ДЕКОРАТИВНОЕ ПОКРЫТИЕ, ИМИТИРУЮЩЕЕ ПРИРОДНЫЙ КАМЕНЬ, И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ
DECORATIVE COATING IMITATING NATURAL STONE, AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF

Изобретение относится к способу получения декоративного покрытия, имитирующего природный камень, например мрамор, применяемому при внутренней и внешней отделке зданий промышленного и гражданского назначения, в строительстве, архитектуре малых форм, дизайне и декоративно прикладном искусстве. Более точно, для художественно-декоративной  отделки различных поверхностей: стен, панелей, каминов, колон,  ваз,  изготовления художественно-мозаичного панно, как наиболее технологически  экономичный  вариант в изготовлении флорентийской мозаики, заменяющий трудоёмкую гидрорезку .
Известен утюжный или оселковый мрамор и способ и технология его производства (Скальола (Scagliola -анг.), её изобретателем считают мастера Гвидо Фасси (1584—1649) из города Карпи, Италия (https://ru.wikipedia.org/wiki/Скальола).  Изготовление и использование оселкового мрамора, процесс  трудоёмкий, требует  большего расхода материала, т.к. предполагает значительную толщину слоя, и как следствие небольшую площадь изготовленного  декоративного пятна.
Известны методы формирования горизонтальных наливных поверхностей, имитирующих сложные декоративные рисунки  из акриловой и эпоксидной смолы, например Флюид-арт (Fluid Art) и Резин Арт (Resin Art), недостатком которых является  воспроизведение исключительно на горизонтальных, небольших поверхностях, и непредсказуемость растекающегося конечного результата рисунка.
Известен способ  получения декоративного покрытия, имитирующего природный камень [Патент  RU № 2459712,  МПКB44F 9/04, опубл. 27.08.2012].  Рисунок под камень формируют окунанием изделия в емкость, содержащую размешанную на поверхности воды масляную краску, перед добавлением в воду краску предварительно разводят скипидаром и льняным маслом. Данный способ  обладает рядом недостатков: тонкий слой пленки, требующий в последующем защитного слоя от механических воздействий; ограниченного размера окунаемого изделия и неконтролируемость рисунка.
Известен способ получения декоративного покрытия [Патент  RU                      № 2090270, МПК B05D 1/38, B05D 5/06, опубл. 20.09.1997]. Способ включает в себя последовательное многослойное нанесение на обрабатываемую поверхность прозрачных пигментированных лакокрасочных материалов, содержащих красящие пигменты различной цветовой гаммы. Однако, данный способ трудоемкий, создает некую имитацию природного камня, далекую от натурального, и не позволяет править нижние слои.
Известен состав мраморной композиции для отделочных работ и способ ее получения [Патент RU № 2219140, МПК C04B 26/06, опубл. 20.12.2003], принятый за прототип, на основе минеральных наполнителей, полимерного связующего пластификатора, консервант, антикоагулянт для водных дисперсий и закрепитель и т.п. Для получения композиции вначале готовят смесь жидких составляющих: дисперсии MDP-50 - 9 мас.%, дисперсии А6000 - 3 мас.%, консерванта - 0,1 мас. %. В полученную смесь добавляют минеральные наполнители, перемешивая, в следующей последовательности: мраморную крошку - 18 мас.%, песок - 17 мас.%, мраморную муку - 32 мас.%, доломитовую муку - 3 мас.%. После чего вводят пластификатор - метилцеллюллозу 0,4 мас.%. После перемешивания добавляют пигмент - бель титановую - 2,5 мас.%, раствор 25%-ный аммиака - 0,006 мас.% и доливают воды 0,2 мас.%. Окончательно перемешивают весь состав в течение 10 мин до достижения полной однородности смеси.
Описанная композиция имеет низкие водоудерживающие свойства, низкие неконтролируемые декоративные свойства смеси и значительную трудоемкость нанесения на поверхность.
Задачей предлагаемого изобретения является создание эффективной и экономически выгодной технологии  однослойного покрытия, с улучшенными эксплуатационными и художественно-декоративными характеристиками, при достижении практически полной и максимально  приближенной имитации к рисунку природного мрамора-гранита, увеличение его эстетической и декоративной выразительности при сокращении расхода используемых материалов.
Техническим результатом является повешение степени растяжения полученной массы за счет увеличения эластичности, отсутствие прилипания массы к предметам и рукам человека, повышение водоудержимости.
Технический результат достигается за счет того, что смешивают пластичное связующее 10-40%, наполнитель 55-90%, масло 0,5-5%, при необходимости  воду перемешивают до получения однородной массы. Разделяют полученную смесь на необходимое количество частей (в зависимости от требуемого цветового сочетания), в каждую часть добавляют необходимый краситель 0,1-10%. Затем формируют цветовые слои камня путем расположения частей относительно друг друга, например, укладывают параллельно друг другу или друг на друга или переплетают между собой и раскатывают инструментом. Инструмент может использоваться любой, используемый для нанесения массы на поверхность, например, валик или кельма. Массу раскатывают до толщины 0,3 – 5 мм, затем переносят на подготовленную поверхность и накатывают, прижимают и притирают к подготовленной поверхности инструментом (валиком, кельмой и т.п.). При необходимости готовое покрытие полируют. Это используется при создании, например, глянцевой поверхности при имитации мрамора, оникса и т.п. поверхностей.
Если изображение получается больших размеров, которое нельзя транспортировать руками и не испортить его, тогда массу перед переносом на поверхность раскатывают на пленке и трансформируют при помощи пленки на поверхность. При этом состав массы не прилипает ни к пленке ни к рукам и не поврежденный переносится на поверхность.
На готовое изображение с помощью штампа можно нанести рельефный рисунок в виде имитации трещин, сколов, вкраплений инородных веществ типа золота, серебра и т.п., которые при необходимости заполняют другим тоном-цветом, формируя рисунок или неровность типа барельефа.
Также в готовую смесь  дополнительно может вводится армирующее микроволокно для   получения дополнительной прочности, например когда поверхность имеет сложный рельеф, изгибы или углы.
Возможность создания из смеси эластичного, растягивающегося и легко режущегося в начальной стадии   формирования  каменного шпона позволило решить задачу и значительно упростить изготовление каменных инкрустированных композиций и панно, по принципу и аналогии  с Флорентийской мозаикой, очень  трудоёмкой, создаваемой из твёрдого хрупкого камня.
Сложный рисунок формируется во многом индивидуально, при перемешивании и течении цветных слоёв, аналогично природным алгоритмам,  как  например текущая лава магматических пород, при образовании гранитов-кварцитов или расплавленного разноцветного стекла.
В качестве связующего может применяться стиролакрилатная дисперсия, либо иные аналогичные пластичные смолы и вяжущие. В качестве наполнителя может использоваться органическая мраморная мука (карбонат кальция) или  материалы из ряда: гипс, мел, тальк, магнезит, доломит и пр. материалы. В качестве масла предпочтительно использовать быстро полимиризующие масла с йодным числом, не ниже 160. Использование любого вида компанента, перечисленого выше дает заявленный технический результат.
В качестве дополнительных компонентов при необходимости могут использоваться: водоудерживающие добавки, пластификаторы, антисептики, армирующие микроволокна (например растительной целлюлозы), добавки для создания трещинок, и другие, позволяющие получить дополнительные свойства и декоративные эффекты.
Если не добавить масло совсем или менее 0,5% от всей массы, то смесь будет прилипать к рукам, будет отсутствовать пластичность, скольжение, растяжение ее, также она быстро будет высыхать и сократиться время на работу с ней. При добавлении масла свыше 5% масса потеряет свойства эластичности, она будет растекаться, плохо затвердевать, может сползать с подготовленной поверхности и в результате с такой смесью трудно или даже невозможно работать. Тоже самое относится к соотношению остальных компонентов, если использовать пластичное связующее меньше 10% или более 40%, наполнителя менее 55% или более 90%, то пластичность, скольжение, растяжение будут не позволять достигнуть желаемого результат. Вода добавляется при необходимости тогда, когда её недостаточно в исходных компонентах. Краситель используется в зависимости от заданного цвета, но его процент не должен выходить за пределы 0,1-10%, так как в этом случае нарушится соблюдение баланса соотношения остальных компонентов. Данные пределы были получены опытным путем, проводимым заявителем.
Изобретение поясняется фотографиями.
На Фиг. 1 представлен результат получения декоративного покрытия, имитирующего гранит.
На Фиг. 2 представлен результат получения декоративного покрытия, имитирующего оникс
На Фиг. 3 представлен результат получения декоративного покрытия, имитирующего мрамор на стене.
На Фиг. 4  - эпизод формирования декоративного покрытия на подготовленную поверхность.
На Фиг. 5 представлена иллюстрация применения эластичного штампа с терщинами.
На Фиг. 6 представлен результат получения декоративного гранита с трещинами и сколами.
На Фиг. 7, 8 представлено декоративное покрытие природного камня, где рельеф получен с помощью штампа (часть штампа виден слева от панно).
На Фиг. 9 представлен фрагмент большого панно, созданного по принципу флорентийской мозаики, а на Фиг. 10 фрагмент его нанесения.
На Фиг. 11 представлен кувшин, на поверхность которого нанесено декоративное покрытие, имитирующее гранит.
На Фиг. 12 представлено декоративное покрытие имитирующее камень на достаточно сложном по рисунку барельефе.
На Фиг. 13 показан эпизод нанесения армированного декоративного покрытия на барельеф.
Рассмотрим пример изготовления и нанесения декоративного покрытия, имитирующего природный камень - оникс.
Первый шаг, это создание густой тестообразной смеси на основе тонкодисперсионного наполнителя  с мелкой  фракцией  от  1-100 мк, позволяющей сохранить пластичность и текучесть смеси. Доля смолянистых вяжущих  достаточно высока, для создания вязкости и эластичности смеси. На этом этапе готовится смесь из пластичного связующего 25%, наполнителя 69%, масло 2%, воду 3%, перемешивают, чтобы масса получилась однородной, при этом пигменты красителя пока не добавляются.
Главными необходимыми технологическими свойствами смеси являются: пластичность, отсутствие прилипания к рукам и инструменту, создание условий свободного кинематического скольжения и растяжения, хорошие водоудерживающие свойства, увеличенное рабочее время смеси, достаточно высокий сухой остаток, а в дальнейшем и водостойкость. Эти задачи во многом решают введением в смесь масла в количестве  от 0,5-5% и изменяя соотношения составляюших смеси.
Далее получившуюся белую тестообразную смесь делят на несколько частей, в которые вводят пигментные красители 1% (во все части). В зависимости от того, какой вид камня имитируем, (белый оникс, зеленый оникс, черный оникс, огненный оникс и т.д.) состав вводимых красителей будет разный.
Далее параллельно укладываем разноцветные вытянутые цилиндрические части-закладки, и на плоской поверхности раскатываем постепенно  удлиняющийся цилиндр вдоль его линий.  Далее перегибаем его пополам, или разрезаем, укладываем параллельно половинки и вновь раскатываем до цилиндра.  Данную процедуру повторяем несколько раз до достижения нужного количества линий и их толщины в  замесе-закладке.
Полученный цилиндрический замес, либо несколько замесов, раскатываем и растягиваем с помощью  валика или иного инструмента на прозрачной пленке, лежащей на ровной поверхности в плоское изображение камня до толщины, которая во многом зависит от площади покрываемой поверхности и ее сложности и рельефа. Если поверхность небольшая, достаточно будет и толщины 0,3 мм. Для больших и сложных поверхностей толщину увеличивают до нескольких мм.
Полученное плоское изображение с рисунком переносим посредством пленки на подготовленную загрунтованную поверхность стены. Прозрачность и водоотталкивающие свойства пленки позволяют дополнительно  контролировать и воздействовать на получаемый рисунок камня уже и на отделываемой поверхности. Сдвигать, смещать и выравнивать рисунок, например, посредством кельмы. Полученное каменное покрытие, после затвердевания шлифуют и полируют механическим либо ручным методом, и при необходимости, например для большей сохранности и эстетичности, покрывают воском или лаком.
Для получения дополнительных цветовых линий на поверхности камня или вкраплений, рисунок камня улучшают с помощью штампа, продавливая в смеси рельефный рисунок методом печати, например эластичными полиуретановыми штампами с твердостью по Шору 40-90 ед. Далее углубления заполняют другим тоном-цветом и производят шлифовку и полировку поверхности.
Создание художественной инкрустации, например, по принципу флорентийской мозаики состоит в следующем. Вначале для композиции исполняемого художественного панно, раскатываются и создаются необходимые по рисунку, цвету и тону, плоские изображения различного камня в виде мягкого и эластичного шпона-ламели необходимой толщины 0,3-5 мм, для последующего изготовления инкрустации по принципу флорентийской мозаики, но легко формирующегося, тянущегося и режущего в начальной стадии формирования. Это позволяет быстро укладывать, обрезать фрагменты, и даже создавать нужное направление каменных линий и слоёв согласно художественному образу и замыслу.
При необходимости в смесь дополнительно вводится армирующее микроволокно в количестве 5-10%, например растительной целлюлозы, и повышается процентная доля связующего, для улучшения прочности и эластичности каменного покрытия, что позволяет переносить и укладывать его без плёнки на поверхность барельефа или скульптуры, предотвращая разрывы, и упрощает наклеивание на сложный рельеф.
Покрытие, полученное предложенным способом и составом, практически полностью имитирует рисунок и структуру природного камня, способ даёт возможность  видеть процесс формирования рисунка камня и управлять им. Способ является промышленно-осуществимым, обладает высокой технологичностью и позволяет получить качественное покрытие, например с составом мраморной пыли до 90%, с повышенными физико-механическими свойствами, применимыми  в интерьере и экстерьере. Позволяет производить покрытие, простыми  методами, без громоздкого и дорогостоящего оборудования, а также упрощает и снижает стоимость процесса его получения. Применение заявленного изобретения   позволяет получать и наносить каменные покрытия  на любые сложные поверхности: стены, потолок, столешницы, панели, колонны и вазы, а также изготавливать из каменного  шпона художественные композиции, мозаичные панно и инкрустации.