CN1080583A

CN1080583A - 具有结构花纹装饰表面的水泥复合制品及其制造方法

Info

Publication number: CN1080583A
Application number: CN 92104716
Authority: CN
Inventors: 李鸿仓
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-06-20
Filing date: 1992-06-20
Publication date: 1994-01-12

Abstract

本发明涉及一种具有结构花纹装饰表面的水泥复合制品及其制造方法。该制品包括由各种颜色的彩纹层水泥基浆料逐层喷洒或浇注形成的表面凹凸不平或非平面状并具有层带结构的彩纹层，和水泥基材料的基底层。所说的结构花纹装饰表面是在对彩纹层进行表面研磨和/或抛光后显现的。本发明的结构花纹的花纹结构鲜明、花纹图案丰富，装饰效果完全不同于现有技术产品。本发明的方法能够制造大尺寸或形状复杂的本发明产品。

Description

本发明涉及一种新型具有结构花纹装饰表面的水泥复合制品。本发明还涉及一种新的制造具有结构花纹装饰表面的水泥复合制品的工艺方法。

众所周知，水泥基无机人造板已被广泛地用于建筑装饰，在许多场合替代天然石材成为具有广阔前景的新型无机装饰材料。其中最常见的装饰用水泥基制品包括水磨石、彩色水泥砖和人造大理石等。近几十年来，越来越多的人注意到人造大理石的优越性能，努力研究使该技术得到丰富和发展。例如CN 87103991指导了一种复合水泥人造大理石的制造方法，该方法使用了矾土水泥或高铝水泥作为胶结材料。再如CN86103684指导了使用Al₂O₃晶种生产结晶型水泥基人造大理石的方法。总之，人们对水泥基人造大理石的无机粘结剂、填料、复合方式等方面都进行了较系统的研究。然而就结果而言，这些方法所生产的产品的装饰效果并不十分理想。这是因为它们都乎略了一个重要问题：在大造大理石花纹表面层成型过程中使用磨光玻璃虽然使最终产品的表面光滑如镜，但却由此产生对花纹的结构、精细程度和总体装饰效果的不利影响。因此使用已知技术成型制造的人造大理石的装饰效果难以和天然大理石媲美。

本发明人于85年4月1日向中国专利局申请了申请号85102535题为“一种陶玉砖（板）及其制造方法”的发明专利申请。随后于88年又提交了申请号88105233题为“陶瓷彩纹产品及其制造方法”的发明专利申请。本发明人对陶玉的花纹形成和色彩变化经过了10余年长期研究。与此同时，本发明人发现将陶玉特有的流变形层带花纹引入水泥基复合材料制造装饰制品也是可行的。并且还发现由此形成的结构花纹装饰制品避免了上述缺点，装饰效果完全可以和天然大理石和陶玉媲美。

本发明的目的在于提供一种具有结构花纹装饰表面的水泥复合制品。该复合制品包括花纹层、基层，和增强层（如果需要）。其中花纹层由各种颜色的彩纹层水泥基浆料逐层喷洒或浇注形成，具有层带结构并且其表面凹凸不平或呈非平面状。所说的结构花纹装饰表面是在对所说的彩纹层进行表面研磨和/或抛光后显现的。

本发明的另一个目的在于提供一种具有结构花纹装饰表面和水泥复合板、工艺品、卫生洁具，园林雕塑和市政建设材料。

本发明还有一个目的在于提供一种新颖的具有结构花纹装饰表面的水泥复合制品的制造方法。

本发明还有一个目的涉及在上述方法中使用表面凹凸不平或非平面状的成形模具，其凹凸形态或非平面形状配合了层带状花纹的形成和研磨后结构花纹的显现。

下面对本发明的实质性特点进行详细说明。

本发明涉及一种具有结构花纹装饰表面的水泥复合制品，所说的制品包括由各种颜色的彩纹层水泥基浆料逐层喷洒或浇注形成的表面凹凸不平或非平面状并具有层带结构的彩纹层，和水泥基材料的基底层，所说的结构花纹装饰表面是在对所说的彩纹层进行表面研磨和/或抛光后显现的。

在本发明中使用的彩纹层水泥基浆料主要包括水泥、填料、无机颜料和水，如果需要还可以包括有机粘结剂和水泥制品工艺改性外加剂。

其中适用的水泥包括任意的水硬性胶凝材料，例如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，矿渣水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、快硬硅酸盐水泥、快凝快硬硅酸盐水泥、高铝水泥、膨胀水泥、索勒尔胶结料、石膏胶结料、白水泥和彩色水泥等，其中优选白水泥和彩色水泥。

其中适用的填料可以是任意的水泥制品填料，例如细砂或细磨砂、石粉或石渣，人工集料、工业废渣、烧粘土或陶瓷粉末等，可以使用上述填料中的一种或多种，其中优选使用细砂、磨细砂和石粉。

其中适用的无机颜料对于专业人员来说都是公知的，例如氧化铁黑、钛花青蓝、氧化铁红、氧化铁黄、氧化铬、二氧化钛等。

其中适用的有机粘结剂对于专业人员来说也是公知的，例如橡胶乳液和树脂等。

其中所说的适用于本发明的水泥制品工艺改性外加剂，都是已知的，作为专业人员可以根据具体实施的工艺条件和对产品的性能要求具体应用，也可以不用所说的外加剂包括减水剂、早强剂、塑化剂、超塑化剂、流化剂、促凝剂、速凝剂、缓凝剂、引气剂、防水剂和防冻剂等。

在本发明中使用的基底层水泥基材料主要包括水泥、填料、水等。如果需要也可以含有彩纹层水泥浆料中使用的材料，但一般不使用颜料。

在本发明中使用的中间层水泥基材料与基底层类似，但填料可以更细。

所说的基底水泥基材料和中间层水泥基材料也可以是干料或半干料或含水较少的材料。

在本发明水泥复合制品的基底层中可以包括增强材料。所说的增强材料是在本领域中经常被使用的，例如钢筋、钢丝网、有机或无机合成纤维材料等。

本发明的水泥复合制品具有任意变化的结构花纹。这些结构花纹包括木纹、山水纹、云纹、曲线纹、石纹、蛇纹石纹、大理石纹、雪花纹、梅花纹、菊花纹和较规则的几何花纹。

所说结构花纹的变化是受表面凹凸不平或非平面状的模具、彩纹层中各种颜色层带结构水泥基材料的厚度和均匀程度和磨制的位置、角度和深度等条件控制的，例如需要在制品表面上形成较大面积或较宽花纹结构的花纹形态，则该层彩纹层水泥基材料的厚度就较大，相反，如果要求在制品表面上形成精细的结构花纹形态，则该层彩纹层水泥基材料的厚度就较薄。同样的模具表面不平度大的，一般得到的结构花纹更精细、聚集;不平度不大的或较接近平面形状的，一般得到的结构花纹更分散更宽。很明显，研磨和抛光的操作也对花纹的显现具有影响。

本发明对复合制品的彩纹层和基底层的厚度没有限制，完全视所生产的制品的尺寸和形状等要求而定。本发明对彩纹层的层带结构中每层彩纹层水泥基材料层的厚度也不作限定，因为任意所说厚度的制品都可以按照本发明的精神制造。但是，本发明更推荐具有精细结构花纹装饰表面的复合制品，因此，建议使彩纹层的层带结构中每层彩纹层水泥基材料层的厚度尽可能薄。优选的所说厚度约为0.1-5mm。

另外，本发明的复合制品的结构花纹也可以是较规则的几何花纹。这要求在制造中使用表面具有规则几何形状的模具，例如波型表面模具等;每层层带结构厚度均匀（各层之间不必厚度均匀）或变化均匀以及均匀研磨或抛光。

本发明的具有结构花纹装饰表面的水泥复合制品的结构花纺是在磨制后出现的。对制品凹凸不平或非平面状的彩纹层进行研磨或抛光，磨断了所说的彩纹层的层带结构，使所说的结构花纹呈现出来。因此，所说的研磨或抛光应足以显现本发明复合制品的结构花纹装饰表面。

本发明的具有结构花纹装饰表面的水泥复合制品可以是任意形状的，例如方形，长方形，多边形，圆弧形，多棱柱形，圆筒形或其它几何形状的建筑用装饰材料，也可以是模塑制品或其它异形制品，例如卫生洁具，工艺美术品，还可以是园林雕塑和市政建设材料。另外，在上述制品表面上还可以包括一个透明涂料层。

本发明还提供了具有结构花纹装饰表面的水泥复合制品的制造方法。所说的方法的第一优选技术方案包括以下工艺步骤：

（1）制备各种颜色的彩纹层水泥基浆料和基底层水泥基材料，以及中间层水泥基材料（如果需要）;

（2）将各种颜色的彩纹层水泥基浆料逐层喷洒或浇注到表面凹凸不平或非平面状的成型模具上，形成具有层带结构的彩纹层;

（3）将基底层水泥基材料以及中间层水泥基材料（如果使用）喷洒或浇注到成型模具内的所说的彩纹层上;

（4）带模或不带模养护使复合制品固化;

（5）固化、干燥后对凹凸不平或非平面状的彩纹层表面进行研磨和/或抛光，磨断所说的彩纹层的层带结构，使所说的结构花纹显现出来。

在上述方法中，制备彩纹层水泥基浆料和基底层水泥基材料以及中间层水泥基材料的方法对于本领域专业人员来说是不言而预的，可采用任何常规方法将它们混合均匀。特别需要指出的是其中的基底层水泥基材料和中间层水泥基材料也可以选用干料、半干料或含水较少的材料。

在上述方法中，每层彩纹层水泥基浆料的喷洒或浇注厚度可以是均匀的、也可以是非均匀的，优选每层厚度约为0.1至5mm。

在上述方法中，在成型工艺中可以使用脱模剂或其它常规脱模方法。这些脱模剂在本领域中已为人所知，例如有机脱模剂如石蜡、硬脂酸等、高聚物脱模剂如聚乙烯醇，聚苯烯胺、硅橡胶、硅树脂、硅油等。

在上述方法中，在步骤（5）完成后可以在结构花纹装饰表面上施加透明涂料层。

在上述方法中，在基底层成型过程中可以设置一个增强材料层。

在上述方法中，在复合制品成型工艺过程中可采用常规方法使所生产的复合制品密实。这些常规密实方法选自抽真空密实法，振动密实法、轧压和模压密实法中的一种或多种，优选抽真空密实法。

在上述方法中，所说的养护包括空气自然养护、水养护、蒸汽养护、高温高压养护、红外线养护和微波养护等。

在上述方法中，所说的对凹凸不平或非平面状的彩纹层表面研磨和/或抛光可以在整个表面上进行，也可以在部分表面上进行。研磨和/或抛光可以按照对花纹图案的预先设计在预定位置上，以不同的角度和深度进行。优选的研磨和/或抛光厚度约为1-30mm。

在上述方法中，所说的成型模具可以采用吸附水的材料制成，例如石膏，吸水高分子材料等。

本发明的方法还包括另一个优选技术方案，该方法包括以下工艺步骤：

（2）将基底层水泥基材料以及中间（如果使用）水泥基材料喷洒或浇注到成型模具内;

（3）将各种颜色的彩纹层水泥基浆料逐层喷洒或浇注到基底层上形成具有层带结构的彩纹层;

（4）用表面凹凸不平的或非平面状的模具挤压或滚压所说的彩纹层;

（5）带模或不带模养护使复合制品固化;

（6）固化、干燥后对凹凸不平或非平面状的彩纹层表面进行研磨和/或抛光、磨断所说的彩纹层的层带结构，使所说的结构花纹显现出来。

在上述方法中还包括本发明的另一个变化技术方案，即在步骤（2）将基底层以及中间层（如果使用）喷洒或浇注后，用表面凹凸不平或呈非平面状的模具对其进行挤压或滚压，使其表面凹凸不平或是呈非平面状。然后，将各种颜色的彩纹层水泥浆料逐层喷洒或浇注到所说的表面凹凸不平或呈非平面状的基底层或中间层上。随后继续工艺步骤（5）和（6）。

在上述变化方案中还包括本发明的另一个变化技术方案，即在完成彩纹层喷洒或浇注之后，可使用表面凹凸不平的或非平面的模具挤压或滚压所说的彩纹层。

在该方法中所采用的制备彩纹层水泥基浆料、基底层水泥基材料和中间层水泥基材料的方法与前文所述的本发明第一个优选技术方案相同。

在该方法中，每层彩纹层水泥基材料的喷洒或浇注厚度可以是均匀的，也可以是非均匀的，优选的每层厚度约为0.1至5mm。

在该方法中，基底层中可以包括一个增强材料层。

在该方法中，在复合制品成型工艺过程中可采用常规方法使所生产的复合制品密实，所说的这些常规密实方法选自抽真空密实、振动密实、轧压和模压密实中的一种或多种，优选抽真空密实。

在该方法中，可采用与本发明第一优选方案的养护方法相同的养护方法。

在该方法中，所说的研磨和/或抛光可以在整个表面上进行，也可以在部分表面上进行，优选的研磨和/或抛光厚度约为1-30mm。

在该方法中，在步骤（6）完成之后，可以在结构花纹装饰表面上施加透明涂料层。

本发明的产品与现有技术比较的优点在于：

1、本发明的产品具有结构花纹装饰表面，该表面是由各种颜色的彩纹层水泥基浆料逐层喷洒或浇形成的表面凹凸不平或非平面状并且具有层带结构的彩纹层经研磨和/或抛光形成的。因此，本发明的结构花纹完全不同于现有技术产品，花纹结构鲜明，花纹图案丰富。

2、本发明的产品的结构花纹可以按照预想设计制造，并且方法简便，易以控制。

3、使用本发明的方法可以较容易地生产大型复合制品和形状复杂的制品，例如大尺寸板材、大型构件、工艺品等。

4、本发明的方法投资小，工艺灵活性高，不管是大型化生产还是小型化制造都很方便。

为了更好地理解本发明，下面对本发明附图进行详细说明。必须理解的是，本发明的附图和文字说明只是为帮助对本发明精神的理解，并非是对本发明的限制。有关本发明的实质性发明精神和保护范围以说明书和权利要求书为准。当然，本发明还包括在不违反本发明精神前提下，普通专业人员根据实际应用结合本领域公知技术实施本发明所完成的变化方案。

图1是本发明制品之一具有结构花纹装饰表面的水泥复合板研磨和/或抛光前的侧剖图。其中1代表基底层;2代表具有层带结构的彩纹层，彩纹层表面凹凸不平并且层带结构随凹凸不平弯曲;4代表钢丝网增强层。

图2是图1制品在进行彩纹层表面研磨和/或抛光后的侧剖图。其中3代表结构花纹装饰表面。

图3是图1制品在研磨和/或抛光前的凹凸不平的表面彩纹的正视图。其中5部位为凸起结构，6部位为凹形结构。凸凹形结构根据希望的花纹设计而定。

图4为图1制品在研磨和/或抛光后的结构花纹装饰表面的正视图。其中5部位与图3中的5部位相对应，花纹呈密集状分布：6部位与图3中的6部位相对应，花纹较稀少或完全没有花纹出现。

图5为本发明制造方法之一使用的吸附模具。其中7为成型模具，8为模底部凹凸不平的吸附表面。

图6为本发明制造方法之一使用的真空抽滤密实装置示意图。其中9为表面凹凸不平的模具滤板，滤板上有抽滤孔;10为真空抽滤膜或布;11为框模;12和13为真空阀。

图7为本发明制品之一圆筒型的水泥复合制品研磨和/或抛光前的截面图。其中1代表基底层;2代表具有层带结构的彩纹层。

图8为图7制品在进行彩纹层表面研磨和/或抛光后的截面图。其中3代表结构花纹装饰表面。

Claims

1、一种具有结构花纹装饰表面的水泥复合制品，所说的制品包括由各种颜色的彩纹层水泥基浆料逐层喷洒或浇注形成的表面凹凸不平或非平面状并具有层带结构的彩纹层，和水泥基材料的基底层，所说的结构花纹装饰表面是在对所说的彩纹层进行表面研磨和/或抛光后显现的。

2、按照权利要求1所述的水泥复合制品，其中所说的彩纹层水泥基浆料主要包括水泥、填料、无机颜料和水，如果需要还可以包括有机粘结剂和水泥制品工艺改性外加剂，所说的基底层水泥基材料主要包括水泥、填料和水。

3、按照权利要求1所述的水泥复合制品，其中所说的基底层中可以包括增强材料。

4、按照权利要求1所述的水泥复合制品，其中在所说的彩纹层和所说的基底层之间可以包括一个水泥基的中间层。

5、按照权利要求1所述的水泥复合制品，其中所说的结构花纹包括木纹、山水纹、云纹、曲线纹、石纹、蛇纹石纹、大理石纹、雪花纹、梅花纹和菊花纹或较规则的几何花纹。

6、按照权利要求1至5之一所述的水泥复合制品，它们可以是方形、长方形、多边形、圆弧形、多棱柱形、圆筒形或其它几何形状的建筑用装饰材料，可以是模塑制品、异形卫生洁具;可以是工艺美术品，还可以是园林雕塑和市政建设材料。

7、按照权利要求6所述的复合制品，其中所说的制品表面上包括一个透明涂料层。

8、一种具有结构花纹装饰表面的水泥复合制品的制造方法，该方法包括以下工艺步骤：

（2）将各种颜色的彩纹层水泥基浆料逐层喷洒或浇注到表面凹凸不平或非平面状的成型模具上，形成具有层带结构的彩纹层，

（3）将基底层水泥基材料以及中间层水层基材料（如果使用）喷洒或浇注到成型模具内的彩纹层上;

（4）带模或不带模养护使复合制品固化;

（5）固化、干燥后对凹凸不平或非平面状的彩纹表面进行研磨和/或抛光、磨断所说的彩纹层的层带结构，使所说的结构花纹显现出来。

9、按照权利要求8的方法，其中每层彩纹层水泥基浆料的喷洒或浇注厚度可以是均匀的，也可以是非均匀的，优选的每层厚度约为0.1至5mm。

10、按照权利要求8的方法，其中在成型工艺中可以使用脱模剂。

11、按照权利要求8的方法，其中在步骤（5）完成后，可以在结构花纹装饰表面上施加透明涂料层。

12、按照权利要求8的方法，其中在基底层中可以包括一个增强材料层。

13、按照权利要求8的方法，其中在复合制品成型工艺过程中可采用常规的方法使所生产的复合制品密实，所说的这些常规密实方法选自抽真空密实、振动密实、轧压密实和模压密实中的一种或多种。

14、按照权利要求13的方法，其中所说的密实方法优选抽真空密实。

15、按照权利要求8的方法，其中的养护包括空气自然养护、水养护、蒸汽养护、高温高压养护、红外线养护和微波养护。

16、按照权利要求8的方法，其中所说的对凹凸不平或非平面状的彩纹层表面研磨和/或抛光可以在整个表面上进行，也可以在部分表面上进行，优选的研磨和/或抛光厚度约为1-30mm。

17、按照权利要求8的方法，其中所说的成型模具可以采用吸附水的材料制成。

18、一种具有结构花纹装饰表面的水泥复合制品的制造方法，该方法包括以下工艺步骤：

（2）将基底层水泥基材料以及中间层（如果使用）水泥基材料喷洒或浇注到成型模具内;

（5）带模或不带模养护使复合制品固化;

（6）固化、干燥后对凹凸不平或非平面状的彩纹表面进行研磨和/或抛光、磨断所说的彩纹层的层带结构，使所说的结构花纹显现出来。

19、按照权利要求18的方法，其中在步骤（2）将基底层以及中间层（如果使用）喷洒或浇注后，用表面凹凸不平的或非平面状的模具对其进行挤压或滚压，使该表面凹凸不平或呈非平面状，然后将各种颜色的彩纹层水泥基浆料逐层喷洒或浇注到所说的表面凹凸不平或呈非平面状的基底层或中间层上，随后继续工艺步骤（5）和（6）。

20、按照权利要求18的方法，其中在完成彩纹层喷洒或浇注之后，可使用表面凹凸不平的或非平面状的模具挤压或滚压所说的彩纹层。

21、按照权利要求18、19和20的方法，其中每层彩纹层水泥基浆料的喷洒或浇注厚度可以是均匀的，也可能是非均匀的，优选的每层厚度约为0.1至5mm。

22、按照权利要求18、19和20的方法，其中在基底层中可以包括一个增强层。

23、按照权利要求18的方法，其中在复合制品成型工艺过程中可采用常规方法使所生产的复合制品密实，所说的这些常规密实方法选自抽真空密实、振动密实、轧压密实和模压密实中的一种或多种。

24、按照权利要求23的方法，其中所说的密实方法优选抽真空密实。

25、按照权利要求18的方法，其中的养护包括空气自然养护、水养护、蒸汽养护、高温高压养护、红外线养护和微波养护。

26、按照权利要求18至20之一的方法，其中所说的对凹凸不平或非平面状的彩纹层表面研磨和/或抛光可以在整个表面上进行，也可以在部分表面上进行，优选的研磨和/或抛光厚度约为1-30mm。

27、按照权利要求18的方法，其中在步骤（6）完成之后，可以在结构花纹装饰表面上施加透明涂料层。