Способ изготовления резиновой плитки - RU2624645C2

Описание

Изобретение относится к способам изготовления резиновой плитки, резиновой брусчатки, используемых на различных объектах строительства для сооружения дорожек, тротуаров, покрытий на детских, спортивных и других площадках.

Известен способ изготовления резиновой плитки, заключающийся в том, что готовят смеси для нижнего и верхнего слоев плитки, причем смеси включают в себя наполнитель в виде резиновой крошки и связующее на основе полиуретана, в смесь для верхнего слоя плитки добавляют пигментный краситель, перемешивают эти компоненты в смесителе, выгружают полученные смеси и прессуют в пресс-формах (патент на полезную модель RU №137752 U1, МПК В30В 13/02, 10.05.1995). При изготовлении резиновой плитки требуется нагрев пресс-форм до температуры 100-160°C.

Недостатком этого способа является относительно низкое качество резиновой плитки, так как она не обладает оптимальным сочетанием пластических и упругих деформаций. Это обусловлено тем, что для получения готового продукта требуется горячее прессование, из-за которого полученная этим способом резиновая плитка может не обеспечить необходимой прочности и гибкости, особенно в условиях воздействия низких температур и динамических знакопеременных нагрузок. В результате при эксплуатации такая плитка может быстро разрушиться. Кроме этого из-за воздействия высоких температур плитка может иметь запах горелого каучука.

Прототипом является способ изготовления резиновой плитки, включающий приготовление смеси путем перемешивания наполнителя из резиновой крошки и связующего на основе полиуретана, затем выгрузку полученной смеси, при этом одновременно и отдельно друг от друга изготавливают смеси для базового и верхнего слоев, в смеси для базового слоя используют наполнитель из резиновой крошки фракции 2-12 мм, в смеси для верхнего слоя используют наполнитель из резиновой крошки фракции 1-3 мм и пигментный краситель, а в процессе перемешивания смеси для верхнего слоя ее уплотняют, после этого в пресс-форму последовательно выгружают смесь для верхнего слоя, затем смесь для базового слоя и прессуют под давлением с помощью пресса, затем выдерживают до полного отвердения и производят выгрузку из пресс-формы полученной плитки. Выдержку смеси до полного ее отвердения в пресс-форме осуществляют при температуре 70÷90°C. Смесь для верхнего слоя перемешивают в первом миксере, при этом уплотнение упомянутой смеси осуществляется посредством поршня, перемещаемого под давлением в упомянутом миксере. Пресс-формы со смесями устанавливают в удерживающих устройствах, расположенных друг под другом, образуя вертикальные ряды пресс-форм для последующего их прессования. Для приготовления смеси для верхнего слоя массовое соотношение связующего к наполнителю равно 1÷3 частей связующего вещества к 15 частям наполнителя. Для приготовления смеси для базового слоя массовое соотношение связующего к наполнителю равно 1÷2 частей связующего вещества к 20 частям наполнителя (патент на изобретение RU №2465294, МПК C09D 175/04, 27.10.2012).

Техническим результатом является возможность, за счет холодного прессования, высокопроизводительного изготовления двухслойной резиновой плитки с демпфирующими свойствами, которая надежна и долговечна в эксплуатации, а также возможность расширения ассортимента резиновых плиток разнообразных в плане форм и цветовых сочетаний слоев.

Основным недостатком прототипа является недостаточно высокое качество получаемой резиновой плитки из-за того, что для верхнего слоя используют наполнитель из относительно крупной резиновой крошки фракции 1-3 мм, получая недостаточно высокую гладкость поверхности и плотность плитки, в поры которой может проникать грязь. Недостатком является также повышенный расход монтажного клея при укладке получаемой резиновой плитки на твердое основание из-за высокопористой нижней поверхности, так как для базового слоя используют наполнитель из относительно крупной резиновой крошки фракции 2-12 мм. Кроме этого в процессе перемешивания наполнителя из резиновой крошки и связующего на основе полиуретана, используют миксер, который осуществляет однонаправленное перемешивание верхнего и нижнего объемов базового и верхнего слоев, а для того, чтобы получить однородную массу и избежать образования комков, процесс перемешивания смеси для верхнего слоя покрытия сопровождается ее уплотнением посредством ввода в первый миксер поршня, плавно перемещаемого под давлением в диапазоне от 5 до 100 бар, что значительно усложняет конструкцию миксера. Недостатком является также то, что выдержку смеси до полного ее отвердения в пресс-форме осуществляют при температуре 70÷90°C в термокамере (горячее отвердение), что усложняет производственную линию для изготовления резиновой плитки.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков аналога и прототипа.

Техническим результатом является повышение качества получаемой резиновой плитки за счет получения более гладкой и плотной поверхности, что обеспечивает лучшую грязезащиту и более эстетичный вид, снижение расхода монтажного клея, исключение образования комков более простой конструкцией смесителей, упрощение производственной линии за счет осуществления процесса холодного отвердения, исключающего необходимость использования термокамеры.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления резиновой плитки, включающем приготовление смеси путем перемешивания наполнителя из резиновой крошки и связующего на основе полиуретана, при этом одновременно и отдельно друг от друга изготавливают смеси для базового и верхнего цветного слоев, в смеси для базового слоя используют наполнитель из резиновой крошки, в смеси для верхнего цветного слоя используют наполнитель из резиновой крошки и пигментный краситель, при изготовлении смеси для верхнего цветного слоя, за исключением красного и серого цветов, вначале осуществляют процесс отбеливания указанной смеси посредством добавления в нее диоксида титана и затем смешивание отбеленной смеси с пигментным красителем, после этого в пресс-форму последовательно выгружают смесь для верхнего цветного слоя, затем смесь для базового слоя, далее пресс-формы со смесями устанавливают в удерживающие устройства, расположенные друг под другом, образуя вертикальные ряды пресс-форм, и затем прессуют под давлением с помощью пресса, далее выдерживают полученную смесь до полного отвердения и производят выгрузку из пресс-формы полученной плитки, согласно настоящему изобретению при перемешивании смеси для базового и верхнего цветного слоев используют смесители, выполненные в виде устройств разнонаправленного перемешивания верхнего и нижнего объемов базового и верхнего цветного слоев, при изготовлении смеси для базового слоя используют наполнитель из резиновой крошки фракции 1-2 мм, при изготовлении смеси для верхнего цветного слоя используют наполнитель из резиновой крошки фракции 0,5-1 мм, а выдержку полученной смеси, состоящей из базового и верхнего цветного слоев, до полного ее отвердения в пресс-форме осуществляют в течение не менее 24 часов при температуре не менее 20°C и влажности не менее 65%.

Для приготовления смеси базового слоя используют следующее соотношение компонентов, мас. %:

Для приготовления смеси верхнего цветного слоя, за исключением красного и серого цветов, используют следующее соотношение компонентов, мас. %:

Для приготовления смеси верхнего слоя красного цвета используют следующее соотношение компонентов, мас. %:

Для приготовления смеси верхнего слоя серого цвета используют следующее соотношение компонентов, мас. %:

Смесь для базового слоя перемешивают поочередно в первом и третьем смесителях, а смесь для верхнего цветного слоя перемешивают поочередно во втором и четвертом смесителях.

Производственная линия по изготовлению резиновой плитки согласно предлагаемому способу включает в себя:

электронные весы для взвешивания наполнителя из резиновой крошки, связующего на основе полиуретана, пигментного красителя и диоксида титана,

систему смешивания, состоящую из двух смесителей для поочередного приготовления смеси базовой смеси и двух смесителей для поочередного приготовления верхнего цветного слоя, и платформы для размещения смесителей,

стол формовочный,

полные комплекты полимерных пресс-форм для изготовления различных наименований резиновых плиток,

удерживающие устройства (рамки-ложементы), в которых размещены пресс-формы,

фиксирующие стенды (тележки) для размещения удерживающих устройств с пресс-формами и их перемещения к гидравлическому прессу,

пресс гидравлический с насосной станцией,

кондуктор для изготовления технологических отверстий в резиновой плитке, используемый в том случае, когда полученную плитку необходимо укомплектовать стыковочными втулками.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом.

Для определения точного соотношения компонентов на электронных весах взвешивают в соответствии с рецептурой приготовления базового и верхнего цветного слоев наполнитель из резиновой крошки, связующее на основе полиуретана, пигментный краситель и диоксид титана.

После взвешивания и определения точного количества сырья в каждой дозировочной композиции исходные компоненты загружают в смесители, осуществляющие разнонаправленное перемешивание верхнего и нижнего объемов базового и верхнего цветного слоев.

Смесь для базового слоя перемешивают поочередно в первом и третьем смесителях, а смесь для верхнего цветного слоя перемешивают поочередно во втором и четвертом смесителях.

В качестве связующего используют однокомпонентный полиуретановый клей компании ШТОКМАЙЕР (Германия), что не исключает использование связующего других производителей, обладающих теми же свойствами и характеристиками, что и указанное выше связующее.

В качестве пигментных красителей используют органические, неорганические железоокисные пигменты, а также диоксид титана. Пигментные красители могут иметь следующие цвета: зеленый, синий, красный, песочный, оранжевый и др.

Приготовление смесей для базового и верхнего цветного слоев осуществляется одновременно и отдельно друг от друга в разных смесителях.

Приготовление смеси для базового слоя осуществляется посредством поочередного перемешивания до однородной массы в первом и третьем смесителях наполнителя из резиновой крошки фракции 1-2 мм со связующим, при этом для приготовления смеси базового слоя используют следующее соотношение компонентов, мас. %:

При изготовлении смеси для верхнего цветного слоя, за исключением красного и серого цветов, вначале осуществляют процесс отбеливания указанной смеси посредством добавления в нее диоксида титана и затем смешивание отбеленной смеси с пигментным красителем, что позволяет получить более насыщенный яркий цвет верхнего декоративного слоя резиновой плитки.

Приготовление смеси для верхнего цветного слоя осуществляется посредством поочередного перемешивания во втором и четвертом смесителях наполнителя из резиновой крошки фракции 0,5-1 мм с пигментным красителем и с последующим введением связующего, при этом для приготовления смеси верхнего цветного слоя используют следующее соотношение компонентов, мас. %:

Для приготовления смеси верхнего слоя красного цвета используют следующее соотношение компонентов, мас. %:

Для приготовления смеси верхнего слоя серого цвета используют следующее соотношение компонентов, мас. %:

Процесс перемешивания смеси сопровождается разнонаправленным перемешиванием верхнего и нижнего объемов базового и верхнего цветного слоев. Общая длительность процесса перемешивания смеси составляет не менее 8 мин.

Одновременно с процессом приготовления вышеуказанных смесей осуществляют подготовку пресс-форм, а именно их внутреннюю поверхность смазывают полиметилсилоксановой смазкой ПМС-200 или другой аналогичной смазкой.

Предпочтительно, чтобы пресс-форма была выполнена из пластических масс, что позволяет избежать прилипания смесей к пресс-форме и облегчает извлечение из пресс-формы изготовленной резиновой плитки.

После приготовления вышеуказанных смесей в подготовленную пресс-форму осуществляют выгрузку из второго смесителя смеси для верхнего слоя резиновой плитки с последующим ее выравниванием, например, при помощи шпателя и/или гладилки. Затем в эту же пресс-форму выгружают из первого смесителя приготовленную смесь для базового слоя плитки с последующим выравниванием указанной смеси, например, при помощи шпателя и/или гладилки. Пресс-форму размещают в удерживающем устройстве, которое расположено в фиксирующем стенде.

Удерживающие устройства выполнены в виде рамок-ложементов, а фиксирующие стенды представляют собой тележки, оборудованные специальными домкратами (винтовыми фиксаторами). Размещенную в удерживающем устройстве пресс-форму накрывают полиэтиленовой пленкой, после чего на нее устанавливают пуансон.

Для повышения производительности в фиксирующем стенде может быть установлено десять рядов удерживающих устройств с пресс-формами, при этом указанные удерживающие устройства располагаются друг под другом, образуя горизонтальные и вертикальные ряды пресс-форм. После этого осуществляют прессование давлением 9 тонн (9 кг/см²) пресс-форм, заполненных формовочной смесью, на гидравлическом прессе.

Затем пресс-формы фиксируют в фиксирующем стенде в неподвижном положении при помощи специальных домкратов. Домкраты позволяют сохранять постоянный коэффициент сжатия на заполненные смесью пресс-формы после извлечения их из-под гидравлического пресса. После чего пресс-формы, расположенные на фиксирующем стенде, выдерживают в уплотненном состоянии под фиксированным давлением в течение не менее 24 часов при температуре не менее 20°C и влажности не менее 65% до полного отвердения смесей.

Далее производят выгрузку резиновых плиток из пресс-форм, при необходимости производят при помощи кондуктора сверление монтажных (стыковочных) отверстий и комплектацию плиток стыковочными пластиковыми втулками, осуществляют контроль качества полученных резиновых плиток и упаковку изготовленных резиновых плиток.

Примеры конкретного исполнения.

Заявляемым способом изготавливают двухслойную резиновую плитку, резиновую брусчатку, практически не имеющие скрытых дефектов, которые могли бы проявиться в процессе эксплуатации.

Пример 1

Изготавливают резиновую плитку размером 500×500×40 мм описанным выше способом.

Приготавливают формовочную смесь на 5 кв. м резиновой плитки (10 рядов удерживающих устройств в фиксирующем стенде).

Базовый слой при изготовлении резиновой плитки размером 500×500×40 мм всех цветов имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

При изготовлении резиновой плитки всех цветов, за исключением красного и серого цветов, формовочная смесь для верхнего цветного слоя имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

При изготовлении резиновой плитки размером 500×500×40 мм красного цвета формовочная смесь для верхнего цветного слоя имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

При изготовлении резиновой плитки размером 500×500×40 мм серого цвета формовочная смесь имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

Общая длительность процесса перемешивания смеси составляет не менее 8 мин.

Выдержку полученной смеси, состоящей из базового и верхнего цветного слоев, до полного ее отвердения в пресс-форме осуществляют в течение не менее 24 часов при температуре не менее 20°C и влажности не менее 65%.

Пример 2

Изготавливают резиновую плитку размером 350×350×20 мм («сетка» и «паутинка») описанным выше способом.

Приготавливают формовочную смесь на 3,75 кв. м резиновой плитки (10 рядов удерживающих устройств в фиксирующем стенде).

Базовый слой при изготовлении резиновой плитки размером 350×350×30 мм всех цветов имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

При изготовлении резиновой плитки размером 350×350×20 мм всех цветов, за исключением красного и серого цветов, формовочная смесь для верхнего цветного слоя имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

При изготовлении резиновой плитки размером 350×350×30 мм красного цвета формовочная смесь для верхнего цветного слоя имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

При изготовлении резиновой плитки размером 350×350×20 мм серого цвета формовочная смесь имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

Общая длительность процесса перемешивания смеси составляет не менее 8 мин.

Выдержку полученной смеси, состоящей из базового и верхнего цветного слоев, до полного ее отвердения в пресс-форме осуществляют в течение не менее 24 часов при температуре не менее 20°C и влажности не менее 65%.

Пример 3

Изготавливают брусчатку «кирпич» 40 мм (50 шт. в 1 кв. м) описанным выше способом.

Приготавливают формовочную смесь на 4 кв. м резиновой плитки (10 рядов удерживающих устройств в фиксирующем стенде).

Базовый слой при изготовлении брусчатки «кирпич» 40 мм всех цветов имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

При изготовлении брусчатки «кирпич» 40 мм всех цветов, за исключением красного и серого цветов, формовочная смесь для верхнего цветного слоя имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

При изготовлении брусчатки «кирпич» 40 мм красного цвета формовочная смесь для верхнего цветного слоя имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

При изготовлении брусчатки «кирпич» 40 мм серого цвета формовочная смесь имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

Общая длительность процесса перемешивания смеси составляет не менее 8 мин.

Выдержку полученной смеси, состоящей из базового и верхнего цветного слоев, до полного ее отвердения в пресс-форме осуществляют в течение не менее 24 часов при температуре не менее 20°C и влажности не менее 65%.

Пример 4.

Изготавливают брусчатку «волна» 40 мм (43 шт. в 1 кв. м) описанным выше способом.

Приготавливают формовочную смесь на 3,5 кв. м брусчатки «катушка» (10 рядов удерживающих устройств в фиксирующем стенде).

Базовый слой при изготовлении брусчатки «волна» 40 мм всех цветов имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

При изготовлении брусчатки «волна» 40 мм всех цветов, за исключением красного и серого цветов, формовочная смесь для верхнего цветного слоя имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

При изготовлении брусчатки «волна» 40 мм красного цвета формовочная смесь для верхнего цветного слоя имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

При изготовлении брусчатки «волна» 40 мм серого цвета формовочная смесь имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

Общая длительность процесса перемешивания смеси составляет не менее 8 мин.

Выдержку полученной смеси, состоящей из базового и верхнего цветного слоев, до полного ее отвердения в пресс-форме осуществляют в течение не менее 24 часов при температуре не менее 20°C и влажности не менее 65%.

Пример 5

Изготавливают брусчатку «катушка» 40 мм (40 шт. в 1 кв. м) описанным выше способом.

Приготавливают формовочную смесь на 3,5 кв. м брусчатки «катушка» (10 рядов удерживающих устройств в фиксирующем стенде).

Базовый слой при изготовлении брусчатки «катушка» 40 мм всех цветов имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

При изготовлении брусчатки «катушка» 40 мм всех цветов, за исключением красного и серого цветов, формовочная смесь для верхнего цветного слоя имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

При изготовлении брусчатки «катушка» 40 мм красного цвета формовочная смесь для верхнего цветного слоя имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

При изготовлении брусчатки «катушка» 40 мм серого цвета формовочная смесь имеет следующий рецептурный состав (мас. %):

Общая длительность процесса перемешивания смеси составляет не менее 8 мин.

Выдержку полученной смеси, состоящей из базового и верхнего цветного слоев, до полного ее отвердения в пресс-форме осуществляют в течение не менее 24 часов при температуре не менее 20°C и влажности не менее 65%.

Отличительные существенные признаки заявляемого изобретения позволяют получить, по сравнению с прототипом, следующие технические результаты:

использование для верхнего цветного слоя наполнителя из резиновой крошки более мелкой фракции, равной 0,5-1 мм, в сочетании с повышенной плотностью гарантирует долговечность резиновой плитки, лучший эстетичный вид и грязезащиту, так как грязь не забивается в поры;

использование для базового слоя наполнителя из резиновой крошки более мелкой фракции, равной 1-2 мм, в сочетании с повышенной плотностью обеспечивает низкий расход монтажного клея при укладке получаемой резиновой плитки на твердое основание;

использование при перемешивании смеси для базового и верхнего цветного слоев смесителя, выполненного в виде устройства, имеющего в верхней части неподвижно установленные лопасти (статические отбойники), обеспечивающие разнонаправленное перемешивание верхнего и нижнего объемов базового и верхнего цветного слоев, позволяет более простой конструкцией получить однородную массу, избежать образование комков в смеси, тем самым повысить ее качество и, соответственно, надежность резиновой плитки в процессе ее эксплуатации;

осуществление полимеризации изготавливаемой резиновой плитки в течение не менее 24 часов при температуре не менее 20°C и влажности не менее 65% позволяет упростить производственную линию, так как из нее исключена термокамера с электронагревателем, датчиком температуры, температурным контроллером, таймером, поддерживающими температурный и временной режимы, без снижения качества резиновой плитки.

Таким образом, использование заявляемого изобретения позволит, по сравнению с прототипом, повысить качество получаемой резиновой плитки за счет получения более гладкой и плотной поверхности, что обеспечивает лучшую грязезащиту и более эстетичный вид, снизить расход монтажного клея, исключить образование комков более простой конструкцией смесителя, упростить производственную линию за счет осуществления процесса холодного отвердения, исключающего необходимость использования термокамеры.

Реферат

Изобретение относится к способам изготовления резиновой плитки, резиновой брусчатки, используемых для сооружения дорожек, тротуаров, покрытий на детских, спортивных и других площадках. Cпособ изготовления резиновой плитки включает приготовление смеси перемешиванием наполнителя из резиновой крошки и связующего на основе полиуретана, при этом одновременно и отдельно друг от друга изготавливают смеси для базового и верхнего цветного слоев. В смеси для базового слоя используют наполнитель из резиновой крошки фракции 1-2 мм, в смеси для верхнего цветного слоя используют наполнитель из резиновой крошки фракции 0,5-1 мм и пигментный краситель. При изготовлении смеси для верхнего цветного слоя, за исключением красного и серого цветов, вначале осуществляют процесс отбеливания смеси посредством добавления диоксида титана и затем смешивание отбеленной смеси с пигментным красителем, после этого в пресс-форму последовательно выгружают смесь для верхнего цветного слоя, затем смесь для базового слоя. Пресс-формы со смесями устанавливают в вертикальные ряды, прессуют под давлением, далее выдерживают полученную смесь до полного отвердения. Изобретение позволяет повысить качество резиновой плитки за счет получения более гладкой и плотной поверхности, снизить расход монтажного клея, исключить образование комков при смешении, упростить производственную линию. 5 з.п. ф-лы, 5 пр.

Формула