ФИБРОЦЕМЕНТНЫЕ ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ НАСТИЛА И СПОСОБЫ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
FIBER CEMENT PRODUCTS FOR FLOORING AND THEIR MANUFACTURING METHODS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к фиброцементным изделиям для настила. Настоящее изобретение также относится к способам изготовления таких фиброцементных изделий для настила, а также к вариантам применения таких фиброцементных изделий для настила в строительной отрасли. Настоящее изобретение также относится к фиброцементным составам и фиброцементным материалам, которые подходят для изготовления фиброцементных изделий для применения в качестве настила.
Предпосылки изобретения
Изделия для настила в целом известны из уровня техники. Тем не менее в прошлом при обеспечении всепогодных поверхностей настила с подходящей структурой, которые являются как способными выдерживать (интенсивное) движение пешеходов, так и эстетически красивыми, приходилось сталкиваться с различными проблемами и трудностями.
Для этого с переменным успехом пробовали разные типы материалов и поверхностей, при этом наиболее широко используемыми материалами поверхности являются дерево, древесно-пластиковый композитный материал и бетон.
Эти материалы, тем не менее, обладают характерными недостатками.
Для деревянных поверхностей являются характерными проблемы появления мха и плесени, выветривания, раскалывания, дробления и повреждения, возникающие из-за термитов. Поэтому древесину необходимо регулярно обрабатывать, и при этом она все же имеет относительно ограниченный срок службы, составляющий приблизительно 15 лет. Более того, типы древесины более высокого качества, используемые для вариантов применения в качестве настила, представляют собой разновидности тропических деревьев, растущих в дождевом лесу, и, таким образом, не являются решением, приемлемым в отношении защиты окружающей среды. Поверхности из древесно-пластикового композитного материала также подвержены появлению мха и плесени, а их полимерному компоненту свойственна деградация под воздействием УФ-излучения. Что касается бетона, то для него характерно появление трещин при воздействии неблагоприятных и изменчивых погодных условий и влажности.
Суть изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в предоставлении эстетически привлекательного, прочного и устойчивого к погодным условиям изделия для настила, которое решает вышеуказанные проблемы.
Авторы нашли решение вышеуказанных проблем благодаря разработке изделий для настила, содержащих новую и оригинальную фиброцементную матрицу в качестве основного материала. Окрашенные в массе фиброцементные изделия в целом известны из уровня техники, например из документа EP3112330. Тем не менее до сих пор не получалось разработать фиброцементное изделие для настила, которое обладало бы элегантным внешним видом и было бы механически достаточно прочным, а также достаточно стойким к появлению трещин и износу даже в суровых и неблагоприятных погодных условиях и при интенсивном движении пешеходов. В частности, фиброцементные изделия, разработанные авторами настоящего изобретения и раскрытые в данном документе, являются эстетически привлекательными благодаря тому, что они окрашены в массе, в результате чего через поверхность данных изделий видно внутреннюю текстуру (по меньшей мере ее часть) и цвет основных материалов, что придает изделиям натуральный, но современный вид. Окрашивание в массе изделий также обеспечивает дополнительное преимущество, заключающееся в том, что любое повреждение, которое может возникнуть на протяжении срока службы изделий, будет менее заметным по сравнению с изделиями с нанесенным покрытием, которые обычно не покрашены в массе.
Кроме того, по сравнению с известными фиброцементными изделиями фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению обладают улучшенными техническими характеристиками, например в отношении механических характеристик, ударной вязкости, стабильности размеров, стойкости к влажности, стойкости к замерзанию и оттаиванию и т.п. Как будет понятно из примеров в данном документе, данные различные улучшенные характеристики обусловлены различными техническими признаками, характеризующими фиброцементную матрицу изделий согласно настоящему изобретению и/или характеризующими этапы способа их получения. Следовательно, благодаря своим улучшенным механическим и физическим свойствам, фиброцементные изделия согласно настоящему изобретению особенно подходят для применения в качестве настила в отличие от стандартных фиброцементных изделий, известных из уровня техники, таких как, например, известные фиброцементные листы, раскрытые в документе EP3112330.
В первом аспекте согласно настоящему изобретению предложены фиброцементные изделия для настила, при этом фиброцементные изделия покрашены в массе (как определено далее в данном документе).
В конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению представляют собой отвержденные на воздухе фиброцементные изделия для настила.
В конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат комбинацию из по меньшей мере двух различных типов синтетических волокон.
В других конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат комбинацию из по меньшей мере двух различных типов синтетических волокон, при этом по меньшей мере два различных типа синтетических волокон представляют собой полипропиленовые волокна и волокна на основе поливинилового спирта. В других дополнительных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат по меньшей мере полипропиленовые волокна в количестве от приблизительно 0,1 вес. % до приблизительно 1 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции) и волокна на основе поливинилового спирта в количестве от приблизительно 0,1 вес. % до приблизительно 3 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции). В других дополнительных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению по меньшей мере содержат комбинацию из полипропиленовых волокон в количестве приблизительно 0,5 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции) и волокон на основе поливинилового спирта в количестве приблизительно 2 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции).
В других дополнительных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат комбинацию из полипропиленовых волокон в количестве приблизительно 0,5 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции), волокон на основе поливинилового спирта с толщиной приблизительно 7 децитекс в количестве приблизительно 1 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции) и волокон на основе поливинилового спирта с толщиной приблизительно 2 децитекс в количестве приблизительно 1 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции).
В других дополнительных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат комбинацию из полипропиленовых волокон в количестве приблизительно 0,5 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции), волокон на основе поливинилового спирта с толщиной приблизительно 7 децитекс в количестве приблизительно 1,5 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции) и волокон на основе поливинилового спирта с толщиной приблизительно 4 децитекс в количестве приблизительно 1 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции).
В других дополнительных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат комбинацию из полипропиленовых волокон в количестве приблизительно 0,5 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции) и волокон на основе поливинилового спирта с толщиной приблизительно 4 децитекс в количестве приблизительно 1 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции).
В конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат аморфный диоксид кремния. В других конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат аморфный диоксид кремния в количестве от приблизительно 2 вес. % до приблизительно 10 вес. %, более предпочтительно в количестве от приблизительно 4 вес. % до приблизительно 9 вес. %, наиболее предпочтительно в количестве от приблизительно 4 вес. % до приблизительно 7 вес. %, например в количестве приблизительно 7 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции).
В конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат один или более пигментов. В других конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат один или более пигментов в количестве от приблизительно 2 вес. % до приблизительно 15 вес. %, предпочтительно в количестве от приблизительно 3 вес. % до приблизительно 10 вес. %, более предпочтительно в количестве от приблизительно 3 вес. % до приблизительно 9 вес. %, наиболее предпочтительно в количестве от приблизительно 3 вес. % до приблизительно 5 вес. %, например в количестве приблизительно 4 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции).
В других конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению полностью покрашены в массе (то есть по всей своей структуре).
В альтернативных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению частично покрашены в массе, как, например, но без ограничения, частично окрашены в массе в одном или более верхних слоях фиброцементного изделия, например в одном или более верхних полученных способом Гатчека слоях фиброцементного изделия, например окрашены в массе в отношении 5 к 50, более предпочтительно 5 к 40, наиболее предпочтительно 5 к 30 самых верхних полученных способом Гатчека слоев фиброцементного изделия. В данных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению частично покрашены в массе, например, но без ограничения, частично окрашены в массе по всему верхнему поверхностному слою с толщиной от приблизительно 1 мм до приблизительно 10 мм, например, от приблизительно 1 мм до приблизительно 3 мм.
В конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению неравномерно окрашены в массе, и в результате обеспечивается изделие с узором мутного, подобного мраморному цвета и его варианты.
В конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению подвергнуты обработке поверхности. В других конкретных вариантах осуществления окрашенное в массе фиброцементное изделие для настила подвергнуто абразивно-струйной обработке (как описано далее в данном документе). В некоторых других конкретных вариантах осуществления окрашенное в массе фиброцементное изделие для настила характеризуется гравированным узором на поверхности (как описано далее в данном документе). В некоторых других конкретных вариантах осуществления окрашенное в массе фиброцементное изделие для настила характеризуется тисненым узором на поверхности (как описано далее в данном документе).
В конкретных вариантах осуществления предложены окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению, при этом фиброцементные изделия для настила представляют собой фиброцементные панели для настила. В альтернативных конкретных вариантах осуществления предложены окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению, при этом фиброцементные изделия для настила представляют собой фиброцементные плитки для настила.
Во втором аспекте согласно настоящему изобретению предложены способы изготовления окрашенных в массе фиброцементных изделий для настила, включающие по меньшей мере этапы:
(i) обеспечения фиброцементного раствора;
(ii) изготовления фиброцементного изделия для настила с применением способа получения фиброцемента;
(iii) обеспечения отверждения фиброцементного изделия для настила;
при этом указанные способы характеризуются тем, что в ходе этапа (i) и/или этапа (ii) в указанное фиброцементное изделие добавляют один или более пигментов.
В конкретных вариантах осуществления в настоящем изобретении предусмотрены способы изготовления окрашенных в массе фиброцементных изделий для настила, при этом этап (ii) изготовления фиброцементного изделия для настила выполняют с применением способа получения фиброцемента, выбранного из группы, состоящей из способа Гатчека, способа Маньяни, способа с применением экструзии и способа с применением технологии flow-on. В других конкретных вариантах осуществления в настоящем изобретении предусмотрены способы изготовления окрашенных в массе фиброцементных изделий для настила, при этом этап (ii) изготовления фиброцементного изделия для настила выполняют с применением способа получения по Гатчеку.
В конкретных вариантах осуществления в настоящем изобретении предусмотрены способы изготовления окрашенных в массе фиброцементных изделий для настила, при этом в ходе этапа (i) обеспечения фиброцементного раствора в фиброцементный раствор добавляют один или более пигментов.
В конкретных вариантах осуществления в настоящем изобретении предусмотрены способы изготовления окрашенных в массе фиброцементных изделий для настила, при этом этап (ii) изготовления фиброцементного изделия для настила выполняют с применением способа получения по Гатчеку и один или более пигментов добавляют посредством отдельного элемента для подачи пигментной суспензии, при этом отдельный элемент для подачи пигментной суспензии установлен на производственной линии Гатчека.
В третьем аспекте согласно настоящему изобретению предложены окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила, получаемые любым из способов, раскрытых согласно настоящему изобретению.
В четвертом аспекте согласно настоящему изобретению предложены варианты применения окрашенных в массе фиброцементных изделий для настила, раскрытых в данном документе, в качестве строительных материалов, в частности для применения в качестве настила, применения в качестве ограждений и/или применения в качестве покрытий.
В независимых и зависимых пунктах формулы изобретения изложены конкретные и предпочтительные признаки настоящего изобретения. Признаки в зависимых пунктах формулы изобретения могут быть объединены с признаками в независимых пунктах или в других зависимых пунктах формулы изобретения и/или с признаками, изложенными в описании выше и/или ниже, в соответствующих случаях.
Вышеуказанные и другие характеристики, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из следующего подробного описания, рассматриваемого в сочетании с прилагаемыми графическими материалами, в которых принципы настоящего изобретения показаны в качестве примера. Это описание представлено только в качестве примера, без ограничения объема настоящего изобретения. Описанные ниже фигуры, на которые делается ссылка, относятся к прилагаемым графическим материалам.
Краткое описание графических материалов
фигуре 1
На  показан график ударной вязкости по Шарпи (в относительных процентах по сравнению с образцом 1) фиброцементных образцов 1–8, полученных из композиций, представленных в таблице 1. Ударную вязкость по Шарпи измеряли через 29 дней после изготовления и отверждения на воздухе (образцы 1–6 и 8) или отверждения в автоклаве (образец 7).
фигуре 2
На  представлена прочность на изгиб (модуль разрыва; в относительных процентах по сравнению с образцом 1) фиброцементных образцов 1–8, полученных из композиций, представленных в таблице 1. Модуль разрыва измеряли через 29 дней после изготовления и отверждения на воздухе (образцы 1–6 и 8) или отверждения в автоклаве (образец 7) с помощью устройства UTS/INSTRON (тип 3345; усилие = 5000 Н).
фигуре 3
На  представлена прочность на изгиб (модуль разрыва; в относительных процентах по сравнению с образцом 9) фиброцементных образцов 9–11, полученных из композиций, представленных в таблице 4. Модуль разрыва измеряли через 29 дней после изготовления и отверждения на воздухе с помощью устройства UTS/INSTRON (тип 3345; усилие = 5000 Н).
фигурах 4, 5 и 11
На  показаны фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению, которые изготовили путем добавления одного или более пигментов на сито листоформовочной машины Гатчека в ходе получения одной или более верхних фиброцементных пленок. Как можно понять из изображений на фигурах 4, 5 и 11, это обеспечивает узор неоднородного, подобного мраморному цвета.
фигурах 6–10
На  показаны фиброцементные изделия для настила с тисненым декоративным узором на поверхности согласно настоящему изобретению.
фигуре 12
На  показаны фиброцементные изделия для настила с декоративным узором на поверхности, полученным абразивно-струйной обработкой, согласно настоящему изобретению.
фигуре 13
На  показаны фиброцементные изделия для настила с гравированным декоративным узором на поверхности согласно настоящему изобретению.
Одни и те же ссылочные позиции относятся к одним и тем же, подобным или аналогичным элементам на разных фигурах.
Подробное описание изобретения
Необходимо отметить, что термин «содержащий», используемый в формуле изобретения, не следует интерпретировать как ограничиваемый средствами, перечисленными далее; он не исключает других элементов или этапов. Таким образом, его необходимо интерпретировать как определяющий наличие указанных признаков, этапов или компонентов, на которые делается ссылка, и в то же время не исключающий наличие или добавление одного или более других признаков, этапов или компонентов или их групп. Таким образом, объем выражения «устройство, содержащее средства A и B» не следует ограничивать устройствами, состоящими исключительно из компонентов A и B. Оно означает, что согласно настоящему изобретению единственными значимыми компонентами устройства являются A и B.
По всему данному описанию делается ссылка на «один вариант осуществления» или «вариант осуществления». Такие ссылки показывают, что конкретный признак, описанный в отношении варианта осуществления, включен в по меньшей мере один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, появление в различных местах по всему данному описанию фраз «в одном варианте осуществления» или «в варианте осуществления» не обязательно означает один и тот же вариант осуществления, однако может это означать. Кроме того, конкретные признаки или характеристики могут быть объединены любым подходящим образом в одном или более вариантах осуществления, как будет очевидно специалисту в данной области техники.
Следующие термины используются исключительно для того, чтобы способствовать пониманию настоящего изобретения.
В контексте данного документа формы единственного числа означают как единственное число, так и множественное число, если только из контекста явно не следует иное.
Слова «содержащий», «содержит» и «состоящий из», используемые в данном документе, являются синонимами словам «включающий», «включает» или «вмещающий», «вмещает» и являются охватывающими или ничем не ограниченными, а также не исключают дополнительных, неуказанных частей, элементов или этапов способа.
Указание диапазонов числовых значений с использованием предельных значений означает все числа и дробные числа, входящие в соответствующие диапазоны, в том числе указанные предельные значения.
Подразумевается, что термин «приблизительно», используемый в данном документе, в случае ссылки на измеряемые значения, такие как параметр, количество, продолжительность во времени и т.д., охватывает отклонения +/−10% или меньше, предпочтительно +/−5% или меньше, более предпочтительно +/−1% или меньше и еще более предпочтительно +/−0,1% или меньше некоторой заданной величины и до нее в таком объеме, что такие отклонения являются целесообразными для осуществления в раскрытом изобретении. Следует понимать, что само по себе значение, к которому относится наречие «приблизительно», также специально и по возможности раскрывается.
Термины «раствор (фибро)цемента» или «(фибро)цементный раствор», упоминаемые в данном документе, как правило, относятся к растворам, содержащим по меньшей мере воду, волокна и цемент. Фиброцементный раствор в контексте настоящего изобретения также может дополнительно содержать другие компоненты, такие как, но без ограничения, известняк, мел, негашеная известь, гашеная или гидратированная известь, измельченный песок, порошкообразный кварцевый песок, кварцевая мука, аморфный диоксид кремния, уплотненный тонкодисперсный кремнеземный порошок, микрокремнезем, метакаолин, волластонит, слюда, перлит, вермикулит, гидроксид алюминия, пигменты, противовспенивающие средства, флокулянты и другие добавки.
«Волокно (волокна)», содержащееся(содержащиеся) в фиброцементном растворе, описанном в данном документе, может относиться, например, к обработанным волокнам и/или армирующим волокнам, все из которых могут быть органическими волокнами (как правило, целлюлозными волокнами) или синтетическими волокнами (на основе поливинилового спирта, полиакрилонитрила, полипропилена, полиамида, сложного полиэфира, поликарбоната и т.п.).
«Цемент», содержащийся в фиброцементном растворе, описанном в данном документе, может представлять собой, например, но без ограничения, портландцемент, цемент с высоким содержанием оксида алюминия, железистый портландцемент, пуццолановый цемент, шлаковый цемент, штукатурный цемент, силикаты кальция, полученные обработкой в автоклаве, и комбинации отдельных связующих веществ. В более конкретных вариантах осуществления цементом в изделиях согласно настоящему изобретению является портландцемент.
В контексте данного документа слова «предварительно определенный» и «предварительно заданный», когда речь идет об одном или более параметрах или свойствах, как правило, означают, что требуемое(требуемые) значение(значения) данных параметров или свойств было(были) определено(определены) или задано(заданы) заранее, т.е. до начала процесса изготовления изделий, которые характеризуются одним или более из данных параметров или свойств.
Слово «цементный», как в словосочетаниях «цементное изделие» или «цементный материал», в контексте данного документа относится к любому изделию или материалу, содержащим цемент, такой как, но без ограничения, портландцемент, цемент с высоким содержанием оксида алюминия, железистый портландцемент, пуццолановый цемент, шлаковый цемент, штукатурный цемент, силикаты кальция, полученные обработкой в автоклаве, и комбинации отдельных связующих веществ. В более конкретных вариантах осуществления цементом в изделиях согласно настоящему изобретению является портландцемент.
Термины «фиброцементное изделие» и «фиброцементное изделие для настила» в контексте данного документа относятся к изделиям, содержащим по меньшей мере волокна и цемент, при этом изделия характеризуются тем, что они особенно подходят для использования вне помещений в качестве материала пола или настила и устойчивы к суровым погодным условиям и интенсивному движению пешеходов. Фиброцементные изделия в контексте настоящего изобретения также могут дополнительно содержать другие компоненты, такие как, но без ограничения, известняк, мел, негашеная известь, гашеная или гидратированная известь, измельченный песок, порошкообразный кварцевый песок, кварцевая мука, аморфный диоксид кремния, уплотненный тонкодисперсный кремнеземный порошок, микрокремнезем, метакаолин, волластонит, слюда, перлит, вермикулит, гидроксид алюминия, пигменты, противовспенивающие средства, флокулянты и другие добавки.
В контексте данного документа под термином «(фиброцементный) лист», также называемым панелью или плитой, следует понимать плоский, обычно прямоугольный элемент, при этом фиброцементная панель или фиброцементный лист изготовлены из фиброцементного материала. Панель или лист имеют две главные стороны, или поверхности, являющиеся поверхностями с самой большой площадью поверхности. Лист, например в виде фасадной плиты, сайдинга и т.д., может быть использован для обеспечения внешней поверхности стен, как внутренних, так и наружных, зданий или конструкций.
Термин «фиброцементный слой» в контексте данного документа в целом и в контексте настоящего изобретения в частности относится к любому плоскому, необязательно по существу прямоугольному слою или плитке, главным образом состоящим из фиброцементной композиции и характеризующимся толщиной, составляющей по меньшей мере приблизительно 1 мм, предпочтительно от приблизительно 1 мм до 200 мм, более предпочтительно от приблизительно 2 мм до приблизительно 150 мм, наиболее предпочтительно от приблизительно 4 мм до приблизительно 100 мм, например от приблизительно 8 мм до приблизительно 10 мм.
«Полученный способом Гатчека фиброцементный слой» или «полученный способом Гатчека слой», взаимозаменяемо используемые в контексте данного документа, относятся к фиброцементному слою (как определено в данном документе), который получают согласно способу Гатчека, который по меньшей мере включает этапы:
(i) формирования фиброцементной пленки на сите, при этом сито вращается так, чтобы оно находилось в контакте с фиброцементным раствором в баке;
(ii) переноса фиброцементной пленки с сита на транспортную ленту из нетканого материала; и
(iii) накопления фиброцементной пленки на накопительном валу с помощью транспортной ленты из нетканого материала.
В контексте настоящего изобретения использование термина «фиброцементная пленка» относится к такому тонкому слою фиброцемента, который наносят на транспортную ленту из нетканого материала с помощью одного или более сит, вращающихся в фиброцементном растворе, который содержится в одном или более баках согласно способу Гатчека. Как можно понять из вышеприведенного, на одном или более ситах листоформовочной машины Гатчека получают группу тонких фиброцементных слоев, которые затем накладывают друг на друга и перемещают с одного или более сит на транспортную ленту с получением одного или более неотвержденных полученных способом Гатчека фиброцементных слоев после накопления на накопительном валу. Таким образом, будет понятно, что когда в контексте настоящего изобретения речь идет о «фиброцементной пленке», то следует понимать, что данный термин охватывает, когда это применимо, как значение одной отдельной фиброцементной пленки с толщиной от приблизительно 0,01 мм до приблизительно 0,9 мм, например, в частности, от приблизительно 0,05 мм до приблизительно 0,5 мм, например от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,4 мм, например приблизительно 0,3 мм (то есть одного тонкого слоя фиброцемента, также называемого монослоем, отдельным слоем или основным слоем, который наносят на транспортную ленту из нетканого материала с помощью сита из бака согласно способу Гатчека), а также значение слоя, содержащего два или более наложенных друг на друга фиброцементных слоя, толщина каждого из которых составляет от приблизительно 0,01 мм до приблизительно 0,9 мм, например, в частности, от приблизительно 0,05 мм до приблизительно 0,5 мм, например от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 0,4 мм, например приблизительно 0,3 мм (то есть двух или более наложенных друг на друга тонких слоев фиброцемента, нанесенных на транспортную ленту из нетканого материала с помощью двух или более сит из бака согласно способу Гатчека). Специалисту в данной области техники будет понятно, что в зависимости от конкретной конфигурации участка для производства способом Гатчека, когда речь идет о способах согласно настоящему изобретению, в целом будут применимы оба значения термина «фиброцементная пленка», описанные выше, тогда как в более предпочтительных конкретных вариантах осуществления применимо только одно из двух значений. Например, в конкретном случае, когда для осуществления способов согласно настоящему изобретению на участке для производства способом Гатчека применяется только одно сито, «фиброцементная пленка» в контексте данного документа означает только один отдельный слой с толщиной от приблизительно 0,01 мм до приблизительно 0,9 мм, который наносят на транспортную ленту из нетканого материала с помощью сита из бака согласно способу Гатчека. С другой стороны, когда для осуществления способов согласно настоящему изобретению на участке для производства способом Гатчека применяются два или более сит, «фиброцементная пленка» в контексте данного документа предполагает наложение друг на друга двух или более отдельных слоев, толщина каждого из которых составляет от приблизительно 0,01 мм до приблизительно 0,9 мм, при этом их наносят на транспортную ленту из нетканого материала с помощью сита из бака согласно способу Гатчека.
Термин «водопроницаемый» в контексте данного документа, когда речь идет о водопроницаемой транспортной ленте (ее области), в целом и в контексте настоящего изобретения в частности означает, что материал, из которого изготовлена водопроницаемая лента (ее область), позволяет воде проходить сквозь его структуру до определенной степени.
«Водопроницаемость» в контексте данного документа, когда речь идет о водопроницаемости транспортной ленты (ее области), в целом и в контексте настоящего изобретения в частности относится к степени или уровню, до которых материал, из которого изготовлена водопроницаемая лента (ее область), позволяет воде проходить сквозь его структуру. Подходящие материалы для водопроницаемых транспортных лент, такие как, но без ограничения, разновидности войлока, известны специалисту в данной области техники.
«Негидрофобизированное (фиброцементное) изделие» или «негидрофобизированный фиброцементный (пленочный) слой» в контексте данного документа относятся к изделию, такому как фиброцементное изделие или фиброцементный (пленочный) слой, которое не было обработано гидрофобизатором перед его изготовлением, а также в ходе или после этого. В частности, «негидрофобизированное фиброцементное изделие» или «негидрофобизированный фиброцементный лист» в контексте данного документа будут означать только «фиброцементные пленочные слои», которые являются негидрофобизированными.
Слова «окрашенный в массе», «покрашенный в массе» и «насквозь окрашенный», когда речь идет о фиброцементном изделии, означают, что по меньшей мере часть внутренней структуры, предпочтительно вся внутренняя структура, такого фиброцементного изделия содержит по меньшей мере один пигмент, то есть один или более пигментов.
Термины «внутренняя (фиброцементная) структура», «расположенная внутри (фиброцементная) структура», «внутренняя (фиброцементная) масса» или «расположенная внутри (фиброцементная) масса», взаимозаменяемо используемые в данном документе, предназначены для указания на фиброцементный материал, содержащийся в фиброцементном изделии, при этом указанный материал нельзя увидеть невооруженным глазом, если смотреть на изделие снаружи.
Термины «внешняя (фиброцементная) структура» или «внешняя (фиброцементная) поверхность», взаимозаменяемо используемые в данном документе, предназначены для указания фиброцементного материала, который открыт и виден снаружи фиброцементного изделия.
Употребление терминов «окрашенные в массе фиброцементные изделия» или «окрашенные фиброцементные изделия» в контексте данного документа предназначено для указания фиброцементных изделий, которые покрашены в массе (как определено в данном документе).
В контексте данного документа термин «прозрачный пигмент» указывает на пигмент, частицы которого обладают свойством пропускания видимого света. Таким образом, в контексте данного документа «прозрачный пигмент» представляет собой пигмент, большая часть частиц которого меньше длины волны видимого света.
В контексте данного документа термин «непрозрачный пигмент» указывает на пигмент, частицы которого не обладают свойством пропускания видимого света. Таким образом, в контексте данного документа «непрозрачный пигмент» представляет собой пигмент, размер большей части частиц которого больше длины волны видимого света.
В контексте данного документа термин «полупрозрачный пигмент» (также известный из уровня техники как полуматовый пигмент) указывает на пигмент, в котором лишь определенное, но существенное количество частиц пигмента в процентном выражении обладает свойством пропускания видимого света. Таким образом, в контексте данного документа «полупрозрачный пигмент» представляет собой пигмент, в котором размер определенного, но существенного количества частиц пигмента в процентном выражении больше длины волны видимого света и в котором размер остального количества частиц пигмента в процентном выражении меньше длины волны видимого света.
Термин «пигмент» в контексте данного документа относится к сухому нерастворимому веществу, обычно порошкообразному, которое при суспендировании в жидком носителе становится краской, чернилами и т.п. Пигменты обычно состоят из очень маленьких твердых частиц, которые применяются для улучшения внешнего вида за счет обеспечения цвета и/или для улучшения физических (функциональных) свойств краски или чернил. Диаметр пигментов, используемых для обеспечения цвета, как правило, находится в диапазоне 0,2–0,4 микрона. Диаметр функциональных пигментов обычно составляет 2–4 микрона, но он может составлять вплоть до 50 микрон.
Термин «основной пигмент» в контексте данного документа относится к любому пигменту (как определено в данном документе), который способен придавать белизну и/или цвет веществу и в то же время значительно способствует кроющей способности указанного вещества. Основные пигменты можно разделить на белые пигменты и цветные пигменты.
2
3
3
2
2
2
Термин «белый пигмент», как изложено в данном документе, означает основной пигмент, способный рассеивать свет и обеспечивать белизну и кроющую способность в отношении матовых или глянцевых краски или чернил. К белым неорганическим пигментам без ограничения относятся сурьмяные пигменты, в том числе сурьмяный белый: SbO; свинцовые пигменты (токсичные), в том числе белый свинцовый (PbCO)·Pb(OH); титановые пигменты, в том числе титановый белый: оксид титана(IV) TiO; а также цинковые пигменты, в том числе цинковый белый: оксид цинка (ZnO).
Термин «цветной пигмент», как изложено в данном документе, означает основной пигмент, способный выборочно поглощать свет и придавать цвет краске или чернилам. Существует два основных типа цветных пигментов: органические пигменты, которые обеспечивают более яркие цвета, но являются не очень долговечными при использовании вне помещений, и неорганические пигменты, которые являются не настолько яркими, как органические цвета, но представляют собой наиболее долговечные пигменты для использования вне помещений.
Термин «неорганический пигмент» в контексте данного документа относится к встречающимся в природе минеральным красящим соединениям, обычно состоящим из солей металлов. Неорганические пигменты обычно представляют собой оксиды или сульфиды одного или более металлов.
Неорганические пигменты без ограничения включают, например, следующие.
Синие неорганические пигменты:
8-10
6
6
24
2-4
• алюминиевые пигменты, в том числе ультрамариновый: комплексный встречающийся в природе пигмент серосодержащего силиката натрия (NaAlSiOS);
• кобальтовые пигменты, в том числе кобальтовый синий и церулеум голубой: станнат кобальта(II);
• медные пигменты, в том числе египетская синь: синтетический пигмент на основе медного силиката кальция (CaCuSi4O10) и Han Blue BaCuSi4O10; а также
7
18
• железные пигменты, в том числе прусская синь: синтетический пигмент на основе гексацианоферрата железа(III) (Fe(CN)).
Зеленые неорганические пигменты:
2
3
2
3
• кадмиевые пигменты, в том числе виридиан: темно-зеленый пигмент на основе гидратированного оксида хрома(III) (CrO); и кадмий зеленый: светло-зеленый пигмент, состоящий из смеси хромового желтого (CrS) и виридиана (CrO);
• хромовые пигменты, в том числе хромовый зеленый;
2
3
2
2
2
2
3
• медные пигменты, в том числе парижская зелень: ацетат-арсенат меди(II) (Cu(CHO)·3Cu(AsO)); а также шеелева зелень (также называемая зелень Шееле): гидроарсенит меди(II) CuHAsO.
Желтые неорганические пигменты:
2
3
• содержащие мышьяк пигменты, включающие натуральный моноклинический сульфид мышьяка(III) (AsS), полученный из аурипигмента;
• кадмиевые пигменты, в том числе кадмиевый желтый: сульфид кадмия (CdS);
4
• хромовые пигменты, в том числе хромовый желтый: натуральный пигмент на основе хромата свинца(II) (PbCrO);
3
2
6
• кобальтовые пигменты, в том числе ауреолин (также называемый кобальтовый желтый): гексанитрокобальтат(III) калия (NaCo(NO);
2
3
2
• железные пигменты, в том числе желтая охра: встречающаяся в природе глина с гидратированным оксидом железа (FeO.HO);
• свинцовые пигменты, в том числе неаполитанский желтый;
• титановые пигменты, в том числе титановый желтый;
2
• оловянные пигменты, в том числе мозаичное золото: сульфид олова(IV) (SnS).
Оранжевые неорганические пигменты:
• кадмиевые пигменты, в том числе кадмиевый оранжевый: среднее между кадмиевым красным и кадмиевым желтым: сульфоселенид кадмия;
4
• хромовые пигменты, в том числе хромовый оранжевый: встречающаяся в природе пигментная смесь, состоящая из хромата свинца(II) и оксида свинца(II) (PbCrO + PbO).
Красные неорганические пигменты:
• кадмиевые пигменты, в том числе кадмиевый красный: селенид кадмия (CdSe);
2
3
• железоокисные пигменты, в том числе сангина, колькотар, оксид красный, красная охра: безводный FeO; сиена жженая: пигмент, получаемый нагреванием природной сиены, венецианский красный;
3
4
• свинцовые пигменты (токсичные), в том числе сурик свинцовый: тетроксид свинца, PbO;
• содержащие ртуть пигменты (токсичные), в том числе вермилион: синтетический и натуральный пигмент: в природе встречается в минеральной киновари; сульфид ртути(II) (HgS).
Коричневые неорганические пигменты:
2
3
2
2
3
• земляные пигменты из глины (образовавшиеся естественным путем оксиды железа), в том числе натуральная умбра: пигмент из натуральной глины, состоящий из оксида железа, оксида марганца и оксида алюминия: FeO + MnO + nHO + Si + AlO; природная сиена: встречающийся в природе желто-коричневый пигмент из лимонита.
Черные неорганические пигменты:
• углеродные пигменты, в том числе сажа, сажа из слоновой кости, сажа виноградной лозы, ламповая сажа;
3
4
• железные пигменты, в том числе FeO;
• титановые пигменты: титановый черный.
Серые неорганические пигменты:
• серая Пейна: смесь ультрамарина и сажи или ультрамарина и сиены.
Термин «органический пигмент» в контексте данного документа относится к синтетическим органическим красящим соединениям, которые представляют собой молекулы на основе углерода, полученные из углеводородных соединений, кислот и других химических веществ обычно в условиях высоких температуры или давления.
Органические пигменты без ограничения включают, например, следующие.
- Желтые органические пигменты:
Желтые лаки, которые представляют собой прозрачные пигменты, используемые для обеспечения желтого цвета для покрытия других чернил, но не для их скрытия; желтый лак тартразин (также называемый FD&C желтый № 5 и используемый в качестве красящего вещества в продуктах питания); разновидности ганза желтого, а также диарилидные желтые пигменты, которые представляют собой наиболее распространенные желтые пигменты, используемые в печатных красках. Флуоресцентный желтый также используют в некоторых особых случаях применения. Органические желтые пигменты обычно используют для замены хромовых желтых пигментов.
- Оранжевые органические пигменты:
Наиболее распространенным оранжевым пигментом является диарилидный оранжевый, прозрачный, но не очень светостойкий пигмент. Когда необходимы оранжевые пигменты, применяют также другие разные оранжевые материалы, к которым относится DNA-оранжевый, пиразолоновый оранжевый, пигмент для красок Fast Orange F2G, пигмент бензимидазолон оранжевый HL и органический цветной пигмент этиловый лаковый красный C.
- Красные органические пигменты:
К красным пигментам относятся разновидности паранитроанилина красного, толуидиновый красный, [«Permanent Red «R»], кармин F.B., разновидности нафтолового красного и фуксина, постоянный красный FRC, пигмент цвета бордо FRR, разновидности рубинового красного, разновидности литола красного, красный BON, литол рубиновый 4B, темно-красный BON, родамин 6G, лаковый красный C, ариламид красный BON, разновидности хинакридонового пурпурного пигмента, ферроцианид меди розовый, разновидности бензимидазолонового кармина и красного, пурпурный пигмент на основе азосоединения G, антрахиноновый ярко-красный и разновидности краплака;
- Синие органические пигменты:
«Разновидности синьки». К разновидностям синьки относятся разновидности фталоцианинового синего (наиболее широко используемая группа органических синих пигментов), виктория голубая PMTA, виктория голубая CFA, ультрамариновый синий, индантреновый синий, разновидности щелочного голубого и переливчатого синего;
- Фиолетовые органические пигменты:
Фиолетовые пигменты слегка перекрываются с некоторыми из красных пигментов с синим оттенком (например, бензимидазолон бордовый HF 3R (см. разновидности бензимидазолонового кармина и красного), а также включают такие пигменты, как родамин PMTA, PMTA-фиолетовый (также известный как метил-фиолетовый), диоксазиновый фиолетовый (RL), карбазоловый фиолетовый, кристаллический фиолетовый, диоксазиновый фиолетовый B и тиоиндигоидный красный.
- Зеленые органические пигменты:
В традиционную группу зеленых пигментов входят разновидности зеленого фталоцианинового пигмента, а также разновидности PMTA-зеленого.
- Коричневые органические пигменты
:
Коричневые пигменты включают диазо-коричневый и бензимидазолоновый коричневый HFR.
Термины «наполняющий пигмент» или «заполняющий пигмент» в контексте данного документа относятся к любому пигменту (как определено в данном документе), характеризующемуся низким индексом преломления или коэффициентом непрозрачности и, таким образом, не придающему цвет или кроющую способность веществу. Наполняющие или заполняющие пигменты выглядят прозрачными в краске или чернилах. Наполняющие пигменты оказывают существенные положительные эффекты на различные свойства краски: например, как также описано ниже, слюда может повышать водостойкость пленки благодаря «пластинчатой» форме своих частиц и тому, что она обычно располагается горизонтально относительно поверхности в перекрывающихся слоях. Например, к наполняющим пигментам или заполняющим пигментам относятся, но без ограничения, сульфат бария, карбонат кальция, силикат магния, слюда, каолин (белая фарфоровая глина), асбестин, тальк, кремнезем/кварц, гидрат оксида алюминия, калунит, пемза, бентонит, вермикулит и стеклянные гранулы.
Ниже настоящее изобретение будет подробно объяснено со ссылкой на различные варианты осуществления. Следует понимать, что каждый вариант осуществления представлен в виде примера и никоим образом не ограничивает объем изобретения. В этом отношении специалисту в данной области техники будет понятно, что без отклонения от объема или сути изобретения в настоящее изобретение могут быть внесены различные модификации и изменения. Например, признаки, показанные или описанные как часть одного варианта осуществления, могут быть использованы в другом варианте осуществления с получением еще одного варианта осуществления. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение охватывает такие модификации и изменения, которые входят в объем прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.
Согласно настоящему изобретению предложены окрашенные фиброцементные изделия для настила, обладающие улучшенными свойствами в отношении пригодности для использования вне помещений без возникновения нежелательных последствий изменяющихся погодных условий и влажности, таких как появление мха и плесени, выветривание, раскалывание, дробление, трещинообразование и/или повреждения, возникающие из-за термитов, которым подвергаются существующие изделия для настила, имеющиеся сегодня на рынке.
Кроме того, фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению имеют привлекательный внешний вид благодаря тому, что они специально окрашены в массе, при этом через поверхность данных изделий видны (по меньшей мере частично) внутренняя текстура и цвет основных материалов. Это придает изделиям натуральный, но современный вид, а также обеспечивает эстетическое преимущество, заключающееся в том, что любые дефекты или повреждения, возникающие на протяжении срока службы изделий, будут менее заметны в сравнении с изделиями с нанесенным покрытием, которые обычно не покрашены в массе.
Следовательно, на основании вышесказанного является понятным то, что в настоящем изобретении предусмотрены фиброцементные изделия, которые улучшены как технически (хорошая механическая прочность и ударостойкость, а также высокая износостойкость), так и эстетически (интенсивный, но в то же время натуральный на вид цвет и отсутствие изменения цвета при повреждении).
В первом аспекте согласно настоящему изобретению предложены фиброцементные изделия для настила, при этом фиброцементные изделия для настила покрашены в массе.
В контексте настоящего изобретения под фиброцементными изделиями следует понимать цементные изделия, содержащие цемент и синтетические (и необязательно натуральные) волокна. Фиброцементные изделия изготавливают из фиброцементного раствора, из которого формируют так называемое «сырое» фиброцементное изделие, которое затем отверждают.
Отчасти в зависимости от используемого способа отверждения фиброцементный раствор, как правило, содержит воду, обработанные или армирующие волокна, которые представляют собой синтетические органические волокна (и необязательно также натуральные органические волокна, например целлюлозные), цемент (например, портландцемент), известняк, мел, негашеную известь, гашеную или гидратированную известь, измельченный песок, порошкообразный кварцевый песок, кварцевую муку, аморфный диоксид кремния, уплотненный тонкодисперсный кремнеземный порошок, микрокремнезем, каолин, метакаолин, волластонит, слюду, перлит, вермикулит, гидроксид алюминия (ATH), пигменты, противовспенивающие средства, флокулянты и/или другие добавки.
Фиброцементные изделия, которые, так сказать, «покрашены в массе», являются изделиями, содержащими в по меньшей мере части своей фиброцементной структуры (то есть во внутренней фиброцементной структуре и/или открытой и видимой снаружи фиброцементной поверхности) и предпочтительно, но не обязательно по всей своей фиброцементной структуре (то есть внутренней фиброцементной структуре и открытой и видимой снаружи фиброцементной поверхности) по меньшей мере один пигмент, такой как предпочтительно один или более непрозрачных и/или полупрозрачных пигментов.
Один или более из данных пигментов предпочтительно присутствуют в общем количестве от приблизительно 2 вес. % до приблизительно 15 вес. %, предпочтительно от приблизительно 3 вес. % до приблизительно 10 вес. %, более предпочтительно от приблизительно 3 вес. % до приблизительно 9 вес. %, например предпочтительно от приблизительно 3 вес. % до приблизительно 7 вес. %, например наиболее предпочтительно от приблизительно 4 вес. % до приблизительно 5 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции).
Таким образом, в конкретных вариантах осуществления «окрашенные (в массе) фиброцементные изделия» или «фиброцементные изделия, покрашенные в массе», взаимозаменяемо используемые в данном документе, могут содержать один или более фиброцементных слоев, которые содержат по меньшей мере один пигмент, тогда как другие фиброцементные слои его не содержат. Данные фиброцементные изделия также указаны как частично или отчасти покрашенные в массе, или как частично или отчасти окрашенные в массе, или как частично или отчасти насквозь окрашенные.
Однако в альтернативных конкретных вариантах осуществления «окрашенные (в массе) фиброцементные изделия» или «фиброцементные изделия, покрашенные в массе», взаимозаменяемо используемые в данном документе, могут содержать по меньшей мере один пигмент, который предпочтительно представляет собой непрозрачный пигмент или полупрозрачный пигмент, во всей своей массе или структуре (т.е. в том числе во внутренней фиброцементной структуре и открытой и видимой снаружи фиброцементной поверхности). Данные фиброцементные изделия также указаны как полностью, целиком или в полном объеме окрашенные в массе, или как полностью, целиком или в полном объеме покрашенные в массе, или как полностью, целиком или в полном объеме насквозь окрашенные.
Один или более пигментов, присутствующих в фиброцементных изделиях для настила согласно настоящему изобретению, могут представлять собой непрозрачные пигменты и полупрозрачные пигменты или их комбинацию, а также необязательно прозрачные пигменты.
Пигменты обеспечивают цвет, кроющую способность и/или присутствуют в качестве наполнителей. Пигменты включают пигменты в виде оксида титана, оксидов железа, карбоната кальция, шпинельных пигментов, титанатов, глины, оксида алюминия, диоксида кремния, оксида магния, силиката магния, моногидрата метабората бария, оксида натрия, оксида калия, талька, баритов, оксида цинка, сульфита цинка и их смесей или органические щелочестойкие пигменты, такие как фталоцианины и азосоединения.
В конкретных вариантах осуществления один или более пигментов, предназначенные для применения в фиброцементных изделиях для настила согласно настоящему изобретению, выбраны из группы, состоящей из коричневых оксидов железа, черных оксидов железа и белых оксидов титана. В других конкретных вариантах осуществления один или более пигментов, предназначенных для применения в фиброцементных изделиях для настила согласно настоящему изобретению, представляют собой коричневый оксид железа, черный оксид железа и необязательно белый оксид титана в общем количестве от приблизительно 2 до 10 вес. % (вес. % всего пигмента в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции). В других дополнительных конкретных вариантах осуществления один или более пигментов, предназначенных для применения в фиброцементных изделиях для настила согласно настоящему изобретению, представляют собой коричневый оксид железа, черный оксид железа и необязательно белый оксид титана в общем количестве от приблизительно 3 до 5 вес. % (вес. % всего пигмента в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции).
В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения пигменты, подходящие для применения в фиброцементных изделиях для настила согласно настоящему изобретению, являются по существу щелочестойкими, то есть стойкими к pH приблизительно 8 или выше, например стойкими к pH приблизительно 9 или выше, например стойкими к pH приблизительно 10 или выше, например стойкими к pH приблизительно 11 или выше, более предпочтительно стойкими к pH выше приблизительно 12 или выше приблизительно 13.
Фиброцементные изделия согласно настоящему изобретению содержат от 20 до 95 вес. % цемента в качестве гидравлического связующего вещества. Цемент в изделиях согласно настоящему изобретению выбран из группы, состоящей из портландцемента, цемента с высоким содержанием оксида алюминия, железистого портландцемента, пуццоланового цемента, шлакового цемента, штукатурного цемента, силикатов кальция, полученных путем обработки в автоклаве, и комбинаций отдельных связующих веществ. В более конкретных вариантах осуществления цементом в изделиях согласно настоящему изобретению является портландцемент.
В конкретных вариантах осуществления фиброцементные изделия согласно настоящему изобретению содержат от приблизительно 0,1 до приблизительно 5 вес. %, например предпочтительно от приблизительно 0,5 до приблизительно 4 вес. % синтетических волокон, например более предпочтительно от приблизительно 1 до 3,5 вес. % синтетических волокон, например наиболее предпочтительно от приблизительно 2,5 до 3,5 вес. % синтетических волокон в пересчете на общий вес фиброцементного изделия.
Согласно другим конкретным вариантам осуществления фиброцементные изделия согласно настоящему изобретению характеризуются тем, что они содержат синтетические волокна с вес. % от приблизительно 0,1 до приблизительно 5 в пересчете на общий вес фиброцементного изделия. В конкретных вариантах осуществления данные волокна выбраны из группы, состоящей из полипропиленовых волокон, волокон на основе поливинилового спирта и полиакрилонитрила, полиэтиленовых волокон, полиамидных волокон, волокон на основе сложного полиэфира, арамидных волокон и углеродных волокон.
В других конкретных вариантах осуществления в фиброцементные составы согласно настоящему изобретению дополнительно можно добавлять натуральные волокна, такие как целлюлозные волокна. В данных конкретных вариантах осуществления фиброцементные изделия согласно настоящему изобретению могут содержать от приблизительно 2 до приблизительно 5 вес. %, например предпочтительно от приблизительно 2 до приблизительно 4 вес. %, целлюлозных волокон, например более предпочтительно приблизительно 3 вес. % целлюлозных волокон в пересчете на общий вес фиброцементного изделия. Данные целлюлозные волокна могут быть получены из древесины или однолетних растений.
В других конкретных вариантах осуществления в цементные составы могут быть добавлены дополнительные волокна, которые могут быть выбраны из группы, состоящей из стеклянных волокон, волокон из минеральной ваты, волокон из шлаковой ваты, волокон из волластонита, керамических волокон и т.п. В других конкретных вариантах осуществления фиброцементные изделия согласно настоящему изобретению могут дополнительно содержать волокнистые связующие для элементарных волокон, такие как, например, но без ограничения, полиолефиновые волокнистые связующие для элементарных волокон с вес. % от приблизительно 0,1 до 3, например «синтетическую древесную массу».
В конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат комбинацию из по меньшей мере двух различных типов синтетических волокон.
В других конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат комбинацию из по меньшей мере двух различных типов синтетических волокон, при этом по меньшей мере два различных типа синтетических волокон представляют собой полипропиленовые волокна и волокна на основе поливинилового спирта. В других дополнительных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат по меньшей мере полипропиленовые волокна в количестве от приблизительно 0,1 вес. % до приблизительно 1 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции) и волокна на основе поливинилового спирта в количестве от приблизительно 0,1 вес. % до приблизительно 3 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции). В других дополнительных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат по меньшей мере комбинацию из полипропиленовых волокон в количестве приблизительно 0,5 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции) и волокон на основе поливинилового спирта в количестве от приблизительно 2 вес. % до приблизительно 2,5 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции).
В других дополнительных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат комбинацию из полипропиленовых волокон в количестве приблизительно 0,5 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции), волокон на основе поливинилового спирта с толщиной от приблизительно 7 децитекс до приблизительно 9 децитекс в количестве от приблизительно 1 вес. % до приблизительно 1,5 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции) и волокон на основе поливинилового спирта с толщиной от приблизительно 1 децитекс до приблизительно 4 децитекс в количестве от приблизительно 1 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции).
В других дополнительных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат комбинацию из полипропиленовых волокон с толщиной от приблизительно 12 децитекс до приблизительно 18 децитекс в количестве приблизительно 0,5 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции), волокон на основе поливинилового спирта с толщиной приблизительно 7 децитекс в количестве от приблизительно 1 вес. % до приблизительно 1,5 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции) и волокон на основе поливинилового спирта с толщиной от приблизительно 2 децитекс до приблизительно 4 децитекс в количестве от приблизительно 1 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции). Как станет понятно из примеров, описанных далее в данном документе, конкретная комбинация из полипропиленовых волокон и волокон на основе поливинилового спирта характеризуется особенно положительным эффектом на механические характеристики (механическую прочность и ударную вязкость) фиброцементных изделий для настила, раскрытых согласно настоящему изобретению.
В конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат аморфный диоксид кремния. В других конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат аморфный диоксид кремния в количестве от приблизительно 2 вес. % до приблизительно 10 вес. %, более предпочтительно в количестве от приблизительно 4 вес. % до приблизительно 9 вес. %, наиболее предпочтительно в количестве от приблизительно 7 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции). Как станет понятно из примеров, описанных далее в данном документе, аморфный диоксид кремния характеризуется положительным действием на механическую прочность фиброцементных изделий для настила, раскрытых согласно настоящему изобретению.
Согласно конкретным вариантам осуществления фиброцементные изделия согласно настоящему изобретению необязательно содержат дополнительные компоненты. Данные дополнительные компоненты в фиброцементных изделиях согласно настоящему изобретению могут быть выбраны из группы, состоящей из воды, песка, порошкообразного кварцевого песка, уплотненного тонкодисперсного кремнеземного порошка, микрокремнезема, зольной пыли, измельченного кварца, измельченной породы, разновидностей глины, пигментов, каолина, метакаолина, доменного шлака, карбонатов, пуццоланов, гидроксида алюминия, волластонита, слюды, перлита, карбоната кальция и других добавок (например, окрашивающих добавок) и т.д. Следует понимать, что каждый из данных компонентов присутствует в соответствующих количествах, которые зависят от типа конкретного фиброцементного изделия и могут быть определены специалистом в данной области техники. В конкретных вариантах осуществления общее количество таких дополнительных компонентов составляет предпочтительно менее 70 вес. % в пересчете на общий первоначальный сухой вес композиции.
В конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат слюду, наполняющие пигменты или металлы, которые обеспечивают блеск или мерцание изделий. В других конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению содержат слюду в количестве от приблизительно 2 вес. % до приблизительно 10 вес. %, более предпочтительно в количестве от приблизительно 4 вес. % до приблизительно 9 вес. %, наиболее предпочтительно в количестве от приблизительно 7 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции).
Другие добавки, которые могут присутствовать в фиброцементных изделиях согласно настоящему изобретению, могут быть выбраны из группы, состоящей из диспергирующих средств, пластификаторов, противовспенивающих средств и флокулянтов. Общее количество добавок предпочтительно составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 2 вес. % в пересчете на первоначальный общий сухой вес композиции.
В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению подвергнуты обработке поверхности. В других конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила подвергнуты абразивно-струйной обработке. В других конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила характеризуются тисненым узором на поверхности. В других дополнительных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила характеризуются гравированным узором на поверхности.
В конкретных вариантах осуществления фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению имеют толщину от приблизительно 15 мм до приблизительно 25 мм, предпочтительно от приблизительно 20 мм до приблизительно 25 мм.
В конкретных вариантах осуществления фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению имеют длину от приблизительно 2 м до приблизительно 6 м, предпочтительно от приблизительно 2 м до приблизительно 4 м, более предпочтительно приблизительно 4 м.
В конкретных вариантах осуществления фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению имеют ширину от приблизительно 100 мм до приблизительно 250 мм, предпочтительно от приблизительно 140 мм до приблизительно 200 мм, более предпочтительно от приблизительно 150 мм до приблизительно 200 мм, наиболее предпочтительно приблизительно 200 мм.
Таким образом, окрашенные фиброцементные изделия, рассмотренные в данном документе, предусматривают изделия для покрытия пола, выполненные из фиброцемента, такие как, например, но без ограничения, применяемые вне помещений изделия для настила и т.п. Согласно другим конкретным вариантам осуществления фиброцементные изделия согласно настоящему изобретению представляют собой фиброцементные панели.
Согласно другим конкретным вариантам осуществления фиброцементные изделия согласно настоящему изобретению представляют собой фиброцементные панели с толщиной от приблизительно 20 мм до 25 мм, шириной приблизительно 200 мм и длиной приблизительно 4 м.
Согласно другим конкретным вариантам осуществления фиброцементные изделия согласно настоящему изобретению представляют собой фиброцементные плитки с толщиной от приблизительно 20 мм до 25 мм, шириной от приблизительно 200 мм до 1000 мм и длиной от приблизительно 200 мм до 1000 мм.
Во втором аспекте согласно настоящему изобретению предложены способы изготовления окрашенных в массе фиброцементных изделий для настила, включающие по меньшей мере этапы:
(i) обеспечения фиброцементного раствора;
(ii) изготовления фиброцементного изделия для настила с применением способа получения фиброцемента;
(iii) обеспечения отверждения фиброцементного изделия для настила;
при этом указанные способы характеризуются тем, что в ходе этапа (i) и/или этапа (ii) в указанное фиброцементное изделие добавляют один или более пигментов.
На первом этапе (i) способов согласно настоящему изобретению фиброцементный раствор может быть получен с использованием одного или более источников по меньшей мере цемента, воды и волокон в количествах, раскрытых в данном документе выше. В некоторых конкретных вариантах осуществления такие один или более источников по меньшей мере цемента, воды и волокон функционально соединены со смешивающим устройством непрерывного действия, выполненным с возможностью получения цементирующего фиброцементного раствора.
После получения фиброцементного раствора изготовление фиброцементных изделий может быть выполнено согласно любой известной процедуре. Действительно, в способах согласно настоящему изобретению этап (ii) обеспечения фиброцементного изделия может быть осуществлен любым известным из уровня техники способом получения фиброцементных изделий, при этом изделия содержат по меньшей мере воду, цемент и волокна.
Способ, применяемый наиболее широко для изготовления фиброцементных изделий, представляет собой способ Гатчека, который выполняют с использованием модифицированной круглосеточной бумагоделательной машины. К другим способам изготовления, которые могут быть применены, относятся способ Маньяни, впрыскивание, технология flow-on и другие. В конкретных вариантах осуществления фиброцементные изделия согласно настоящему изобретению получают с применением способа Гатчека. «Сырое», или неотвержденное, фиброцементное изделие необязательно затем сжимают, обычно под давлением в диапазоне от приблизительно 22 до приблизительно 30 МПа, с получением необходимой плотности.
Таким образом, в некоторых конкретных вариантах осуществления «сырое», или неотвержденное, фиброцементное изделие затем сжимают, обычно под давлением в диапазоне от приблизительно 22 до приблизительно 30 МПа, с получением необходимой плотности.
Способы согласно настоящему изобретению также могут включать этап разрезания фиброцементных изделий до предварительно определенной длины с получением фиброцементного изделия для настила. Разрезание фиброцементных изделий до предварительно определенной длины может быть осуществлено посредством любой технологии, известной из уровня техники, такой как, но без ограничения, гидроструйная резка, резка струей воздуха и т.п. Фиброцементные изделия могут быть разрезаны до любой необходимой длины и ширины, но предпочтительно таких размеров, которые раскрыты в данном документе выше в отношении изделий для настила согласно настоящему изобретению. Таким образом, в конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению могут быть разрезаны до конкретных размеров с получением фиброцементных панелей для настила. В альтернативных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению могут быть разрезаны до конкретных размеров с получением фиброцементных плиток для настила.
Специалисту в данной области техники будет понятно, что способы согласно настоящему изобретению могут также включать дополнительные этапы обработки полученных фиброцементных изделий.
Например, в некоторых конкретных вариантах осуществления во время осуществления способов согласно настоящему изобретению фиброцементный раствор и/или фиброцементные изделия могут подвергаться различным промежуточным видам обработки, таким как, но без ограничения, обработка одним или более гидрофобными веществами, обработка одним или более флокулянтами, дополнительные или промежуточные этапы прессования и т.д.
Сразу после получения фиброцементных изделий их подрезают по боковым краям. Боковые полосы необязательно могут быть повторно использованы путем непосредственного смешивания с повторно используемой водой и направления смеси снова в систему смешивания.
На этапе (iii) способов согласно настоящему изобретению полученные фиброцементные изделия отверждают. Действительно, фиброцементные изделия после изготовления можно оставить для отверждения в течение некоторого времени в среде, в которой они получены, или альтернативно их можно подвергнуть тепловому отверждению (например, с помощью автоклавирования и т.п.).
В конкретных вариантах осуществления фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению отверждают на воздухе. Данный этап отверждения на воздухе включает отверждение сырых фиброцементных изделий для настила в условиях окружающей среды в течение приблизительно 2–4 недель, например приблизительно 3 недель.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что отвержденные на воздухе фиброцементные изделия для настила, полученные способами, раскрытыми в данном документе, особенно подходят для использования, в частности, с учетом их механических характеристик, таких как ударная вязкость и механическая прочность. Это станет понятно из примеров, описанных в данном документе ниже.
В других дополнительных конкретных вариантах осуществления «сырые» фиброцементные изделия можно сначала предварительно отверждать на воздухе, после чего, чтобы придать изделию его окончательные свойства, предварительно отвержденное изделие дополнительно отверждают на воздухе, пока оно не приобретет свою окончательную прочность.
В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения способы могут дополнительно включать этап термической сушки полученных фиброцементных изделий. После отверждения фиброцементное изделие, представляющее собой панель, лист или плиту, может по-прежнему содержать значительное количество воды, присутствующей в виде влаги. Оно может составлять до 10 или даже до 15 вес. % в пересчете на вес сухого изделия. Вес сухого изделия определяют как вес изделия, когда изделие подвергается высушиванию при температуре 105°C в печи с вентиляцией, пока не получают постоянный вес.
В некоторых вариантах осуществления фиброцементное изделие высушивают. Такое высушивание осуществляют предпочтительно путем высушивания на воздухе и прекращают, когда весовой процент влаги фиброцементного изделия становится меньшим или равным 8 вес. %, даже меньшим или равным 6 вес. % в пересчете на вес сухого изделия и наиболее предпочтительно находится в диапазоне от 4 вес. % до 6 вес. % включительно.
В ходе этапов (i) и/или (ii) способов согласно настоящему изобретению в фиброцемент добавляют один или более пигментов с целью окрашивания изготавливаемого фиброцементного изделия в массе. Способы окрашивания фиброцементных изделий в массе известны специалисту в данной области техники.
Окрашивание может обеспечиваться, например (но не обязательно исключительно таким образом), путем добавления одного или более пигментов в фиброцементный раствор перед изготовлением фиброцементного изделия и/или введения (например, путем распыления, выливания или разбрызгивания) одного или более слоев пигментной суспензии в один или более фиброцементных слоев (составляющих будущее конечное фиброцементное изделие) при осуществлении способа Гатчека или другого способа получения фиброцементного изделия (например, способа Маньяни, способов с применением экструзии, впрыскивания, технологии flow-on).
В конкретных вариантах осуществления способов согласно настоящему изобретению один или более пигментов, предназначенные для применения в фиброцементных изделиях для настила согласно настоящему изобретению, выбраны из группы, состоящей из коричневых оксидов железа, черных оксидов железа и белых оксидов титана. В других конкретных вариантах осуществления один или более пигментов, предназначенные для применения в фиброцементных изделиях для настила согласно настоящему изобретению, представляют собой коричневый оксид железа, черный оксид железа и необязательно белый оксид титана в общем количестве от приблизительно 2 до 10 вес. %, предпочтительно в количестве от приблизительно 3 вес. % до приблизительно 9 вес. %, более предпочтительно в количестве от приблизительно 3 вес. % до приблизительно 7 вес. %, более предпочтительно в количестве от приблизительно 3 вес. % до приблизительно 5 вес. %, наиболее предпочтительно в количестве приблизительно 4 вес. % (вес. % всего пигмента в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции).
В других дополнительных конкретных вариантах осуществления один или более пигментов, предназначенные для применения в фиброцементных изделиях для настила согласно настоящему изобретению, представляют собой коричневый оксид железа, черный оксид железа, красный оксид железа, зеленый оксид хрома и белый оксид титана, содержащиеся в количестве от приблизительно 3 вес. % до приблизительно 8 вес. %, наиболее предпочтительно в количестве приблизительно 4 вес. % (вес. % всего пигмента в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции).
В других дополнительных конкретных вариантах осуществления один или более пигментов, предназначенные для применения в фиброцементных изделиях для настила согласно настоящему изобретению, представляют собой бледно окрашенные и/или белые пигменты, в том числе, но без ограничения, оксид титана в количестве от приблизительно 3 вес. % до приблизительно 8 вес. %, более предпочтительно в количестве от приблизительно 4 вес. % до приблизительно 8 вес. %, наиболее предпочтительно в количестве от приблизительно 4 вес. % до приблизительно 5 вес. % (вес. % всего пигмента в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции).
В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения пигменты, подходящие для применения в фиброцементных изделиях для настила согласно настоящему изобретению, являются по существу щелочестойкими, то есть стойкими к pH приблизительно 8 или выше, например стойкими к pH приблизительно 9 или выше, например стойкими к pH приблизительно 10 или выше, например стойкими к pH приблизительно 11 или выше, более предпочтительно стойкими к pH выше приблизительно 12 или выше приблизительно 13.
В конкретных вариантах осуществления окрашивание в массе изделий в соответствии со способами согласно настоящему изобретению обеспечивается добавлением одного или более пигментов в ходе этапа (i) обеспечения фиброцементного раствора. В данных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению полностью покрашены в массе (то есть по всей своей структуре).
В альтернативных конкретных вариантах осуществления окрашивание в массе изделий в соответствии со способами согласно настоящему изобретению обеспечивается путем введения (например, путем распыления, выливания или разбрызгивания) одного или более слоев пигментной суспензии на один или более фиброцементных слоев (при этом слои составляют будущее конечное фиброцементное изделие) при осуществлении способа Гатчека или другого способа получения фиброцементного изделия (например, способа Маньяни, способа с применением экструзии, впрыскивания, технологии flow-on).
Пигментная суспензия, описанная в данном документе, может быть получена в соответствии с любым стандартным способом, известным из уровня техники, и может быть нанесена на фиброцементную пленку (или слой), например, в твердой, жидкой, газообразной форме или в форме плазмы. Кроме того, пигментная суспензия, описанная в данном документе, может быть нанесена в любом виде, как, например, в виде суспензии, эмульсии, раствора, аэрозоля и т.п.
Подающее устройство для нанесения пигментной суспензии на фиброцементную пленку (или слой) может представлять собой устройство для распределения потоком, устройство для распределения разбрызгиванием, устройство для распределения распылением, устройство для распределения опрыскиванием и/или устройство для распределения покрытия валиком и может быть установлено в любом подходящем положении линии для изготовления фиброцементных изделий.
Таким образом, добавление одного или более пигментов в фиброцементную пленку (или слой) для окрашивания фиброцементных изделий в массе может быть выполнено на любой стадии в ходе получения фиброцементной пленки (то есть в случае способа Гатчека или Маньяни) или фиброцементного слоя (в случае способа с применением технологии flow-on).
В конкретных вариантах осуществления добавление одного или более пигментов к одной или более фиброцементным пленкам (или слоям) выполняют после переноса фиброцементной пленки (или слоя) на транспортную ленту. В данных вариантах осуществления фиброцементная пленка (или слой) может быть обеспечена равномерно тонким слоем пигментированной суспензии в рабочих пределах подающего устройства, используемого для окрашивания.
В альтернативных и/или дополнительных конкретных вариантах осуществления способов согласно настоящему изобретению добавление одного или более пигментов для окрашивания фиброцементных изделий в массе выполняется способом Гатчека или способом, подобным способу Гатчека (например, способом Маньяни, способом с применением экструзии, способом с применением впрыскивания, способом с применением технологии flow-on и т.п.), а также выполняется в ходе получения фиброцементной пленки на сите и, следовательно, перед переносом фиброцементной пленки (или слоя) на транспортную ленту. В данных вариантах осуществления пигментная суспензия обеспечивается посредством одного или более элементов для подачи пигментной суспензии и собирается поверхностью сита листоформовочной машины Гатчека, на сите которой создается фиброцементная пленка. В данных конкретных вариантах осуществления благодаря специфической конструкции сита на поверхности сита обеспечиваются пятна или темные участки определенного цвета, которые, следовательно, остаются заметными в фиброцементной пленке при ее получении. В данных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению неравномерно окрашены в массе, и в результате обеспечивается изделие с узором мутного, подобного мраморному цвета и любые его варианты (см., например, фигуры 4, 5 и 11).
В других конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению полностью покрашены в массе путем нанесения (например, путем распыления, выливания или разбрызгивания) слоев пигментной суспензии поверх всех фиброцементных слоев (при этом слои составляют будущее конечное фиброцементное изделие) при осуществлении способа Гатчека или другого способа получения фиброцементного изделия (например, способа Маньяни, способов с применением экструзии, впрыскивания, технологии flow-on).
В альтернативных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению только частично покрашены в массе путем нанесения или введения (например, путем распыления, выливания или разбрызгивания) пигментной суспензии только на или в один или более из самых верхних фиброцементных слоев (при этом слои составляют будущее конечное фиброцементное изделие) при осуществлении способа Гатчека или другого способа получения фиброцементного изделия (например, способа Маньяни, способов с применением экструзии, впрыскивания, технологии flow-on). Например, окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению частично покрашены в массе путем нанесения или введения (например, путем распыления, выливания или разбрызгивания) пигментной суспензии на или в один или более из самых верхних слоев конечного фиброцементного изделия, например нанесения или введения в отношении 5 к 50, более предпочтительно 5 к 40, наиболее предпочтительно 5 к 30 самых верхних полученных способом Гатчека слоев фиброцементного изделия. В данных конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению частично покрашены в массе, например, но без ограничения, частично окрашены в массе по всему верхнему поверхностному слою с толщиной от приблизительно 1 мм до приблизительно 10 мм, например, от приблизительно 1 мм до приблизительно 3 мм.
Посредством добавления одного или более пигментов (то есть чистого пигмента, пигментной суспензии, содержащей пигмент, или пигментной суспензии, содержащей смесь различных пигментов) к только одной или более верхним фиброцементным пленкам или слоям получаемых панелей количество используемого пигмента ограничено (что делает способ более экономически эффективным) и нет цветового загрязнения фиброцементного раствора в баках фиброцементного раствора листоформовочной машины Гатчека.
В конкретных вариантах осуществления настоящего изобретения способы также включают этап поверхностной обработки полученных окрашенных в массе фиброцементных изделий для настила.
В других конкретных вариантах осуществления окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила подвергают абразивно-струйной обработке (см., например, фигуру 12).
Абразивно-струйная обработка в контексте настоящего изобретения заключается в истирании поверхности за счет целенаправленного столкновения перемещаемого под высоким давлением потока абразивного материала или потока абразивных частиц с обрабатываемой поверхностью. Такие абразивные частицы могут быть минеральными частицами (например, но без ограничения, песком, гранатом, сульфатом магния, кизеритом и т.п.), натуральными или органическими частицами (например, но без ограничения, дробленой ореховой скорлупой, плодовыми косточками и т.п.), синтетическими частицами (например, но без ограничения, кукурузным крахмалом, пшеничным крахмалом и т.п., бикарбонатом натрия, сухим льдом и т.п., медным шлаком, никелевым шлаком или угольным шлаком, оксидом алюминия, или корундом, карбидом кремния, или карборундом, стеклянными гранулами, керамической дробью/крошкой, пластиковым абразивом, стеклянной крошкой и т.п.), металлической крошкой (например, но без ограничения, стальной дробью, стальной крошкой, дробью из нержавеющей стали, крошкой из нержавеющей стали, дробью из корунда, крошкой из корунда, рубленой проволокой, медной дробью, алюминиевой дробью, цинковой дробью) и любой комбинацией этого.
В конкретных вариантах осуществления абразивный материал может быть крошкой из нержавеющей стали, такой как, но без ограничения, устойчивая к коррозии, высокохромистая чугунная крошка GRITTAL. В данных вариантах осуществления частицы устойчивой к коррозии, высокохромистой чугунной крошки GRITTAL имеют длину в диапазоне от приблизительно 0,09 мм до приблизительно 3,5 мм. В других конкретных вариантах осуществления абразивный материал представляет собой крошку из нержавеющей стали с микроструктурой, содержащей мартенситную нержавеющую сталь, необязательно с карбидами хрома. В данных вариантах осуществления частицы из мартенситной нержавеющей стали имеют длину в диапазоне от приблизительно 0,09 мм до приблизительно 3,5 мм.
В конкретных вариантах осуществления абразивный материал представляет собой частицы в виде дроби из нержавеющей стали с диаметром в диапазоне от приблизительно 0,09 мм до приблизительно 3,5 мм.
В других конкретных вариантах осуществления абразивный материал представляет собой дробь из нержавеющей стали CHRONITAL. В данных вариантах осуществления частицы в виде дроби из нержавеющей стали CHRONITAL имеют длину в диапазоне от приблизительно 0,09 мм до приблизительно 3,5 мм.
В других конкретных вариантах осуществления согласно настоящему изобретению абразивно-струйная обработка является абразивной дробеструйной обработкой, выполняемой с использованием, например, турбины с дробеметными колесами, которая обеспечивает столкновение потока высокоскоростных частиц, таких как металлические частицы, с обрабатываемой поверхностью за счет центробежной силы.
В других конкретных вариантах осуществления абразивно-струйная обработка является абразивной дробеструйной обработкой, выполняемой с использованием турбины с дробеметными колесами Turbostrahler (Konrad Rump, Oberflächentechnik GMBH & Co, Зальцкоттен, Германия).
В других дополнительных конкретных вариантах осуществления абразивно-струйная обработка является абразивной дробеструйной обработкой, выполняемой с использованием турбины с дробеметными колесами Turbostrahler типа R320 (Konrad Rump, Oberflächentechnik GMBH & Co, Зальцкоттен, Германия).
В некоторых конкретных вариантах осуществления согласно настоящему изобретению абразивно-струйная обработка является пескоструйной обработкой, выполняемой с использованием пескоструйного устройства, которое с использованием газа под давлением обеспечивает столкновение потока высокоскоростных отсортированных частиц песка с обрабатываемой поверхностью.
В других конкретных вариантах осуществления абразивно-струйная обработка является пескоструйной обработкой, а отсортированные частицы песка являются частицами, предусматривающими песок.
В других дополнительных конкретных вариантах осуществления абразивно-струйная обработка является пескоструйной обработкой, а газ под давлением представляет собой сжатый воздух.
В других конкретных вариантах осуществления способы согласно настоящему изобретению включают этап гравирования декоративного узора на поверхности фиброцементных изделий для настила. Способы гравирования узора, то есть вырезания рисунка на твердой, обычно плоской поверхности путем вырезания в ней бороздок, известны из уровня техники. В конкретных вариантах осуществления декоративный узор представляет собой узор под дерево определенной структуры. В результате получают снабженное узором фиброцементное изделие для настила согласно настоящему изобретению, например, как показано на фигуре 13.
В некоторых других конкретных вариантах осуществления способы согласно настоящему изобретению включают этап тиснения декоративного узора на поверхности фиброцементных изделий для настила. Этап тиснения декоративного узора на фиброцементном изделии согласно настоящему изобретению выполняется перед этапом отверждения изделия и может быть осуществлен способами, известными из уровня техники. Следовательно, когда сырое фиброцементное изделие получено и все еще влажное, его поверхность обрабатывают прижиманием к влажной поверхности сырого фиброцементного изделия шаблона или формы, таких как, но без ограничения, металлический шаблон или металлическая форма. В результате получают снабженное узором фиброцементное изделие для настила согласно настоящему изобретению, которое можно затем отверждать и делать твердым. В конкретных вариантах осуществления декоративный узор представляет собой узор под дерево определенной структуры. Примеры тисненых фиброцементных изделий для настила согласно настоящему изобретению показаны на фигурах 6–10.
В третьем аспекте согласно настоящему изобретению предложены окрашенные в массе фиброцементные изделия для настила, получаемые любым из способов, раскрытых согласно настоящему изобретению.
В четвертом аспекте согласно настоящему изобретению предложены варианты применения окрашенных в массе фиброцементных изделий для настила, раскрытых в данном документе, в качестве строительных материалов, в частности для применения в качестве полов и настила, например, но без ограничения, для применения в качестве полов и настила вне помещений, применения в качестве ограждений и/или применения в качестве покрытий.
Ниже настоящее изобретение будет дополнительно подробно проиллюстрировано со ссылкой на следующие примеры.
ПРИМЕРЫ
Следует понимать, что следующие примеры, предоставленные для иллюстративных целей, не должны рассматриваться как ограничивающие объем настоящего изобретения. Несмотря на то, что выше было подробно описано лишь несколько иллюстративных вариантов осуществления настоящего изобретения, специалисты в данной области техники легко поймут, что без существенного отступления от новых идей и преимуществ настоящего изобретения в отношении представленных в качестве примеров вариантов осуществления может быть предложено много модификаций. Соответственно, предполагается, что все такие модификации включены в объем настоящего изобретения, который определяется следующей формулой изобретения и всеми ее эквивалентами. Кроме того, следует иметь в виду, что может быть разработано много вариантов осуществления, которые не обеспечивают всех преимуществ некоторых вариантов осуществления, при этом отсутствие определенных преимуществ не должно быть истолковано как обязательно указывающее на то, что тот или иной вариант осуществления не входит в объем настоящего изобретения.
Из результатов экспериментов, описанных ниже, будет понятно, что фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению характеризуются высокой ударной вязкостью по Шарпи (измеренной согласно стандарту ISO180 или ASTM D256) даже после старения во время воздействия диоксидом углерода. Кроме того, изделия согласно настоящему изобретению демонстрировали высокий модуль изгиба (как показано на фигурах 1–3). Как также станет понятно из результатов, описанных ниже, данные положительные свойства обусловлены особой фиброцементной композицией изделий для настила согласно настоящему изобретению, подробно описанной в настоящей заявке.
Кроме того, фиброцементные изделия для настила согласно настоящему изобретению характеризуются привлекательным эстетическим внешним видом благодаря тому, что они окрашены в массе, и благодаря их оригинальному декоративному узору на поверхности (как показано на фигурах 4–13).
Пример 1. Эффект композиции в виде волокон на механические свойства фиброцементных изделий для настила согласно настоящему изобретению
Фиброцементные изделия получали с помощью способов согласно настоящему изобретению, описанных в данном документе, в соответствии со следующими конкретными вариантами осуществления.
1.1. Материалы и способы
1.1.1. Получение образцов фиброцементного раствора
Различные составы водного фиброцементного раствора получали так, как показано в таблице 1. В данные составы могли добавлять другие добавки, которые существенно не влияют на полученные результаты относительно настоящего изобретения.
1.1.2. Изготовление фиброцементного изделия с помощью небольшой листоформовочной машины Гатчека
Цементные изделия изготавливали с применением технологии Гатчека в опытном способе, в котором воспроизводили основные характеристики изделий, получаемых с помощью промышленного способа.
Сырые листы в виде образцов 1–6 и 8 прессовали при 230 кг/см² и отверждали на воздухе путем подвергания их отверждению при 60°C в течение 8 часов с последующим отверждением в условиях окружающей среды. Образец 7 отверждали не на воздухе, а в автоклаве в течение в целом 9 часов при давлении от 100 до 150 фунтов на квадратный дюйм и при температуре 148–177 градусов Цельсия.
Спустя две недели полученные фиброцементные изделия анализировали в отношении их физико-механических характеристик, то есть ударной вязкости по Шарпи и прочности на изгиб.
1.1.3. Измерение ударной вязкости по Шарпи
Ударную вязкость по Шарпи измеряли согласно стандарту ASTM D-256-81 с применением устройства Zwick DIN 5102.100/00 на высушенных на воздухе, полученных с помощью небольшой листоформовочной машины Гатчека образцах 15 мм*120 мм с расстоянием между опорами 100 мм.
Каждый из образцов, полученных с помощью небольшой листоформовочной машины Гатчека, измеряли в двух направлениях (машинном направлении и перпендикулярном ему направлении) спустя две недели после получения.
2
2
Ударную вязкость тех же образцов снова измеряли после старения в печи 600L при 60°C и 90% относительной влажности с впрыскиванием 1,5 л CO/мин. в течение 24 часов. Таким образом, концентрация CO изменяется в диапазоне от 7% в начале кондиционирования до 12% в конце кондиционирования.
1.1.4. Измерение прочности на изгиб
Модуль разрыва (MOR; обычно выражается в Па= кг/м с²) каждого из образцов, полученных с помощью небольшой листоформовочной машины Гатчека, измеряли посредством устройства UTS/INSTRON (тип 3345; усилие = 5000 Н).
1.2. Результаты
1.2.1. Ударная вязкость по Шарпи фиброцементных изделий для настила согласно настоящему изобретению
В таблице 2 и на фигуре 1 показаны результаты, которые получали в отношении ударной вязкости по Шарпи фиброцементных изделий, полученных с использованием фиброцементных композиций образцов 1–8, представленных в таблице 1, способами согласно настоящему изобретению. Результаты в таблице 2 получали на основании средних значений из нескольких испытаний образцов. Было отмечено, что ударная вязкость по Шарпи полученных фиброцементных изделий значительно улучшилась у отвержденных на воздухе образцов, содержащих синтетические волокна (то есть у всех образцов по сравнению с образцом 7, который представлял собой отвержденный в автоклаве образец, содержащий исключительно натуральные целлюлозные волокна). Образцы 4, 5 и 6, содержащие комбинацию различных типов синтетических волокон, а именно комбинацию из полипропиленовых волокон, скомбинированных с волокнами на основе поливинилового спирта, демонстрировали особенно хорошие результаты (см. фигуру 1).
Таблица 1. Фиброцементные составы в % по массе образцов 1–8 (PVA — поливиниловый спирт; PP — полипропилен; черный оксид железа в качестве пигмента — Omnixon M21320; коричневый оксид железа в качестве пигмента — Omnixon EB 31683; ATH — тригидроксид алюминия). % по массе относится к массе компонента относительно общей массы всех компонентов, кроме свободной воды, т.e. в пересчете на сухое вещество
*
Прочность на разрыв низкопрочных PVA-волокон 2 децитекс = 11–13 сН/децитекс
**
Прочность на разрыв высокопрочных PVA-волокон 2 децитекс = 13–15 сН/децитекс
Таблица 2. Относительные процентные значения для ударной вязкости по Шарпи фиброцементных изделий, полученных способами согласно настоящему изобретению
1.2.2. Прочность на изгиб
В таблице 3 и на фигуре 2 показаны результаты, которые получили в отношении механической прочности фиброцементных изделий, полученных с помощью фиброцементных композиций образцов 1–8, представленных в таблице 1, способами согласно настоящему изобретению. Результаты в таблице 3 получали на основании средних значений из нескольких испытаний образцов. Было отмечено, что модуль разрыва полученных фиброцементных изделий значительно улучшился у отвержденных на воздухе образцов, содержащих синтетические волокна (то есть у всех образцов по сравнению с образцом 7, который был отвержденным в автоклаве образцом, содержащим исключительно натуральные целлюлозные волокна). Образцы 4, 5 и 6, содержащие комбинацию различных типов синтетических волокон, а именно комбинацию из полипропиленовых волокон, скомбинированных с волокнами на основе поливинилового спирта, демонстрировали особенно хорошие результаты (см. фигуру 2).
Таблица 3. Относительные процентные значения для модуля разрыва фиброцементных изделий, полученных способами согласно настоящему изобретению
1.3. Вывод
Таким образом, является понятным то, что фиброцементные изделия, изготовленные согласно настоящему изобретению, демонстрируют улучшенные механические свойства. В частности, отвержденные на воздухе фиброцементные изделия, содержащие синтетические волокна, демонстрируют очень хорошую ударную вязкость и высокую прочность на изгиб при сравнении с отвержденными в автоклаве изделиями, не содержащими каких-либо синтетических волокон.
Пример 2. Эффект аморфного диоксида кремния на механические свойства фиброцементных изделий для настила согласно настоящему изобретению
Фиброцементные изделия получали с помощью способов согласно настоящему изобретению, описанных в данном документе, в соответствии со следующими конкретными вариантами осуществления.
2.1. Материалы и способы
2.1.1. Получение образцов фиброцементного раствора
Различные составы водного фиброцементного раствора получали так, как показано в таблице 4. В данные составы могли добавлять другие добавки, которые существенно не влияют на полученные результаты относительно настоящего изобретения.
Таблица 4. Фиброцементные составы в % по массе образцов 9–11 (PVA — поливиниловый спирт; черный оксид железа в качестве пигмента — Omnixon M21320; коричневый оксид железа в качестве пигмента — Omnixon EB 31683). % по массе относится к массе компонента относительно общей массы всех компонентов, кроме свободной воды, т. e. в пересчете на сухое вещество
*
Прочность на разрыв низкопрочных PVA-волокон 2 децитекс = 11–13 сН/децитекс
2.1.2. Изготовление фиброцементного изделия с помощью небольшой листоформовочной машины Гатчека
Цементные изделия изготавливали с применением технологии Гатчека в опытном способе, в котором воспроизводили основные характеристики изделий, получаемых с помощью промышленного способа.
Сырые листы в виде образцов 9–11 прессовали при 230 кг/см² и отверждали на воздухе путем подвергания их отверждению при 60°C в течение 8 часов с последующим отверждением в условиях окружающей среды. Спустя две недели полученные фиброцементные изделия анализировали в отношении их физико-механических характеристик.
2.1.4. Измерение прочности на изгиб
Модуль разрыва (MOR; обычно выражается в Па= кг/м с²) каждого из образцов, полученных с помощью небольшой листоформовочной машины Гатчека, измеряли посредством устройства UTS/INSTRON (тип 3345; усилие = 5000 Н).
2.2. Результаты
2.2.1. Прочность на изгиб
В таблице 5 и на фигуре 3 показаны результаты, которые получали в отношении механической прочности фиброцементных изделий, полученных с помощью фиброцементных композиций образцов 9–11, представленных в таблице 4, способами согласно настоящему изобретению. Результаты в таблице 5 представляют средние значения из нескольких испытаний образцов. Было отмечено, что модуль разрыва полученных фиброцементных изделий значительно улучшился у отвержденных на воздухе образцов, содержащих аморфный диоксид кремния, в частности в количествах от приблизительно 4 вес. % до приблизительно 7 вес. % (вес. % в пересчете на общий сухой вес фиброцементной композиции).
Таблица 5. Модуль разрыва (в относительных процентах по сравнению с образцом 9) фиброцементных изделий, полученных в соответствии со способами согласно настоящему изобретению
2.3. Вывод
Представленные выше результаты показали, что фиброцементные изделия, изготовленные согласно настоящему изобретению, демонстрируют улучшенные механические свойства. В частности, отвержденные на воздухе фиброцементные изделия, содержащие аморфный диоксид кремния, демонстрируют более высокую прочность на изгиб при сравнении с изделиями, не содержащими аморфного диоксида кремния. В частности, изделия, содержащие аморфный диоксид кремния в количествах от приблизительно 4 вес. % до приблизительно 7 вес. %, демонстрируют очень хорошие результаты.
Пример 3. Эффект аморфного диоксида кремния на стабильность при многократном замораживании фиброцементных изделий для настила согласно настоящему изобретению
Фиброцементные изделия получали с помощью способов согласно настоящему изобретению, описанных в данном документе, в соответствии со следующими конкретными вариантами осуществления.
3.1. Материалы и способы
3.1.1. Получение образцов фиброцементного раствора
Различные составы водного фиброцементного раствора получали так, как показано в таблице 6. В данные составы могли добавлять другие добавки, которые однако существенно не влияют на полученные результаты относительно настоящего изобретения.
3.1.2. Изготовление фиброцементного изделия с помощью небольшой листоформовочной машины Гатчека
Цементные изделия изготавливали с применением технологии Гатчека в опытном способе, в котором воспроизводили основные характеристики изделий, получаемых с помощью промышленного способа.
Сырые листы в виде образцов 12–15 прессовали при 230 кг/см² и отверждали на воздухе путем подвергания их отверждению при 60°C в течение 8 часов с последующим отверждением в условиях окружающей среды. Образец 16 отверждали не на воздухе, а в автоклаве в течение в целом 9 часов при давлении от 100 до 150 фунтов на квадратный дюйм и при температуре 148–177 градусов Цельсия.
Спустя две недели полученные фиброцементные изделия анализировали в отношении стабильности их размеров, то есть путем проведения испытаний на замерзание и оттаивание, как описано ниже.
3.1.3. Измерение стабильности размеров посредством испытания на замерзание и оттаивание
Перед проведением испытаний на замерзание и оттаивание осуществляли предварительное кондиционирование образцов. Для этого
Стабильность размеров образцов 12–16 определяли с помощью следующей процедуры. образцы 100 мм x 280 мм (с распиленными краями) погружали в воду в течение 3 дней. Затем толщину образцов измеряли и сопоставляли со значением после 0 циклов (исходная толщина). После этого образцы подвергали максимум 300 циклам замерзания и оттаивания. Во время циклов замерзания и оттаивания образцы выдерживали попеременно при -20°C ± 3°C (температура замерзания в морозильном устройстве, температура в котором составляет приблизительно -20°C) и при +20°C ± 3°C (температура оттаивания в лотке с водой, в которую образцы погружали) каждый раз с периодичностью в по меньшей мере 1 час. Во время осуществления циклов температуру в морозильном устройстве и в медных лотках записывали. После каждых 10–30 циклов толщину образцов измеряли и проверяли их на возможные дефекты.
Таблица 6. Фиброцементные составы в % по массе образцов 12–16 (PVA — поливиниловый спирт; PP — полипропилен; черный оксид железа в качестве пигмента — Omnixon M21320; коричневый оксид железа в качестве пигмента — Omnixon EB 31683; ATH — тригидроксид алюминия). % по массе относится к массе компонента относительно общей массы всех компонентов, кроме свободной воды, т.e. в пересчете на сухое вещество
*
Прочность на разрыв низкопрочных PVA-волокон 2 децитекс = 11–13 сН/децитекс
**
Прочность на разрыв высокопрочных PVA-волокон 2 децитекс = 13–15 сН/децитекс
3.2. Результаты
3.2.1. Стабильность размеров фиброцементных изделий для настила согласно настоящему изобретению
В таблице 7 показаны результаты, которые получили в отношении стабильности размеров фиброцементных изделий, полученных с помощью фиброцементных композиций образцов 12–16, представленных в таблице 6, с применением способов согласно настоящему изобретению. Результаты в таблице 7 получали на основании средних значений из нескольких испытаний образцов. Было отмечено, что стабильность размеров полученных фиброцементных изделий значительно улучшалась у отвержденных на воздухе образцов, содержащих аморфный диоксид кремния. Действительно, из таблицы 7 ясно, что образцы 13 и 14 (содержащие 7% аморфного диоксида кремния) демонстрируют лишь очень небольшое увеличение толщины после 192 циклов замерзания и оттаивания при сравнении с другими образцами, не содержащими какого-либо аморфного диоксида кремния. Следует отметить то, что отвержденные в автоклаве образцы полностью распались после 138 циклов замерзания и оттаивания, и, таким образом, было не возможно провести дальнейшие измерения.
Таблица 7. Изменения размеров образцов 12–16 фиброцементных изделий для настила, выраженные в увеличении толщины в процентных значениях
3.3. Вывод
Таким образом, фиброцементные изделия, изготовленные согласно настоящему изобретению, демонстрируют улучшенные механические свойства. В частности, отвержденные на воздухе фиброцементные изделия, содержащие приблизительно 7% аморфного диоксида кремния, демонстрируют очень хорошую стабильность размеров при сравнении с образцами, не содержащими аморфного диоксида кремния.
Пример 4. Эффект композиции в виде волокон на ударную вязкость по Шарпи фиброцементных изделий для настила согласно настоящему изобретению
Фиброцементные изделия получали с помощью способов согласно настоящему изобретению, описанных в данном документе, в соответствии со следующими конкретными вариантами осуществления.
4.1. Материалы и способы
4.1.1. Получение образцов фиброцементного раствора
Различные составы водного фиброцементного раствора получали так, как показано в таблицах 8 и 9. В данные составы могли добавлять другие добавки, которые однако существенно не влияют на полученные результаты относительно настоящего изобретения.
Таблица 8. Фиброцементные составы в % по массе образцов 17–23 (PVA — поливиниловый спирт; PP — полипропилен; черный оксид железа в качестве пигмента — Omnixon M21320; коричневый оксид железа в качестве пигмента — Omnixon EB 31683; ATH — тригидроксид алюминия). % по массе относится к массе компонента относительно общей массы всех компонентов, кроме свободной воды, т.e. в пересчете на сухое вещество
*
Прочность на разрыв низкопрочных PVA-волокон 2 децитекс = 11–13 сН/децитекс
**
Прочность на разрыв высокопрочных PVA-волокон 2 децитекс = 13–15 сН/децитекс
4.1.2. Изготовление фиброцементного изделия с помощью небольшой листоформовочной машины Гатчека
Цементные изделия изготавливали с применением технологии Гатчека в опытном способе, в котором воспроизводили основные характеристики изделий, получаемых с помощью промышленного способа.
Сырые листы в виде образцов 17–23 прессовали при 230 кг/см² и отверждали на воздухе путем подвергания их отверждению при 60°C в течение 8 часов с последующим отверждением в условиях окружающей среды. Образец 20 отверждали не на воздухе, а в автоклаве в течение в целом 9 часов при давлении от 100 до 150 фунтов на квадратный дюйм и при температуре 148–177 градусов Цельсия (см. таблицу 8).
Спустя две недели полученные фиброцементные изделия анализировали в отношении их ударной вязкости по Шарпи.
4.1.3. Изготовление фиброцементного изделия с помощью промышленной листоформовочной машины Гатчека
Цементные изделия изготавливали промышленным способом Гатчека. Сырые листы в виде образцов 24 и 25 прессовали при 230 кг/см² и отверждали на воздухе путем подвергания их отверждению при 60°C в течение 8 часов с последующим отверждением в условиях окружающей среды (см. таблицу 9). Спустя две недели полученные фиброцементные изделия анализировали в отношении их ударной вязкости по Шарпи.
Таблица 9. Фиброцементные составы в % по массе образцов 24 и 25 (PVA — поливиниловый спирт; PP — полипропилен; черный оксид железа в качестве пигмента — Omnixon M21320; коричневый оксид железа в качестве пигмента — Omnixon EB 31683; ATH — тригидроксид алюминия). % по массе относится к массе компонента относительно общей массы всех компонентов, кроме свободной воды, т.e. в пересчете на сухое вещество
*
Прочность на разрыв низкопрочных PVA-волокон 2 децитекс = 11–13 сН/децитекс
**
Прочность на разрыв высокопрочных PVA-волокон 2 децитекс = 13–15 сН/децитекс
4.2. Результаты
4.2.1. Измерение ударной вязкости по Шарпи
Ударную вязкость по Шарпи измеряли согласно стандарту ASTM D-256-81 с применением устройства Zwick DIN 5102.100/00 на высушенных на воздухе, полученных с помощью небольшой листоформовочной машины Гатчека образцах 15 мм*120 мм с расстоянием между опорами 100 мм.
Каждый из образцов 17–25 измеряли в двух направлениях (машинном направлении и перпендикулярном ему направлении) спустя две недели после изготовления.
2
2
Ударную вязкость тех же образцов снова измеряли после старения в печи 600L при 60°C и 90% относительной влажности с впрыскиванием 1,5 л CO/мин. в течение 24 часов. Таким образом, концентрация CO изменяется в диапазоне от 7% в начале кондиционирования до 12% в конце кондиционирования.
4.2.2. Ударная вязкость по Шарпи фиброцементных изделий для настила согласно настоящему изобретению
В таблице 10 показаны результаты, которые получали в отношении ударной вязкости по Шарпи фиброцементных изделий, полученных с помощью фиброцементных композиций образцов 17–25, представленных в таблицах 8 и 9, способами согласно настоящему изобретению. Результаты в таблице 10 получали на основании средних значений из нескольких испытаний образцов. Было отмечено, что ударная вязкость по Шарпи полученных фиброцементных изделий значительно улучшилась у отвержденных на воздухе образцов, содержащих синтетические волокна (то есть у всех образцов по сравнению с образцом 20, который представлял собой отвержденный в автоклаве образец, который содержал исключительно натуральные целлюлозные волокна). Образцы 18, 19, 21, 22 и 23, каждый из которых содержал комбинацию различных типов синтетических волокон, демонстрировали особенно хорошие результаты при сравнении, например, с образцом 17, содержащим только один тип синтетических волокон. Наконец, особая комбинация из одного или более типов волокон на основе поливинилового спирта (PVA-волокон) и полипропиленовых волокон (PP-волокон) обеспечивала получение фиброцементных изделий с особенно высокой ударной вязкостью. Это является понятным из испытаний с применением небольшой листоформовочной машины Гатчека при сравнении образца 19 и образцов 21–23 (содержащих PVA- и PP-волокна), например, с образцом 17 (содержащим только PVA-волокна). Это также справедливо для образцов, полученных из промышленных испытаний, где образец 25 (содержащий комбинацию из PVA- и PP-волокон) явно характеризуется значительно улучшенной ударной вязкостью по сравнению с образцом 24 (содержащим только PVA-волокна).
Таблица 10. Значения ударной вязкости по Шарпи (в кДж/м²) фиброцементных изделий, полученных в соответствии со способами согласно настоящему изобретению
4.3. Вывод
Таким образом, является понятным то, что фиброцементные изделия, изготовленные согласно настоящему изобретению, демонстрируют значительно улучшенные механические свойства по сравнению с известными фиброцементными изделиями. В частности, отвержденные на воздухе фиброцементные изделия, содержащие синтетические волокна, демонстрируют очень хорошую ударную вязкость. Кроме того, отвержденные на воздухе фиброцементные изделия, содержащие комбинацию различных типов синтетических волокон, в частности комбинацию из волокон на основе поливинилового спирта и полипропиленовых волокон, демонстрируют наилучшие результаты.