PT 105790 - Serviços Online

(11) Número de Publicação:
PT 105790
(51) Classificação Internacional:
C04B 41/52 (2006)
(12) FASCÍCULO DE PATENTE DE INVENÇÃO
(22) Data de pedido: 2011.07.05
(73) Titular(es):
(30) Prioridade(s):
UNIVERSIDADE DE TRÁS-OS-MONTES E ALTO
DOURO
APARTADO 1013, QUINTA DOS PRADOS
5000-911 VILA REAL
PT
TRANSGRANITOS - MÁRMORES E GRANITOS
DO ALTO TÂMEGA, LDA.
APARTADO 26, TELÕES
5450-null VILA POUCA DE AGUIAR
PT
(43) Data de publicação do pedido: 2013.01.07
(72) Inventor(es):
JOSÉ SAMPAIO
PT
LUÍS MANUEL OLIVEIRA SOUSA
PT
(74) Mandatário:
ANABELA TEIXEIRA DE CARVALHO
EDIFICIO OCEANUS - AVENIDA DA BOAVISTA
3211- 1° ANDAR SALA 2.1 PORTO
4100-137 PORTO
PT
(54) Epígrafe: MÉTODO DE COLORAÇÃO DE ROCHAS ORNAMENTAIS E AGLOMERADOS NATURAIS E/OU
ARTIFICIAIS
(57) Resumo: A PRESENTE INVENÇÃO DIZ RESPEITO A UM MÉTODO DE COLORAÇÃO DE ROCHAS
ORNAMENTAIS E AGLOMERADOS NATURAIS E/OU ARTIFICIAIS COM DUAS CORES EM SIMULTÂNEO EM QUE
SE UTILIZAM SOLUÇÕES CORANTES CONSTITUÍDAS POR ÁCIDO SULFÚRICO, SULFATO DE FERRO,
FERROCIANETO DE POTÁSSIO E UM TRATAMENTO TÉRMICO PARA FIXAÇÃO DAS CORES. ESTE MÉTODO
PERMITE COLORIR GRANITO DE TONALIDADES CLARAS, CONFERINDO-LHE UMA COLORAÇÃO
HOMOGÉNEA, RESISTENTE À RADIAÇÃO SOLAR E À LAVAGEM PELA ÁGUA.
RESUMO
"MÉTODO DE COLORAÇÃO DE ROCHAS ORNAMENTAIS E AGLOMERADOS
NATURAIS E/OU ARTIFICIAIS"
A presente invenção diz respeito a um método de coloração
de
rochas
ornamentais
e
aglomerados
naturais
e/ou
artificiais com duas cores em simultâneo em que se utilizam
soluções corantes constituídas por ácido sulfúrico, sulfato
de ferro, ferrocianeto de potássio e um tratamento térmico
para fixação das cores. Este método permite colorir granito
de
tonalidades
claras,
conferindo-lhe
uma
coloração
homogénea, resistente à radiação solar e à lavagem pela
água.
DESCRIÇÃO
"MÉTODO DE COLORAÇÃO DE ROCHAS ORNAMENTAIS E AGLOMERADOS
NATURAIS E/OU ARTIFICIAIS"
DOMÍNIO TÉCNICO DA INVENÇÃO
A presente invenção diz respeito à coloração de materiais
de
construção,
nomeadamente
rochas
ornamentais
e
aglomerados naturais e/ou artificiais.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
As
rochas
graníticas
são
constituídas
por
dois
grupos
principais de minerais, os feldspatos e o quartzo, contendo
outros minerais, tais como as micas e as anfíbolas, em
menor
percentagem.
percentagem
A
relativa
cor
entre
destas
rochas
minerais
claros
depende
e
da
minerais
escuros e também da presença e do estado de oxidação do seu
principal cromógrafo natural, o ferro.
As rochas de coloração cinzenta/azulada, típicas de rochas
não alteradas e sem impregnação natural com ferro, são as
mais comuns e as menos valorizadas, quando comparadas com
as rochas de tonalidades mais vivas. Por esta razão são
conhecidos
coloração
do
de
US4695487A,
vivas.
Os
estado
granito
da
referidos
KR20020016606A
métodos
técnica,
de
nos
modo
apresentados
nos
a
alguns
métodos
pedidos
de
patente
conferir-lhe
pedidos
de
de
cores
patente
citados anteriormente envolvem a impregnação da rocha, ou
pintura superficial, por uma solução corante, em condições
1
normais
de
pressão
posteriormente
a
e
temperatura,
secagem
a
ou
temperatura
sob
vácuo,
ambiente
ou
e
em
condições controladas.
A invenção agora descrita permite colorir rochas graníticas
com
duas
cores
em
simultâneo,
conferindo-lhes
características estéticas diferentes do habitual e muito
apelativas. O método aqui apresentado pode ser aplicado a
qualquer rocha, mas é mais efectivo em rochas graníticas de
tonalidades claras, porque alguns dos possíveis solventes
são reactivos com as rochas carbonatadas.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a um método de coloração de
rochas ornamentais e aglomerados naturais e/ou artificiais
que compreende os seguintes passos:
a) limpar as peças de pedra a colorir;
b) secar as peças;
c)
preparar
uma
solução
corante
de
ferrocianeto
de
potássio;
d) aquecer a solução corante a uma temperatura de até 70ºC;
e) submergir as peças de pedra referidas em a) na solução
aquecida em d),
f) retirar as peças de pedra da solução;
g) lavar as peças com água corrente durante até 5 segundos;
h) secar as peças a uma temperatura até 70ºC, durante o
período de tempo compreendido entre 0 a 24 horas;
i) preparar uma solução corante de nitrato ferroso e ácido
nítrico;
2
j) aquecer a solução corante preparada no passo anterior a
uma temperatura de até 70ºC;
k) submergir as peças de pedra referidas em h) na solução
corante do passo anterior;
l) retirar as peças de pedra da solução corante;
m) lavar as peças com água corrente para eliminar o excesso
de solução durante até 5 segundos;
n) aquecer as peças a uma temperatura entre os 200 ºC e os
300 ºC, durante 6 a 24 horas, em condições aeróbicas;
o) retirar as peças do forno depois de arrefecerem até à
temperatura ambiente.
Numa realização preferencial aplica-se na fase final um
hidrofugante nas peças.
Numa
outra
realização
preferencial,
os
passos
de
aquecimento nas alíneas d) e j) ocorrem em banho-maria, com
incrementos de temperatura de 2ºC/min.
Ainda
noutra
realização
preferencial,
os
passos
de
submersão nas alíneas e) e k) ocorre durante um período de
tempo compreendido entre as 6 e as 48 horas.
Numa
peças
realização
de
rocha
ainda
mais
referidas
preferencial,
no
passo
a)
a
é
secagem
das
efectuada
em
ambiente artificial a temperaturas inferiores a 70ºC.
Numa outra realização preferencial, a solução corante usada
no passo c) é composta por entre 70% e 90% em peso de água
3
e entre 10% a 30% em peso de ferrocianeto de potássio.
Em outra realização preferencial a solução corante usada no
passo i) é composta por entre 65% e 85% em peso de água,
entre 15% a 35% em peso de nitrato ferroso e entre 0% a 30%
em peso de ácido nítrico.
Outro objeto da presente invenção são rochas ornamentais e
aglomerados
naturais
e/ou
artificiais
que
são
coloridos
pelo método descrito anteriormente.
DESCRIÇÃO GERAL DA INVENÇÃO
A presente invenção diz respeito a um método de coloração
de
rochas
ornamentais
e
aglomerados
com
duas
cores
em
simultâneo, como por exemplo granito, que se baseia na
utilização de soluções corantes para impregnar as rochas e
no
subsequente
aquecimento
a
temperaturas
situadas
no
intervalo entre 200 a 300 ºC para fixação da cor.
As
peças
de
rocha,
depois
de
lavadas
para
remoção
das
impurezas da superfície, são secas em ambiente controlado
com uma temperatura até 70 ºC, ou à temperatura ambiente.
Depois da secagem, as peças de rocha são mergulhadas numa
solução contendo água e ferrocianeto de potássio. Após esta
impregnação
as
peças
são
colocadas
noutra
solução
constituída por água desionizada, ácido nítrico e nitrato
ferroso. A concentração das soluções utilizadas varia de
acordo
com
a
capacidade
de
dissolução
dos
elementos
metálicos e também em função da intensidade de coloração
4
desejada. Ambas as impregnações podem variar entre 6 a 24
horas de acordo com a porosidade da rocha e a intensidade
de coloração desejada.
Depois de impregnadas com as duas soluções, as peças de
rocha são colocadas em ambiente aquecido a temperaturas
entre os 200 e os 300ºC para fixação da cor, durante 6 a 24
horas.
Depois
temperatura
desta
ambiente
etapa
de
as
peças
modo
arrefecem
progressivo,
até
com
à
uma
velocidade de arrefecimento de 2ºC/min.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a um método de coloração de
rochas ornamentais e aglomerados naturais e/ou artificiais
de
modo
a
obter
rochas
com
duas
cores
de
tonalidades
diferentes. O método é aplicado em peças de rocha com a sua
forma final.
O método baseia-se essencialmente na submersão do material
a colorir em duas soluções corantes (solução 1 e solução 2)
constituídas por um corante e um solvente seguindo-se uma
etapa de aquecimento para fixação da cor.
O referido método para colorir estas rochas ornamentais e
aglomerados
naturais
e/ou
artificiais,
caracteriza-se
essencialmente pelas seguintes operações genéricas:
a)
limpar
e/ou
secar
as
peças
de
pedra
a
colorir
até
eliminar toda a humidade; no caso de ser necessário a
secagem em ambiente artificial a temperatura não deverá
5
ser superior a 70ºC; o tempo de secagem deverá ser o
suficiente para eliminar toda a água presente nos poros
abertos
e
espessura
nas
fissuras
da
peça
e
da
da
rocha,
e
dependerá
temperatura
de
da
secagem
utilizada;
b)
preparação
tamanho
da
solução
suficiente
corante
para
1
num
comportar
as
recipiente
peças
com
que
se
pretendem colorir; a conjugação de soluto e solvente
deverá permitir a completa dissolução sem a formação de
resíduos;
c) aquecer a solução corante 1 a uma temperatura de até
70ºC;
o
aquecimento,
em
banho-maria,
deverá
ser
efectuado gradualmente, com incrementos de 2ºC/min;
d) submergir as peças de pedra referidas em a) na solução
corante 1 previamente aquecida, durante um período de
tempo compreendido entre as 6 e as 48 horas; deve-se
ter o cuidado de deixar as faces a colorir em contacto
directo
com
a
solução,
i.e.,
sem
nenhuma
peça
sobreposta ou justaposta;
e) retirar as peças de pedra da solução corante 1; durante
esta operação as peças devem ser limpas de eventuais
precipitados nelas depositados;
f) lavar as peças com água corrente para eliminar o excesso
de solução; esta operação deve ocorrer rapidamente, com
uma duração do contacto com a água até 5 segundos e,
caso necessário, as peças devem ser esfregadas para
retirar eventuais precipitados nelas depositados;
g) deixar secar as peças ao ar livre, ou a uma temperatura
até 70ºC, durante o período de tempo compreendido entre
6
0 a 24 horas; a secagem não terá de ser completa, e
visa remover apenas a película de água higroscópica da
superfície das peças;
h)
preparação
tamanho
da
solução
suficiente
corante
para
2
num
comportar
recipiente
as
peças
com
que
se
pretendem colorir; a conjugação de soluto e solvente
deverá permitir a completa dissolução sem a formação de
resíduos;
i) aquecer a solução corante 2 a uma temperatura de até
70ºC;
o
aquecimento,
em
banho-maria,
deverá
ser
efectuado gradualmente, com incrementos de 2ºC/min;
j) submergir as peças de pedra referidas em a) na solução
corante 2 previamente aquecida, durante um período de
tempo compreendido entre 6 a 48 horas; deve-se ter o
cuidado
directo
de
com
deixar
a
as
faces
solução,
a
colorir
i.e.,
sem
em
contacto
nenhuma
peça
sobreposta ou justaposta;
k) retirar as peças de pedra da solução corante 2; durante
esta operação as peças devem ser limpas de eventuais
precipitados nelas depositados;
l) lavar as peças com água corrente para eliminar o excesso
de solução; esta operação deve ocorrer rapidamente, com
uma duração do contacto com a água até 5 segundos e,
caso
necessário,
as
peças
devem
ser
esfregadas
para
retirar eventuais precipitados nelas depositados;
m)
colocar
as
peças
num
forno
e
aquecê-las
a
uma
temperatura entre os 200ºC e os 300ºC, durante 6 a 24
horas, em condições aeróbicas; as etapas de aquecimento
e de arrefecimento devem ser lentas (2ºC/min); as peças
7
devem ser colocadas de modo a ficarem com todas as faces
livres, sem nenhuma peça sobreposta ou justaposta;
n)
retirar
as
peças
do
forno
depois
de
atingirem
a
temperatura ambiente;
o) aplicar um hidrofugante nas peças, caso a rocha possua
elevada porosidade.
A
solução
corante
1
e
a
solução
corante
2
têm
as
formulações que se referem de seguida.
Formulação da solução 1:
A composição e proporção são as seguintes: água (entre 70%
a 90% em peso) e ferrocianeto de potássio (entre 10% a 30%
em peso).
Formulação da solução 2:
A composição e proporção são as seguintes: água (entre 65%
a 85% em peso), nitrato ferroso (entre 15% a 35% em peso) e
ácido nítrico (entre 0% a 30% em peso).
EXEMPLO DE APLICAÇÃO
Como exemplo de aplicação foram utilizadas as seguintes
formulações para as soluções corante 1 e 2:

Solução
corante
1:
1000
g
de
água
e
150
g
de
g
de
água
e
400
g
de
ferrocianeto de potássio.

Solução
corante
2:
1000
nitrato ferroso.
As restantes condições deste exemplo de aplicação foram as
8
seguintes:
 Tempo de secagem das amostras antes da imersão na
solução corante 1: 24 h a 60ºC
 Temperatura das soluções: 20ºC
 Tempo
de imersão nas soluções corantes: 24 h em
cada solução corante
 Condições de secagem após a solução corante 1: 0,1
h a 20ºC
 Condições de queima após imersão na solução corante
2: 24 h a 250ºC
As restantes condições de ensaio e os cuidados a ter ao
longo do processo foram os anteriormente referidos.
Os resultados obtidos em dois granitos de textura diferente
apresentam-se nas figuras 1 e 2. Os granitos cujos minerais
possuem maior dimensão apresentam as duas cores de modo
mais nítido, como se verifica pela Figura 2.
As
reivindicações
seguintes
representam
adicionalmente
realizações preferenciais da presente invenção.
Lisboa, 02 de Maio de 2012
9
REIVINDICAÇÕES
1. Método de coloração de rochas ornamentais e aglomerados
naturais e/ou artificiais caracterizado por compreender os
seguintes passos:
a) limpar as peças de pedra a colorir;
b) secar as peças;
c)
preparar
uma
solução
corante
de
ferrocianeto
de
potássio;
d) aquecer a solução corante a uma temperatura de até 70ºC;
e) submergir as peças de pedra referidas em a) na solução
aquecida em d);
f) retirar as peças de pedra da solução;
g) lavar as peças com água corrente durante até 5 segundos;
h) secar as peças a uma temperatura até 70ºC, durante o
período de tempo compreendido entre 0 a 24 horas;
i) preparar uma solução corante de nitrato ferroso e ácido
nítrico;
j) aquecer a solução corante preparada no passo anterior a
uma temperatura de até 70ºC;
k) submergir as peças de pedra referidas em h na solução
corante do passo anterior;
l) retirar as peças de pedra da solução corante;
m) lavar as peças com água corrente para eliminar o excesso
de solução durante até 5 segundos;
n) aquecer as peças a uma temperatura entre os 200ºC e os
300ºC, durante 6 a 24 horas, em condições aeróbicas;
o) retirar as peças do forno depois de arrefecerem até à
temperatura ambiente.
1
2.
Método
de
coloração
de
acordo
com
a
reivindicação
anterior, caracterizado por aplicar-se na fase final um
hidrofugante nas peças.
3.
Método
de
coloração
de
acordo
com
qualquer
uma
das
reivindicações anteriores caracterizado por os passos de
aquecimento nas alíneas d) e j) ocorrer em banho-maria, com
incrementos de temperatura de 2ºC/min.
4.
Método
de
coloração
de
acordo
com
qualquer
uma
das
reivindicações anteriores caracterizado por os passos de
submersão nas alíneas e) e k) ocorrer durante um período de
tempo compreendido entre as 6 e as 48 horas.
5. Método de coloração de acordo com a reivindicação 1,
caracterizado por a secagem das peças de rocha referidas no
passo
a)
ser
efectuada
em
ambiente
artificial
a
temperaturas inferiores a 70ºC.
6. Método de coloração de acordo com a reivindicação 1,
caracterizado por a solução corante usada no passo c) ser
composta por entre 70% e 90% em peso de água e entre 10% a
30% em peso de ferrocianeto de potássio.
7. Método de coloração de rochas ornamentais e aglomerados
naturais e/ou artificiais de acordo com a reivindicação 1,
caracterizado por a solução corante usada no passo i) ser
composta por entre 65% e 85% em peso de água, entre 15% a
2
35% em peso de nitrato ferroso e entre 0% a 30% em peso de
ácido nítrico.
8.
Rochas
ornamentais
e
aglomerados
naturais
e/ou
artificiais caracterizados por serem coloridos pelo método
descrito nas reivindicações 1-7.
Lisboa, 02 de Maio de 2012
3
Ref. do pedido:
105790
Relatório de Pesquisa de Portugal
CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA
C04B41/52
De acordo com a Classificação Internacional de Patentes
DOCUMENTAÇÃO E BASES DE DADOS ELECTRÓNICAS PESQUISADAS
WPI, EPODOC, NPL, XPESP, XPESP2
DOMÍNIOS TÉCNICOS PESQUISADOS
C04B41/52
De acordo com a Classificação Internacional de Patentes
DOCUMENTOS CONSIDERADOS RELEVANTES
Categoria*
Citação do documento, com indicação, sempre que apropriado, das passagens relevantes
Relevante
para a
reivindicação
A
WO 2009057850 A1
(PZ GLOBAL LTD)
2009/05/07
Descrição, Reivindicação 7
Todas
A
WO 2008022416 A1
(STONE PRESTAÇÃO DE SERVIÇOS LTDA)
2008/02/28
Todas
A
GB 190707037 A
(BELLONI ERNESTO LORENZO)
1908/03/05
Todas
A
GB 166307 A
(ARTHUR JULIUS SANDERS)
1921-07-12
Página 2, linhas 12-17
Todas
* Categorias dos documentos citados:
A Estado da técnica;
X Documento de particular relevância quando
considerado isoladamente;
Y Documento de particular relevância quando
combinado com um ou mais deste tipo de
documentos;
E Pedido de patente anterior publicado na mesma
data ou em data posterior à do pedido;
L Documento citado por qualquer outra razão;
Data do termo da pesquisa
2012.07.20
T
&
P
D
O
Princípio ou teoria subjacente à invenção;
Documento membro da mesma família de
documentos de patente;
Documento publicado antes da data de pedido mas
depois da data de prioridade;
Documento citado no pedido;
Documento que se refere a uma divulgação oral,
uso, exibição ou qualquer outro meio.
Técnico examinador:
Isaura Monteiro
Assinatura
Telefone: 218818110
Data de elaboração do Relatório de Pesquisa
2012.07.20
M0589.01
INPI, Campo das Cebolas, 1149-035 LISBOA
Fax: 21 886 98 59
1/2
Anexo ao Relatório de Pesquisa de Portugal
Refª do pedido:
105790
Informação sobre os membros da família de documentos de patente
Documento de patente citado no relatório
WO
WO
20090578850
2008022416
A1
A1
Data de publicação
Membro(s) da família
Data de publicação
2009/05/07
KR 100837610 (B1)
2008-06-12
2008/02/28
BR PI0603397 (A)
2006-08-22
EP 2054356 (A1)
2009-05-06
US 2008048353 (A1)
2008-02-28
2009-09-17
US 2009233078 (A1)
GB
190707037
A
1908/03/05
---
GB
166307
A
1921-07-12
---
M0589.01
2/2