CN102108770A - 柔韧固化砂层装饰布及其制造工艺和施工安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及利用火山灰沉积砂岩或火山灰风化砂岩加工形成的柔韧固化砂层装饰布，及其制造工艺和施工安装方法。本发明一方面提供了一种新型装饰材料及制造工艺，柔韧固化砂层装饰布区别于传统砂、石、陶瓷建筑装饰材料在于其在完整保留砂、石材料天然花纹和机理的同时实现超薄、重量轻、透光等性能，使其可以像墙纸等材料一样卷起，同时还具有抗压耐磨等特点；其制造工艺区别于传统砂石装饰材料在于其在原材料的取得、生产加工过程中最大限度地减小自然资源的消耗，全过程实现低能耗、零排放。本发明另一方面提供一种利用柔韧固化砂层装饰布的施工安装方法，该方法区别于常见装修方法是简单无任何污染，而且可以实现无缝拼接及二次或多次利用。

Description

柔韧固化砂层装饰布及其制造工艺和施工安装方法

技术领域

本发明涉及利用火山灰沉积砂岩或火山灰风化砂岩加工形成的室内外建筑装饰材料柔韧固化砂层装饰布，及其制造工艺和施工方法。 

背景技术

一般而言，火山灰沉积砂岩或火山灰风化砂岩仅为一种工业原材料，常通过水洗、磨粉等方式加工后用作天然轻质骨料、保温隔热材料、填料等初级辅助材料，其开发利用过程存在采掘污染大、生产能耗高、环境破坏严重、加工过程复杂、经济效益低等问题。柔韧固化砂层装饰布区别于传统利用方式在于其完好保留了砂岩原始风貌和色泽，使其成为一种美观实用且性能优越、利用率高的环保装饰产品，同时在制造生产、加工、施工安装、维护、拆除等过程中做到环保节能。常见的建筑物的室内外装饰材料分为两种，一种是硬性材料，如石材、瓷砖等，另一种是柔性材料，如墙纸、壁毯等，这些材料要么在生产过程中烧制、污水排放等会对环境保护带来不利影响，要么就会受到原料矿产的制约。柔韧固化砂层装饰布区别于传统建筑装饰材料在于其既具有石材的天然花纹，又可以像墙纸等材料一样卷起，同时还具有隔水防火、有透光性的特点。 

在常见建筑内外墙装饰安装施工过程中大量使用水泥、或预埋件、或化学锚栓、或龙骨、或金属挂件等辅助材料和安装辅助基础结构，同时装饰材料连接处有明显的痕迹，而且在加工过程中产品损耗大，并存在噪音、粉尘和废水等污染；另外，在后续使用过程中存在维护成本高、很难实现二次利用、拆除困难并产生大量建筑垃圾等问题。而采用柔韧固化砂层装饰布的施工方法则不需使用水泥或其他辅助基础安装结构，加工简便易行、利用率高，不产生任何污染，连接处没有缝隙，使整个建筑物外观成为一个整体；同时，后期使用无需维护，通过特殊的施工方法，可以实现产品的二次或多次循环利用。 

发明内容

本发明一方面提供了一种利用火山灰沉积砂岩或火山灰风化砂岩加工形成的室内外建筑装饰材料柔韧固化砂层装饰布，及其制造工艺。柔韧固化砂层装饰布区别于传统砂、石、陶瓷建筑装饰材料在于其在完整保留砂、石材料天然花纹和机理的同时实现超薄、超轻，使其可以像墙纸等柔软材料一样卷起，同时还具有隔水防火、抗压耐磨、有透光性等的特点。柔韧固化砂层装饰布的制造工艺区别于传统砂石建筑装饰材料在于其在原材料的取得、生产加工过程中最大限度地减小自然资源的消耗，制造、加工全过程实现低能耗、零排放。 

本发明另一方面利用柔韧固化砂层装饰布对建筑物室内外装饰提供一种施工方法，该方法区别于常见装修方法是在实际使用过程中能大大减少水泥、钢材、铝型材、木材、石油化工等资源消耗较大、高能耗、高污染的材料的使用，即不需要使用水泥、或预埋件、或化学锚栓、或龙骨、或金属挂件等辅助材料和安装辅助基础结构，同时在拼接部位可以实现没有缝隙，安装施工时无需使用任何电动机械进行裁剪加工，加工和安装施工过程不会产生任何噪音、污水和粉尘；另外，在施工安装、维护改造中可以实现零损耗，以及二次或多次循环利用。 

对于第一方面： 

构成柔韧固化砂层装饰布的主要材料为： 

砂岩      75-85％  装饰材料主要成分 

粘合剂    15-25％  将砂岩中的沙粒、沙粒与垫层之间连接固定 

纱布或无纺布、纱网等作为装饰布的垫层载体 

将上述材料按照以下步骤操作： 

1、先将砂岩表面杂物去除，搭建轻型结构的防风、防雨设施，并使用特殊工具按照一定倾斜角度和弧度修理平整；然后将纱布或无纺布、纱网等垫层载体材料固定在砂岩表面，粘贴纱布或无纺布、纱网等垫层载体材料的大小、面积可根据砂岩表面的大小、面积而定；然后再在纱布或无纺布、纱网等垫层载体材料上均匀的涂抹粘合剂。 

2、利用特有的设备对粘贴有纱布或无纺布、纱网等垫层载体材料的砂岩表面加热，将岩层中含有的水分蒸发，使粘合剂透过纱布或无纺布、纱网等垫层载体材料自然渗透到岩层内部，使纱布或无纺布、纱网等垫层载体材料与沙岩面层紧密的粘合在一起。 

3、将纱布或无纺布、纱网等垫层载体材料连同岩层一起揭下，自然干燥或者推入烘房烘干。 

再根据需要对产品进行后续的修整加工(图19)，即为成品。 

对于另一方面： 

1、将柔韧固化砂层装饰布背面均匀涂抹粘合剂，直接黏贴在建筑物墙面，裁剪加工过程无需使用任何电动机械，安装施工也不需要使用水泥、或预埋件、或化学锚栓、或龙骨、或金属挂件等辅助材料和安装基础结构，整个加工和安装施工过程不会产生任何噪音、污水和粉尘。 

2、使用特殊设备对柔韧固化砂层装饰布接缝处加热，使其中的粘合剂软化，利用特制工具将表面抹平，则在接缝处不再有任何痕迹；在修补、拆除时通过加热的方法进行操作，可以实现无痕修复，以及拆除后的柔韧固化砂层装饰布二次或多次循环利用。 

本发明的有益效果： 

产品特质特征对比分析表 

1、本产品有效解决了所有可替代产品的缺点，比如：本产品重量轻，运输、加工、安装简单易行，这是石材和陶瓷产品无法比拟的；本产品的抗污、防渗、隔热性能，这是壁纸、涂料产品无法匹敌的；本品具有更换简便、防涂鸦的特点，这是所有替代产品望尘莫及的。 

2、本产品的环保性能是其它产品无法比拟的。产品从原材料到所有辅助材料都是采用的环保材料，产成品甲醛含量为零；同时在产品加工、安装、维护及拆除过程中不会产生任何污染及后续的二次污染，这是其他任何建材难以做到的。 

3、本产品的天然色彩、纹理及机理效果，是其它产品无法取代的。本产品凭借全新的环保的生产技术，将天然形成的色彩纹理完美的保留下来，而且产品厚度仅为1～3mm，这一点是现有的其他产品根本无法做到的。 

4、附加成本低是本项目产出产品最具说服力的优势。附加成本从广义上说，除包括产品的搬运运输、前期准备(基层处理)、损耗、安装(拆除)人工、安装的辅助材料、后期养护外，还应包括环境污染成本、质量成本和时间成本等。在主要可替代本产品的产品中附加成本最高的是石材和建筑陶瓷产品，所需工序和辅料也最多，在加工和安装过程中环境污染和资源浪费层度也最大，其次是建筑陶瓷；壁纸和涂料对安装基础表面要求最高，因此在产生基层处理的附加成本同时，还要增加相应的时间成本。 

5、适用范围广，运输储存方便，安装工艺简单易行，损耗率低，其他辅助材料应用少；安装施工人力耗费少，质量易于控制；生产安装环节产生污染和废料少等等，这些都是主要可替代本产品的产品所无法比拟的。尽管市场中还有很多别的替代产品，但是本项目产出产品的本质特征和观感特征，又是他们无法取代的。 

附图说明：

图01是柔韧固化砂层装饰布的部分天然花色、纹理实物照片 

图02是柔韧固化砂层装饰布产品实物照片 

图03是柔韧固化砂层装饰布剖面结构图 

图04是柔韧固化砂层装饰布开采现场及轻型防风、防雨设施实景照片 

图05是柔韧固化砂层装饰布开采工作面剖面图 

图06是柔韧固化砂层装饰布部分开采工具实物照片 

图07是柔韧固化砂层装饰布开采面精细修整操作实景照片 

图08是柔韧固化砂层装饰布开采面精细修整后实景照片 

图09是柔韧固化砂层装饰布开采面粘贴垫层操作实景照片 

图10是柔韧固化砂层装饰布开采面加热处理示意图及加热器实物照片 

图11是柔韧固化砂层装饰布开采提取后存放实景照片 

图12是柔韧固化砂层装饰布经后期加工形成的各种不同用途的复合产品实物照片 

图13是柔韧固化砂层装饰布施工安装前的准备工作实景照片 

图14是柔韧固化砂层装饰布施工安装中粘贴过程实景照片 

图15是柔韧固化砂层装饰布施工安装中拼接过程实景照片 

图16是柔韧固化砂层装饰布施工安装中各种异型(或不平整)物体表面粘贴、拼接和无缝处理过程实景照片 

图17是柔韧固化砂层装饰布施工安装中表面处理过程实景照片 

图18是柔韧固化砂层装饰布应用在建筑外墙、室内装饰、家具、园艺和灯具饰品领域的实景和实物照片 

图19是柔韧固化砂层装饰布后续修整加工的流程图 

具体实施方式

柔韧固化砂层装饰布是由天然火山灰沉积砂岩或火山灰风化砂岩和垫层载体材料粘合而成，其主要材料的比重是砂岩约占75％，粘合剂约占25％及垫层载体材，砂岩的主要成分是硅基和石英(约占60％～75％)、云母(约占10％)和绿泥石(约占15％)等；成品厚度仅为1至3毫米，表面完整保留天然火山灰沉积砂岩或火山灰风化砂岩的色彩图案和纹理结构。 

通过上述材料构成的柔韧固化砂层装饰布不仅具有重量轻、防火阻燃、防裂耐磨的特点，同时还具有良好的柔韧性、透光性以及隔水防渗等特点；柔韧固化砂层装饰布能适应各种不同的气候、环境、物体，广泛适用于建筑外观装饰、室内空间装饰、家具装饰饰面、装饰构件、园艺、灯具饰品等领域。 

实施制造柔韧固化砂层装饰布的首要环节就是要取得和保持完整的天然火山灰沉积砂岩或火山灰风化砂岩岩层(4)的原始结构和机理，根据天然火山灰沉积砂岩或火山灰风化砂岩产出地的气候条件和地质结构选择搭建轻型工作棚(6)或采取露天方式进行开采提取作业；其次，工作面(5)修整必须平整并保持一定倾斜度(8)和一定弧度(图07)，在固定好垫层载体材料的工作面(5)上刷胶时，必须涂刷均匀，不得出现涂刷痕迹；然后，在使用加热器(11)进行烘烤时，必须保持好烘烤距离、烘烤温度和烘烤时间，避免烘烤过度出现焦黄现象；最后，将揭下的柔韧固化砂层装饰布必须送入干燥房进行强化干燥处理，裁剪加工后的产品存放、包装必须保持干燥。 

实施制造柔韧固化砂层装饰布的重要装置设备是加热器(11)：在图10中可以调节支架(17)角度来调整加热器(11)与工作面(5)的距离；加热头(12)固定在轨道(13)上可以对加热位置进行调整；挡板(18)起到防风隔热作用；所有加热头(12)的点火开关集中设置在中央控制箱(14)上，并设有紧急总停机开关，同时在每个加热头后设置温控开关(16)，燃气型加热头须设置减压阀(15)和进气阀门。 

柔韧固化砂层装饰布实施安装施工的步骤简单易行，没有对被覆盖粘贴物形态实施施工的特殊要求，可以根据设计要求任意裁剪、拼接、粘贴。实施施工首先要将被覆盖粘贴物表面和柔韧固化砂层装饰布背面的灰尘、杂物清理干净；被覆盖粘贴物表面刷胶要均匀适量，不宜过多；将柔韧固化砂层装饰布粘贴上时，必须及时充分压实，并裁切掉多余部分；被覆盖粘贴物表面粘贴完成后，可根据设计要求进行有缝或无缝处理；最后，根据设计和环境要求在柔韧固化砂层装饰布表面涂刷一层罩面材料，待表面干燥后使用毛刷清除掉灰尘等杂物。 

异型(或不平整)物体表面粘贴和无缝处理是柔韧固化砂层装饰布实施安装施工的重要方法，在图16中在粘贴前首先是根据设计要求和异型(或不平整)物体表面的实际情况进行裁切，然后再涂刷胶粘剂进行粘贴，在粘贴同时使用热风枪(或暖风机)逐步加热并同时使用特制木戳对加热区域进行揉压，直至柔韧固化砂层装饰布彻底附着在异型(或不平整)物体表面为止；无缝处理同样是使用热风枪(或暖风机)对接缝处逐步加热并同时使用特制木戳进行揉压，直至柔韧固化砂层装饰布间的缝隙消除为止；最后在涂刷完毕罩面材料后，使用柔韧固化砂层装饰布的边角余料在接缝处进行最后的揉搽处理。 

Claims (23)

1.一种利用火山灰沉积砂岩或火山灰风化砂岩，采用粘合剂加工形成的室内外建筑装饰材料柔韧固化砂层装饰布，其主要特征为表面具有砂岩的天然花纹和机理，厚度仅为1～3毫米；区别于如石材、建筑陶瓷等传统建筑装饰材料在于其既具有较强的硬度和天然花纹，又可以像墙纸等材料一样卷起；区别于如壁纸、PVC等装饰材料在于其既具有良好的柔韧性，但不含甲醛、苯等有害物质，并且还具有良好的防火阻燃、防水、防裂、抗腐蚀、耐磨、导热和透光性能；其成分重量比为：砂岩为75～85％，粘合剂为15～25％，并以纱布、或无纺布、或纱网等材料作为垫层载体。

2.根据权利要求1所述的火山灰沉积砂岩或火山灰风化砂岩是指由占70％左右的碎屑和30％左右的基质构成的砂岩，其主要成分是硅质和石英60～75％，云母10％，绿泥石15％。

3.根据权利要求1所述的粘合剂的基质是指丙烯酸盐-聚硅氧烷-硅烷的特殊化公式，不含甲醛、苯等有害物质，外表为白色乳液，有特殊气味，使用时可根据实际需要，使用普通洁净的水进行稀释，该粘合剂也可做为柔韧固化砂层装饰布表面的罩面材料，其功能特点是使柔韧固化砂层装饰布表面具有防水、防渗、防潮、防尘、防污、防裂等性能。

4.根据权利要求1所述的柔韧固化砂层装饰布，其结构特征为：柔韧固化砂层装饰布是由权利要求2所述的火山灰沉积砂岩或火山灰风化砂岩层、权利要求3所述粘接剂层、纱布等材料的垫层载体材料层依次叠加粘合构成(图03)，成品厚度约为1至3毫米。

5.根据权利要求1所述的表面具有砂岩的天然花纹和机理是指，柔韧固化砂层装饰布的花纹和机理都是天然形成，完整的保持了火山灰沉积砂岩、火山灰风化砂岩的原始风貌、层次、花色和机理(图01)，非人为加工制造，并具有表面硬度高、耐磨、防静电性能好等特点。

6.根据权利要求1所述的柔韧固化砂层装饰布的特征还包括：柔韧固化砂层装饰布成品每平方米重量约为5000千克，具有一定的柔韧性和透光性，易卷曲、易裁剪(图02)。

7.一种开采加工如权利要求1所述的柔韧固化砂层装饰布的方法，其主要特征在于下列工艺步骤：

A.表层清理：将天然火山灰沉积砂岩或火山灰风化砂岩表面如植被、表土或不合适的砂岩层等杂物去除剥离，去除剥离作业无需使用重型机械或大型设备；

B.工作面修建(图4、图5)：工作面(5)立面垂直高度一般不超过1.5米，立面垂直倾斜度(8)保持在5～7度之间，作业面一侧修整一条不低于1.6米宽的便道(7)，并在整个作业区搭建木质或轻纲结构的轻型防风、防雨设施(6)；

C.精细修整(图07)：使用特制工具(9b)将工作面按照一定倾斜角度和弧度进行修整，为使砂岩工作面表层保持一定的湿度，还需使用手持喷雾器对过于干燥的砂岩工作面均匀的喷洒清洁水，对过于湿润的砂岩作业面使用抽湿设备进行除湿作业或自然风干；

D.粘贴垫层(图09)：将纱布、或无纺布、纱网等垫层载体材料展开绷紧，紧贴固定在精细修整完毕的砂岩表面，然后均匀的涂抹权利要求3所述的粘合剂，粘合剂的浓度和涂抹用量是控制柔韧固化砂层装饰布成品厚度的因素之一；

E.加热处理(图10)：利用特制的设备对粘贴有纱布等垫层载体材料的砂岩作业面进行加热，将岩层中含有的水分蒸发，使粘合剂透过纱布等垫层载体材料自然渗透到岩层内部，使纱布等垫层载体材料与沙岩作业面面层紧密的粘合在一起，加热温度和时间是控制柔韧固化砂层装饰布成品厚度的因素之一；

F.提取(图11)：刷有粘合剂的固定在砂岩表面的纱布等垫层载体材料彻底粘合固化后，连同岩层一起揭下平整放置在托架上，并存放于阴凉、干燥处进行自然风干；

G.后期加工：所述的后期加工是指将提取出来的柔韧固化砂层装饰布进行花色分类、彻底干燥、按标准成品规格或用户需求裁剪、包装等工作；同时也可按照不同设计方法进行深加工，加工成能满足不同使用需要的柔韧固化砂层装饰布复合材料。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征为：一方面是低耗节能，整个开采过程无需任何重型机械或大型设备；另一方面是环保，整个制造加工过程不会产生任何污水、废气和粉尘。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征为：后期加工以前的步骤都是在天然火山灰沉积砂岩或火山灰风化砂岩原始出产地的地层(4)上进行作业。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征为：使用特制工具(9a)将工作面(5)修理平整(图07)，并使工作面(5)保持在5～7度的垂直倾斜度(8)；然后使用特制工具(9b)将工作面(5)按一定弧度(图08)进行修整。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征为：使用大头钉(10)将展开拉紧好的纱布、或无纺布、或纱网等垫层载体材料紧贴、固定在精细修整好的砂岩层工作面(5)表面(图11)。

12.根据权利要求7所述的方法，其特征为：粘合剂在涂刷前需要进行稀释调配，稀释剂为洁净的清水，稀释比例根据设计厚度而定；粘合剂可采用涂刷、或滚涂等方法，粘合剂涂层一定要保持均匀，不得出现涂痕。

13.根据权利要求7所述的方法，其特征为：加热器(11)分为燃气加热器和电力加热器两种，放置于固定好的纱布、或无纺布、或纱网等垫层载体材料并涂刷完粘合剂的工作面前方，必须使加热器与工作面保持一定距离(图10)，确保工作面均匀受热；同时，根据工作面的实际环境温度、砂岩层表面湿度，按照设计需要的厚，控制加热器释放温度和加热时间。

14.根据权利要求7所述的方法，其特征为：在提取柔韧固化砂层装饰布前确保纱布、或无纺布、或纱网等垫层载体材料面层胶粘剂彻底凝固，提取时必须均匀缓慢的揭下，平整放置于托架上，并保持阴凉、通风、干燥。

15.根据权利要求7所述的方法，其特征为：在按标准成品规格或用户需求裁剪、包装前必须进行彻底干燥处理，将自然风干的柔韧固化砂层装饰布按花色分类后送入特制的干燥房或干燥箱内进行彻底干燥。

16.根据权利要求7所述的方法，其特征为：可按照权利要求17所述的方法，使用不同胶粘剂将柔韧固化砂层装饰布直接粘贴在各类木质板材、人造板材、非金属板材、金属板材、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板材(即有机玻璃、压克力)、PVC材料、玻璃板材、纤维强化塑料(即玻璃钢)等其他材料表面上，加工成能满足不同使用需要的柔韧固化砂层装饰布复合材料。

17.一种安装加工如权利要求1所述的柔韧固化砂层装饰布的施工方法，其具有操作简便、低耗，利用率高，施工全过程节能、环保，实用性强等特征，其具体方法于下列工艺步骤：

A.清理：取出从包装中柔韧固化砂层装饰布，使用毛刷和小铲刀将被粘贴覆盖物表面和柔韧固化砂层装饰布背部清扫干净；

B.裁剪：按照设计要求和被粘贴物表面尺寸，使用裁纸刀或剪刀对柔韧固化砂层装饰布进行裁剪，如果柔韧固化砂层装饰布尺寸适合，也无需裁剪；

C.粘贴：按照设计要求和被粘贴物的需要，使用不同类型的粘接剂，在被粘贴物表面或柔韧固化砂层装饰布背部均匀涂刷，粘接后均匀压实、压紧；

D.罩面：按照设计要求和功能需要，使用不同类型的罩面剂，在柔韧固化砂层装饰布表面均匀滚涂；

E.接缝处理：可按照设计要求，使用手持式暖风筒(或称电吹风)和特制工具，进行有缝或无缝处理。

18.根据权利要求17所述的方法，其操作简便、低耗的特征为：柔韧固化砂层装饰布在裁剪、加工过程中使用的工具简单易用，无需使用任何电动机械设备和其他特殊器械，具有低能耗、低损耗、高效率的特点。

19.根据权利要求17所述的方法，其节能、环保的特征为：柔韧固化砂层装饰布在安装施工过程中不需要使用水泥、或预埋件、或化学锚栓、或龙骨、或金属挂件等辅助材料和安装其他辅助结构；在加工和安装施工过程不会产生任何噪音、污水和粉尘。

20.如权利要求17所述的方法，其实用性的特征为：柔韧固化砂层装饰布可根据不同的特性要求，使用不同胶粘剂将柔韧固化砂层装饰布直接粘贴在建筑物的室内外墙面或各类木质板材、人造板材、建筑非金属材料、建筑金属材料、石材和人造石材、建筑陶瓷材料、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)板材(即有机玻璃、压克力)、PVC材料、玻璃板材、纤维强化塑料(即玻璃钢)等其他材料表面；同时也可以根据不同造型的设计要求，任意裁剪、弯曲、拼接、随物体形状进行粘贴塑造。

21.根据权利要求17所述的方法，其罩面的特征为：在粘贴好的柔韧固化砂层装饰布表面覆盖权利要求3所述的粘合剂或其他类似丙烯酸盐-聚硅氧烷-硅烷的特殊罩面剂材料，其功能特点是使柔韧固化砂层装饰布具有更强的防水、防渗、防潮、防尘、防污、防裂、防静电等性能。

22.如权利要求17所述的方法，其无缝处理的特征为：柔韧固化砂层装饰布粘合在建筑物的室内外墙面或其他材料表面上后，使用手持式暖风筒(或称电吹风)对柔韧固化砂层装饰布接缝处加热，使其中的粘合剂软化，利用特制工具和柔韧固化砂层装饰布的边角料或废料进行无缝处理，经过处理之后，柔韧固化砂层装饰布之间的接缝处不再有任何痕迹。

23.根据权利要求17所述的方法，其利用率高的特征为：柔韧固化砂层装饰布在使用和裁剪过程中的边角料、余料(无论大小)都可依照权利要求22所述的方法进行拼接再利用；另外，即便是粘贴安装完毕的柔韧固化砂层装饰布，也可通过高温处理的方法进行保护性拆卸，拆下的柔韧固化砂层装饰布可循环再利用。

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