кровельный рулонный материал и способ его изготовления

Формула изобретения

1. Кровельный рулонный материал, содержащий защитный слой, состоящий из композиции на основе термопластов из ряда полиолефинов и резиновой крошки с добавлением по крайней мере пигмента и технологических добавок, отличающийся тем, что он дополнительно содержит слой подложки, состоящей из композиции на основе термопластов и крошки аналогичных используемым в защитном слое, при этом отношение толщин защитного слоя и подложки составляет 1:3 соответственно.

2. Способ изготовления материала по п.1, включающий стадию смешения компонентов композиции на основе полиолефинов и резиновой крошки для защитного слоя с добавлением по крайней мере пигмента и технологических добавок и стадию формирования рулонной заготовки защитного слоя по каландровой технологии, отличающийся тем, что после окончания формирования рулонной заготовки защитного слоя аналогичным образом формируют рулонную заготовку подложки, состоящей из композиции на основе термопластов и крошки аналогичных используемым в защитном слое, при этом в процессе каландрования подложки с ней совмещают предварительно нагретый ранее изготовленный защитный слой и производят дублирование обоих слоев при 112 - 122^oC.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что перед совмещением с подложкой защитный слой нагревают до 120 - 130^oC.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к рулонным слоистым кровельным и гидроизоляционным материалам и может быть использовано в строительстве при устройстве кровель жилых и промышленных зданий и сооружений, гидроизоляций, а также может быть использовано для изготовления полового настила.

Известен двухслойный рулонный кровельный материал, состоящий из верхнего и нижнего слоев, изготовленных из влагонепроницаемого свариваемого и/или склеиваемого пластика /Европатент EP 0414143 A1, E 04 D 5/12, 1991 г./

Недостатком известного материала является наличие специального клея или сварного оборудования, что значительно удорожает материал.

Известен также кровельный рулонный материал, содержащий стеклоткань, сдублированную с одной стороны с другим слоем на основе полимерной композиции /Патент РФ 2095529, E 01 D 5/06, 1997 г./.

Недостатком данного известного решения является дороговизна материала из-за наличия стеклоткани и сложной по составу полимерной композиции.

Еще известен многослойный материал для защитных покрытий строительных сооружений и конструкций, содержащий подложку из ткани или нетканого материала, покрытую с двух сторон битумными слоями, и защитный слой на основе композиции, состоящей по крайней мере из термопласта и резинового порошка /Патент РФ 2117578, B 32 B 11/04, 1998 г./

Наиболее близким к заявляемому материалу по совокупности существенных признаков является материал для защитных покрытий строительных сооружений и конструкций, состоящий из композиции на основе термопластов из ряда полиолефинов и резиновой крошки с добавлением по крайней мере пигментов и технологических добавок /Патент РФ 2129133, E 04 D 5/06, 1999 г. - прототип/.

К недостаткам прототипа относится недостаточно высокое качество материала из-за нарушения монолитности слоя, причиной чего является наличие в нем внутри и снаружи раковин, пор, отверстий и др. подобных дефектов, которые отрицательно сказываются на свойствах материала /водопоглощение, физико-механические показатели/ и его внешнем виде. Данное обстоятельство связано с достаточно большой толщиной материала, поскольку качественно смешать исходную необходимую большую массу компонентов сложно. Кроме того, материал дорог, т. к. для обеспечения защитных свойств по всей толщине однослойного материала требуется большое количество дорогостоящих добавок, а также армирующих компонентов.

Известен способ изготовления слоистого рулонного кровельного материала, включающий стадию смешения компонентов резиновой смеси на основе этиленпропиленового каучука, стадию каландрования смеси, при которой на полученный первый слой наносят дополнительный слой на основе бутилкаучука, и стадию воздействия пучком ускоренных электронов со стороны дополнительного слоя /Патент РФ 1828481, A3 E 04 D 5/00, 1993 г./.

Следует отметить, что известный способ очень дорогостоящий, т.к. требует для каждого типа смеси своего оборудования, поскольку должна быть полностью исключена возможность перевода оборудования с изготовления одной смеси на другую из-за возможности появления в материале вулканизированной резины или пузырей невулканизированной резины.

Наиболее близким к заявленному способу по совокупности существенных признаков является способ получения материала для защитных покрытий строительных сооружений и конструкций, включающий стадию смешения компонентов композиции на основе полиолефинов и резиновой крошки для защитного слоя с добавлением по крайней мере пигмента и технологических добавок и стадию формирования рулонной заготовки защитного слоя по каландровой технологии /Патент РФ 212933, E 04 D 5/06, 1999 г. - прототип/.

Данный способ имеет недостаточно высокую производительность, поскольку большая толщина листа материала (до 4,8 мм) не позволяет проводить процесс с большей скоростью на стадии каландрования и не дает возможность получать качественный материал из-за нарушения монолитности его на стадии смешения.

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипов.

Поставленная задача решается тем, что известный кровельный рулонный материал, содержащий защитный слой, состоящий из композиции на основе термопластов из ряда полиолефинов и резиновой крошки с добавлением по крайней мере пигментов и технологических добавок, дополнительно содержит слой подложки, состоящей из композиции на основе термопластов и крошки, аналогичных используемым в защитном слое, при этом отношение толщин защитного слоя и подложки составляет 1:3 соответственно.

Поставленная задача решается также тем, что в известном способе, включающем стадию смешения компонентов композиции на основе полиолефинов и резиновой крошки для защитного слоя с добавлением по крайней мере пигмента и технологических добавок и стадию формирования рулонной заготовки защитного слоя по каландровой технологии, после окончания формирования рулонной заготовки защитного слоя аналогичным образом формируют рулонную заготовку подложки, состоящей из композиции на основе термопластов и крошки, аналогичных используемым в защитном слое, при этом в процессе каландрования подложки с ней совмещают предварительно нагретый ранее изготовленный защитный слой и производят дублирование обоих слоев при температуре 112-122^oC, а нагрев защитного слоя перед совмещением его с подложкой целесообразно осуществлять при 120-130^oC.

Использование дополнительного слоя подложки позволяет получить двухслойный рулонный кровельный материал, у которого функцию защитного выполняет тонкий верхний слой толщиной 1 мм, а второй слой/подложка толщиной 3 мм/ является конструкционной несущей основой. Таким образом, суммарная толщина двух слоев предлагаемого материала меньше известного однослойного материала, но по качеству он лучше и дешевле.

Это объясняется тем, что по изобретению для ответственного защитного слоя требуется в 3-4 раза меньше исходных компонентов, что дает возможность качественней и быстрее провести этап перемешивания и избежать возможных видимых и невидимых дефектов в материале на этапе его листования путем каландрования. Тонкий защитный слой одновременно является декоративным. Понятно, что для придания ему соответствующего цвета потребуется гораздо меньше дорогостоящего пигмента и, следовательно, слоистый материал будет дешевле, а для подложки пигмент не нужен. Поскольку толщина подложки также меньше, чем у известного однослойного материала, ее качество также повысится за счет улучшения монолитности слоя.

Естественно, чем тоньше лист, тем с большей скоростью можно пропустить его через каландр и таким образом увеличить производительность процесса.

Важно, что оба слоя однородны и поэтому могут быть последовательно изготовлены на одном оборудовании, но вначале целесообразно наработать необходимое количество рулонов защитного слоя.

Технологическая схема изготовления кровельного рулонного материала представлена на чертеже, где 1 - роторный реактор, 2, 3 - вальцы, 4 - валковый каландр, 5 - калибровочные валки, 6 - система охлаждающих роликов, 7 - система направляющих роликов, 8 - система подающих роликов, 9 - приемное устройство, 10 - размоточное устройство, 11 - защитный слой, 12 - термокамера, 13 - подпрессовочный валик.

Согласно технологической схеме в роторный реактор 1 подается транспортерами (не показаны) исходное сырье. Реактор предварительно прогревается. После пластикации полученная масса выгружается на ленточный транспортер (не показан), которым она подается на первую пару вальцов 2 для вальцования, а затем для окончательного процесса вальцевания и пластикации - на вторую пару вальцов 3. Транспортером (не показан) готовая смесь подается на четырехвалковый каландр 4, на котором путем последовательного пропуска через валки формируется лист защитного слоя заданной толщины. Полученный листовой материал обрезается по кромкам, а отходы после дробления подаются в производство. Сформированный лист в теплом состоянии проходит через калибровочные валки 5, охлаждается системой охлаждающих валков 6 и после прохождения системы направляющих роликов 7 и системы подающих роликов 8 сматывается в рулон приемным устройством 9.

После наработки необходимого количества рулонов защитного слоя приступают к изготовлению конструкционной основы кровельного материала - подложки на том же оборудовании по той же технологической схеме.

Для получения слоистого материала одновременно с изготовлением подложки производится размотка ранее изготовленного защитного слоя 1 на размоточном устройстве 10. Лист защитного слоя нагревается в термокамере 11 и подается в зазор между последним валком каландра 4 и подпрессовочным валком 13 в момент начала прохождения в данном месте подложки. В результате происходит дублирование двух слоев. Готовый материал сматывается в рулон.

Пример 1.

Изготовление кровельного рулонного материала осуществлялось следующим образом.

В роторный реактор интенсивного действия загружали в расчете на 100 мас. ч. композиции /полиолефин и резиновая крошка/ компоненты: вторичный полиэтилен низкой плотности - 55 мас. ч., резиновую крошку с размером частиц 0,6 мм - 45 мас. ч., 2,0 мас. ч. окиси титана TiO₂/ рушильная форма - белый пигмент/, 0,5 мас. ч. зеленого фталоцианинового пигмента, 1,5 мас. ч. стеариновой кислоты. Компоненты смешивали при температуре 140^oC. Полученную смесь подавали на первую пару вальцов с температурой 125/130^oC, а затем - на вторую пару вальцов с температурой 120/125^oC для пластикации. Потом материал поступал на листование в четырехвалковый каландр с температурой валков по ходу процесса: T₁ = 110^oC, T₂ = 115^oC, T₃ = 125^oC, T₄ = 120^oC. После охлаждения листового материала до 40^oC его сматывали в рулон приемным устройством. Таким образом, получали рулонную заготовку защитного слоя толщиной 1 мм серо-зеленого цвета.

Затем на том же самом оборудовании изготавливали рулонную заготовку подложки, но для этого загружали в роторный реактор в расчете на 100 мас. ч. композиции /полиолефин и резиновая крошка/ компоненты: вторичный полиэтилен низкой плотности - 35 мас. ч., резиновую крошку с размером частиц 1 мм - 65 мас. ч. , 1,0 мас. ч. окиси титана TiO₂, 1,0 мас. ч. стеариновой кислоты. Компоненты смешивали при температуре 150^oC. При листовании получали материал толщиной 3 мм серого цвета.

Одновременно с началом изготовления подложки производили размотку ранее изготовленного защитного слоя и непрерывный его пропуск через термокамеру с температурой 120^oC с последующей подачей в зазор между последним валком каландра и подпрессовочным валиком. В момент одновременного прохождения слоя подложки и защитного слоя через указанный зазор осуществлялось дублирование обоих слоев при температуре 112^oC. Сдублированный материал по известной технологии охлаждали до 40^oC и сматывали в рулон приемным устройством.

Пример 2.

Осуществляли аналогичным примеру 1, но разогрев защитного слоя проводили в термокамере с температурой 125^oC, а дублирование слоев - при температуре 117^oC. В качестве пигмента использовали окись хрома с получением защитного слоя ярко зеленого цвета.

Пример 3.

Осуществляли аналогично примеру 1, но разогрев защитного слоя проводили в термокамере с температурой 130^oC, а дублирование слоев - при температуре 122^oC. В качестве пигмента использовали окись железа с получением защитного слоя оранжевого цвета.

Свойства кровельного рулонного материала по примерам представлены в таблице.

Как видно из данных таблицы, материал по изобретению имеет улучшенные характеристики по физико-механическим свойствам, водопоглощению и по устойчивости в разных химических средах.

Таким образом, осуществление данного изобретения обеспечивает повышение качества кровельного рулонного материала при его удешевлении и повышение производительности процесса его изготовления.