CN102666045B - 人造石的制备方法及制备装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及人造石的制备方法及制备装置，更具体地说，其特征在于，包括如下步骤：(a)在人造石原料中混合具有不同粒径的2种以上碎片的步骤；(b)将混合有碎片的人造石原料投入到模具的步骤；(c)使用振动装置第一次施加振动，使原料均匀地分散在模具内的步骤；(d)为了去除原料的气泡而施加真空的步骤；以及(e)使用振动装置第二次施加振动，使人造石成型的步骤。根据本发明的人造石的制备方法及制备装置，通过最大限度地提高露出到人造石表面的碎片的出现率来实现更自然的人造石外观设计，并能提高耐磨性及耐污染性。

Description

人造石的制备方法及制备装置
技术领域
本发明涉及人造石的制备方法及制备装置，更具体地，涉及通过最大限度地提高露出到人造石表面的碎片的出现率来实现更自然的人造石外观设计，并能提高耐磨性及耐污染性的人造石的制备方法及制备装置。
背景技术
一般而言，使用为建筑用外置材料或内置材料的人造石，在水泥基中混合各种天然石碎片后，通过挤压工序或简单的振动工序来制备而得。
但是，通过如上所述的方法制备而成的人造石，由于未能充分去除内部的气泡，因此有着成品物性(强度)脆弱的技术性局限。
发明内容
技术问题
本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，本发明的目的在于，提供一种人造石的制备方法及制备装置，在人造石原料中以规定比率混合具有各种颜色及大小的两种以上碎片后，将上述混合原料投入到模具，并施加振动，以使碎片向下沉降，由此通过最大限度地提高露出到人造石表面的碎片的出现率来实现更自然的人造石外观设计，并能提高耐磨性及耐污染性。
解决问题的手段
为了实现本发明的上述目的，根据本发明的一方案，提供一种人造石的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)在人造石原料中混合具有不同粒径的2种以上碎片的步骤；(b)将混合有碎片的人造石原料投入到模具的步骤；(c)在常压下，使用振动装置，以1800rpm至7000rpm的振动频率，第一次施加振动10秒钟至1分钟，使原料均匀地分散在模具内的步骤；(d)为了去除原料的气泡，在30mmHg以上的真空条件下，施加真空10秒钟至30秒钟的步骤；以及(e)在常压下，使用振动装置，以1800rpm至7000rpm的振动频率，第二次施加振动30秒钟至5分钟，使人造石成型的步骤。
根据本发明的另一方案，提供一种人造石的制备装置，其特征在于，包括：第一次振动发生单元，其包括原料计量装置、模具及振动发生装置，上述原料计量装置用于将混合的人造石的原料以规定量进行计量来投入，上述模具用于投入上述计量的原料，上述振动发生装置用于在常压下，以1800rpm至7000rpm的振动频率，向上述模具施加振动10秒钟至1分钟；真空发生单元，其包括腔室及真空发生装置，上述腔室用于收容从上述振动发生单元移送的模具，上述真空发生装置用于向上述腔室内的空间施加30mmHg以上的真空10秒钟至30秒钟；以及第二次振动发生单元，其包括用于在常压下，以1800rpm至7000rpm的振动频率，向从上述真空发生单元移送的模具施加振动30秒钟至5分钟的振动发生装置。
发明的效果
如上所述，根据本发明的人造石的制备方法及制备装置，在人造石原料中以规定比率混合具有各种颜色及大小的两种以上碎片后，将上述混合原料投入到模具，并施加振动，以使碎片向下沉降，由此通过最大限度地提高露出到人造石表面的碎片的出现率来实现更自然的人造石外观设计，并能提高耐磨性及耐污染性。
附图说明
图1是表示根据本发明一实施例的人造石的制备方法的工序图。
图2是表示根据本发明一实施例的人造石的制备装置的概念图。
具体实施方式
下面，参照附图对根据本发明一实施例的人造石的制备方法及制备装置进行详细说明。附图示出本发明的例示形态，只是为了更详细地对本发明进行说明而提供的，本发明的技术范围并不限定于此。
而且，本发明中使用的术语人造石能够使用为建筑用内置材料或外置材料，并均包括水泥类人造石或树脂类人造石。
图1表示根据本发明一实施例的人造石的制备方法的工序图。
根据本发明一实施例的人造石的制备方法包括如下步骤：(a)在人造石原料中混合具有不同粒径的2种以上碎片的步骤；(b)将混合有碎片的人造石原料投入到模具的步骤；以及(c)在常压下，使用振动装置，以1800rpm至7000rpm的振动频率，第一次施加振动10秒钟至1分钟，使原料均匀地分散在模具内的步骤。
并且，人造石的制备方法还包括如下步骤：(d)为了去除原料的气泡，在30mmHg以上的真空条件下，施加真空10秒钟至30秒钟的步骤；以及(e)在常压下，使用振动装置，以1800rpm至7000rpm的振动频率，第二次施加振动30秒钟至5分钟，使人造石成型的步骤。
下面，具体说明各步骤。
根据本发明一实施例的人造石的原料可以是树脂或水泥浆。
在这里，上述树脂能够不受限制地使用在常规的人造石制备中，例如，上述树脂可以是选自由丙烯酸类树脂、不饱和聚酯类树脂、环氧类树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯及苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物组成的组中的一种以上。
另一方面，上述人造石的原料可以是水泥浆，这种水泥浆，对于100重量份的水泥包含25至35重量份的水。
如果包含小于上述数值的重量份的水，则存在操作性及流动性下降的问题，如果包含超过上述数值的重量份的水，则存在最终水泥制品的机械性能下降的问题。
另一方面，在步骤(a)中，还包括如下步骤：对于100重量份的人造石原料，混合125至200重量份的粒径为3mm至9mm的碎片，并混合50至80重量份的粒径为1mm至3mm的碎片。
与这种人造石原料混合的碎片可以是具有各种粒径的2种以上碎片，也可以是选自由树脂碎片、玻璃碎片、彩色玻璃碎片、天然石碎片及对粉碎的天然石进行着色来制备的着色天然石碎片组成的组中的一种以上，上述树脂碎片是选自由丙烯酸类树脂、不饱和聚酯类树脂、环氧类树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯及苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物组成的组中的一种以上。
作为一实施方式，在将水泥浆用作人造石的原料的情况下，对于100重量份的水泥，包含170至250重量份的3至9mm程度的天然石碎片、50至100重量份的1至3mm程度的天然石碎片、30至100重量份的天然石粉、25至35重量份的水及1至3重量份的增塑剂，还能够包含本发明所属技术领域中公知的常用的添加剂。
之后，将混合有碎片的原料投入到模具，并使用振动装置来施加第一次振动10秒种至1分钟，使原料均匀地分散在模具内。若振动时间小于上述时间，则难以实现均匀的分散，若振动时间超过上述时间，则导致混合的原料过度捣碎，由此难以有效地去除气泡。
通过上述第一次振动工序，使模具内混合的人造石的原料以规定厚度展开，这种振动是优选以1800rpm至7000rpm的振动频率施加的，若小于上述振动频率，则难以将混合原料在模具内以规定厚度均匀地展开，若大于上述振动频率，则存在施加振动的工序中原料脱离模具等问题。
之后，上述模具收容于一般的真空腔室内，为了去除原料的气泡，经过在30mmHg以上的真空条件下施加真空10秒种至30秒钟的步骤。
之后，使用振动装置第二次施加振动30秒种至5分钟，使人造石成型，由于在第二次施加振动的过程中，比重大的碎片沉降至模具下部，因此能够提高露出到人造石表面的碎片量，进而根据本实施例制备而成的人造石具有美丽的外观设计。
而且，由于根据本发明一实施例的人造石的制备方法，通过2次振动工序能够填充在真空过程中随着气泡从原料表面排出而形成的孔，因此使人造石具有致密的组织及优秀的机械强度。
最后，成型的人造石经过通常的固化及脱模后，对表面进行研磨加工，通过裁剪、检查、包装制备成最终产品。
下面，参照附图对能在如上所述的人造石的制备方法中使用的人造石的制备装置进行具体说明。
图2是表示根据本发明一实施例的人造石的制备装置的概念图，人造石的制备装置1包括第一次振动发生单元10、真空发生单元20及第二次振动发生单元30，各单元之间由能够向模具的下一个单元传输的常用的移送机构(例如，传送带)来连接。
至于上述模具13、23及33，为了方便区分向各单元之间移送，并进行配置的情况，故此，采用不同的附图标记。
第一次振动发生单元10包括：原料计量装置14，其能够以规定量进行计量来投入混合的人造石的原料S；模具13，其用于投入上述计量的原料；以及振动发生装置11，其在常压下，以1800rpm至7000rpm的振动频率，向上述模具施加振动10秒种至1分钟。
上述模具11在进行振动工序时能够受到框架12等的支撑，框架12能够通过弹性部件15与设置框架12的底面连接，以便在进行振动工序时维持弹性。
通过使用这种第一次振动发生单元10来执行上述的制备方法中的步骤(a)至步骤(c)。
真空发生单元20包括：腔室21，其收容从上述第一次振动发生单元10移送的模具23；以及真空发生装置24，其向上述腔室内的空间25施加30mmHg以上的真空。
通过使用这种真空发生单元20来执行上述的制备方法中的步骤(d)。
第二次振动发生单元30包括振动发生装置31，其在常压下，以1800rpm至7000rpm的振动频率，向从上述真空发生单元20移送的模具33施加振动30秒种至5分钟。
而且，上述模具33在进行第二次振动工序时能够受到框架32等的支撑，框架32能够通过弹性部件35与设置框架32的底面连接，以便在进行振动工序时维持弹性。
如此构成的各单元构成一个设备，在各单元中执行各工序之后，只移送模具，进入到下一个单元，能够执行连续的工序，适合于大量生产。
实施例
利用天然石碎片来制备了水泥类人造石。
首先，将作为人造石的粘合剂的水泥浆投入到模具。这时，所使用的水泥浆，对于100重量份的水泥，包含约为150重量份的约为5mm程度的天然石碎片、约为100重量份的约为2mm程度的天然石碎片、约为50重量份的天然石粉、约为30重量份的水及约为2重量份的增塑剂。
将水泥浆投入到模具后，利用振动装置第一次施加振动约为15秒钟来使水泥浆以规定厚度展开在模具后，投入到真空腔室施加真空约为25秒钟来去除水泥浆内部的气泡。之后，重新利用振动装置向模具第二次施加振动约为3分钟，以使水泥浆内的天然石碎片沉降至模具下部，由此最大限度地提高碎片的出现率后，在40至50℃的温度及抗湿条件下固化12小时。
固化完毕后，从模具取出，经过通常的人造石研磨及裁剪过程，得到400mmL×400mmW×20mmT的人造石。
比较例
另一方面，比较例除了未经过真空工序以外，其他的工序都与实施例相同。
对根据实施例及比较例的人造石的弯曲强度及吸收率进行测定，其结果如下表1。
表1
  实施例   比较例
  弯曲强度(N/mm2)   13.5   11.2
  吸收率(％)   1.5   2.5
由上述表1所知，通过本发明实施例的制备方法来制备的人造石的弯曲强度得到提高，而吸收率下降。
以上说明的本发明的优选实施例是以例示的目的而提出的，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，应当理解在本发明的思想与范围内，能够进行各种修改、变更、追加，这些修改、变更及追加，应视为均属于所附的权利要求书范围。

Claims (12)

1.一种人造石的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)在人造石原料中混合具有不同粒径的2种以上碎片的步骤；
(b)将混合有碎片的人造石原料投入到模具的步骤；
(c)在常压下使用振动装置第一次施加振动，使原料均匀地分散在模具内的步骤；
(d)为了去除原料的气泡而施加真空的步骤；以及
(e)在常压下使用振动装置第二次施加振动，使人造石成型的步骤，
上述原料是树脂或水泥浆，
且在步骤(a)中，还包含如下步骤：对于100重量份的人造石原料，混合125至200重量份的粒径为3mm至9mm的碎片，并混合50至80重量份的粒径为1mm至3mm的碎片。
2.根据权利要求1所述的人造石的制备方法，其特征在于，上述树脂是选自由丙烯酸类树脂、不饱和聚酯类树脂、环氧类树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯及苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物组成的组中的一种以上。
3.根据权利要求1所述的人造石的制备方法，其特征在于，上述水泥浆，对于100重量份的水泥包含25至35重量份的水。
4.根据权利要求1所述的人造石的制备方法，其特征在于，上述碎片是选自由树脂碎片、玻璃碎片、彩色玻璃碎片、天然石碎片及对粉碎的天然石进行着色来制备的着色天然石碎片组成的组中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的人造石的制备方法，其特征在于，在步骤(c)中，第一次振动及第二次振动是在常压下以1800rpm至7000rpm的振动频率施加的。
6.根据权利要求1所述的人造石的制备方法，其特征在于，在步骤(d)中，真空是在30mmHg以上的真空条件下施加的。
7.一种人造石的制备装置，其特征在于，包括：
第一次振动发生单元，其包括原料计量装置、模具及振动发生装置，上述原料计量装置用于将混合的人造石的原料以规定量进行计量来投入，上述模具用于投入上述计量的原料，上述振动发生装置用于向上述模具第一次施加振动；
真空发生单元，其包括腔室及真空发生装置，上述腔室用于收容从上述振动发生单元移送的模具，上述真空发生装置用于向上述腔室内的空间施加真空；以及
第二次振动发生单元，其包括向从上述真空发生单元移送的模具第二次施加振动的振动发生装置。
8.根据权利要求7所述的人造石的制备装置，其特征在于，在步骤(c)中，第一次振动及第二次振动是在常压下以1800rpm至7000rpm的振动频率施加的。
9.根据权利要求7所述的人造石的制备装置，其特征在于，在步骤(d)中，真空是在30mmHg以上的真空条件下施加的。
10.根据权利要求7所述的人造石的制备装置，其特征在于，上述原料是树脂或水泥浆。
11.根据权利要求10所述的人造石的制备装置，其特征在于，上述树脂是选自由丙烯酸类树脂、不饱和聚酯类树脂、环氧类树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯及苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物组成的组中的一种以上。
12.根据权利要求10所述的人造石的制备装置，其特征在于，上述水泥浆，对于100重量份的水泥包含25至35重量份的水。
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