CN106393719A - 一种人造复合石材加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种人造复合石材加工工艺，包括以下步骤：S1、将各种材料混合搅拌，制备得石质混合物；S2、将步骤S1中混和得到的石质混合物填充到金属模具内部，压头合模对金属模具内部的混合物加压成型；S3、压头分离进行退模，待混合物成型稳定后卸模取出；S4、将成型稳定后的混合物静置进行干燥，待混合物所有成分彻底干透固化，形成人造复合石材。本发明能够制作出质地坚固，内部气孔极少的人造复合石材。
Description
技术领域
本发明涉及石材产品领域，具体涉及一种人造复合石材加工工艺。
背景技术
石材是广泛应用于建筑、家居的材料，具有优良的坚固性与优美典雅的外观。从前，建筑或家居中的石材只能采用原石进行打磨加工，原石是自然界中天然形成的石材，原石的开采难以满足实际使用中的形状、大小的需求。
通过特殊的工艺，可以人为地制造出一种人造石材，人造石材的外观可以与原石相媲美。然而现有技术的人造石材工艺并不成熟，制造出的人造石材质量较低，坚固度难以保证。而且内部容易出现气孔，使加工出来的石材表面出现各种气坑，而内部也由于气孔而变得极为脆弱，大大影响了外观和使用效果。而且工艺的调控性太低，能够制作出的人造石材的外观也比较单一，只能制造条纹的花纹，难以制造出圆点的花纹。而且花纹的分布很不规则、不均匀。
不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种人造复合石材加工工艺，制作出质地坚固，内部气孔极少的人造复合石材。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种人造复合石材加工工艺，包括以下步骤：
S1、将各种材料混合搅拌，制备得石质混合物；
S2、将步骤S1中混和得到的石质混合物填充到金属模具内部，压头合模对金属模具内部的混合物加压成型；
S3、压头分离进行退模，待混合物成型稳定后卸模取出；
S4、将成型稳定后的混合物静置进行干燥，待混合物所有成分彻底干透固化，形成人造复合石材。
进一步的，所述步骤S1中，所述石质混合物包括至少一份独立配制的单色混合物，每份单色混合物包括石材主料和混合辅料；石材主料包括至少一种颗粒状的石料；所述混合辅料包括树脂、引发剂、促进剂、石粉和用于染色的颜料。
进一步的，所述步骤S1包括：
S11、根据需要制备的人造复合石材的图案及力学性能，选取粒度适合的石料，按照设计的比例均匀混合，制备得到石材主料；
S12、根据需要制备的人造复合石材的图案及力学性能，设定好树脂、引发剂、促进剂、石粉及颜料的比例，并均匀混合，制备得到混合辅料；
S13、将石材主料与混合辅料混合搅拌，并在搅拌过程中进行抽真空处理，使搅拌容器内部形成负压，制得石质混合物。
进一步的，所述步骤S1包括：
S11′、根据需要制备的人造复合石材的图案及力学性能，选取粒度适合的石料，按照设计的比例均匀混合，制备得到石材主料；
S12′、根据需要制备的人造复合石材的图案及力学性能，设定好树脂、引发剂、促进剂、石粉及颜料的比例，并将引发剂、促进剂及颜料加入石材主料中搅拌混合；
S13′、往S12′中制得的混合物中加入石粉并均匀搅拌混合；
S14′、往S13′中制得的混合物中加入树脂并均匀搅拌混合，制得一份单色混合物；
S15′、重复步骤S11′至S14′，制得两份以上颜色、石料比例互不相同的单色混合物，然后将各份单色混合物混合搅拌均匀，制得石质混合物。
进一步的，所述石粉为粒度315目的白色碳酸钙粉末。
进一步的，所述石质混合物包括三份单色混合物，分别为第一单色混合物、第二单色混合物、第三单色混合物；
第一单色混合物包括：粒度为5目的白钻晶20％、粒度为80目的雪花白大理石27.9％、粒度为80目的石英20％、粒度为100目的雪花白大理石3.3％、石粉23.2％、树脂5.3％；
第二单色混合物包括：粒度为0-3.5目的黑石20％、粒度为20目的雪花白大理石7.2％、粒度为80目的雪花白大理石21％、粒度为80目的石英20％、粒度为100目的雪花白大理石2.5％、石粉23.6％、树脂5.5％；
第三单色混合物包括：粒度为0-3.5目的黑石20％、粒度为20目的雪花白大理石7.2％、粒度为80目的雪花白大理石21％、粒度为80目的石英20％、粒度为100目的雪花白大理石2.5％、石粉23.6％、树脂5.5％。
进一步的，所述步骤S2包括：
S21、根据设计的石材的花点大小选择合适的筛，将步骤S1中混和得到的石质混合物过筛
S22、根据设计的纹理图案将石质混合物分层撒播布入金属模具内部；
S22、金属模具移至真空室，使金属模具内部形成负压；
S23、压头合模对金属模具内部的石质混合物加压，同时通过震动器对压头震动。
进一步的，所述步骤S23包括：
S231、压头合模压于石质混合物表面，震动器以2500/min的频率驱动压头振动10秒；
S232、停顿10s间隔，调整震动器频率，以2950/min的频率驱动压头振动300秒；
S233、停顿10s间隔，调整震动器频率，以2950/min的频率驱动压头振动100秒；
S234、停顿10s间隔，调整震动器频率，以2500/min的频率驱动压头振动40秒。
进一步的，所述步骤S3中，压头分离进行退模后，混合物须静置于金属模具内2-3小时成型稳定。
进一步的，所述步骤S4中，成型稳定后的混合物须静置8-12天进行干燥固化。
本发明提供的一种人造复合石材加工工艺，具有以下优点：
能够制造出质地坚固，内部气孔极少的人造复合石材，性能媲美天然的原石；
外观的图案、纹理、颜色能够自由设计配置，设计自由度高；
工艺简单，生产效率高，设备成本低，一套设备一天能够制造多块人造复合石材产品，符合经济效益。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例公开了一种人造复合石材加工工艺，包括以下步骤：
步骤S1：将各种材料混合搅拌，制备得石质混合物。
具体的，在本实施例中，所述步骤S1进一步包括：
S11、根据需要制备的人造复合石材的图案及力学性能，选取粒度适合的石料，按照设计的比例均匀混合，制备得到石材主料；
S12、根据需要制备的人造复合石材的图案及力学性能，设定好树脂、引发剂、促进剂、石粉及颜料的比例，并均匀混合，制备得到混合辅料；
S13、将石材主料与混合辅料混合搅拌，并在搅拌过程中进行抽真空处理，使搅拌容器内部形成负压，制得石质混合物。
石材主料是人造复合石材的主体材料，其决定了人造复合石材的石质质地。而混合辅料则是辅助材料，具有影响人造复合石材整体成色、以及石材主料的均匀粘合作用。作为优选，所述步骤S1中，所述石质混合物包括至少一份独立配制的单色混合物，每份单色混合物包括石材主料和混合辅料；石材主料包括至少一种颗粒状的石料；所述混合辅料包括树脂、引发剂、促进剂、石粉和用于染色的颜料。
石粉和石料的选用可以根据需要进行选取，再按照比例调配，以便最终制得所需要的石材外观。而树脂则是起粘合作用的主要成分，树脂在固化后也能够取得良好的硬度，使产品最终的质地更接近于自然存在的原石。引发剂和促进剂主要用于促进原材料的化学反应。石材主料与混合辅料混合后，混和搅拌的方向和速度会影响到石料排列分布的规律，不仅影响最终成品的纹理外观，甚至有可能影响到整体的物理性能。搅拌的方向和速度需要工程师根据实际需要进行评估设计，有可能在搅拌的过程中需要多次变换搅拌方向和搅拌速度。
在本实施例中，石质混合物只包括由一份石材主料和一份混合辅料组成的单色混合物，即石质混合物只由一份单色混合物组成，故此工艺方案适用于颜色花纹较为单一的人造复合石材的加工制作。同时，在制备单色混合物的搅拌过程中直接进行抽真空工序，能够更有效地减少单色混合物内部的气孔，从而使最终制得的人造复合石材产品内部的气孔更少，工艺性能更优越。
在制备取得石材主料和混合辅料的混合物后，进行步骤S2：将混合物填充到金属模具内部，压头合模对金属模具内部的混合物加压成型。本步骤主要是将混合物压制成特定的块状，成块的人造复合石材能够切割打磨使用。
具体的，所述步骤S2进一步包括：
S21、根据设计的石材的花点大小选择合适的筛，将步骤S1中混和得到的石质混合物过筛
S22、根据设计的纹理图案将石质混合物分层撒播布入金属模具内部；
S22、金属模具移至真空室，使金属模具内部形成负压；
S23、压头合模对金属模具内部的石质混合物加压，同时通过震动器对压头震动。
压制步骤是人造复合石材的主要成型步骤，此工艺步骤中容易产生气孔，影响人造复合石材产品的整体质量。为了克服此问题，首先将混合物分层进行填充，以便于进行局部调整。然后的金属模具抽真空工序，一方面对后面的压头合模形成助力，能够减轻压头的压力；另一方面能够初步减少混合物内部的气孔，使气孔在负压作用下破裂。最后压头压力成型的过程中，配合振动进一步破坏残余的气孔。经过压头压力成型后，混合物的形状与金属模具的形状相当，并且在催干剂的作用下，树脂也初步成型固化。
具体地，所述步骤S23包括：
S231、压头合模压于石质混合物表面，震动器以2500/min的频率驱动压头振动10秒；
S232、停顿10s间隔，调整震动器频率，以2950/min的频率驱动压头振动300秒；
S233、停顿10s间隔，调整震动器频率，以2950/min的频率驱动压头振动100秒；
S234、停顿10s间隔，调整震动器频率，以2500/min的频率驱动压头振动40秒。
以上的压头振动参数是一种优选的方案。需要说明的是，以上参数的具体数值是一种理论值，具体操作中即使采用基于上述理论值的近似值，也属于本发明的保护范围。
随后可进行步骤S3：压头分离进行退模，待混合物成型稳定后卸模取出。此时的混合物仍不能算是完整的人造复合石材产品，因为混合物还没有完全固化到石材的硬度。压头分离进行退模后，混合物须优选静置于金属模具内2-3小时成型稳定，随后金属模具卸模后可马上进行下一块人造复合石材的成型，因此一套金属模具设备是可以在短时间内对多块人造复合石材进行成型的，本工艺的设备成本非常低廉，效率也有了保障。
最后完成步骤S4：将成型稳定后的混合物静置进行干燥，待混合物所有成分彻底干透固化，形成人造复合石材。一般静置干燥只需要一片空旷干燥的空间即可，同时可以对多块成型稳定后的混合物进行静置干燥。具体的静置干燥时间要根据场地本身的环境条件而定，一般优选在8-12天内完成干燥固化，通常在10天左右即可成为成品石材投入使用。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于：步骤S1的混合采用了多份单色混合物再混合，以制得多色石材的工艺，并提供了一种较为详细的成分配方。
进一步的，所述步骤S1包括：
S11′、根据需要制备的人造复合石材的图案及力学性能，选取粒度适合的石料，按照设计的比例均匀混合，制备得到石材主料；
S12′、根据需要制备的人造复合石材的图案及力学性能，设定好树脂、引发剂、促进剂、石粉及颜料的比例，并将引发剂、促进剂及颜料加入石材主料中搅拌混合；
S13′、往S12′中制得的混合物中加入石粉并均匀搅拌混合；
S14′、往S13′中制得的混合物中加入树脂并均匀搅拌混合，制得一份单色混合物；
S15′、重复步骤S11′至S14′，制得两份以上颜色、石料比例互不相同的单色混合物，然后将各份单色混合物混合搅拌均匀，制得石质混合物。
这种工艺有利于将多份单色混合物调制为不同颜色不同成分，从而再混合制得特殊的图案，经搅拌后能够制出均匀圆点图案的人造复合石材，突破了传统仅能够制作条纹花纹的工艺。
具体地，作为其中一种独特的配方，作为优选：所述石粉为粒度315目的白色碳酸钙粉末。而所述石质混合物包括三份单色混合物，分别为第一单色混合物、第二单色混合物、第三单色混合物；
第一单色混合物包括：粒度为5目的白钻晶20％、粒度为80目的雪花白大理石27.9％、粒度为80目的石英20％、粒度为100目的雪花白大理石3.3％、石粉23.2％、树脂5.3％；
第二单色混合物包括：粒度为0-3.5目的黑石20％、粒度为20目的雪花白大理石7.2％、粒度为80目的雪花白大理石21％、粒度为80目的石英20％、粒度为100目的雪花白大理石2.5％、石粉23.6％、树脂5.5％；
第三单色混合物包括：粒度为0-3.5目的黑石20％、粒度为20目的雪花白大理石7.2％、粒度为80目的雪花白大理石21％、粒度为80目的石英20％、粒度为100目的雪花白大理石2.5％、石粉23.6％、树脂5.5％。
由于用以调色的颜料能够根据所需要制出的石材的色泽进行选配，在此对颜料的具体色号或成分不作限定。另外，引发剂和促进剂等添加剂可按实际环境和成分组成的需要配置，在整体的含量中也是极低的，在此也不作具体限定。需要说明的是，以上参数的具体数值是一种理论值，具体操作中即使采用基于上述理论值的近似值，也属于本发明的保护范围。
这一成分配方下，可制出三色均匀圆点图案的独特纹理石材，不仅力学性能优越，贴近天然原石的材质，而且美观大方，容易受到消费者的喜爱，具备更优越的市场竞争力。
本发明提供的一种人造复合石材加工工艺，能够制造出质地坚固，内部气孔极少的人造复合石材，性能媲美天然的原石。且能够自由配制出不同的外观的图案、纹理、颜色，既能够制造出现有任何一款外观的人造复合石材，又能够开发出新型的圆点式外观纹理人造复合石材，自由度更高，符合现代的产品加工需要。工艺简单，生产效率高，设备成本低，一套设备一天能够制造多块人造复合石材产品，符合经济效益。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种人造复合石材加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将各种材料混合搅拌，制备得石质混合物；
S2、将步骤S1中混和得到的石质混合物填充到金属模具内部，压头合模对金属模具内部的混合物加压成型；
S3、压头分离进行退模，待混合物成型稳定后卸模取出；
S4、将成型稳定后的混合物静置进行干燥，待混合物所有成分彻底干透固化，形成人造复合石材。
2.根据权利要求1所述的人造复合石材加工工艺，其特征在于：所述步骤S1中，所述石质混合物包括至少一份独立配制的单色混合物，每份单色混合物包括石材主料和混合辅料；石材主料包括至少一种颗粒状的石料；所述混合辅料包括树脂、引发剂、促进剂、石粉和用于染色的颜料。
3.根据权利要求2所述的人造复合石材加工工艺，其特征在于，所述步骤S1包括：
S11、根据需要制备的人造复合石材的图案及力学性能，选取粒度适合的石料，按照设计的比例均匀混合，制备得到石材主料；
S12、根据需要制备的人造复合石材的图案及力学性能，设定好树脂、引发剂、促进剂、石粉及颜料的比例，并均匀混合，制备得到混合辅料；
S13、将石材主料与混合辅料混合搅拌，并在搅拌过程中进行抽真空处理，使搅拌容器内部形成负压，制得石质混合物。
4.根据权利要求2所述的人造复合石材加工工艺，其特征在于，所述步骤S1包括：
S11′、根据需要制备的人造复合石材的图案及力学性能，选取粒度适合的石料，按照设计的比例均匀混合，制备得到石材主料；
S12′、根据需要制备的人造复合石材的图案及力学性能，设定好树脂、引发剂、促进剂、石粉及颜料的比例，并将引发剂、促进剂及颜料加入石材主料中搅拌混合；
S13′、往S12′中制得的混合物中加入石粉并均匀搅拌混合；
S14′、往S13′中制得的混合物中加入树脂并均匀搅拌混合，制得一份单色混合物；
S15′、重复步骤S11′至S14′，制得两份以上颜色、石料比例互不相同的单色混合物，然后将各份单色混合物混合搅拌均匀，制得石质混合物。
5.根据权利要求3或4所述的人造复合石材加工工艺，其特征在于：所述石粉为粒度315目的白色碳酸钙粉末。
6.根据权利要求4所述的人造复合石材加工工艺，其特征在于：所述石质混合物包括三份单色混合物，分别为第一单色混合物、第二单色混合物、第三单色混合物；
第一单色混合物包括：粒度为5目的白钻晶20％、粒度为80目的雪花白大理石27.9％、粒度为80目的石英20％、粒度为100目的雪花白大理石3.3％、石粉23.2％、树脂5.3％；
第二单色混合物包括：粒度为0-3.5目的黑石20％、粒度为20目的雪花白大理石7.2％、粒度为80目的雪花白大理石21％、粒度为80目的石英20％、粒度为100目的雪花白大理石2.5％、石粉23.6％、树脂5.5％；
第三单色混合物包括：粒度为0-3.5目的黑石20％、粒度为20目的雪花白大理石7.2％、粒度为80目的雪花白大理石21％、粒度为80目的石英20％、粒度为100目的雪花白大理石2.5％、石粉23.6％、树脂5.5％。
7.根据权利要求1、3或4所述的人造复合石材加工工艺，其特征在于，所述步骤S2包括：
S21、根据设计的石材的花点大小选择合适的筛，将步骤S1中混和得到的石质混合物过筛
S22、根据设计的纹理图案将石质混合物分层撒播布入金属模具内部；
S22、金属模具移至真空室，使金属模具内部形成负压；
S23、压头合模对金属模具内部的石质混合物加压，同时通过震动器对压头震动。
8.根据权利要求7所述的人造复合石材加工工艺，其特征在于，所述步骤S23包括：
S231、压头合模压于石质混合物表面，震动器以2500/min的频率驱动压头振动10秒；
S232、停顿10s间隔，调整震动器频率，以2950/min的频率驱动压头振动300秒；
S233、停顿10s间隔，调整震动器频率，以2950/min的频率驱动压头振动100秒；
S234、停顿10s间隔，调整震动器频率，以2500/min的频率驱动压头振动40秒。
9.根据权利要求1所述的人造复合石材加工工艺，其特征在于：所述步骤S3中，压头分离进行退模后，混合物须静置于金属模具内2-3小时成型稳定。
10.根据权利要求1所述的人造复合石材加工工艺，其特征在于：所述步骤S4中，成型稳定后的混合物须静置8-12天进行干燥固化。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |