ITPI20090130A1 - Uso di una composizione penetrante per il trattamento colorante di materiali lapidei. - Google Patents

Description

Descrizione a corredo della domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo:

USO DI UNA COMPOSIZIONE PENETRANTE PER IL TRATTAMENTO

COLORANTE DI MATERIALI LAPIDEI

Campo Tecnico dell’Invenzione

La presente invenzione riguarda l'uso di una composizione, dotata di buona capacità penetrante e comprendente almeno una sostanza colorante, per il trattamento della superficie di materiali lapidei in genere, quali, a titolo di esempio non limitativo, graniti, pietre, arenarie, marmi, quarziti, onici, lapislazzuli.

Detta composizione penetrante si à ̈ dimostrata particolarmente utile per ripristinare il colore naturale e/o per conferire, in modo riproducibile e permanente, il colore desiderato a lastre di vario spessore di detti materiali lapidei; in particolare, a lastre ottenute da materiali più o meno porosi, quali, ad esempio, granito, pietra, arenaria, marmo, quarzite, onice, lapislazzulo.

Descrizione dell’Arte Nota

Come à ̈ ben noto nel settore, i materiali lapidei vengono di norma acquistati in blocchi e, successivamente, suddivisi in lastre di diverso spessore tramite l’operazione della segagione. A solo titolo di esempio, assolutamente non limitativo dell'ampio ambito dell'invenzione, i suddetti materiali lapidei da suddividere in lastre vengono preferibilmente selezionati tra materiali aventi diversi gradi di porosità, quali: graniti, pietre di vario tipo ed origine, arenarie, marmi, quarziti, onici, lapislazzuli e così via.

La segagione del materiale lapideo viene effettuata con metodi ed apparecchiature del tutto convenzionali e noti nel settore, dopo di che, le lastre così ottenute vengono sottoposte a lucidatura, ed eventualmente ad ulteriori trattamenti opzionali (anticatura, bocciardatura e così via), a seconda dell'aspetto finale che si desidera conferire al materiale.

Purtroppo, spesso si verifica che, per motivi non preventivabili a priori e, sostanzialmente, imputabili ai diversi punti di estrazione del materiale, i colori reali dei materiali segati e/o lucidati e/o ulteriormente trattati non corrispondono a quelli desiderati o teoricamente presumibili dall'aspetto esteriore del blocco lapideo di partenza.

In conseguenza di ciò, frequentemente le lastre ottenute non possono più essere messe sul mercato, in quanto dotate di colori, o tonalità di colore, che non hanno interesse commerciale, perchà ̈ non sufficientemente omogenee o di moda. A solo titolo di esempio, à ̈ capitato spesso che una lastra ottenuta da un blocco di granito esternamente nero, fosse in realtà caratterizzata al suo interno da un colore grigiastro, che si rivelava completamente inadatto per l'applicazione desiderata.

In casi come questi à ̈ risultato che, a causa dell'impossibilità di poter convenientemente commercializzare il manufatto finito, chi ha acquistato il o i blocchi lapidei registra una notevole perdita economica di esercizio. Infatti, detta perdita non à ̈ relativa al solo costo iniziale del blocco lapideo stesso, ma anche ai costi sostenuti per effettuare le operazioni successive, ad esempio la segagione e la lucidatura.

Tentativi di rimediare agli inconvenienti sopra menzionati, rigenerando o addirittura modificando i non desiderati, o non utilizzabili, colori finali risultanti, sono già stati fatti.

Così, solo per fare un esempio, si à ̈ provato a ripristinare il colore di lastre di granito nero che, dopo la lucidatura, presentavano il difetto che le loro superfici non avevano il naturale colore nero, ma risultavano grigie. Per ottenere questo risultato la lastre sono state sottoposte ad un trattamento superficiale, rispettivamente, con nafta, olio bruciato di motori diesel, olio di silicone, olio di paraffine, vernici varie o loro miscele. Tuttavia, dopo un breve tempo (qualche mese) di esposizione all'aperto, all'azione degli agenti atmosferici, le superfici delle lastre, oltre a perdere più o meno rapidamente il colore conferito loro dai trattamenti sopra citati, avevano assunto una serie di riflessi intensi di verde e/o marrone, rendendo così completamente inutile il tentativo di colorazione. Inoltre le loro superfici rimanevano mediamente untuose al tatto.

Pertanto, i trattamenti coloranti noti (quali, quelli sopra menzionati) non si sono rivelati in grado di fornire una soluzione completamente soddisfacente agli inconvenienti sopra descritti, sia perchà ̈ non si riesce ad ottenere facilmente ed in modo accettabilmente riproducibile la tonalità di colore desiderata, sia, soprattutto, perchà ̈ detta colorazione non presenta la indispensabile resistenza nel tempo. Infatti, la colorazione tende a sbiadire o a modificarsi significativamente in tempi relativamente brevi, in particolare, quando il materiale à ̈ utilizzato in esterno e, quindi, resta a diretto contatto con il sole e con gli altri agenti atmosferici (pioggia, vento, intemperie).

Problema Tecnico

Resta, pertanto, viva e sentita nel settore la necessità di poter rigenerare e/o modificare a piacere, in modo semplice, economico, riproducibile e stabile, preferibilmente, permanente o quasi, il colore naturale delle lastre di materiale lapideo così da poterle rendere sempre completamente utilizzabili, e quindi, commerciabili per un loro utilizzo sia in interno che in esterno.

Scopo della presente invenzione à ̈ quello di rispondere in modo adeguato alla necessità sopra evidenziata.

Sommario dell’Invenzione

I Richiedenti hanno ora infatti del tutto inaspettatamente trovato che, trattando in modo opportuno le superfici delle lastre di materiale lapideo, à ̈ possibile dare una risposta adeguata al problema tecnico generato dalla necessità di cui sopra.

Forma, pertanto, un oggetto della presente invenzione l'uso di una composizione penetrante, comprendente una quantità efficace di almeno una sostanza colorante (o di un'opportuna miscela di due o più sostanze coloranti), per ripristinare o modificare, in modo riproducibile e stabile, il colore naturale delle lastre di materiale lapideo, come riportato nella rivendicazione indipendente allegata.

Forma un altro oggetto della presente invenzione una lastra di materiale lapideo trattata con la composizione penetrante di cui sopra, come riportato nella rivendicazione indipendente allegata.

Forma un ulteriore oggetto della presente invenzione un procedimento per trattare una lastra di materiale lapideo con la composizione penetrante di cui sopra, come riportato nella rivendicazione indipendente allegata.

Altri oggetti della presente invenzione sono descritti nelle allegate rivendicazioni dipendenti.

Descrizione Dettagliata dell’Invenzione

Il materiale lapideo trattato con la composizione penetrante dell'invenzione à ̈ preferibilmente selezionato da materiali porosi comunemente usati in edilizia e in arredamento. Esempi esplicativi, assolutamente non limitativi dell'ampio ambito applicativo dell'invenzione stessa sono dati dai materiali lapidei citati in precedenza.

La composizione penetrante secondo la presente invenzione comprende almeno una sostanza colorante, oppure una opportuna miscela di due o più sostanze coloranti.

Le sostanze coloranti utilizzabili secondo la presente invenzione sono selezionabili tra coloranti, basici o neutri o acidi o ossidi, noti nell'arte per usi diversi da quello previsto dalla presente invenzione. Preferibilmente, detti coloranti sono selezionabili dal gruppo consistente di quelli impiegati per colorare il legno e/o preparare inchiostri e/o tingere tessuti, ceramiche, vetro, plastiche.

In una realizzazione preferita, la composizione penetrante secondo la presente invenzione comprende un colorante base selezionato, ad esempio, tra tinte comprendenti: nero, blu, bianco, azzurro, rosso, marrone, verde, giallo e loro miscele e gradazioni di colori.

In un'altra realizzazione preferita, la composizione penetrante secondo la presente invenzione comprende una miscela di due o più sostanze coloranti, scelte, ad esempio, tra quelle sopra citate. Dette sostanze coloranti vengono opportunamente selezionate, sia qualitativamente che quantitativamente, per ottenere la tonalità del colore finale desiderata.

In una realizzazione dell'invenzione, il/i colori desiderati vengono reperiti come tali in commercio, sotto forma di polvere o in forma liquida, e vengono successivamente mescolati e/o formulati con le opportune quantità di solventi, diluenti, additivi, veicolanti, eccipienti, a dare la composizione penetrante desiderata. In un'altra realizzazione dell'invenzione, il/i colori desiderati vengono reperiti in commercio già pronti per l'uso e usati come tali.

In un'ulteriore realizzazione dell'invenzione, la miscela di colori avente la tonalità desiderata, viene reperita direttamente in commercio, già pronta per l'uso.

In un'ulteriore realizzazione dell'invenzione, la miscela di colori avente la tonalità desiderata, viene realizzata in loco (ad esempio, subito prima dell'uso) miscelando tra di loro i necessari coloranti base, in opportuni rapporti e quantità, ricorrendo, ad esempio, all'impiego di un tintometro.

Il colorante o la miscela di coloranti verranno scelti a seconda del tipo di materiale lapideo da colorare, della sua porosità e dell'effetto finale che si desidera realizzare.

Detto/detti coloranti sono di norma utilizzati in una quantità ponderale percentuale complessiva compresa da 0,5% a 99%, rispetto al peso complessivo della composizione; preferibilmente, in una quantità ponderale percentuale complessiva compresa da 1% a 70%; più preferibilmente, in una quantità ponderale percentuale complessiva compresa da 2% a 80%; ancor più preferibilmente, in una quantità ponderale percentuale complessiva compresa da 2% a 75%.

La sostanza colorante, o la miscela di sostanze coloranti secondo l'invenzione, viene di norma dissolta o sospesa in un opportuno solvente (o miscela di solventi), e/o agente veicolante che ne assicurino la distribuzione e l'assorbimento ottimale sulla superficie lapidea da trattare, cioà ̈ la penetrazione ottimale nei pori del materiale.

La scelta del solvente e/o del veicolante più appropriato, come pure la quantità di colorante, viene effettuata caso per caso dall'esperto del settore, in base alle proprie conoscenze; sostanzialmente, in funzione del tipo di materiale lapideo, della sua porosità, del suo spessore e del tipo di lavorazione cui detto materiale à ̈ stato sottoposto (ad esempio, se la lastra à ̈ già stata sottoposta o meno a lucidatura o ad altri tipi di lavorazione).

Preferibilmente, ma non esclusivamente, il solvente viene selezionato dal gruppo comprendente le seguenti famiglie di solventi: acqua, alcoli (ad esempio, alcol metilico, etilico, propilico, isopropilico, butilico, isobutilico, ter-butilico e così via), acetati (di metile, di etile, di amile, di isoamile e così via), alifatici (pentano, esano, eptano, ottano, etere di petrolio), aromatici (benzene, toluene, xileni e loro derivati), chetoni (acetone, metil-etilchetone, terbutilmetilchetone, e così via), ftalati e isoftalati, glicoli (glicol, etilenglicol, propilenglicol, dibutilglicol, polietilenglicol, polipropilenglicol e così via), paraffine, isoparaffine e loro opportune miscele.

La quantità ponderale percentuale complessiva del solvente o della miscela di solventi à ̈ compresa da 99,5% a 1%, rispetto al peso complessivo della composizione; preferibilmente, à ̈ compresa da 98% a 20%; più preferibilmente, à ̈ compresa da 98% a 25%.

La composizione penetrante secondo l'invenzione può ulteriormente comprendere uno o più opportuni ingredienti addizionali allo scopo di migliorarne le caratteristiche di assorbimento/penetrabilità nei pori del materiale lapideo e/o di resistenza al tempo e all'azione degli agenti atmosferici.

A solo titolo di esempio, assolutamente non limitativo, detto/detti ingredienti addizionali sono preferibilmente selezionati dal gruppo comprendente: isomeri di xilene e loro miscele, resine naturali o sintetiche, tetra-etil silicato, polimeri naturali o sintetici.

Detti ingredienti addizionali sono preferibilmente presenti in una quantità ponderale percentuale complessiva compresa da 0% al complemento a 100%, relativamente al peso complessivo della composizione.

Grazie all'impiego della composizione penetrante secondo l'invenzione, descritta precedentemente, à ̈ stato possibile rigenerare o addirittura modificare completamente il colore delle superfici delle lastre di materiale lapideo, ridando così alle lastre il colore originale, o colorandole con diverse e nuove tonalità.

Con la composizione secondo l'invenzione à ̈ stato possibile realizzare una serie infinita di tonalità di colore per il trattamento superficiale delle lastre lapidee di diverso tipo e di diverso spessore, dal più sottile a quello più spesso.

Le lastre possono essere vantaggiosamente trattate subito dopo la segagione, cioà ̈ prima della lucidatura (superficie grezza). Allo stesso modo, il trattamento può essere effettuato sia durante la lucidatura (superficie levigata), sia alla fine della lucidatura (superficie lucida).

Come descritto in precedenza, il trattamento penetrante-colorante della presente invenzione può essere effettuato, in modo completamente riproducibile e con risultati stabili nel tempo, su lastre di diverso tipo e di diverso spessore, anche nel caso in cui le superfici siano già state previamente sottoposte a trattamenti artificiali come ad esempio levigatura, anticatura, bocciardatura e spazzolatura.

Ad esempio, la composizione penetrante di cui sopra ha la capacità di penetrare perimetralmente superficialmente i quarzi e le sfoglie di mica visibili sulle superfici delle lastre.

Quanto al procedimento per il trattamento delle lastre di materiale lapideo, la composizione penetrante dell'invenzione può essere applicata sulla superficie delle lastre sia in maniera orizzontale che in maniera verticale, con supporto meccanico o manuale. L’applicazione può essere effettuata in modo convenzionale, a pennello, a spruzzo, con nebulizzatore, nebulizzando con pistola ad aria, con rullo meccanico, con rullo con applicazione manuale in sintetico o naturale, a tampone con spugna organica o poliuretanica, in vasca ad immersione, a freddo o con l’innalzamento delle temperature, a seconda delle necessità e dei macchinari disponibili per l'applicazione della composizione e del tipo e delle dimensioni della lastra da trattare.

Preferibilmente, l'applicazione viene effettuata a pennello, o tramite rullo, o a spruzzo, con l'utilizzo o meno di macchinari adeguati allo scopo.

Dopo l'applicazione della composizione penetrante dell'invenzione, le lastre trattate vengono sottoposte ad una fase di asciugatura, ad una temperatura compresa da temperatura ambiente a circa 80°C; preferibilmente, compresa da 30°C a 70°; più preferibilmente, compresa da circa 40°C a circa 60°C.

In una realizzazione preferita, detta fase di asciugatura viene realizzata in opportuni ambienti riscaldati alla temperatura desiderata, ad esempio in forni ventilati.

In un'altra realizzazione preferita dell'invenzione, il procedimento di trattamento delle lastre di materiale lapideo comprende un'ulteriore fase in cui le lastre da trattare vengono previamente sottoposte a deumidificazione, così da migliorare la penetrazione della composizione nei pori del materiale.

Detta fase di deumidificazione viene preferibilmente realizzata in opportuni ambienti riscaldati, ad esempio in forni ventilati, ad una temperatura compresa da circa 40°C a circa 80°C. Vantaggiosamente, i tempi dell'asciugatura finale delle lastre prima sottoposte a deumidificazione e poi trattate con la composizione penetrante dell'invenzione sono risultati sensibilmente inferiori a quelli delle lastre non sottoposte a deumidificazione. Anche il colore finale à ̈ risultato più brillante e dall'aspetto più “naturale†.

In tutti i casi, à ̈ comunque stato vantaggiosamente possibile restituire alla lastra così trattata il colore originale del blocco, oppure, altrettanto vantaggiosamente, à ̈ stato possibile conferire alla medesima il colore desiderato.

Indipendentemente dall'aspetto e dallo stato iniziale della lastra, à ̈ stato possibile, in modo del tutto inaspettato, ottenere un'ottima riproducibilità della tonalità di colore conferita alla lastra stessa.

Altrettanto inaspettatamente, si à ̈ verificato che il trattamento secondo l'invenzione non ha assolutamente alterato o modificato la morfologia e l'aspetto esteriore del materiale; non sono cioà ̈ state alterate, “coperte†od opacizzate le originali venature e sfumature del materiale. Pertanto, vantaggiosamente, il trattamento secondo l'invenzione conferisce al materiale trattato anche un pregevole effetto “trasparenza†.

Detto effetto non à ̈ assolutamente ottenibile con i metodi noti di trattamento delle lastre di materiali lapidei illustrati nella parte iniziale della descrizione, laddove non si riesce ad evitare una copertura/verniciatura opacizzante che interessa una buona parte della lastra, se non tutta.

In modo ancor più inaspettato, à ̈ stato inoltre, verificato che la tonalità di colore conferita alla lastra possiede una più che ottima resistenza al sole ed agli agenti atmosferici in generale.

Infatti, la serie di tonalità di colore conferite alla lastra ha mostrato di possedere una resistenza alla decolorazione provocata dal sole e dagli agenti atmosferici mediamente compresa da WS 6 (molto buona) a WS 9 (fuori dal comune), in termini di Light fastness (Wool Scale), secondo la normativa ISO 2835 (DIN 16525). Preferibilmente, la resistenza alla decolorazione provocata dal sole e dagli agenti atmosferici à ̈ mediamente compresa da WS 6 (molto buona) a WS 8 (più che eccellente); più preferibilmente, da WS 7 (eccellente) a WS 8 (più che eccellente).

Di conseguenza, anche le lastre di materiale lapideo risultanti dal trattamento con la composizione penetrante di cui sopra, in accordo con quanto descritto in precedenza, fanno parte della presente invenzione. Preferibilmente, fanno parte della presente invenzione le lastre così trattate, costituite dal materiale lapideo poroso illustrato nella precedente descrizione e rivendicato nella rivendicazione allegata.

Giusto come esempio, assolutamente non limitante dell'ampio potenziale applicativo dell'invenzione, qui di seguito viene riportato il risultato di un test effettuato su una lastra di granito indiano (colore, nero india) che, dopo lucidatura, si presentava grigia invece che con il suo naturale colore nero. La lastra à ̈ stata trattata superficialmente (a spruzzo) con una composizione penetrante secondo l'invenzione comprendente la desiderata sostanza colorante nero india. In detta composizione, il colorante nero india à ̈ presente in una quantità ponderale percentuale del 55%, rispetto al peso complessivo della composizione, mentre il restante 45% in peso à ̈ rappresentato dal solvente (dibutilglicol) in cui il colorante stesso à ̈ stato dissolto. Dopo l'applicazione della composizione e l'evaporazione del solvente, la lastra aveva ripreso il suo naturale colore nero, mantenendo ben evidenti le originali sfumature, venature e l'aspetto esteriore generale. La stessa lastra à ̈ stata poi lasciata esposta all'aperto per circa otto mesi subendo così l’aggressione degli agenti atmosferici. Trascorso il suddetto tempo si notava che la superficie trattata con la composizione aveva subito una degradazione del colore pari a quello di una lastra, non trattata, dello stesso tipo di materiale lapideo ed inoltre il colore applicato non aveva subito alcun tipo di alterazione nella tonalità del colore. In confronto, uno spezzone della stessa lastra, trattato con nafta, mostrava che, dopo lo stesso periodo di tempo, le superfici della lastra oltre che ad aver significativamente perso il colore, avevano preso anche dei brutti riflessi verdi e marroni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Uso di una composizione penetrante, comprendente una quantità efficace di almeno una sostanza colorante, per il trattamento colorante di materiali lapidei; preferibilmente, di lastre di detti materiali lapidei.
2. 2. L'uso secondo la rivendicazione 1, per ripristinare il colore naturale e/o per conferire, in modo riproducibile e stabile nel tempo, il colore desiderato a dette lastre di materiali lapidei; preferibilmente, detti materiali lapidei sono selezionati dal gruppo comprendente: granito, pietra, arenaria, marmo, quarzite, onice, lapislazzulo.
3. 3. L'uso secondo la rivendicazione 1 e 2, in cui detta composizione penetrante comprende una quantità efficace di una miscela di due o più sostanze coloranti.
4. 4. L'uso secondo la rivendicazione da 1 a 3, in cui dette sostanze coloranti sono selezionate dal gruppo comprendente coloranti basici o neutri o acidi o ossidi; detti coloranti sono selezionati dal gruppo consistente di quelli impiegati per colorare il legno e/o per preparare inchiostri e/o per tingere tessuti e/o ceramiche e/o vetro e/o materie plastiche; preferibilmente, il colorante à ̈ un colorante base selezionato tra tinte comprendenti: nero, blu, bianco, azzurro, rosso, marrone, verde, giallo, loro gradazioni di colori e loro miscele.
5. 5. L'uso secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui in detta composizione il/i coloranti sono presenti in una quantità ponderale percentuale complessiva compresa da 0,5% a 99%, rispetto al peso complessivo della composizione; preferibilmente, in una quantità ponderale percentuale complessiva compresa da 1% a 70%; più preferibilmente, in una quantità ponderale percentuale complessiva compresa da 2% a 80%; ancor più preferibilmente, in una quantità ponderale percentuale complessiva compresa da 2% a 75%.
6. 6. L'uso secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta composizione comprende ulteriormente un solvente selezionato dal gruppo comprendente le seguenti famiglie di solventi: acqua; alcooli, alcool metilico, etilico, propilico, isopropilico, butilico, isobutilico, ter-butilico; acetati, acetato di metile, di etile, di amile, di isoamile; alifatici, pentano, esano, eptano, ottano, etere di petrolio; aromatici, benzene, toluene, xileni e loro derivati; chetoni, acetone, metil-etilchetone, terbutilmetilchetone; ftalati e isoftalati; glicoli, glicol, etilenglicol, propilenglicol, dibutilglicol, polietilenglicol, polipropilenglicol; paraffine; isoparaffine e loro miscele.
7. 7. L'uso secondo la rivendicazione 6, in cui in detta composizione detto solvente à ̈ presente in una quantità ponderale percentuale complessiva compresa da 99,5% a 1%, rispetto al peso complessivo della composizione; preferibilmente, in una quantità ponderale percentuale complessiva compresa da 98% a 20%; più preferibilmente, in una quantità ponderale percentuale complessiva compresa da 98% a 25%.
8. 8. L'uso secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta composizione comprende ulteriormente, in una quantità ponderale percentuale complessiva compresa da 0% al complemento a 100%, relativamente al peso complessivo della composizione, uno o più ingredienti addizionali, aventi lo scopo di migliorarne le caratteristiche di assorbimento/penetrabilità nei pori del materiale lapideo e/o di resistenza al tempo e all'azione degli agenti atmosferici; detto/detti ingredienti addizionali sono preferibilmente selezionati dal gruppo comprendente: isomeri di xilene e loro miscele, resine naturali o sintetiche, tetra-etil silicato, polimeri naturali o sintetici.
9. 9. Una lastra di materiale lapideo trattata con una composizione penetrante in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzata da una resistenza alla decolorazione provocata dal sole e dagli agenti atmosferici mediamente compresa da WS 6 a WS 9, in termini di Light fastness (Wool Scale), secondo la normativa ISO 2835 (DIN 16525); preferibilmente, detta resistenza alla decolorazione à ̈ mediamente compresa da WS 6 a WS 8; più preferibilmente, à ̈ compresa da WS 7 a WS 8; preferibilmente, detto materiale lapideo à ̈ selezionato dal gruppo comprendente: granito, pietra, arenaria, marmo, quarzite, onice, lapislazzulo.
10. 10. Un metodo per ripristinare il colore naturale e/o per conferire, in modo riproducibile e permanente, il colore desiderato ad una lastra di materiale lapideo, comprendente almeno una fase in cui a detta lastra viene applicata una composizione penetrante secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8.