製造防滑地板的方法
2023-05-25 14:14:21 1
專利名稱:製造防滑地板的方法
技術領域:
本發明涉及由礦物材料,如天然石、細石製品、人造石或陶瓷製造防滑地板的方法。
本發明應用的特殊領域是在高度拋光地板上,提高或產生防滑效果,特別是用在公共建築中或公眾常去的建築中,以及地板上存在某種液體的那些場所。
在德國,滑倒是一種意外事故發生的最通常的原因之一。人們常過低估計這種事故的嚴重性。為了提高腳下的安全,鞋底和地板必須設計成防滑的。首先在誘發滑動的介質存在於地板上的區域這樣做是必須的。在公眾生活的許多區域,而且也是在私人領域,在乾燥的和溼的以及過渡區域常用拋光的、閃光天然石和人造石板坯作為一般地板磚。在此將防滑的特徵與建築美觀結合到一起是重要的。防滑效果的評定是根據德國工業標準DIN51097-(確定防滑性能-溼的裸腳區域-檢驗程序-斜面)和DIN51130(確定防滑性能-滑倒危險增加的工作室和場所-檢驗程序-斜面),藉助於一斜面進行。
但是,對於摩擦係數的非靜止測量也存在著測定方法。[Fb 701地面摩擦係數非靜止測量的比較研究(Schriftenreihe der Bundesanstalt furArbertsschutz)]。
存在著製造或提高天然石或人工石制地板防滑性能的不同的方法。這些方法的使用主要取決於地板將鋪或已鋪在哪裡(內部、外部、預計的弄髒程度、及其它因素)。這些重要方法簡述如下。
在噴砂中,與希望的粗糙度一致的噴砂材料在高壓下相對表面猛衝。一定硬度的噴砂材料產生不規則的粗糙化並使表面嚴重鈍化(DE31 39 427)。
在火焰噴射中,產生高能燃氣氧焰,用它簡單加熱被處理表面。通過火焰作用,石英砂噴在石的最上區域,而石部分熔化,然後凝固成玻璃狀較松地粘結到表面(DE 35 45 064)。
用粒化工具(粒化錘)進行粒化,粒化工具帶有眾多均勻分布的砂礫狀點。當工件連續運動時,粒化錘以一定頻率打擊表面(DE 39 33843)。
使用研磨裝置或鑿工具的上述的或相似的方法公認會提高腳下的安全度,但是與其他表面,如在製造時拋光較差的表面相同,也會造成光亮度的降低,因此影響美感。
為了增加防滑度的表面塗層使得處理的表面帶有結斑(DE 33 42266)。這方法公認是它不會改變外觀特徵,但僅有有限的壽命,因為它不能避免磨損。
在天然石表面的化學腐蝕處理中,首光通過含氫氟酸物質的作用在長石部分上被腐蝕。(Inforemationsblatt des BundesverbandesTrittsicherheit,Abteilung ffentlichkeitsarbeit)。損失的量僅為幾微米,石英基本不受傷害。光亮度的損失取決於作用的時間長度,整個外觀的變化必須在試樣表面上測定。
然而,此法主要限用於礦物地扳。化學成份和濃度必須能適用於地扳的不同類型。因為長的化學反應時間和需要保持確切的濃度,該方法不能結合到製造地板磚的工藝中,或者投資很大。而且不適當地使用及排放含有氫氟酸的物質還增加工人安全和環境問題。
在DE 195 18 270或WO 96/36469中,相似地介紹了防滑地板和其製造方法。在最好是天然石或細石製品拋光板的地板的表面上,通過雷射輻射,形成不為人所見的微型熔穴的密網中取得防滑效果。這個方案代表在目前現有技術上的一個明顯改進。
用雷射輻射通過增加熔穴的密度並加大熔穴的橫向尺寸和深度,公認可提高防滑效果,例如在某些溼的區域希望的那樣。缺點是,會顯著影響視覺特徵,或降低光亮度。另一缺點是,增加熔穴的密度和大小會使處理速度降低。用常規脈衝雷射可達到的脈衝峰值能不足以增加熔穴大小。
因此本發明的目的是提供一種製造防滑地板的方法,用這方法可提高防滑效果,而沒有損壞一般表面特徵的缺點,同時不會發生處理速度降低的問題,並且保持了雷射處理優於其他提供防滑表面方法的所有優點。
根據本發明,用權利要求1-31中一個或多個所述的方法達到了這一目的。
在此,基本上是對由己知的DE 195 18 270或96/36469方式獲得的防滑地板進行連續的流體力學後處理。流體力學後處理最好緊接著雷射處理在同一裝置中進行,並保持相同的處理速度,從而包括兩個階段(雷射處理和流體力學後處理)的整個過程可連續進行。
然而在一些情況中,如在雷射處理地板在裝置位置上僅接受流體力學後處理時,也可以兩個處理階段分開進行,即不連續進行。
整個工藝的優越的進展過程發展記錄在權利要求2-31中。
根據本發明的方法,水平輸送的地板的雷射處理表面最好在地板連續行進時用酸液至少噴淋一次,最好是用弱酸液。
在每次噴淋後,最好用刷或刮水片將噴淋液體在地板上均勻分布開並將過多的噴淋液體除去。
這樣的均勻分布最好使得噴淋液體僅留在凹處和雷射處理產生的微熔穴中,而不在地板的拋光表面上。選擇液體的用量與凹處和熔穴的容積大約一致。
雷射的作用結果是熔穴的表面在顯微狀態是很粗的並相對於熔穴的容積是很大的。這造成很好條件使稀釋的酸在雷射處理產生的熔穴中和微孔中起作用,微孔根據地板類型,儘管進行了拋光但仍會存在。根據本發明,通過類比地板化學處理工程,選擇顯著稀釋酸的pH值和反應時間,以致使拋光表面不受損壞,因為良好的反應條件,在熔穴內的表面部分被腐蝕,因此容積增加。最好使位於天然石或細石製品的長石部分區域中的那些熔穴擴大。
在這點上重要的是,酸噴淋液體的反應時間取決於多因素,特別是·處理速度·在第一和最後噴淋操作間的距離,噴淋操作起清潔以前噴淋操作的表面的作用和·酸濃度重要的是酸,僅對凹處和微熔穴起作用,而不損壞拋光表面其餘部分,在個別應用中也可增加濃度。
在流體力學處理和隨後在熔穴中酸的短時反應(最好持續60-150秒)後,地板又在最高可能壓力下噴淋液體,並再次被刷。
與第一液體的pH值相應,進行完全中和的液體可以是水或稍帶鹼性(如稀釋的鹼液)。
在此方面,一個優越的發展在於流出的液體的pH值可以連續測定並且這個值可用作噴淋液體pH值的控制變量。
通過比酸的分布更強的刷子的機械作用,同時從熔穴除掉了不再是地板礦料組分的顆粒結合的並會造成熔穴容積減小的殘餘物。
在衝洗或中和處理後,地板由熱空氣乾燥。
根據本發明的方法的主要優點在於,用這個方法,保留了雷射處理地板的優點,並顯著提高了防滑效果。
下面通過對作為例子的以下實施例的詳細解釋說明本發明。實施例1根據第一實施例的方法如
圖1所示。由細石製品制的、帶脈衝雷射轟擊防滑處理表面的、尺寸為60×60×1.5cm的地板在一裝置中根據本發明的方法進行後處理。地板1在輸送帶2上以3m/分的較高速度移動。含有最高為50%濃度的稀釋氫氟酸液體用噴淋束3由58cm寬的排孔型噴嘴施加到拋光地板表面5,所述表面5帶有微熔穴6。在噴淋束後沿地板的運行方向,在10cm間隔處設有帶軟鬃的旋轉刷7。旋轉刷7將液體4均勻分布到地板1的微熔穴6和天然凹處,並同時從表面5除去多餘的液體。離噴淋束350cm處設置第二噴淋束8,它向地板表面5施加與使用的酸濃度相應的稀釋鹼液9,以中和酸。以與噴淋束3的相似方式,在噴淋束8後設置旋轉刷10,它以高速旋轉並具有較大接觸壓力。因此,除了噴淋液體4的分布和中和強化以外同時將液體從凹處和地板表面除去。緊跟在刷10後,地板1以30度角向上傾鈄,壓縮空氣噴射流11從槽形噴咀12反著移動方向以與地板表面成30度的角射向坯表面,這個空氣噴射流從表面5和微熔穴6以及其它凹處除去殘餘液體。然後地板由一個或多個熱空氣裝置13乾燥(如從可能的孔洞除去水份),地板1向前輸送,例如到包裝臺。實施例2根據本發明第二實施例的方法示於圖2。在工作檯14上通過脈衝雷射轟擊產生出要求的微熔穴,取得防滑處理表面,從此工作檯4,雷射處理花崗巖地板1,尺寸為30×30×1cm,並列兩排,總寬度60cm,在輸送帶20上連續通過到達後處理工段21。地板1的進給速度工藝上由雷射處理確定為0.6m/分。在乾燥段16內,地板1首先在噴淋束3下通過,噴淋束3也安裝58cm寬的排孔形噴咀,但是噴咀直徑為實施例1的1/5。這裡的濃度最高10%的稀釋氫氟酸的液體4噴淋到帶有微熔穴和天然凹處6的拋光地板表面5上。噴淋的液體4的總量僅比存在的熔穴和凹處容積約大15%。在噴淋束3後沿運行方向約15cm的間隔處設有軟鬃的旋轉刷7。刷軸位於與向前進給裝置的80度角上。旋轉刷將液體4均勻分布到微熔穴和天然凹處6中,並從表面除去多餘的液體。在從噴淋束3起1m的空間上設有另一噴淋束8,它在地板表面5上噴淋稀釋到與使用的酸濃度相應的鹼液9,噴淋的量為酸的10倍。緊跟在噴淋束8後與7相似地也設有一旋轉刷10。所述刷裝有較硬的鬃,以高於刷7十倍的速度旋轉,並對地扳表面施加更大壓力。噴淋束8和刷10安裝在共用的裝置14上,它和噴淋束3間的距離可調節。為了與希望的防滑處理的強度相應改變需要的反應時間並考慮到不同的地板材料,在給定處理速度上這是需要的。在最後噴淋和刷處理後,進行另一噴淋操作,以10升/分的體積流量從槽形噴咀15向地板表面5噴淋水。這樣達到從地板表面5和微熔穴和凹處6完全除去液體9和4的中和混合物剩餘物和加工汙染最後剩餘物及殘餘的目的。然後,地板通過乾燥段16,在此地板由熱空氣裝置17吹到其上的熱空氣和紅外線輻射18乾燥。在刷10的工作區和槽形噴咀15間,以及槽形噴咀15和乾燥段16間,均設有塑料的刮水片19將液體刮去。
很明顯,在各溼操作後(第一和第二噴淋和刷處理,噴淋操作)的每個情況中,液體分開收集並進行後處理,並在相應準備後再引入到循環中或到廢水排放系統中。
權利要求
1.用天然石、細石製品、人造石或陶瓷等礦物材料製造防滑地板的方法,在通過脈衝雷射轟擊的兩階段工藝中,在地板表面上通過雷射脈衝瞄準作用,產生統計學地分布的起吸杯作用的不為人所見的微熔穴,特徵在於在第二處理階段,這樣生產的雷射處理的地板或坯的表面進行特定的流體力學後處理。
2.根據權利要求1所述的方法,特徵在於流體力學後處理僅在地板或坯的凹處進行。
3.根據權利要求2所述的方法,特徵在於流體力學後處理僅在雷射脈衝產生的微熔穴中進行。
4.根據權利要求1-3任何一項或多項所述的方法,特徵在於流體力學後處理是這樣進行,使雷射處理的地板或坯的表面用液體至少噴淋兩次,最後的噴淋起清潔和/或中和以前噴淋液體的地板或坯的表面的作用,在每次噴淋後至少進行一次處理,其中噴淋液體均勻分布在地板或坯的表面上,過多噴淋液體從所述表面去掉,最後進行乾燥。
5.根據權利要求4所述的方法,特徵在於流體力學後處理是這樣進行,使地板或坯的表面用液體噴淋兩次,第二次噴淋的作用是起清潔和/或中和第一次噴淋液體的地板或坯的表面的作用,在第一和第二噴淋每次後進行一次處理,其中液體均勻分布在地板或坯的表面上,過多噴淋液體從所述表面去掉,最後至少進行一次乾燥。
6.根據權利要求4或5任何一項所述的方法,特徵在於除了最後噴淋外,在至少一次噴淋中使用一種酸作為噴淋液體。
7.根據權利要求6所述的方法,特徵在於一種無機酸用作所述的酸。
8.根據權利要求7所述的方法,特徵在於一種氫滷酸用作所述的酸。
9.根據權利要求8所述的方法,特徵在於氫氟酸(HF)用作所述的酸。
10.根據權利要求6-9任何一項所述的方法,特徵在於所用酸是稀釋的酸。
11.根據權利要求10所述的方法,特徵在於所用的酸是其在水中濃度最大為50%的水溶液。
12.根據權利要求11所述的方法,特徵在於所用的酸是其在水中濃度最大為10%的水溶液。
13.根據權利要求4-12任何一項或多項所述的方法,特徵在於最後噴淋這樣進行,即,使以前噴淋的液體被中和。
14.根據權利要求13所述的方法,特徵在於最後噴淋的液體是中性或鹼性的。
15.根據權利要求14所述的方法,特徵在於最後噴淋的液體的pH值最大為pH9。
16.根據權利要求15所述的方法,特徵在於最後噴淋的液體是水(pH值為7),水的用量大於緊靠噴水之前的那次噴淋中噴淋液的用量。
17.根據權利要求4-16任何一項或多項所述的方法,特徵在於在最後噴淋後進行一處理,將最後噴淋的液體從地板或坯的表面、表面的凹處和熔穴除去,不留下任何殘餘。
18.根據權利要求17所述的方法,特徵在於用氣流將最後噴淋的液體從地板或坯的表面除去,所述氣流是高壓和/或高流速的氣流。
19.根據權利要求4-18任何一項或多項所述的方法,特徵在於除了最後噴淋外,在地板或坯的表面上均勻分布各噴淋液體的工藝為使得各噴淋液體僅留在凹處或熔穴中,在拋光表面其餘部分沒有。
20.根據權利要求19所述的方法,特徵在於除了最後噴淋外,各噴淋液體的分布和過剩噴淋液體的除去是用刷和/或刮水片進行的。
21.根據權利要求20所述的方法,特徵在於在刷過程中,在低速和低接觸壓力條件下旋轉帶軟鬃的刷。
22.根據權利要求4-21任何一項或多項所述的方法,特徵在於在最後噴淋後,把均勻分布的噴淋液體,或它與以前噴淋液體的混合物從地板或坯的拋光表面、微熔穴和凹處上完全除去。
23.根據權利要求22所述的方法,特徵在於在此情況中可以省略權利要求17-18所述的步驟。
24.根據權利要求22或23所述的方法,特徵在於使用刷進行均勻分布。
25.根據權利要求24所述的方法,特徵在於在高速和較高接觸壓力條件下旋轉刷。
26.根據權利要求4-25任何一項或多項所述的方法,特徵在於使用熱空氣裝置進行最後乾燥。
27.根據權利要求26所述的方法,特徵在於使用從所述方法第一階段的脈衝雷射處理的抽氣裝置出來的熱的過濾的排出空氣供給熱空氣裝置。
28.根據權利要求1-27任何一項或多項所述的方法,特徵在於包括第一和第二階段的整個方法可在一個裝置上進行。
29.根據權利要求28所述的方法,特徵在於此時,整個的工藝速度或地板或坯通過整個過程或整個裝置的通過速度,包括在地板或坯上各噴淋液體的反應時間,由過程的第一階段(雷射處理)速度確定。
30.根據權利要求29所述的方法,特徵在於除了最後噴淋外,在此時使用強的不稀釋酸作為噴淋液體,最後噴淋的液體與此相適應。
31.根據權利要求1-30任何一項或多項所述的方法,特徵在於從最後噴淋流出的液體的pH值被測定,用作最後噴淋液體鹼度的控制變量。
全文摘要
本發明涉及用天然石、細石製品、人造石或陶瓷等礦物材料製造防滑地板的方法。本發明方法在兩階段進行。在第一階段,通過脈衝雷射轟擊,產生不為人所見的微熔穴,在地板或坯表面上統計學地分布。根據本發明,這樣獲得的地板或坯表面隨後進行流體力學後處理,其中雷射處理地板或坯表面至少用液體(3,8)噴淋兩次,如無機酸或氫滷酸。用最後噴淋工藝(8)從地板或坯表面清除和/或中和以前的噴淋液。每次噴淋後進行至少一次另外處理,使噴淋液均勻在地板或坯表面分布,並將多餘噴淋液從表面除去(12)。然後,進行至少一次乾燥(13)。
文檔編號E04F15/08GK1252746SQ98804315
公開日2000年5月10日 申請日期1998年4月9日 優先權日1997年4月16日
發明者託馬斯·西弗斯, 岡特·維德曼 申請人:託馬斯·西弗斯