Способ изготовления цветного наполнителя покрытия из крошки эластичных материалов
METHOD OF MANUFACTURING COLORED FILLER OF COVERING FROM CRUMB OF ELASTIC MATERIALS

Изобретение относится к области производства строительных материалов, получаемых окрашиванием фракционных эластичных материалов (резиновая или каучуковая крошка) и может быть использовано для получения цветных декоративных покрытий детских и спортивных площадок, в ландшафтном строительстве.
Известен способ изготовления цветного наполнителя декоративных покрытий, включающий формирование на поверхности окрашиваемой крошки оболочки из красящего вещества путем перемешивания крошки с красящим веществом в смесителе, при этом перед подачей красящего вещества из смесителя откачивают воздух до остаточного давления 450-500 мм рт.ст.
(См. патент на изобретение РФ №2229450 по кл. МПК С04В 20/10, C09D 5/08, заявл. 28.05.2002 г., опубл. 27.11.2003 г. «Способ окрашивания минеральной крошки»).
Однако известный способ имеет ограниченное применение т.к. может быть использован для окрашивания каменной или сланцевой минеральной крошки, недостатком этого способа является так же необходимость использования сложного специального оборудования, отличающегося большой энергоемкостью.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому способу изготовления цветного наполнителя покрытия из крошки эластичных материалов и выбранным в качестве наиболее близкого аналога является способ изготовления цветного наполнителя покрытия из крошки эластичных материалов, включающий формирование на поверхности окрашиваемой крошки оболочки из красящего вещества в виде полиуретановой композиции и пигментного пастообразного цветного красителя путем непрерывного перемешивания крошки с красящим веществом в смесителе при температуре 20°С до полной пропитки всей поверхности и микропор материала. (См. патент на полезную модель №138683 по классу МПК Е01С 5/18, Е01С 13/00, С04В 20/10 заявл. 29.10.2013 г., опубл. 20.03.2014 г. «Наполнитель цветного покрытия».
При этом в основу известного технического решении положен способ многослойного эластичного покрытия: на отвержденное покрытие первого слоя (грунта) наносится окрашивающий слой в виде смеси полиуретановой композиции и пигментного или пастообразного цветного красителя, при этом полученное многослойное эластичное покрытие материала полностью затвердевает при постоянно-кратковременном режиме работы смесителя.
Недостатком известного способа является то, что достижение высокого качества цветного наполнителя покрытия достигают за счет улучшения качества окрашивания, которое, в свою очередь, достигают путем формирование двух слоев окрашивания: первый слой, нанесенный непосредственно на крошку и второй окрашивающий, который наносят после затвердевания первого, что влечет значительные затраты и потери времени изготовления, при этом в известном способе процесс перехода полиуретановой композиции из жидкого состояния в твердое длится достаточно долго, что приводит к частичному стиранию и повреждению цветного слоя, что в свою очередь снижает качество окрашивания.
Задачей предлагаемого изобретения является создание способа, обеспечивающего получение цветного наполнителя покрытия высокого качества с высокими эстетическими показателями за счет улучшения качества окрашивания при одновременном сокращении времени окрашивания и повышении производительности способа.
Кроме того, задачей предлагаемого изобретения является расширение арсенала технических средств, обеспечивающих изготовление цветного наполнителя покрытия из крошки эластичных материалов, следовательно, дополнительный технический результат заключается в реализации этого назначения.
Техническим результатом, позволяющим решить эту задачу, является ускорение процесса полимеризации (перехода из жидкого состояния в твердое) полиуретановой композиции т.е. образование кристаллической решетки цветного слоя на поверхности крошки, улучшение процесса проникновения и внедрения красителя в саму крошку и в имеющиеся на ее поверхности неровности за однократное нанесение слоя окрашивания.
Поставленная задача достигается тем, что в способе изготовления цветного наполнителя покрытия из крошки эластичных материалов, включающем формирование на поверхности окрашиваемой крошки оболочки из красящего вещества в виде полиуретановой композиции с пигментным пастообразным цветным красителем путем непрерывного перемешивания крошки с указанным красящим веществом в смесителе, согласно изобретения, выполненным с рубашкой обогрева, обеспечивающей температуру на стенках корпуса смесителя 110-120°С, при скорости вращения вала смесителя 30-35 об/мин и времени перемешивания 3-5 минут, при этом при указанном перемешивании осуществляют подачу в смеситель «острого» водяного пара с температурой 100-110°С.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что предлагаемый способ изготовления цветного наполнителя покрытия из крошки эластичных материалов не известен и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критерию «новизна» и «изобретательский уровень».
Предлагаемый способ изготовления цветного наполнителя из крошки эластичных материалов, может быть осуществлен на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью.
Таким образом, заявляемый способ изготовления цветного наполнителя покрытия из крошки эластичных материалов соответствует критерию «промышленная применимость».
Осуществление перемешивания в смесителе, выполненным с рубашкой обогрева, обеспечивающей температуру на стенках корпуса смесителя 110-120°С, при скорости вращения вала смесителя 30-35 об/мин и времени перемешивания 3-5 минут позволяет ускорить процесс полимеризации (перехода из жидкого состояния в твердое) полиуретановой композиции т.е. образование кристаллической решетки цветного слоя на поверхности крошки, улучшить процесс проникновения и внедрения красителя в саму крошку и в имеющиеся на ее поверхности неровности за однократное нанесение слоя окрашивания, что в свою очередь позволяет получить цветной наполнитель покрытия высокого качества с высокими эстетическими показателями за счет улучшения качества окрашивания при одновременном сокращении времени окрашивания и повышении производительности способа.
Осуществление подачи в смеситель «острого» водяного пара с температурой 100-110°С позволяет еще в большей степени ускорить процесс полимеризации (перехода из жидкого состояния в твердое) полиуретановой композиции т.е. образование кристаллической решетки цветного слоя на поверхности крошки, улучшить процесс проникновения и внедрения красителя в саму крошку и в имеющиеся на ее поверхности неровности за однократное нанесение слоя окрашивания, что в свою очередь позволяет получить цветной наполнитель покрытия высокого качества с высокими эстетическими показателями за счет улучшения качества окрашивания при одновременном сокращении времени окрашивания и повышении производительности способа.
Таким образом, совокупность существенных признаков предлагаемого способа изготовления цветного наполнителя покрытия из крошки эластичных материалов, позволяет достичь заявленного технического результата, а именно ускорение процесса полимеризации (перехода из жидкого состояния в твердое) полиуретановой композиции, образование кристаллической решетки цветного слоя на поверхности крошки, улучшение процесса проникновения и внедрения красителя в саму крошку и в имеющиеся на ее поверхности неровности за однократное нанесение слоя окрашивания и, следовательно, решить поставленную задачу - создание способа, обеспечивающего получение цветного наполнителя покрытия высокого качества с высокими эстетическими показателями за счет улучшения качества окрашивания при одновременном сокращении времени окрашивания и повышении производительности способа.
Заявляемый способ осуществляют следующим образом:
Крошку эластичного материала перемешивают с красящим веществом в виде полиуретановой композиции и пигментного пастообразного цветного красителя в смесителе, выполненным с рубашкой обогрева, обеспечивающей температуру на корпусе смесителя 110-120°С, при скорости вращения вала смесителя 30-35 об/мин и времени перемешивания 3-5 минут и осуществляют последующий нагрев путем подачи в смеситель «острого» водяного пара с температурой 100-110°С.
В процессе перемешивания в смесителе частиц крошки с красящим веществом происходит обволакивание частиц крошки красящим веществом, находящимся в жидкой фазе, в результате чего на поверхности частиц крошки образуется оболочка из красящего вещества, последующий нагрев обеспечивает ускорение процесса полимеризации полиуретановой композиции- переход из жидкого состояния в твердое. В результате за короткий промежуток времени получают цветной наполнитель цветного покрытия, имеющий высокое качество и высокие эстетические показатели.
Реализация способа иллюстрируется конкретным примером:
Пример: Брали крошку из утилизированных автомобильных шин, засыпали в смеситель, при температуре рубашки обогрева 110°С, при скорости вращения вала смесителя 35 об/мин, затем подавали красящее вещество, перемешивали крошку с красящим веществом, далее осуществляли последующий нагрев смеси «острым» водяным паром с температурой 100°С при непрерывном перемешивании в течение 5 минут. В результате получили окрашенную крошку высокого качества.