Окрашенный хризотилцементный лист и способ его получения
COLOURED CHRYSOTILE CEMENT SHEET AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF

Окрашенный хризотилцементный лист и способ  его получения
Группа изобретений относится к области производства строительных материалов. Окрашенный хризотилцементный лист может применяться в качестве декоративного кровельного и фасадного материала при строительстве домов.
Известен хризотилцементный лист, поверхность которого окрашена водно-дисперсионными акриловыми лакокрасочными материалами   (Хризотилцементные строительные материалы. Области применения /Сост. Ж.В. Репина, Н.А. Чемякова, Е.Г. Тарская-Лаптева и др.; НО «Хризотиловая ассоциация», ОАО «НИИпроектасбест». – Екатеринбург: Издательство АМБ, 2009. 152 с., описание на страницах 16-17). Такое лакокрасочное покрытие наносится на уже готовый и набравший прочность лист и обеспечивает возможность покраски практически в любые цвета.
Существенным недостатком этого хризотилцементного листа является раннее наступление старения его лакокрасочного покрытия. Так продолжительность эксплуатации до капитального ремонта (замены) хризотилцементного листа составляет 30 и более лет, а срок службы акрилового лакокрасочного покрытия составляет 5-10 лет. Например, ООО Лакокрасочный завод «Радуга» указывает срок службы 10 лет для фасадной краски Радуга 17 и 5 лет для фасадной краски Радуга 18. Это приводит к тому, что окрашенный хризотилцементный лист теряет свои декоративные свойства до окончания срока службы. Для восстановления указанных свойств, на хризотилцементный лист необходимо повторно наносить акриловое лакокрасочное покрытие.
Известен окрашенный хризотилцементный лист (прототип),  лицевой слой которого окрашен цементной краской (Производство асбестоцементных изделий /Т.М. Беркович, Л.С. Боязный, Ф.Л. Давыдова и др. – Москва: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуры и строительным материалам, 1962. - 368 с., описание на страницах 271-272,   Тимашев, В.В. Технология асбестоцементных изделий / В.В. Тимашев, Ю.С. Гризак. – Москва: Стройиздат, 1979. - 336 с., описание на страницах 189-191). Пленкообразование лакокрасочного покрытия указанного листа происходит вследствие гидратации цемента, входящего в краску (Домокеев, А.Г. Строительные материалы / Москва: Издательство «Высшая школа», 1988 г. 495 с., описание на странице 477). Такое покрытие более долговечно, чем у хризотилцементного листа, поверхность которого окрашена водно-дисперсионными акриловыми лакокрасочными материалами, т. к. цементные краски имеют больший срок службы, чем акриловые.
Срок службы цветного покрытия такого листа определяется адгезионной прочностью, связывающей цементную краску с окрашиваемой поверхностью, и, как правило, меньше срока службы самого хризотилцементного листа. Это является недостатком такого листа.
Известен способ получения окрашенного хризотилцементного  листа (прототип), в соответствии с которым   окраску хризотилцементного листа осуществляют путем нанесения цементной краски на первый слой, образующий лицевую сторону получаемого хризотилцементного листа, в процессе перемещения этого слоя на верхней части технического сукна листоформовочной машины (Производство асбестоцементных изделий /Т.М. Беркович, Л.С. Боязный, Ф.Л. Давыдова и др. – Москва: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуры и строительным материалам, 1962. - 368 с., описание на страницах 271-272,   Тимашев, В.В. Технология асбестоцементных изделий / В.В. Тимашев, Ю.С. Гризак. – Москва: Стройиздат, 1979. - 336 с., описание на страницах 189-191).
При таком способе цементная краска состоящая из цемента, пигмента и необходимых добавок (диспергаторов, смачивателей и других) изготавливается непосредственно перед нанесением ее на поверхность листов. Это обусловлено тем, что жизнеспособность цементной краски ограничена сроком начала схватывания цемента, входящего в состав цементной краски. При этом количество приготовленной краски должно соответствовать производительности оборудования по производству листов. Это является недостатком этого способа покраски.
Кроме того, этот способ требует использования дополнительного оборудования для производства цементной краски, хранения ее, передачи и нанесения на окрашиваемую поверхность. Такое оборудование требует периодической очистки, из-за цемента, входящего в состав цементной краски. Части оборудования, вступающие в контакт с цементной краской,  имеют повышенный износ вследствие абразивных свойств цемента.
Технический результат группы изобретений - повышение долговечности  декоративных свойств хризотилцементного листа.
Технический результат  по п.1 обеспечивается за счет того, что в окрашенном хризотилцементном листе, полученным из наката,   сформованного и уплотненного на листоформовочной машине из хризотилцементных слоев,  его лицевой слой выполнен окрашенным водной дисперсией пигмента.
Технический результат по п.2 обеспечивается за счет того, что при  производстве окрашенного хризотилцементного листа из наката,  сформованного и уплотненного на листоформовочной машине из хризотилцементных слоев,  на первый слой, образующий лицевую сторону получаемого хризотилцементного листа, в процессе перемещения этого слоя на верхней части технического сукна листоформовочной машины наносят водную дисперсию пигмента с концентрацией пигмента в составе водной дисперсии,  достаточной для получения необходимой степени насыщенности цвета поверхности, и далее  с нижней части технического сукна слои подвергают воздействию разряжения для  проникновения пигмента в лицевой слой на глубину, достаточную для получения необходимой степени укрывистости.
Пигмент в составе водной дисперсии, нанесенной на поверхность лицевого слоя в процессе перемещения этого слоя на верхней части технического сукна листоформовочной машины, окрашивает хризотилцемент этого слоя. По сути, при предлагаемом способе, пленкообразующим веществом выступает цемент, находящийся в самом окрашиваемом хризотилцементном листе. Соответственно долговечность такого декоративного покрытия соответствует долговечности хризотилцементного листа. Водная дисперсия с подобранной концентрацией пигмента позволяет осуществить равномерное нанесение пигмента на поверхность лицевого слоя в нужном количестве для требуемой интенсивности цвета. С помощью штатного оборудования листоформовочной машины – вакуум-коробки, слои подвергают воздействию разряжения с нижней части технического сукна, для  проникновения пигмента в лицевой слой на глубину, достаточную для получения необходимой степени укрывистости.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг 1 приведен разрез окрашенного хризотилцементного листа.
На фиг. 2 приведена принципиальная схема листоформовочной машины.
Окрашенный хризотилцементный лист состоит из нескольких слоев 1, сформованных и уплотненных на листоформовочной машине.  Верхний лицевой слой листа выполнен окрашенным водной дисперсией пигмента, которая под воздействием разряжения, созданного вакуум-коробкой листоформовочной машины, проникла на глубину 2, как показано на фиг 1.
Способ получения окрашеннего хризотилцементного листа осуществляют следующим образом.
Предварительно распушенные волокна хризотила смешивают с цементом до получения однородной хризотилцементной суспензии. Приготовленную суспензию перекачивают в ковшовую мешалку 1 (Фиг 2.). Из ковшевой мешалки суспензия, которую разбавляют необходимым количеством воды, поступает в листоформовочную машину.
Принцип формования хризотилцементных изделий в листоформовочной машине заключается в создании тонких хризотилцементных слоев и формирования из этих слоев наката и его уплотнения. Далее из наката формируют листы, которые набирают предварительную прочность в конвейере твердения и окончательную прочность на складе готовой продукции.
В металлических ваннах 2 круглосеточной листоформовочной машины, куда подается хризотилцементная суспензия из ковшовой мешалки, находятся сетчатые цилиндры 3 – каркасного типа полые цилиндры, обтянутые металлической сеткой. Лопастные  мешалки 4 перемешивают хризотилцементную суспензию. Суспензия фильтруется через сетку сетчатых цилиндров, на поверхности которых остается влажный  хризотилцементный слой. Техническое фильтровальное сукно 5 снимает хризотилцементные слои с поверхности сетчатых цилиндров и переносит их на форматный барабан 6 после того, как эти слои пройдут три ступени отжатия на валах 7, 8, 9 и уплотнения за счет создаваемого вакуум-коробкой 10 разряжения под техническом сукном. Из навитых на форматный барабан слоев формируется накат 11, который достигнув нужной толщины по сигналу толщиномера 12,  срезается срезчиком наката 13. Срезанный с форматного барабана накат переходит на транспортер резательного устройства, где происходит нарезка листов нужного размера. При необходимости придания листам формы, отличной от плоской, их профилируют. Далее листы набирают предварительную прочность в конвейере твердения и складируют. Окончательную прочность листы набирают на складе хранения в течении 7-14 дней.
Предлагаемый способ отличается тем, что на влажный хризотилцементный слой находящийся на техническом сукне 5, который будет первым и лицевым из навиваемых слоев на форматный барабан, осуществляют подачу через распылители 14 водной дисперсии пигмента. Водная дисперсия пигмента подается из емкости (бака) 15, который снабжен мешалкой для того, чтобы пигмент не оседал на дне емкости. Подачу водной дисперсии производят на верхнюю часть сукна 5 с хризотилцементным слоем в процессе его движения. Для того, чтобы окрашивалась только лицевая часть листов, подачу водной дисперсии пигмента делают циклично. Сигналом для начала подачи водной дисперсии пигмента является электрический импульс, включающий срезчик наката 13. Выключение подачи дисперсии происходит через один оборот форматного барабана, когда закончиться формирование первого, лицевого слоя. Вакуум-коробка 10 создает разряжение 400-450 мм рт. ст., чтобы обеспечить проникновение пигмента в составе водной дисперсии на глубину 0,04 – 0,06 мм.
Для реализации указанного способа окраски предлагается дополнительно к стандартному оборудованию для выпуска хризотилцементных листов установить – емкость (бак) с мешалкой 15 и распылители 14.
Для окраски по предлагаемому способу используется водная дисперсия пигмента. Например, для получения водной дисперсии с содержанием пигмента около 4 процентов, смешивают 7 процентов пигментной пасты с 93 процентами воды. При  этом можно использовать пигментную пасту следующего состава:
- вода   - 35,51%;
- пигмент - оксид железа, торговой марки Micronox - 60%;
- поверхностно активное вещество, марки TRITONTM CF-10 Surfactant - 0,19%;
- пропиленгликоль - 1,91%;
- диспергатор, марки Reotan LRC - 2,39%.
Для равномерной диспергации пигмента в воде, содержание пигмента и других компонентов в пигментной пасте подбирается опытным путем исходя из маслоемкости и диспергируемости пигмента.
Поскольку хризотилцементные листы используются в основном как фасадные и кровельные материалы, для производства их окраски предлагается использовать атмосферостойкие, светостойкие и щелочестойкие пигменты. Этими свойствами обладают неорганические пигменты – оксиды железа, меди, хрома, например, торговых марок  Bayferrox, Bayoxide, Micronox.
Расход указанной водной дисперсии пигмента в данном примере составляет около 140 грамм на м2 поверхности хризотилцементного слоя или около 4-6 грамм пигмента на м2 поверхности. Данный пример позволяет получить толщину окрашенного слоя 0,04-0,06 мм. Прокраска хризотилцементного слоя на глубину 0,04 – 0,06 мм позволяет добиться необходимой укрывистости. Глубина окрашенного слоя определялась микрометрическим методом по ГОСТ Р 51694-2000. В данном лицевом слое глубиной 0,04 – 0,06 мм, при указанном содержании пигмента в  водной дисперсии и соответствующем расходе дисперсии на м2 окрашиваемой поверхности хризотилцементных листов, пигмент имеет соотношение к цементу от 1 к 11 до 1 к 16 по массе, при содержании цемента в хризотилцементе 85-90 процентов. Такое соотношение позволяет добиться оптимальной интенсивности окраски хризотилцементных листов с использованием указанного пигмента.
Увеличение концентрации указанного пигмента, не приводит к соответствующему повышению интенсивности окраски. Уменьшение влечет существенное ухудшение интенсивности окраски и снижение декоративной привлекательности хризотилцементного листа.
Расход водной дисперсии на м2 поверхности в данном примере можно варьировать от 100 до 250 грамм, изменяя пропорционально содержание пигмента в водной дисперсии таким образом, чтобы расход пигмента на м2 поверхности был в пределах 4-6 грамм. Расход дисперсии меньше 100 грамм на м2 поверхности не позволит равномерно распределить пигмент в водной дисперсии по окрашиваемой поверхности при ее распылении. Расход дисперсии больше 250 грамм на м2 поверхности приведет к излишней влажности и разрушению хризотилцементного слоя на техническом сукне.
Используя другие пигменты, можно достигать необходимой степени насыщенности окраски изменяя концентрацию пигмента в водной дисперсии и, соотвественно, расход пигмента на м2 поверхности лицевого слоя. Подбирая параметры разряжения, создаваемого вакуум-коробкой, можно достигать требуемой укрывистости.