СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ (ЛЕЧЕНИЯ ) НАТУРАЛЬНОГО КАМНЯ ХИМИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ
Материалы, использованные в статье, предоставлены Ассоциацией Marmomacchine и Tenax
Мировая практика показывает, что большинство высокодекоративных цветных видов натурального камня имеет неоднородную трещиноватую структуру и , как следствие, имеют невысокий выход готовой модульной плиты или слябов с одного кубического метра. На сегодняшний день современные химические средства для лечения и укрепления камня позволяют с успехом решать эту проблему, одновременно снижая себестоимость выпуска готовой продукции и позволяя расширить и обогатить общемировую палитру натуральных отделочных камней.
Однако, и традиционные широко используемые виды мраморов, гранитов, серпентинитов и т.д. нуждаются в применении «химии».
Условно все химические средства, применяемые в камнеобрабатывающей промышленности можно разделить на три типа: мастики и смолы; клеи; полироли, воски, средства для ухода за натуральным камнем.
Последний тип, в основном, используется для достижения косметического эффекта и для улучшения потребительских качеств изделий из натурального камня, и на нем подробно останавливаться не будем.
Широко применяемые в промышленном производстве модульных плит и слябов мастики, смолы и клеи можно по составу разделить на два вида:
а) Полиэфирные или полиэстровые.
б) Эпоксидные.
Применение мастик и смол призвано исправлять следующие патологии.
Классификация патологий изделий из натурального камня, которые препятствуют достижению полировки высокого качества:
-
Отверстия и раковины
-
Макропористость
-
Микропористость
-
Трещины и сколы
-
Микротрещины
-
Линии природных изломов
-
Неполируемые места
-
Твердые включения
Очевидно, что для дальнейшего использования подобных плит или слябов необходимо заделать обнаруженные дефекты и укрепить камень перед окончательной полировкой лицевой поверхности. Еще не так давно для этих целей использовался белый цемент и добавлением необходимых красителей в зависимости от цвета исходного камня.
На сегодняшний день эта технология безнадежно устарела. Места, залеченные цементом, отличаются низкой прочностью, не полируются, имеют повышенный коэффициент водопоглощения, не эластичны и так далее и, наоборот, в случаях применения полиэстровых или эпоксидных мастик, мы получаем после полировки ровную глянцевую поверхность.
Использование данных химических средств позволяет решать следующие задачи:
-
устранение дефектов;
-
укрепление камня;
-
увеличение водо/масляного сопротивления;
-
увеличение стойкости к механическим воздействиям;
-
улучшение качества полировки;
-
улучшение эстетической ценности материала;
-
увеличение долговечности;
-
увеличение насыщенности и яркости красок камня;
-
сокращение отходов и соответственно рост выхода готовой продукции.
В промышленных условиях этапы производства полировальных плит и слябов с применением химических средств выстраиваются следующим образом:
-
Распиловка блоков.
-
Калибровка и предварительная шлифовка напиленных заготовок. Желательно, чтобы последняя обрабатывающая головка имела зернистость 120-240 Gr.
-
Очистка заготовок.
-
Первичная сушка.
-
Нанесение мастики на лицевую поверхность. В некоторых случаях целесообразно применять дополнительную операцию – укрепление тыльной стороны заготовок путем приклеивания стеклосетки.
-
Сушка.
-
Шлифовка и полировка камня.
Более подробно рассмотрим начиная со второго этапа.
Калибровка и предшлифовка
Эта операция необходима для достижения следующих результатов:
-
Выравнивание поверхности (допуск ± 0,5мм).
-
Подготовка поверхности для уменьшения расхода мастики.
-
Вскрытие внутренних пор и трещин.
Данная операция может осуществляться следующими типами оборудования:
-
Калибратор – предшлифовщик 6-10-ти головочный.
-
Мостовой одно-двухголовочный полировальный станок.
-
Радиальный (колено-рычажный) станок.
-
Машина для шлифовки и полировки полов. Желательно, чтобы последний комплект абразивов имел зернистость 120-240 Gr. Это касается любых типов камня.
Очистка заготовок
Безусловно, поверхность плиты или сляба должна быть чистой и обеспыленной перед следующими операциями. Для этой цели служат три типа оборудования:
-
Вентиляторы (обычно используют 2-3 шт.).
-
Очищающие головки.
-
Водно-струйная очистка.
Первичная сушка заготовок
После очистки обрабатываемый материал необходимо высушить. В условиях нашего климата, я считаю, у камнеобрабатывающих предприятий нет возможности применять естественную сушку материала в промышленных масштабах. Для эффективного удаления влаги из камня используются печи двух типов:
-
Тоннельные.
Внутренняя температура: 100-130˚С
Время сушки: 10-15 минут
Время и температура зависят от типа камня, толщины и типа смолы.
Температура материала на выходе: 35-45˚С
-
Башенные или элеваторные.
Внутренняя температура: 50-55˚С
Время сушки: 90-120 минут
Время и температура зависят от типа камня, толщины и типа смолы.
Температура на выходе: 30-40˚С
При использовании элеваторных печей достигается более полное удаление влаги.
Нанесение мастик и смол
а) вручную;
б) полуавтоматический способ;
в) с помощью автоматического станка.
При использовании очень трещиноватого камня целесообразно использовать дополнительно укрепление слябов с тыльной стороны. Для этого применяются стекловолоконная сетка, которая проклеивается эпоксидной системой.
Некоторые характеристики стекловолоконной сетки:
Чистый вес……………………………………………………… 60-75 g/m2
Ячейка …………………………………………………………... 4˟5 мм
Толщина ………………………………………………………… 0,38 мм
Предел прочности на растяжение …………………………… 950-1100N/50 мм
На примере продукции фирмы «TENAX» можно рассмотреть различные типы химических средств, используемых для лечения камня.
Назначение средств |
Полиэстровые (полиэфирные) средства |
Эпоксидные системы |
Мастики и смолы для лечения камня |
MAKOR, RIVEX, SINTEX, SEMISOLIDO, NARKO, DAKOS |
RR RESIN, KKM RESIN, KK RESIN, BB RESIN, EE RESIN, KK/ 10 RESIN |
Клеи |
SOLIDO COLOURED, SOLIDO TRASPARENT, LIQUID COLOURED, LIQUID TRASPARENT, THASSOS |
EPOXY GLUE DOMO 10 (БЕЛЫЙ) EPOXY GLUE RIVO 50(БЕЖЕВЫЙ) EPOXY GLUE MICTO (ПРОЗРАЧНЫЙ) |
Основные различия применяемых мастик и смол
Характеристики мастик
|
Полиэстровые |
Эпоксидные |
Предел прочности на растяжение |
13-14 |
50-60 МРа |
Диапазон допустимых температур эксплуатации |
110÷0˚С |
110÷25˚С |
Возможность применения для укрепления структуры камня |
Не эффективно |
Хороший эффект |
Стойкость к ультрафиолетовому облучению |
низкая |
средняя |
Для наилучшего проникновения мастик внутрь материала при промышленном применении целесообразно использовать еще одно важное устройство – вакуумную камеру. На рисунках показаны схемы проникновения мастик: а) при атмосферном давлении; б) под действием вакуума.
Расход мастик и смол обусловлен пористостью и плотностью трещин и сколов на поверхности обрабатываемого камня , например, для лечения мраморов и травертинов эпоксидной системой расход будет составлять от 0,1 до 0,7 кг/м2. При применении полиэстровой мастики расход составит от 0,08 до 0,5 кг/м2
Сушка заготовок после нанесения мастик
Эта операция предназначена для ускорения процесса схватывания и высыхания мастики. Оборудование и режимы работы используются точно такие же, как и при первичной сушке заготовок.
Шлифовка и полировка модульной плиты и слябов
Последующая обработка поверхности заготовок производится по стандартной технологии, где участвуют калибраторы, шлифовально-полировальные конвейеры, кромочно-фасочные машины, станки поперечной резки и так далее.