CN103434217B - 环保型纳米复合晶岗石及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种环保型纳米复合晶岗石及其生产方法，纳米复合晶岗石包括基板层、晶岗石板、镂空图案层、塑胶型液晶膜、透明玻璃板、增强花板、金属边框，其生产步骤如下：使用冲压设备及模具制备增加花板，将增强花板与金属边框铆接成一体，在增强花板与金属边框上复合基板层；基板层的上面复合晶岗石板；在覆膜基片的中心雕刻出镂空图案，通过光刻技术在镂空图案的周围区域形成一层掩膜；通过磁控溅射镀膜机在覆膜基片上生成装饰薄膜；去除掩膜，得到镂空图案层；在晶岗石板上面复合镂空图案层；将塑胶型液晶膜通过热固化透明胶片与镂空图案层胶合在一起；将透明玻璃板通过热固化透明胶片与塑胶型液晶膜胶合在一起。本发明装饰性强、强度高。

Description

环保型纳米复合晶岗石及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种环保型纳米复合晶岗石及其生产方法，该纳米复合晶岗石包括基板层、晶岗石板、镂空图案层、塑胶型液晶膜、透明玻璃板、增强花板、金属边框，可用于墙壁、天花板、地板等家居装饰。

背景技术

中国专利CN1307959A公开了一种人造石板材的制造方法，该人造石板材采用双层结构。上层为树脂与透明玻璃粒或透明石英细粒的混合物，下层为色料、石料与树脂的混合物。由于光线的反射及折射原理，使该产品具有高光泽度、透明感和深邃感，大理石或花岗石的色调感非常明显，感到异常华丽。该发明充分利用天然石材工业的下脚料或者其他工业的下脚料进行生产。由于它的面层是由多种材料与树脂混合而成，因此它的强度与硬度较低，且易变形，产品的花纹细小、呆板，色彩少有变化，装饰效果欠佳。因此，需要提出一种环保型纳米复合晶岗石及其生产方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保型纳米复合晶岗石，该复合晶岗石有一个基板层，基板层上复合晶岗石板，基板层内设置增强花板，晶岗石板上复合镂空图案层，镂空图案层上设置塑胶型液晶膜，塑胶型液晶膜上设置透明玻璃板，增强花板与金属边框连接；本发明的复合晶岗石具有很强的装饰性、不易变形、强度高等特点，既安全又环保。

本发明的目的是由下述技术方案实现的：一种环保型纳米复合晶岗石，有一个基板层，所述基板层上复合有晶岗石板，所述晶岗石板上复合有镂空图案层，所述镂空图案层上设置塑胶型液晶膜，所述塑胶型液晶膜上设置透明玻璃板，在所述透明玻璃板与所述塑胶型液晶膜之间复合有热固化透明胶层；所述基板层内设置增强花板，所述增强花板上均布多个结合孔和多个凸钉，所述晶岗石板周缘处设置金属边框，所述增强花板与所述金属边框连接；所述镂空图案层有一个覆膜基片，所述覆膜基片中心设置镂空图案，所述镂空图案的表面覆有装饰薄膜；所述塑胶型液晶膜包括一个液晶-塑胶芯层和两个透明导电膜，所述透明导电膜上设有条形电极，所述条形电极通过导线与一个控制器电连接；所述装饰薄膜为包含钛氮团簇的溅射沉积层。

本发明的另一个目的在于提供一种环保型纳米复合晶岗石的生产方法，该方法制备流程短，无环境污染，操作简单，成本低。

本发明的另一个目的是由下述技术方案实现的：一种环保型纳米复合晶岗石的生产方法，所述纳米复合晶岗石包括基板层、晶岗石板、镂空图案层、塑胶型液晶膜、透明玻璃板、增强花板、金属边框，所述镂空图案层包括一个覆膜基片，其生产步骤如下：

A、使用冲压设备及模具制备所述增加花板，所述增强花板为0.2～0.4毫米厚的不锈钢板；

B、将所述增强花板与所述金属边框铆接或焊接成一体，所述金属边框为铜板材；

C、在所述增强花板与所述金属边框上复合所述基板层；

D、在所述基板层的上面复合所述晶岗石板；

E、使用激光雕刻机在所述覆膜基片的中心雕刻出镂空图案，通过光刻技术在镂空图案的周围区域形成一层掩膜；

F、将所述覆膜基片安装到磁控溅射镀膜机的镀膜室内，该镀膜室内的真空度设置为0.005Pa～0.006Pa，该磁控溅射镀膜机包括一个钛靶；

G、向所述的镀膜室输入氩气，使溅射反应气氛稳定在0.2Pa～0.32Pa，接通钛靶电源，向所述的镀膜室输入氮气，使所述覆膜基片表面上的溅射沉积物生成一稳定的氮化物；

H、启动烘烤装置，烘烤装置内的真空度设置为0.006Pa～0.0065Pa，烘烤温度设置为375℃～415℃，对覆膜基体上的溅射沉积物烘烤处理2～3小时，生成装饰薄膜，所述装饰薄膜为包含钛氮团簇的溅射沉积层；

I、去除所述镂空图案周围区域的掩膜，得到所述镂空图案层；

J、在所述晶岗石板上面复合所述镂空图案层；

K、将所述塑胶型液晶膜通过热固化透明胶片与所述镂空图案层胶合在一起；

L、将所述透明玻璃板通过热固化透明胶片与所述塑胶型液晶膜胶合在一起。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的晶岗石板具有玛瑙石材效果，晶莹剔透，装饰性强。

2、由于本发明在基板层内设置有增强花板，产品不易变形，晶岗石板面平整度高。

3、由于本发明不含放射性物质，使用起来既安全又环保。

4、本发明中的镂空图案层增添了文化气息，在晶岗石板的花纹的映衬下具有更强的装饰效果。

5、本发明中的塑胶型液晶膜利用入射光线散射和透射的原理，实现透明状态与磨砂状态之间的灵活转换，使装饰性更具动态效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中增强花板的结构示意图；

图3是本发明中晶岗石板的示意图；

图4是本发明中镂空图案层的示意图；

图5是本发明中塑胶型液晶膜的示意图。

具体实施方式

实施例一：

参见图1至图5(图1是产品剖面图，图2是增强花板平面图)，本发明的环保型纳米复合晶岗石，有一个基板层1，所述基板层上复合有晶岗石板2，所述晶岗石板上复合有镂空图案层3，所述镂空图案层上设置塑胶型液晶膜4，所述塑胶型液晶膜上设置透明玻璃板5，在所述透明玻璃板与所述塑胶型液晶膜之间复合有热固化透明胶层；所述基板层内设置增强花板6，所述增强花板上均布多个结合孔7和多个凸钉8，所述晶岗石板周缘处设置金属边框9，所述增强花板与所述金属边框连接；所述镂空图案层有一个覆膜基片10，所述覆膜基片中心设置镂空图案11，所述镂空图案的表面覆有装饰薄膜；所述塑胶型液晶膜包括一个液晶-塑胶芯层12和两个透明导电膜13，所述透明导电膜上设有条形电极14，所述条形电极通过导线15与一个控制器电连接；所述装饰薄膜为包含钛氮团簇的溅射沉积层。

在本实施例中，所述基板层1是纤维布或者无纺布与不饱和树脂复合层，所述晶岗石板2由石英砂与树脂混合固化而成；所述晶岗石板包括下述原料，所述原料的重量百分比是：

其余是填料，填料可以采用400目的细石粉；

所述石英粗砂是40目颗粒，所述石英细砂是80目颗粒，所述玻璃微粒采用100目颗粒，所述二氧化硅、氧化铝、二氧化钛采用纳米级的原料。其中，所述树脂的配比包括固化剂采用常规产品与技术，在此不作详细描述。

在本实施例中，所述基板层是水泥与膨胀珍珠岩复合层。所述基板层的厚度可以在2～5毫米的范围内进行选择，优选的厚度是4毫米。晶岗石板的厚度可以在0.5～2毫米的范围内进行选择，优选的厚度是1毫米。参见图2，在本实施例中，增强花板6由金属加工而成，增强花板的设置可以提高复合晶岗石的强度和抗变形能力，增强花板的凸钉8可以是一次性冲压形成，可以在增强花板的两个面上都形成凸钉，结合孔7的直径可以在5～10毫米范围内选择；制作基板层时，纤维布或者无纺布套穿在增强花板的凸钉上，树脂灌注在结合孔中，将增强花板与纤维材料、树脂材料结合成一个整体，使得成型后的基板层具有金属板热膨胀系数，并且弹性增强，抗拉伸性能增强。

参见图4，在本实施例中，所述镂空图案层3有一个覆膜基片10，在覆膜基片的中心设有镂空图案11，所述镂空图案的表面镀覆有装饰薄膜；所述覆膜基片采用树脂、陶瓷等透明材料加工而成，镂空图案可以借鉴剪纸、书法、雕刻等艺术形式制作成型。镂空图案层的厚度是1毫米。所述装饰薄膜为包含钛氮团簇的溅射沉积层，所述装饰薄膜的厚度为50～70纳米。在本实施例中，装饰薄膜的厚度可以在50～70纳米的范围内进行选择，优选的厚度是65纳米。

在本实施例中，所述金属边框9是一个整体性的矩形框，采用0.5～1毫米厚度的不锈钢板或铜板材料，设置(埋设)在基板层和晶岗石板之间，并且与增强花板6通过焊接或者铆接在一起，可以有效的防止复合晶岗石的边角变形、破碎，并可以提高其装饰性。

参见图5，在本实施例中，所述塑胶型液晶膜4包括一个液晶-塑胶芯层12和两个(片)对称设置的透明导电膜13，每片透明导电膜上都设有可产生均匀电场的条形电极14，所述条形电极通过导线15与一个控制器(图中未显示)电连接。

在本实施例中，当对塑胶型液晶膜施加电压时，入射透明玻璃板的可见光被透射，玻璃呈透明状态；当去除施加的电压时，入射透明玻璃板的可见光被散射，玻璃呈雾状不透明状态，相当于磨砂玻璃效果。

在本实施例中，塑胶型液晶膜可以采用现有技术，其中的液晶-塑胶芯层是在特定工艺条件下产生的，液晶-塑胶芯层包括一个透明的合成树脂基体，使液晶材料微滴分散于合成树脂基体中，液晶材料在液晶-塑胶芯层中至少占50％(以重量计)，合成树脂环绕在液晶微滴周围类细胞结构；合成树脂基体的折射指数与液晶材料的寻常光折射指数相匹配。通常，合成树脂基体属于高分子聚合物，是各向同性的物质，其折射指数为n_p，与玻璃的折射指数近似；液晶微滴内液晶的寻常光折射指数为n_。，非寻常光折射指数为n_e。

在本实施例中，塑胶型液晶膜的厚度是0.35毫米，可以采用德国E-Merk的液晶E-7，美国Dow化学公司的塑胶，透明导电膜采用湖南三才产ITO-PET导电膜，是单面镀有ITO(氧化铟锡)导电层的柔性聚脂薄膜；透明玻璃板是6毫米厚的皮尔金顿浮法玻璃，热固化透明胶层选用南京金永发产的0.4毫米EN胶片。条形电极使用导电银浆表面贴铜箔制作，条形电极设置在透明导电膜的边部，塑胶型液晶膜中的两个透明导电膜各设置一个条形电极；更详细的技术内容可以参见中国专利200820118099.5公开的技术内容。

在本实施例中，所述控制器是普通开关、点动开关、光控开关、声控开关、温控开关、红外开关、遥控开关、调压开关中的一种；在本实施例中，施加的电压在9V～220V之间，其电压波形为交流正弦波或矩形波。

在本实施例中，采用热固化的方式，把热固化透明胶片夹在玻璃和塑胶型液晶膜之间，热固化透明胶片在100～150℃熔化，冷却后把玻璃和塑胶型液晶膜胶合在一起构成热固化透明胶层，增加了玻璃厚度，而且增加了抵抗冲击的能力，当受到冲击时，破碎的玻璃粘在胶片上不飞溅，可以达到国家安全玻璃的标准(GB15763.3-2009)。

本实施中所用的热固化透明胶层可以是PVB(聚乙烯醇缩丁醛)、EVA(乙烯-聚醋酸乙烯)、EN(改性EVA)、环氧树脂中的一种，都可以制成胶片的形式。

在本实施例中，所述透明玻璃板可以是浮法玻璃板、钢化玻璃板、有色玻璃板中的一种。本实施例的复合晶岗石的生产可以采用实施例三公开的技术内容。

本发明的复合晶岗石具有外表美观、装饰性强、安全环保等特点，可用于墙壁、天花板、地板、家具的装饰。

实施例二：

本实施例是在实施例一的基础上进行的改进，本实施例中与实施例一相同的部分，请参照实施例一中公开的内容进行理解，此处不作重复描述；实施例一中公开的内容也应当作为本实施例公开的内容。

在本实施例中，所述透明玻璃板为铯钾防火玻璃板，所述铯钾防火玻璃板内侧面上埋设温度信号传感器，所述温度信号传感器与所述控制器电连接。

铯钾防火玻璃，是通过特殊化学处理在高温状态下进行二十多小时离子交换，替换了玻璃表面的金属钠，形成低膨胀硅酸盐玻璃，具备高效的抗热性能，同时通过物理处理后，玻璃表面形成高强的压应力，大大提高了抗冲击强度，当玻璃破碎时呈现微小颗粒状态，减少对人体造成伤害，单片铯钾防火玻璃的强度是普通玻璃的6～12倍，是钢化玻璃的1.5～3倍。铯钾防火玻璃对它的工作环境温度要求不高，但有能力抵得住热浪冲击和温度的快速变化，同时单片铯钾防火玻璃可以承受从300℃到冷水里的淬火处理，单片铯钾防火玻璃的热传导率为：1.13W/M℃，单片铯钾防火玻璃的热膨胀率为：3×10-6/℃，单片铯钾防火玻璃在紫外线及火焰作用下依然保持通透功能，无任何变化。

在本实施例中，可以在铯钾防火玻璃板的内侧表面加工一个凹槽，然后将微型温度传感器粘接固定在凹槽内，通过信号线与控制器电连接。控制器还可以是带有微电脑电路的控制器。当环境温度超过80℃时，控制器将自动切断电源开关，防止更大的危险事故发生。

实施例三：

本发明的环保型纳米复合晶岗石的生产方法，所述纳米复合晶岗石包括基板层、晶岗石板、镂空图案层、塑胶型液晶膜、透明玻璃板、增强花板、金属边框，所述镂空图案层包括一个覆膜基片，其生产步骤如下：

A、使用冲压设备及模具制备所述增加花板，所述增强花板为0.2～0.4毫米厚的不锈钢板，也可以彩普通彩钢板；

B、将所述增强花板与所述金属边框铆接或焊接成一体，所述金属边框为铜板材料；

C、在所述增强花板与所述金属边框上复合所述基板层，复合基板层的工艺采用现有技术和模具，不作详细描述；

D、在所述基板层的上面复合所述晶岗石板，晶岗石板的复合工艺采用现有技术和模具，不作详细描述；

E、使用激光雕刻机在所述覆膜基片的中心雕刻出镂空图案，通过光刻技术在镂空图案的周围区域形成一层掩膜；所述的激光雕刻机使用VDIAO品牌的UD9060型激光雕刻机，所述光刻技术可以采用现有技术，不作详细描述；

F、将所述覆膜基片安装到磁控溅射镀膜机的镀膜室内，该镀膜室内的真空度设置为0.0055Pa，该磁控溅射镀膜机包括一个钛靶；真空度也可以表示为0.0055帕，真空度还可以在0.005Pa～0.006Pa范围内根据实际需要灵活选择；本实施例中使用的磁控溅射镀膜机是沈阳生产的850型磁控溅射镀膜机，应用这种设备时所使用的氮气稳定量是200SCCM(SCCM-标准状态下每分钟流入的气体毫升数)；

G、向所述的镀膜室输入氩气，使溅射反应气氛稳定在0.25Pa，接通钛靶电源，向所述的镀膜室输入氮气，使所述覆膜基片表面上的溅射沉积物生成一稳定的氮化物；溅镀电流为45安培，溅射反应时间不低于10分钟，并且逐渐增加氮气的输入量，逐渐减少填充因子的量；溅射反应气氛还可以在0.2Pa～0.32Pa范围内根据实际需要灵活选择；

H、启动烘烤装置，按每分钟10℃～15℃的升温速率升温，烘烤装置内的真空度设置为0.006Pa，还可以在0.006Pa～0.0065Pa范围内根据实际需要进行选择，烘烤温度设置为400℃，也可以在375℃～415℃范围内根据实际需要进行选择，对覆膜基体上的溅射沉积物烘烤处理2～3小时，最佳时间是2.5小时，经过烘烤处理最终生成装饰薄膜，所述装饰薄膜为包含钛氮团簇的溅射沉积层；本实施例的烘烤装置属于常规的设备，可以是安装在磁控溅射镀膜机系统中的一个烘烤工序段，也可以是一个与磁控溅射镀膜机系统相对独立的设备，在此不详细描述；

I、去除所述镂空图案周围区域的掩膜，得到所述镂空图案层；至此，镂空图案层表面能够具有两种或两种以上的颜色；去除掩膜可以采用常规的溶解液或枧水及超声波；

J、在所述晶岗石板上面复合所述镂空图案层；镂空图案层的复合工艺采用现有技术和模具，不作详细描述；

K、将所述塑胶型液晶膜通过热固化透明胶片与所述镂空图案层胶合在一起；把热固化透明胶片夹在镂空图案层和塑胶型液晶膜之间，热固化透明胶片在100～150℃熔化，冷却后把镂空图案层和塑胶型液晶膜胶合在一起；

L、将所述透明玻璃板通过热固化透明胶片与所述塑胶型液晶膜胶合在一起；把热固化透明胶片夹在透明玻璃板和塑胶型液晶膜之间，热固化透明胶片在100～150℃熔化，冷却后把透明玻璃板和塑胶型液晶膜胶合在一起。

Claims (4)

1.一种环保型纳米复合晶岗石，有一个基板层，其特征在于：所述基板层上复合有晶岗石板，所述晶岗石板上复合有镂空图案层，所述镂空图案层上设置塑胶型液晶膜，所述塑胶型液晶膜上设置透明玻璃板，在所述透明玻璃板与所述塑胶型液晶膜之间复合有热固化透明胶层；所述基板层内设置增强花板，所述增强花板上均布多个结合孔和多个凸钉，所述晶岗石板周缘处设置金属边框，所述增强花板与所述金属边框连接；所述镂空图案层有一个覆膜基片，所述覆膜基片中心设置镂空图案，所述镂空图案的表面覆有装饰薄膜；所述塑胶型液晶膜包括一个液晶-塑胶芯层和两个透明导电膜，所述透明导电膜上设有条形电极，所述条形电极通过导线与一个控制器电连接；所述装饰薄膜为包含钛氮团簇的溅射沉积层。

2.根据权利要求1所述的环保型纳米复合晶岗石，其特征在于：所述装饰薄膜的厚度为50～70纳米。

3.根据权利要求1或2所述的环保型纳米复合晶岗石，其特征在于：所述透明玻璃板为铯钾防火玻璃板，所述铯钾防火玻璃板内侧面上埋设温度信号传感器，所述温度信号传感器与所述控制器电连接。

4.一种环保型纳米复合晶岗石的生产方法，其特征在于：所述纳米复合晶岗石包括基板层、晶岗石板、镂空图案层、塑胶型液晶膜、透明玻璃板、增强花板、金属边框，所述镂空图案层包括一个覆膜基片，其生产步骤如下：

A、使用冲压设备及模具制备所述增强花板，所述增强花板为0.2～0.4毫米厚的不锈钢板；

B、将所述增强花板与所述金属边框铆接或焊接成一体，所述金属边框为铜板材；

C、在所述增强花板与所述金属边框上复合所述基板层；

D、在所述基板层的上面复合所述晶岗石板；

E、使用激光雕刻机在所述覆膜基片的中心雕刻出镂空图案，通过光刻技术在镂空图案的周围区域形成一层掩膜；

F、将所述覆膜基片安装到磁控溅射镀膜机的镀膜室内，该镀膜室内的真空度设置为0.005Pa～0.006Pa，该磁控溅射镀膜机包括一个钛靶；

G、向所述的镀膜室输入氩气，使溅射反应气氛稳定在0.2Pa～0.32Pa，接通钛靶电源，向所述的镀膜室输入氮气，使所述覆膜基片表面上的溅射沉积物生成一稳定的氮化物；

H、启动烘烤装置，烘烤装置内的真空度设置为0.006Pa～0.0065Pa，烘烤温度设置为375℃～415℃，对覆膜基体上的溅射沉积物烘烤处理2～3小时，生成装饰薄膜，所述装饰薄膜为包含钛氮团簇的溅射沉积层；

I、去除所述镂空图案周围区域的掩膜，得到所述镂空图案层；

J、在所述晶岗石板上面复合所述镂空图案层；

K、将所述塑胶型液晶膜通过热固化透明胶片与所述镂空图案层胶合在一起；

L、将所述透明玻璃板通过热固化透明胶片与所述塑胶型液晶膜胶合在一起。