CN109176826A - 一种具有凹凸表面的真空石及制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有凹凸表面的真空石及制备工艺，包括如下步骤：制备填充单元体，将细粒径固体颗粒填充料与液体填充剂混合，使所述固体颗粒填充料的表面形成柔性液体填充膜；混料，将不同粒径的颗粒骨料与所述填充单元体混合，制成混合料；布料，在橡胶模具的顶面和/或底面成形凹凸结构，将所述混合料平铺在所述橡胶模具中，所述橡胶模具包裹所述混合料；成型，所述颗粒骨料在真空力和重锤拍击力的合力作用下互相运动填充，并将所述填充单元体填充到各所述颗粒骨料的缝隙中，形成真空密闭体，所述真空密闭体的表面成形凹凸结构；固化，将所述真空密闭体送入固化设备中进行固化，将所述液体填充剂由液态变为固态；打磨，使用刷式磨头对所述真空密闭体的凹凸表面进行打磨，从而获得具有凹凸表面的真空石。

Description

一种具有凹凸表面的真空石及制备工艺

技术领域

本发明涉及一种用于制造真空石的制备工艺，同时涉及一种由制备工艺制成的真空石。

背景技术

天然石材作为建筑材料的重要部分，因为其色彩多样化，开发容易，自古以来一直被人广泛使用。但是随着其开采量的过度增加，开采利用率低等原因，天然石材的开采逐步受到限制，特别是欧洲国家，已经禁止了天然石材的开采。而且每个矿产区的产品，其花色，品种都是独一的，更增加了其使用上的难度。人们一直在寻找其替代品。随着经济的发展，建筑装饰材料日新月异，合成石作为一种新型的装饰材料得到很大的发展机遇。但现有技术中的合成石通常有颗粒骨料和粘结剂混合压制而成，例如中国专利号为CN200910215153.7号发明专利，公开日为2011年5月11日，公开了一种人造石英石板材的制备工艺，其特征在于，它包括如下工艺步骤：a、配料，通过自动配料系统将石英砂、石英粉、玻璃、大理石颗粒、不饱和树脂、色粉、固化剂和偶联剂按比例混合，并送进星式搅拌机高速搅拌，充分搅拌后直接将料卸落在预置的模框中，将料布平，再铺上纸皮；b、通过多层叠板机将多张板叠起；c、压制、中温固化，由多层叠板压机压制成型，使用升降式固化炉，采用三块铁板夹加两块板材的固化方式，通过恒温导热油均匀加热传导，使板材均匀收缩固化；d、抛光、切割、包装。在所述工艺步骤a过程中，采用的主要原料及辅料配比(按重量百分比算)包括石英砂10～40％、石英粉28～36％、玻璃5～45％、大理石颗粒5～15％、不饱和树脂8～12％、色粉0.1～0.4％、固化剂和偶联剂0.04～0.5％。通过上述专利可以看出，现有技术中的配料过程中是将粘结剂(树脂)与骨料一起混合，其本质是通过粘结剂将各个骨料粘结在一起，合成石的强度是由粘结剂来决定的。但这种粘结结合方式受粘结强度的限制，合成石的强度很难提高。另外，为了能够将所有骨料粘结在一起，需要使用较多的树脂，增加了树脂的使用量，树脂使用量的增加不仅降低了合成石的强度，而且还带来了环保问题。现有技术中还没有出现具有凹凸结构的真空石，以及制备真空石的制备工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种强度高、环保、表面具有凹凸结构的真空石，以及提供一种成品率高、制备简单的真空石制备工艺。

按照本发明提供的一种具有凹凸表面的真空石制备工艺，包括如下步骤：制备填充单元体，将细粒径固体颗粒填充料与液体填充剂混合，使所述固体颗粒填充料的表面形成柔性液体填充膜；混料，将不同粒径的颗粒骨料与所述填充单元体混合，制成混合料；布料，在橡胶模具的顶面和/或底面成形凹凸结构，将所述混合料平铺在所述橡胶模具中，所述橡胶模具包裹所述混合料；成型，所述颗粒骨料在真空力和重锤拍击力的合力作用下互相运动填充，并将所述填充单元体填充到各所述颗粒骨料的缝隙中，形成真空密闭体，所述真空密闭体的表面成形凹凸结构；固化，将所述真空密闭体送入固化设备中进行固化，将所述液体填充剂由液态变为固态；打磨，使用刷式磨头对所述真空密闭体的凹凸表面进行打磨，从而获得具有凹凸表面的真空石。

按照本发明提供的一种具有凹凸表面的真空石制备工艺还具有如下附属技术特征：

进一步包括，在所述布料步骤中，还包括对所述橡胶模具的凹凸结构涂覆脱模剂，所述脱模剂在所述橡胶模具的凹凸结构中形成完整的脱模剂薄膜。

进一步包括，所述橡胶模具为通过硫化方法制成带有凹凸结构的橡胶模具，所述橡胶模具包括橡胶模框和盖合在所述模框上的橡胶盖板，所述模框包括橡胶模框边和与所述模框边相连接的橡胶底板，所述模框和盖板之间形成容纳所述混合料的空腔。

进一步包括，所述真空石的表面成形凹凸面、凹凸纹路、凹凸花色或凹凸图案。

进一步包括，在所述固化步骤中，固化温度为80-120摄氏度，固化时间为20-60分钟。

进一步包括，在所述成型步骤中，压制时间为60-120秒，每平方米的压力为5-35吨。

进一步包括，在所述打磨步骤中，设置10-50道刷式磨头，所述刷式磨头的目数按照从低到高设置。

按照本发明提供的一种具有凹凸表面的真空石，所述真空石包括不同粒径的颗粒骨料和基准体积的填充单元体，所述填充单元体由细粒径固体颗粒填充料和液体填充剂制成，所述固体颗粒填充料的表面具有由所述液体填充剂填充形成的柔性液体填充膜，各粒径的所述颗粒骨料互相填充贴合，所述颗粒骨料之间的缝隙填充有所述填充单元体，形成真空密闭体，所述真空石成形有凹凸表面。

按照本发明提供的一种具有凹凸表面的真空石还具有如下附属技术特征：

进一步包括，所述凹凸表面为凹凸面、凹凸纹路、凹凸花色或凹凸图案。

进一步包括，所述液体填充剂可以具有由液态变为固态的特性，包括有机类树脂和无机类树脂。

按照本发明提供的一种具有凹凸表面的真空石制备工艺与现有技术相比具有如下优点：首先，本发明采用一种全新的制备工艺，将小粒径颗粒骨料填充到大粒径颗粒骨料的缝隙中，再将细小粒径颗粒骨料填充到小粒径颗粒骨料的缝隙中，细小颗粒骨料的缝隙则由液体填充剂填充，利用大小颗粒之间的相互填充，尽量将所有缝隙填实，将颗粒骨料之间的缝隙中的空气排出，形成真空密闭体，即利用马德堡半球原理，形成真空石，本发明的真空石强度不取决于粘结剂的粘结强度，而是由填充的密实程度决定，可以有效的提高真空石的强度。本发明中的液体填充剂仅与细粒径固体颗粒混合，因此使用量较小，不仅环保，而且方便搅拌加工。其次，本发明采用具有凹凸结构的模具，在成型过程中直接在真空石的表面成形凹凸结构，使得真空石具有凹凸表面，满足真空石多样性加工需要，这种制备工艺更加简单。再次，本发明采用刷式磨头对凹凸表面进行打磨处理，使得凹凸表面更加光洁。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明真空石的部分视图。

图3是本发明真空石的部分视图。

具体实施方式

为清楚的说明本发明中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。以下的说明本质上仅仅是示例性的而并不是为了限制本公开的应用或用途。应当理解的是，在全部的附图中，对应的附图标记表示相同或对应的部件和特征。

本发明的真空石是一种全新的板材，它包括不同粒径的颗粒骨料和基准体积的填充单元体，所述填充单元体由细粒径固体颗粒填充料和液体填充剂制成，所述固体颗粒填充料的表面具有由所述液体填充剂填充形成的柔性液体填充膜，各粒径的所述颗粒骨料互相填充贴合，所述颗粒骨料之间的缝隙填充有所述填充单元体，所述颗粒骨料和所述填充单元体形成真空密闭体。本发明将不同粒径的颗粒骨料相互填充，大粒径颗粒骨料相互接近贴合，小粒径颗粒骨料填充大粒径颗粒骨料之间的缝隙，各粒径颗粒骨料之间的缝隙由填充单元体填充，所述填充单元体在填充的过程中，其表面的柔性液体填充膜根据缝隙的大小形状发生变形，从而尽可能将所有缝隙均填充密实，排出缝隙中的空气。本发明利用马德堡半球的原理制备出真空石，该真空石更接近于自然界中天然石材，真空石的整体性能也接近于天然石材。本发明真空石的具体描述可以参见本发明人的在先专利申请。

参见图1，在本发明提供的一种具有凹凸表面的真空石制备工艺，包括如下步骤：

制备填充单元体1，将细粒径固体颗粒填充料11与液体填充剂混合，使所述固体颗粒填充料11的表面形成柔性液体填充膜12；本发明中的细粒径固体颗粒填充料11为最小粒径填充单元，所述柔性液体填充膜12具有外形可塑特性，在填充过程中能够根据缝隙的大小变化形状，从而适用大小不同的缝隙，将缝隙填充密实。

混料，将不同粒径的颗粒骨料2与所述填充单元体1混合，制成混合料；

布料，在橡胶模具的顶面和/或底面成形凹凸结构，将所述混合料平铺在所述橡胶模具中，所述橡胶模具包裹所述混合料；本发明的橡胶模具的两个面中的一个或两个设置凹凸结构，在压制过程中，可以在真空石的表面形成凹凸结构。因此，根据设计要求，制作所需凹凸结构的模具结构，就可以重复制作相同样式的真空石。本发明的真空石可以是多种多样，满足多样性的要求。对模具进行更换，不仅方便设计，而且无需对生产线做较大改变，方便生产。另外，真空石的加工会使模具和真空石形成真空密闭体，传统的硬质模具难以与真空石脱离。由于橡胶模具是柔性模具，在脱模时，将橡胶模具从真空石的一端揭开，容易脱模，也不会对真空石造成损坏。

成型，所述颗粒骨料2在真空力和重锤拍击力的合力作用下互相运动填充，并将所述填充单元体1填充到各所述颗粒骨料2的缝隙中，形成真空密闭体，所述真空密闭体的表面成形凹凸结构。本发明中真空力和重锤拍击力是由发明人所拥有的重锤拍击式合成石成型机设备实现的，参见中国专利申请号为201510026692.1的发明专利申请。利用该设备可以将不同粒径的颗粒骨料相互填充，大粒径颗粒骨料相互接近贴合，小粒径颗粒骨料填充大粒径颗粒骨料之间的缝隙，各粒径颗粒骨料之间的缝隙由填充单元体填充，所述填充单元体在填充的过程中，其表面的柔性液体填充膜根据缝隙的大小形状发生变形，从而尽可能将所有缝隙均填充密实，排出缝隙中的空气。本发明利用马德堡半球的原理制备出真空石，该真空石更接近于自然界中天然石材，真空石的整体性能也接近于天然石材。

固化，将所述真空密闭体送入固化设备中进行固化，将所述液体填充剂由液态变为固态。本发明所述的液体填充剂是指具有由液态转化为固态特性的液体，这种液体还需要在常态情况下长期保持固态，从而消除缝隙中的空气，使空气不易进入缝隙中，比如树脂等。

打磨，使用刷式磨头对所述真空密闭体的凹凸表面进行打磨，从而获得具有凹凸表面的真空石。所述刷式磨头是一种类似于毛刷的结构，刷毛由掺加金刚沙的柔性材料制成，这种结构可以对凹凸结构的表面进行打磨，从而使得凹凸表面光洁。

现有技术中的合成石均是利用粘结剂将各粒径的颗粒骨料粘结在一起，不仅合成石的强度不高，而且不够环保。本发明的真空石是利用大气压强将各粒径颗粒骨料压在一起，强度更高，也更环保。本发明提出的填充概念是指各粒径颗粒骨料相互运动贴合，并由次一级粒径的颗粒骨料填充大一级粒径的颗粒骨料缝隙，最终由填充单元体完成所有缝隙的填充。本发明的填充工艺不同于现有技术中的压制工艺。本发明为了实现填充目的，各粒径颗粒骨料不与液体填充剂混合，各粒径颗粒骨料能够更好的相互贴合，也降低了液体填充剂的使用量。所述液体填充剂只与细粒径固体颗粒填充料混合，制成最小粒径的填充单元体，制备完成的所述填充单元体再用于颗粒骨料的混合，使所述填充单元体包裹各粒径的颗粒骨料，包裹填充单元体的颗粒骨料在成型过程中能够更好的相互填充，它们之间的缝隙则由填充单元体填充，最终形成真空密闭体。若各粒径颗粒骨料表面包裹粘结剂，则在压制过程中，细粒径颗粒骨料难以填充进颗粒骨料的缝隙中。粘结剂使用过多，在压制过程中，多余的粘结剂很难从合成石排出，最终形成的就是由粘结剂粘结形成的合成石结构，粘结剂的粘结强度决定了合成石的强度。同时，本发明也无需对真空石进行烧结，是一种免烧结制备工艺，更加环保。因此，本发明提出的制备工艺是一种全新工艺。

按照本发明提供的上述实施例中进一步包括，在所述布料步骤中，还包括对所述橡胶模具的凹凸结构涂覆脱模剂，所述脱模剂在所述橡胶模具的凹凸结构中形成完整的脱模剂薄膜。本发明中的脱模剂能够在所述橡胶模具的表面形成薄膜结构，在脱模过程中，薄膜整体从真空石的表面上脱落，不会渗透和遗留在真空石的凹凸表面中。

按照本发明提供的上述实施例中进一步包括，所述橡胶模具为通过硫化方法制成带有凹凸结构的橡胶模具，所述橡胶模具包括橡胶模框和盖合在所述模框上的橡胶盖板，所述模框包括橡胶模框边和与所述模框边相连接的橡胶底板，所述模框和盖板之间形成容纳所述混合料的空腔。本发明的橡胶模具能够将混合料完全包裹，不会漏料。另外，橡胶模具更容易塑型，制作凹凸结构更加简单。

按照本发明提供的上述实施例中进一步包括，所述真空石的表面成形凹凸面、凹凸纹路、凹凸花色或凹凸图案。本发明中的凹凸面是指弧形、斜面等大渐变表面，包括凹面和凸面。凹凸纹路是指线条状结构，包括凹槽和凸条。凹凸花色是指按照植物形状制成的结构，包括凸出和凹陷花色结构。凹凸图案是指按照特定设计构成的图案结构，包括凹陷图案和凸出图案。本发明可以制成各种样式的结构，满足多样性要求，使得真空石产品更加丰富。

按照本发明提供的上述实施例中进一步包括，在所述固化步骤中，固化温度为80-120摄氏度，固化时间为20-60分钟。本实施例固化温度为90度，固化时间为30分钟。在固化过程中，根据液体填充剂和真空石的厚度来调整固化温度和固化时间。

按照本发明提供的上述实施例中进一步包括，在所述成型步骤中，压制时间为60-120秒，每平方米的压力为5-35吨。本实施例压制时间为90秒，压力为20吨。此种压力满足重锤拍击力的要求，使得混合料能够排出空气，形成真空密闭体。

按照本发明提供的上述实施例中进一步包括，在所述打磨步骤中，设置10-50道刷式磨头，所述刷式磨头的目数按照从低到高设置。本实施例为30道，所述刷式磨头的目数从24目至4500目，按照道数由低向高设置。按照光洁度要求，选择适用的目数级别进行排布。

参见图1，按照本发明提供的一种具有凹凸表面的真空石，采用上述实施例的制备工艺制成，所述真空石包括不同粒径的颗粒骨料和基准体积的填充单元体，所述填充单元体由细粒径固体颗粒填充料和液体填充剂制成，所述固体颗粒填充料的表面具有由所述液体填充剂填充形成的柔性液体填充膜，各粒径的所述颗粒骨料互相填充贴合，所述颗粒骨料之间的缝隙填充有所述填充单元体，形成真空密闭体，所述真空石成形有凹凸表面。

本发明中的填充单元体1，是将细粒径固体颗粒填充料11与液体填充剂混合，使所述固体颗粒填充料的表面形成柔性液体填充膜12；本发明中的细粒径固体颗粒填充料为最小粒径填充单元，所述柔性液体填充膜12具有外形可塑特性，在填充过程中能够根据缝隙的大小变化形状，从而适用大小不同的缝隙，将缝隙填充密实。

本发明将不同粒径的颗粒骨料2相互填充，大粒径颗粒骨料相互接近贴合，小粒径颗粒骨料填充大粒径颗粒骨料之间的缝隙，各粒径颗粒骨料之间的缝隙由填充单元体填充，所述填充单元体在填充的过程中，其表面的柔性液体填充膜根据缝隙的大小形状发生变形，从而尽可能将所有缝隙均填充密实，排出缝隙中的空气。本发明利用马德堡半球的原理制备出真空石，该真空石更接近于自然界中天然石材，真空石的整体性能也接近于天然石材。

本发明在所述真空石的表面成形凹凸结构，从而使得真空石的表面样式多样，丰富产品种类。使得真空石的应用更为广泛。参见图2和图3，本发明给出的真空石图样，其中的真空石的表面形成立体感比较强的凹凸表面。

按照本发明提供的上述实施例进一步包括，所述凹凸表面为凹凸面、凹凸纹路、凹凸花色或凹凸图案。本发明中的凹凸面是指弧形、斜面等大渐变表面，包括凹面和凸面。凹凸纹路是指线条状结构，包括凹槽和凸条。凹凸花色是指按照植物形状制成的结构，包括凸出和凹陷花色结构。凹凸图案是指按照特定设计构成的图案结构，包括凹陷图案和凸出图案。本发明可以制成各种样式的结构，满足多样性要求，使得真空石产品更加丰富。

在本发明中，所述液体填充剂可以具有由液态变为固态的特性，包括有机类树脂和无机类树脂。所述有机类树脂包括亚克力树脂、不饱和树脂、丙烯类树脂或环氧树脂，无机类树脂包括大豆基树脂或橡胶类树脂。这些液体填充剂具有由液体向固态转化的特性，并能够满足真空石的需要。本发明所述的液体填充剂是指具有由液态转化为固态特性的液体，这种液体还需要在常态情况下长期保持固态，从而消除缝隙中的空气，使空气不易进入缝隙中，比如上述的各种树脂等，这些树脂自身或在催化剂的作用下由液态转化为固态。

本发明中的上述各种产品均可以通过市场采购获得，属于市售成熟产品。

综上所述，以上所述内容仅为本发明的实施例，仅用于说明本发明的原理，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有凹凸表面的真空石制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：

制备填充单元体，将细粒径固体颗粒填充料与液体填充剂混合，使所述固体颗粒填充料的表面形成柔性液体填充膜；

混料，将不同粒径的颗粒骨料与所述填充单元体混合，制成混合料；

布料，在橡胶模具的顶面和/或底面成形凹凸结构，将所述混合料平铺在所述橡胶模具中，所述橡胶模具包裹所述混合料；

成型，所述颗粒骨料在真空力和重锤拍击力的合力作用下互相运动填充，并将所述填充单元体填充到各所述颗粒骨料的缝隙中，形成真空密闭体，所述真空密闭体的表面成形凹凸结构；

固化，将所述真空密闭体送入固化设备中进行固化，将所述液体填充剂由液态变为固态；

打磨，使用刷式磨头对所述真空密闭体的凹凸表面进行打磨，从而获得具有凹凸表面的真空石。

2.如权利要求1所述的一种具有凹凸表面的真空石制备工艺，其特征在于：在所述布料步骤中，还包括对所述橡胶模具的凹凸结构涂覆脱模剂，所述脱模剂在所述橡胶模具的凹凸结构中形成完整的脱模剂薄膜。

3.如权利要求1所述的一种具有凹凸表面的真空石制备工艺，其特征在于：所述橡胶模具为通过硫化方法制成带有凹凸结构的橡胶模具，所述橡胶模具包括橡胶模框和盖合在所述模框上的橡胶盖板，所述模框包括橡胶模框边和与所述模框边相连接的橡胶底板，所述模框和盖板之间形成容纳所述混合料的空腔。

4.如权利要求1所述的一种具有凹凸表面的真空石制备工艺，其特征在于：所述真空石的表面成形凹凸面、凹凸纹路、凹凸花色或凹凸图案。

5.如权利要求1所述的一种具有凹凸表面的真空石制备工艺，其特征在于：在所述固化步骤中，固化温度为80-120摄氏度，固化时间为20-60分钟。

6.如权利要求1所述的一种具有凹凸表面的真空石制备工艺，其特征在于：在所述成型步骤中，压制时间为60-120秒，每平方米的压力为5-35吨。

7.如权利要求1所述的一种具有凹凸表面的真空石制备工艺，其特征在于：在所述打磨步骤中，设置10-50道刷式磨头，所述刷式磨头的目数按照从低到高设置。

8.一种由权利要求1-7任一项制备而成的真空石，所述真空石包括不同粒径的颗粒骨料和基准体积的填充单元体，所述填充单元体由细粒径固体颗粒填充料和液体填充剂制成，所述固体颗粒填充料的表面具有由所述液体填充剂填充形成的柔性液体填充膜，各粒径的所述颗粒骨料互相填充贴合，所述颗粒骨料之间的缝隙填充有所述填充单元体，形成真空密闭体，其特征在于：所述真空石成形有凹凸表面。

9.如权利要求8所述的真空石，其特征在于：所述凹凸表面为凹凸面、凹凸纹路、凹凸花色或凹凸图案。

10.如权利要求8所述的真空石，其特征在于：所述液体填充剂可以具有由液态变为固态的特性，包括有机类树脂和无机类树脂。