专利名称：制造防滑地板的方法
技术领域：
本发明涉及由矿物材料，如天然石、细石制品、人造石或陶瓷制造防滑地板的方法。
本发明应用的特殊领域是在高度抛光地板上，提高或产生防滑效果，特别是用在公共建筑中或公众常去的建筑中，以及地板上存在某种液体的那些场所。
在德国，滑倒是一种意外事故发生的最通常的原因之一。人们常过低估计这种事故的严重性。为了提高脚下的安全，鞋底和地板必须设计成防滑的。首先在诱发滑动的介质存在于地板上的区域这样做是必须的。在公众生活的许多区域，而且也是在私人领域，在干燥的和湿的以及过渡区域常用抛光的、闪光天然石和人造石板坯作为一般地板砖。在此将防滑的特征与建筑美观结合到一起是重要的。防滑效果的评定是根据德国工业标准DIN51097-(确定防滑性能-湿的裸脚区域-检验程序-斜面)和DIN51130(确定防滑性能-滑倒危险增加的工作室和场所-检验程序-斜面)，借助于一斜面进行。
但是，对于摩擦系数的非静止测量也存在着测定方法。[Fb 701地面摩擦系数非静止测量的比较研究(Schriftenreihe der Bundesanstalt furArbertsschutz)]。
存在着制造或提高天然石或人工石制地板防滑性能的不同的方法。这些方法的使用主要取决于地板将铺或已铺在哪里(内部、外部、预计的弄脏程度、及其它因素)。这些重要方法简述如下。
在喷砂中，与希望的粗糙度一致的喷砂材料在高压下相对表面猛冲。一定硬度的喷砂材料产生不规则的粗糙化并使表面严重钝化(DE31 39 427)。
在火焰喷射中，产生高能燃气氧焰，用它简单加热被处理表面。通过火焰作用，石英砂喷在石的最上区域，而石部分熔化，然后凝固成玻璃状较松地粘结到表面(DE 35 45 064)。
用粒化工具(粒化锤)进行粒化，粒化工具带有众多均匀分布的砂砾状点。当工件连续运动时，粒化锤以一定频率打击表面(DE 39 33843)。
使用研磨装置或凿工具的上述的或相似的方法公认会提高脚下的安全度，但是与其他表面，如在制造时抛光较差的表面相同，也会造成光亮度的降低，因此影响美感。
为了增加防滑度的表面涂层使得处理的表面带有结斑(DE 33 42266)。这方法公认是它不会改变外观特征，但仅有有限的寿命，因为它不能避免磨损。
在天然石表面的化学腐蚀处理中，首光通过含氢氟酸物质的作用在长石部分上被腐蚀。(Inforemationsblatt des BundesverbandesTrittsicherheit，Abteilung ffentlichkeitsarbeit)。损失的量仅为几微米，石英基本不受伤害。光亮度的损失取决于作用的时间长度，整个外观的变化必须在试样表面上测定。
然而，此法主要限用于矿物地扳。化学成份和浓度必须能适用于地扳的不同类型。因为长的化学反应时间和需要保持确切的浓度，该方法不能结合到制造地板砖的工艺中，或者投资很大。而且不适当地使用及排放含有氢氟酸的物质还增加工人安全和环境问题。
在DE 195 18 270或WO 96/36469中，相似地介绍了防滑地板和其制造方法。在最好是天然石或细石制品抛光板的地板的表面上，通过激光辐射，形成不为人所见的微型熔穴的密网中取得防滑效果。这个方案代表在目前现有技术上的一个明显改进。
用激光辐射通过增加熔穴的密度并加大熔穴的横向尺寸和深度，公认可提高防滑效果，例如在某些湿的区域希望的那样。缺点是，会显著影响视觉特征，或降低光亮度。另一缺点是，增加熔穴的密度和大小会使处理速度降低。用常规脉冲激光可达到的脉冲峰值能不足以增加熔穴大小。
因此本发明的目的是提供一种制造防滑地板的方法，用这方法可提高防滑效果，而没有损坏一般表面特征的缺点，同时不会发生处理速度降低的问题，并且保持了激光处理优于其他提供防滑表面方法的所有优点。
根据本发明，用权利要求1-31中一个或多个所述的方法达到了这一目的。
在此，基本上是对由己知的DE 195 18 270或96/36469方式获得的防滑地板进行连续的流体力学后处理。流体力学后处理最好紧接着激光处理在同一装置中进行，并保持相同的处理速度，从而包括两个阶段(激光处理和流体力学后处理)的整个过程可连续进行。
然而在一些情况中，如在激光处理地板在装置位置上仅接受流体力学后处理时，也可以两个处理阶段分开进行，即不连续进行。
整个工艺的优越的进展过程发展记录在权利要求2-31中。
根据本发明的方法，水平输送的地板的激光处理表面最好在地板连续行进时用酸液至少喷淋一次，最好是用弱酸液。
在每次喷淋后，最好用刷或刮水片将喷淋液体在地板上均匀分布开并将过多的喷淋液体除去。
这样的均匀分布最好使得喷淋液体仅留在凹处和激光处理产生的微熔穴中，而不在地板的抛光表面上。选择液体的用量与凹处和熔穴的容积大约一致。
激光的作用结果是熔穴的表面在显微状态是很粗的并相对于熔穴的容积是很大的。这造成很好条件使稀释的酸在激光处理产生的熔穴中和微孔中起作用，微孔根据地板类型，尽管进行了抛光但仍会存在。根据本发明，通过类比地板化学处理工程，选择显著稀释酸的pH值和反应时间，以致使抛光表面不受损坏，因为良好的反应条件，在熔穴内的表面部分被腐蚀，因此容积增加。最好使位于天然石或细石制品的长石部分区域中的那些熔穴扩大。
在这点上重要的是，酸喷淋液体的反应时间取决于多因素，特别是·处理速度·在第一和最后喷淋操作间的距离，喷淋操作起清洁以前喷淋操作的表面的作用和·酸浓度重要的是酸，仅对凹处和微熔穴起作用，而不损坏抛光表面其余部分，在个别应用中也可增加浓度。
在流体力学处理和随后在熔穴中酸的短时反应(最好持续60-150秒)后，地板又在最高可能压力下喷淋液体，并再次被刷。
与第一液体的pH值相应，进行完全中和的液体可以是水或稍带碱性(如稀释的碱液)。
在此方面，一个优越的发展在于流出的液体的pH值可以连续测定并且这个值可用作喷淋液体pH值的控制变量。
通过比酸的分布更强的刷子的机械作用，同时从熔穴除掉了不再是地板矿料组分的颗粒结合的并会造成熔穴容积减小的残余物。
在冲洗或中和处理后，地板由热空气干燥。
根据本发明的方法的主要优点在于，用这个方法，保留了激光处理地板的优点，并显著提高了防滑效果。
下面通过对作为例子的以下实施例的详细解释说明本发明。实施例1根据第一实施例的方法如
图1所示。由细石制品制的、带脉冲激光轰击防滑处理表面的、尺寸为60×60×1.5cm的地板在一装置中根据本发明的方法进行后处理。地板1在输送带2上以3m/分的较高速度移动。含有最高为50％浓度的稀释氢氟酸液体用喷淋束3由58cm宽的排孔型喷嘴施加到抛光地板表面5，所述表面5带有微熔穴6。在喷淋束后沿地板的运行方向，在10cm间隔处设有带软鬃的旋转刷7。旋转刷7将液体4均匀分布到地板1的微熔穴6和天然凹处，并同时从表面5除去多余的液体。离喷淋束350cm处设置第二喷淋束8，它向地板表面5施加与使用的酸浓度相应的稀释碱液9，以中和酸。以与喷淋束3的相似方式，在喷淋束8后设置旋转刷10，它以高速旋转并具有较大接触压力。因此，除了喷淋液体4的分布和中和强化以外同时将液体从凹处和地板表面除去。紧跟在刷10后，地板1以30度角向上倾钭，压缩空气喷射流11从槽形喷咀12反着移动方向以与地板表面成30度的角射向坯表面，这个空气喷射流从表面5和微熔穴6以及其它凹处除去残余液体。然后地板由一个或多个热空气装置13干燥(如从可能的孔洞除去水份)，地板1向前输送，例如到包装台。实施例2根据本发明第二实施例的方法示于图2。在工作台14上通过脉冲激光轰击产生出要求的微熔穴，取得防滑处理表面，从此工作台4，激光处理花岗岩地板1，尺寸为30×30×1cm，并列两排，总宽度60cm，在输送带20上连续通过到达后处理工段21。地板1的进给速度工艺上由激光处理确定为0.6m/分。在干燥段16内，地板1首先在喷淋束3下通过，喷淋束3也安装58cm宽的排孔形喷咀，但是喷咀直径为实施例1的1/5。这里的浓度最高10％的稀释氢氟酸的液体4喷淋到带有微熔穴和天然凹处6的抛光地板表面5上。喷淋的液体4的总量仅比存在的熔穴和凹处容积约大15％。在喷淋束3后沿运行方向约15cm的间隔处设有软鬃的旋转刷7。刷轴位于与向前进给装置的80度角上。旋转刷将液体4均匀分布到微熔穴和天然凹处6中，并从表面除去多余的液体。在从喷淋束3起1m的空间上设有另一喷淋束8，它在地板表面5上喷淋稀释到与使用的酸浓度相应的碱液9，喷淋的量为酸的10倍。紧跟在喷淋束8后与7相似地也设有一旋转刷10。所述刷装有较硬的鬃，以高于刷7十倍的速度旋转，并对地扳表面施加更大压力。喷淋束8和刷10安装在共用的装置14上，它和喷淋束3间的距离可调节。为了与希望的防滑处理的强度相应改变需要的反应时间并考虑到不同的地板材料，在给定处理速度上这是需要的。在最后喷淋和刷处理后，进行另一喷淋操作，以10升/分的体积流量从槽形喷咀15向地板表面5喷淋水。这样达到从地板表面5和微熔穴和凹处6完全除去液体9和4的中和混合物剩余物和加工污染最后剩余物及残余的目的。然后，地板通过干燥段16，在此地板由热空气装置17吹到其上的热空气和红外线辐射18干燥。在刷10的工作区和槽形喷咀15间，以及槽形喷咀15和干燥段16间，均设有塑料的刮水片19将液体刮去。
很明显，在各湿操作后(第一和第二喷淋和刷处理，喷淋操作)的每个情况中，液体分开收集并进行后处理，并在相应准备后再引入到循环中或到废水排放系统中。
权利要求
1.用天然石、细石制品、人造石或陶瓷等矿物材料制造防滑地板的方法，在通过脉冲激光轰击的两阶段工艺中，在地板表面上通过激光脉冲瞄准作用，产生统计学地分布的起吸杯作用的不为人所见的微熔穴，特征在于在第二处理阶段，这样生产的激光处理的地板或坯的表面进行特定的流体力学后处理。
2.根据权利要求1所述的方法，特征在于流体力学后处理仅在地板或坯的凹处进行。
3.根据权利要求2所述的方法，特征在于流体力学后处理仅在激光脉冲产生的微熔穴中进行。
4.根据权利要求1-3任何一项或多项所述的方法，特征在于流体力学后处理是这样进行，使激光处理的地板或坯的表面用液体至少喷淋两次，最后的喷淋起清洁和/或中和以前喷淋液体的地板或坯的表面的作用，在每次喷淋后至少进行一次处理，其中喷淋液体均匀分布在地板或坯的表面上，过多喷淋液体从所述表面去掉，最后进行干燥。
5.根据权利要求4所述的方法，特征在于流体力学后处理是这样进行，使地板或坯的表面用液体喷淋两次，第二次喷淋的作用是起清洁和/或中和第一次喷淋液体的地板或坯的表面的作用，在第一和第二喷淋每次后进行一次处理，其中液体均匀分布在地板或坯的表面上，过多喷淋液体从所述表面去掉，最后至少进行一次干燥。
6.根据权利要求4或5任何一项所述的方法，特征在于除了最后喷淋外，在至少一次喷淋中使用一种酸作为喷淋液体。
7.根据权利要求6所述的方法，特征在于一种无机酸用作所述的酸。
8.根据权利要求7所述的方法，特征在于一种氢卤酸用作所述的酸。
9.根据权利要求8所述的方法，特征在于氢氟酸(HF)用作所述的酸。
10.根据权利要求6-9任何一项所述的方法，特征在于所用酸是稀释的酸。
11.根据权利要求10所述的方法，特征在于所用的酸是其在水中浓度最大为50％的水溶液。
12.根据权利要求11所述的方法，特征在于所用的酸是其在水中浓度最大为10％的水溶液。
13.根据权利要求4-12任何一项或多项所述的方法，特征在于最后喷淋这样进行，即，使以前喷淋的液体被中和。
14.根据权利要求13所述的方法，特征在于最后喷淋的液体是中性或碱性的。
15.根据权利要求14所述的方法，特征在于最后喷淋的液体的pH值最大为pH9。
16.根据权利要求15所述的方法，特征在于最后喷淋的液体是水(pH值为7)，水的用量大于紧靠喷水之前的那次喷淋中喷淋液的用量。
17.根据权利要求4-16任何一项或多项所述的方法，特征在于在最后喷淋后进行一处理，将最后喷淋的液体从地板或坯的表面、表面的凹处和熔穴除去，不留下任何残余。
18.根据权利要求17所述的方法，特征在于用气流将最后喷淋的液体从地板或坯的表面除去，所述气流是高压和/或高流速的气流。
19.根据权利要求4-18任何一项或多项所述的方法，特征在于除了最后喷淋外，在地板或坯的表面上均匀分布各喷淋液体的工艺为使得各喷淋液体仅留在凹处或熔穴中，在抛光表面其余部分没有。
20.根据权利要求19所述的方法，特征在于除了最后喷淋外，各喷淋液体的分布和过剩喷淋液体的除去是用刷和/或刮水片进行的。
21.根据权利要求20所述的方法，特征在于在刷过程中，在低速和低接触压力条件下旋转带软鬃的刷。
22.根据权利要求4-21任何一项或多项所述的方法，特征在于在最后喷淋后，把均匀分布的喷淋液体，或它与以前喷淋液体的混合物从地板或坯的抛光表面、微熔穴和凹处上完全除去。
23.根据权利要求22所述的方法，特征在于在此情况中可以省略权利要求17-18所述的步骤。
24.根据权利要求22或23所述的方法，特征在于使用刷进行均匀分布。
25.根据权利要求24所述的方法，特征在于在高速和较高接触压力条件下旋转刷。
26.根据权利要求4-25任何一项或多项所述的方法，特征在于使用热空气装置进行最后干燥。
27.根据权利要求26所述的方法，特征在于使用从所述方法第一阶段的脉冲激光处理的抽气装置出来的热的过滤的排出空气供给热空气装置。
28.根据权利要求1-27任何一项或多项所述的方法，特征在于包括第一和第二阶段的整个方法可在一个装置上进行。
29.根据权利要求28所述的方法，特征在于此时，整个的工艺速度或地板或坯通过整个过程或整个装置的通过速度，包括在地板或坯上各喷淋液体的反应时间，由过程的第一阶段(激光处理)速度确定。
30.根据权利要求29所述的方法，特征在于除了最后喷淋外，在此时使用强的不稀释酸作为喷淋液体，最后喷淋的液体与此相适应。
31.根据权利要求1-30任何一项或多项所述的方法，特征在于从最后喷淋流出的液体的pH值被测定，用作最后喷淋液体碱度的控制变量。
全文摘要
本发明涉及用天然石、细石制品、人造石或陶瓷等矿物材料制造防滑地板的方法。本发明方法在两阶段进行。在第一阶段,通过脉冲激光轰击,产生不为人所见的微熔穴,在地板或坯表面上统计学地分布。根据本发明,这样获得的地板或坯表面随后进行流体力学后处理,其中激光处理地板或坯表面至少用液体(3,8)喷淋两次,如无机酸或氢卤酸。用最后喷淋工艺(8)从地板或坯表面清除和/或中和以前的喷淋液。每次喷淋后进行至少一次另外处理,使喷淋液均匀在地板或坯表面分布,并将多余喷淋液从表面除去(12)。然后,进行至少一次干燥(13)。
文档编号E04F15/08GK1252746SQ98804315
公开日2000年5月10日 申请日期1998年4月9日 优先权日1997年4月16日
发明者托马斯·西弗斯, 冈特·维德曼 申请人:托马斯·西弗斯