрытия, расположенного над подложкой, колебания температуры, давления, влажности и т.п.);

- гранулы пенополистирола расположены между нижним и верхним слоем в хаотичном порядке (неравномерно), что приводит к закупориванию воздуха, и делает невозможным его циркуляцию в пространстве между верхним и нижним слоем;

- не обладает антибактериальными свойствами, что может привести к образованию грибка, плесени и т.д. между нижним и верхним слоем;

- имеет малую механическую прочность и при ее использовании на неровности перекрытия и строительный мусор могут привести к разрыву нижнего слоя;

- при укладке первого полотна подложки напуск ничем не соединяется с последующим полотном подложки, что приводит к появлению дефектов соединений (около краев соседних полотен), что может нарушить гидроизоляцию на месте стыка полотен.

Из уровня техники известна подложка для покрытий (Патент RU 168295, МПК E04F 15/02, В32В 1/00, опубл. 27.01.2017 Бюл. №3), содержащая два слоя из полиэтиленовой пленки, между которыми в один слой размещены гранулы из пенополистирола, соединенные с верхним и нижним слоями пленки с помощью клеевого соединения, в которой на нижнем слое пленки выполнены прорезные щели. Недостатками данного технического решения является то, что:

- не обладает антибактериальными свойствами, что может привести к образованию грибка, плесени и т.д. между нижним и верхним слоем или между подложкой и основой, на которую уложена подложка;

- выполнение на нижнем слое пленки прорезных щелей может привести к попаданию избытка влаги на напольное покрытие (паркет, паркетную доску, ламинат), что приведет к порче напольного покрытия, образованию спор плесени и другому;

- при случайном попадании влаги под пол (протекании) необходим демонтаж напольного покрытия для просушки;

- со временем при эксплуатационном сжатии данной подложки звукоизоляция резко ухудшается;

- для укладки подложки не предусмотрен напуск, который будет накрывать соседнее полотно, обеспечивая межстыковую влагоизоляцию. Кроме того, отсутствие напуска создает возможность деформации или других дефектов швов между соседними полотнами, что приводит к потере всех заявленных преимуществ.

Данное решение выбрано в качестве прототипа к заявленной полезной модели.

Технической задачей предложенной полезной модели является создание слоистой подложки для покрытий, в которой за счет новой конструкции достигается повышение прочности соединения соседних полотен подложки в местах стыков, исключается появление дефектов в местах стыков, что существенно препятствует проникновению влаги в покрытие, а использование в подложке гранул пенополистирола одной выбранной фракции, на которые нанесены наночастицы серебра, обеспечивает повышение антимикробной активности изделия и гигиенической безопасности и длительный срок эксплуатации.

Поставленная задача решается тем, что предложенная слоистая подложка для покрытий, содержащая два взаимосоединенных слоя из полимерных пленок, между которыми расположен слой гранулированного пенополистирола, закрепленного с помощью клеевых слоев, в которой согласно полезной модели пенополистирол изготовлен из калиброванных гранул одной фракции, на которые предварительно нанесены наночастицы серебра размером 1-1000 нм, а верхний слой выполнен с напуском 50 мм до 300 мм, причем с тыльной стороны напуска нанесен клей постоянной липкости, который закрыт защитной пленкой, выполненной с возможностью съема, а гранулы пенополистирола равномерно расположены между нижним и верхним слоем.

Кроме того, нижний слой выполнен из полиэтилена низкого давления или полиэтилена высокого давления, а верхний слой выполнен из полиэтилена высокого давления.

Кроме того, гранулы пенополистирола расположены между нижним и верхним слоем с созданием каналов, предназначенных для вывода воздуха и конденсата из межслойного пространства.

Кроме того, нижний слой выполнен с прорезями разной геометрической формы.

Кроме того, нижний слой выполнен из полимерной пленки с алюминиевой фольгой.

Кроме того, нижний слой выполнен из полимерной пленки с мембранами.

Кроме того, верхний и/или нижний слой выполнены из полимерной пленки, содержащей антиоксиданты, и имеет эластичные и антистатические свойства за счет гидрофобных, гидрофильных и других добавок.

Кроме того, на поверхность гранул нанесены волокна, насыщенные водным раствором или порошковым раствором наночастиц серебра.

Использование в предложенной подложке гранул пенополистирола, которые предварительно были калиброваны, и на которые предварительно были нанесены наночастицы серебра, создает новые свойства предложенной подложки - антибактериальные и противогрибковые.

Новое выполнение предложенной подложки, а именно то, что верхний слой выполнен с напуском от 50 мм до 300 мм, с тыльной стороны которого нанесен клей постоянной липкости, который закрыт защитной пленкой (например, бумажной), выполненной с возможностью съема, обеспечивает при использовании данного технического решения повышение прочности соединения соседних полотен подложки в местах стыков, исключается появление дефектов в этих местах, существенно предотвращает проникновение влаги в покрытие. Кроме того, укладка подложки осуществляется достаточно быстро, потому что для соединения стыков смежных полотен не нужно использовать дополнительные элементы соединения, например, универсальную клейкую ленту - "скотч".

За счет использования калиброванных гранул пенополистирола плотность подложки увеличивается, поскольку верхний и нижний слой повторяют форму гранул, и это создает дополнительную циркуляцию воздуха и отвод водяного пара из основы, например, бетонной стяжки.

Равномерное размещение калиброванных гранул пенополистирола, а именно таким образом, что между гранулами создаются каналы (например, расположенные по ширине подложки), через которые выводится воздух, насыщенный влагой, или конденсат из межслойного пространства, позволяет достичь равномерной циркуляции воздуха между полотнами, что делает невозможным закупоривание воздуха в межслойном пространстве подложки.

Предлагаемая слоистая подложка для покрытий может быть изготовлена на известном оборудовании с применением известных технологий. Других технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками при проведении поиска по научно-технической литературе и патентной документации заявителем не обнаружено. Поэтому заявитель считает, что предложение по данной заявке соответствует критериям охраноспособности полезной модели "новизна" и "промышленная применимость".

Полезная модель поясняется чертежами, где на Фиг. 1 изображена предложенная подложка (поперечный разрез), на Фиг. 2 разрез А-А на Фиг. 1, на Фиг. З схематично изображен один из примеров расположения гранул пенополистирола.

Предложенная слоистая подложка для покрытий (как показано на Фиг. 1-3) содержит два взаимосоединенных слоя из полимерных пленок 1 и 2, между которыми расположен слой гранулированного пенополистирола, закрепленного с помощью клеевых слоев. В предложенном техническом решении пенополистирол изготовлен из калиброванных гранул 3, на которые предварительно были нанесены наночастицы серебра. Верхний слой 1 выполнен с напуском 4, который может быть равен 50-300 мм, но преимущественно напуск составляет 200 мм. С тыльной стороны напуска 4 нанесен слой клея 5 постоянной липкости, который закрыт защитной пленкой 6, выполненной с возможностью съема.

Под напуском понимается выступ верхнего слоя относительно нижнего и среднего слоев - слоя гранулированного пенополистирола. Напуск 4 используют для того, чтобы укрепить фиксацию (соединения) стыков при укладке подложки на основание покрытия (например, на цементно-песчаную стяжку). Такое исполнение обеспечивает постоянную циркуляцию воздуха между слоями подложки и исключает попадание/просачивание избытка влаги на напольное покрытие (паркет, паркетную доску, ламинат), что исключает порчу напольного покрытия и образование спор плесени.

Особенностью предложенной подложки является то, что гранулы 3 пенополистирола расположены между нижним и верхним слоем с созданием каналов 7 (как показано на Фиг. 3), предназначенных для вывода воздуха и конденсата из межслойного пространства. В контексте данного описания под каналами понимают равнолинейные промежутки между соседними гранулами 3. На Фиг. 3 показаны каналы 7, которые выполнены перпендикулярно к торцам и краям полотен предложенной подложки, но данный пример не ограничивает вид расположения каналов 7. По равнолинейным каналам 7 осуществляется циркуляция воздуха в пространстве между верхним и нижним слоем, что приводит к постоянной вентиляции межслойного пространства в подложке при ее эксплуатации.

Гранулы пенополистирола, которые используют в создании предложенной подложки, сначала калибруют, то есть выбирают гранулы одинакового диаметра. Для этого используют известное оборудование, с помощью которого отделяют гранулы только одной фракции, например, это может быть многоступенчатая автоматизированная калибровочная линия, в состав которой входит вибросито(а), при работе которой на каждом уровне отсеиваются гранулы пенополистирола одного размера, например, от 1 мм до 5 мм. Использование гранул одного фракционного размера повышает уровень сопротивления подложки к деформациям. Конструкция подложки сохраняет идеальную форму и одинаковую толщину, при этом не изменяет своих физических и технических характеристик в течение длительного времени.

Далее гранулы подают в отдельную конвейерную линию, на которой откалиброванные гранулы обрабатываются наночастицами серебра, которые в процессе вибраций обволакивают шероховатую поверхность гранул. В результате применения наночастиц серебра достигается, в зависимости от содержания серебра, высокая, длительная бактерицидная эффективность, благодаря чему количество примененного серебра может оставаться незначительной. Как известно, что серебро в виде наночастиц характеризуется высокой химической стойкостью долгой продолжительности. Поскольку использование подложек под покрытия применяется в течение длительного времени и, в частности, подложки для покрытия наружного применения подвержены сильным действиям атмосферных влияний, таких как, например, дождь и снег, то применение согласно полезной модели устойчивых наночастиц серебра обеспечивает существенное повышение антимикробной активности изделия и гигиенической безопасности в помещениях, где используется изделие, и длительный срок эксплуатации. Так как гранулы пенополистирола представляют собой шероховатую поверхность с микропорами, то и туда попадают наночастицы серебра.

Верхний слой 1, выполненный из полиэтилена высокого давления, блокирует выход влаги к напольному или иному покрытию, что предотвращает его повреждение. Нижний слой 2 более тонкий и выполнен из полиэтилена низкого давления, пропускает влагу в пространство между слоями, откуда та, просачиваясь между гранулами, выводится. Также нижний слой 2 может быть выполнен из полиэтилена высокого давления.

Изготавливают предложенную слоистую подложку следующим образом. На полиэтиленовый слой известным методом и на известном оборудовании наносят слой клеевой композиции. Далее полиэтиленовый слой подают в бункер с гранулами пенополистирола, который является составной частью автоматической линии, где с помощью матричной системы происходит насыпание гранул на клеевой слой. Для изготовления одного конкретного вида подложки применяются гранулы диаметром 1 или 2 или 3 или 4 или 5 мм, в зависимости от выбранной толщины подложки, что обусловлено степенью деформации гранул после установки подложки. Гранулы пенополистирола распределяют в один слой, причем так, чтобы между частицами пенополистирола были воздушные промежутки, через которые в торце подложки будет удаляться влага.

Далее с помощью вентилятора (или системы вентиляторов, или другим приспособлением, например, механическими щетками), удаляют гранулы, которые не прилипли и являются лишними, после чего образовавшуюся слоистую структуру подают в вальцовочный механизм с одновременной подачей к нему верхнего слоя в виде однослойной пленки высокого давления (HDPE). Предварительно, до подачи пленки верхнего слоя в вальцовочный механизм, на ее поверхность, обращенную к промежуточному слою, наносят слой клеевой композиции, например, толщиной 15 мкм. Далее осуществляют сжатие многослойной структуры в единое полотно с образованием многослойной структуры материала подложки. На выходе получают слоистый материал, имеющий звуко-, тепло-, гидроизоляционные и антибактериальные свойства, а толщина готовой подложки может быть 2-6 мм в зависимости от выбранных гранул. Постоянная циркуляция воздуха через микропоры нижнего слоя значительно способствует удалению влаги. Влага поступает в межслойное пространство и выводится наружу. Верхняя, HDPE пленка препятствует контакту водяного пара, например, с паркетной доской или ламинатом. Таким образом, подложка "дышит". Это особенно актуально для новостроек, когда свежеуложенная цементно-песчаная стяжка имеет остаточную влажность.

При изготовлении предложенной подложки может быть использован нижний слой, в котором выполнены прорези различной геометрической формы. Под прорезями в контексте описания предложенной полезной модели понимают линейные щели, перфорационные отверстия и прочее, понятное специалисту в данной области. Расположение прорезей на нижнем слое может быть любое, например, прорези выполнены в шахматном порядке.

Также в качестве нижнего слоя может быть использована полиэтиленовая пленка с алюминиевой фольгой (фольгированная пленка) или полимерная пленка с мембранами.

Например, готовая подложка имеет ширину 1000 мм, при этом верхний слой пленки - 1200 мм выполнен с напуском шириной 200 мм. Для удобства монтажа, для повышения прочности соединения и для предотвращения протечки влаги на покрытие с тыльной стороны напуска нанесен клей постоянной липкости, который закрыт защитной пленкой, выполненной с возможностью съема. При укладке подложки напуском накрывают соседнее полотно, снимают (постепенно) защитную пленку и клейкую поверхность тыльной стороны напуска прижимают к соседнему полотну, то есть осуществляют склеивание соседних полотен в местах стыков. В результате, места стыков будут прочно соединены, что, во-первых, исключает возможность деформации (например, разрыва или гранулы пенополистирола расположены между нижним и верхним слоем с созданием каналов, предназначенных для вывода воздуха и конденсата из межслойного пространства, сморщивание краев полотен подложки, создание неравномерного промежутка между соседними полотнами и другое), и, во-вторых, обеспечивает межстыковую влагоизоляцию без дополнительного применения дополнительных скрепляющих элементов.

Преимуществами предложенной слоистой подложки для покрытий являются:

- материал удобен в работе, время укладки предложенной подложки значительно меньше, чем для укладки других известных подложек;

- сочетает тепловую, звуковую изоляцию и парозащиту;

- обладает антибактериальными и противогрибковыми свойствами;

- препятствует проникновению влаги к покрытию, снижает риски образования конденсата под покрытием;

- способен осуществлять воздухообмен;

- при работе с предложенной подложкой нет необходимости в дополнительной влагоизоляции основания;

- использование гранул одного фракционного размера повышает уровень сопротивляемости к деформациям. Конструкция сохраняет идеальную форму и одинаковую толщину, при этом не изменяет своих физических и технических характеристик в течение длительного времени;

- принимает форму основания, при этом компенсирует небольшие перепады по высоте, создавая более ровную и стабильную поверхность;

- отсутствие необходимости использования крепежных материалов;

- является экологически чистым материалом и при воздействии негативных факторов не разлагается биологически.

Claims (8)

1. Слоистая подложка для покрытий, содержащая два взаимосоединенных слоя из полимерных пленок, между которыми расположен слой гранулированного пенополистирола, закрепленного с помощью клеевых слоев, которая отличается тем, что пенополистирол изготовлен из калиброванных гранул одной фракции, на которые предварительно нанесены наночастицы серебра размером 1-1000 нм, а верхний слой выполнен с напуском от 50 мм до 300 мм, причем с тыльной стороны напуска нанесен клей постоянной липкости, который закрыт защитной пленкой, выполненной с возможностью съема, а гранулы пенополистирола равномерно расположены между нижним и верхним слоем.

2. Слоистая подложка по п. 1, которая отличается тем, что нижний слой выполнен из полиэтилена низкого давления или полиэтилена высокого давления, а верхний слой выполнен из полиэтилена высокого давления.

3. Слоистая подложка по п. 2, которая отличается тем, что гранулы пенополистирола расположены между нижним и верхним слоем с созданием каналов, предназначенных для вывода воздуха и конденсата из межслойного пространства.

4. Слоистая подложка по п. 3, которая отличается тем, что нижний слой выполнен с прорезями разной геометрической формы.

5. Слоистая подложка по п. 4, которая отличается тем, что нижний слой выполнен из полимерной пленки с алюминиевой фольгой.

6. Слоистая подложка по п. 5, которая отличается тем, что нижний слой выполнен из полимерной пленки с мембранами.

7. Слоистая подложка по п. 6, которая отличается тем, что верхний и/или нижний слой выполнены из полимерной пленки, содержащей антиоксиданты, и имеет эластичные и антистатические свойства за счет гидрофобных, гидрофильных и других добавок.

8. Слоистая подложка по п. 6, которая отличается тем, что на поверхность гранул нанесены волокна, насыщенные водным раствором или порошковым раствором наночастиц серебра.

Images