CN109437668A - 一种人造石英石生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种人造石英石生产工艺，采用废弃石料作为人造石英石的底层料，并制定了完整的工艺流程；本发明提供的人造石英石生产工艺，废弃石料作为人造石英石的底层料，不影响产品表面的品质，采用此新工艺可以减少石英原料的重量，从而降低产品成本，而且回收利用废弃石料，通过工艺设计在人造石英石产品的A料层内产生压应力，提高了人造石英石产品的表面硬度、抗弯强度和抗压强度。

Description

一种人造石英石生产工艺
技术领域
本发明涉及人造石生产工艺领域，尤其涉及一种人造石英石生产工艺。
背景技术
人造石英石板材具有表面亮丽、耐刮花、易清洁、抗火、抗老化、不褪色、无毒无辐射等优点。生产人造石英石的原料主要为天然石英、色料以及树脂等添加剂。这些原料一般经过负压真空、高频振动成型，加温固化的生产方法加工而成板材。满足人造石英石质量标准得天然石英原料价格昂贵，常规的人造石英石板材的厚度在2cm左右，石英原料的价格极大的决定了人造石英石板材成品的价格。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种人造石英石生产工艺，该技术方案是这样实现的：
一种人造石英石生产工艺，包括如下工艺步骤：
S1、将石英砂、石英粉、颜料、粘接剂加入搅拌机中搅拌均匀，获得人造石英石混料A；所述石英砂、石英粉和粘结剂的重量份数为：石英砂65-80、石英粉20-35、粘接剂8-15；所述颜料的重量为石英砂与石英粉总重量的0.1-2.0％，颜料为铁黄或铁红之类的着色添加剂；
S2、将废弃石料、粘接剂加入搅拌机中搅拌均匀，获得废弃石料混料B；所述废弃石料、粘接剂的重量份数为：废石料85-95、粘接剂5-15；
S3、将混料A导入模具中铺平后，使用压头将混料A初步紧压，所述混料A初步紧压的压强选择范围500-1000kPa；所述混料A初步紧压过程持续10-30秒；
初步紧压的目的为初步压实混料A，排出大部分的空气，从而防止铺上混料B后的压制过程中，从混料A层中排出过多的空气，而造成A料和B料的不良混合，造成A料层和B料层的分界不明。
S4、将混料B导入装有已初步紧压的混料A的模具中，对模具进行抽真空，真空度控制在-95～-100kPa；同时保持震动频率200-400Hz下，按压制流程进行最终压制；
S5、取出压制完成的人造石英板进行固化流程；
S6、固化完毕的人造石英板进行磨平流程。
可选的，石英砂的粒度分布范围为0.5-12mm，所述石英砂的D50选择范围为3-7mm；所述石英粉为300-800目石英粉；所述废弃石料的粒度分布范围为0.5-12mm。石英粉填充于石英砂之间的间隙中，增加人造石英石产品的整体强度。
可选的，石英砂与石英粉的重量之合与废弃石料的重量相同。废弃石料的配比增加会影响人造石英石产品的抗弯强度和整体质感等性能，不能为了成本的降低，盲目增加废弃石料的含量。废弃石料采用同种类的石材废料(如花岗石)能保证B料层的性能均一，结构稳定。
可选的，最终压制过程分为增压过程和保压过程，所述增压过程压力线性增加，所述增压过程的压力增速为50-100kPa/S，所述保压过程压力为5-10MPa。增压过程速度过快会造成剧烈排气，不利于A料和B料的分层结构。
可选的，步骤S1中先将石英粉、颜料与粘接剂搅拌均匀，再添加石英砂搅拌。直接搅拌石英粉、石英砂、颜料和粘接剂，无法在粘接剂量适中的情况下完成对石英粉和石英砂的整体润湿，而未润湿的石英粉团会形成粉团影响人造石英石产品的外观和性能。
可选的，步骤S1和S2中，粘接剂为不饱和聚树脂，配合使用质量为不饱和聚树脂的1％到3％的过氧化二苯甲酰作为固化剂，及质量为不饱和聚树脂的0.1％到0.9％的萘酸钴作为促进剂。
优选的，保压过程中对模具进行保温工艺，所述保温工艺可选的温度范围为30-40摄氏度。在保压过程中进行适当的保温工艺能降低粘接剂的粘度和表面张力，便于压制过程中气体的排出。
可选的，固化工艺为30-45摄氏度2-4个小时的一级固化和70-95摄氏度1-2小时的二级固化。
优选的，步骤S1中，混料A中粘接剂为不饱和聚树脂，配合使用质量为不饱和聚树脂的1％到2％的过氧化二苯甲酰作为固化剂，和使用质量为不饱和聚树脂的0.1％到0.9％的萘酸钴作为促进剂，混料B中粘接剂为不饱和聚树脂，配合使用质量为不饱和聚树脂的3％到4％的过氧化二苯甲酰作为固化剂，和使用质量为不饱和聚树脂的0.5％到1.3％的萘酸钴作为促进剂。混料B中的固化剂与促进剂含量高于混料A中的含量，这样在后续的固化流程中，B料层的收缩会比A料层的收缩速度快，最终使得人造石英石产品的A料层内为压应力，提高了人造石英石产品的表面硬度和抗弯强度。
本发明提供的人造石英石生产工艺，由于底层料不会影响产品表面的品质，采用此新工艺可以减少石英原料的重量，从而降低产品成本，而且回收利用废弃石料，通过工艺设计在人造石英石产品的A料层内产生压应力，提高了人造石英石产品的表面硬度和抗弯强度。
具体实施方式
实施例1：
一种人造石英石生产工艺，包括如下工艺步骤：
S1、将石英砂、石英粉、铁黄、不饱和聚树脂加入搅拌机中搅拌均匀，获得人造石英石混料A。石英砂、石英粉和粘结剂的重量份数为：石英砂70、石英粉17、不饱和聚树脂13。铁黄的重量为石英砂与石英粉总重量的0.5％，不饱和聚树脂配合使用质量为不饱和聚树脂的1.5％的过氧化二苯甲酰作为固化剂，及质量为不饱和聚树脂脂的0.5％的萘酸钴作为促进剂。搅拌过程中先将石英粉、铁黄、促进剂、固化剂与不饱和聚树脂搅拌均匀，再添加石英砂搅拌。直接搅拌所有组分，无法在不饱和聚树脂量适中的情况下完成对石英粉和石英砂的整体润湿，而未润湿的石英粉团会形成粉团影响人造石英石产品的外观和抗弯强度。
S2、将废弃石料、不饱和聚树脂加入搅拌机中搅拌均匀，获得废弃石料混料B；废弃石料、不饱和聚树脂的重量份数为：废石料85、不饱和聚树脂15。不饱和聚树脂配合使用质量为不饱和聚树脂的1.5％的过氧化二苯甲酰作为固化剂，及质量为不饱和聚树脂的0.5％的萘酸钴作为促进剂。
石英砂的粒度分布范围为0.5-12mm，石英砂的D50为5mm；石英粉为500目石英粉；废弃石料的粒度分布范围为0.5-12mm。石英粉填充于石英砂之间的间隙中，增加人造石英石产品的整体强度。
配方中石英砂与石英粉的重量之合与废弃石料的重量相同。保证了抗弯强度没有大幅降低，同时成本降低。
S3、将混料A导入模具中铺平后，使用压头将混料A初步紧压，混料A初步紧压的压强选择800Pa；混料A初步紧压过程持续20秒；初步紧压的目的为初步压实混料A，排出大部分的空气，从而防止铺上混料B后的压制过程中，从混料A层中排出过多的空气，而造成A料和B料的不良混合，造成A料层和B料层的分界不明。
S4、将混料B导入装有已初步紧压的混料A的模具中，对模具进行抽真空，真空度控制在-100kPa；同时保持震动频率400Hz下，按压制流程进行最终压制；最终压制过程分为增压过程和保压过程，增压过程压力线性增加，增压过程的压力增速为100kPa/S，保压过程压力为8MPa，保压时间30S。增压过程速度过快会造成剧烈排气，不利于A料和B料的分层结构。保压过程中对模具进行保温工艺，保温工艺的温度为40摄氏度。在保压过程中进行适当的保温工艺能降低不饱和聚树脂的粘度和表面张力，便于压制过程中气体的排出。
S5、取出压制完成的人造石英板进行固化流程，固化工艺为45摄氏度2个小时的一级固化和90摄氏度1小时的二级固化。
S6、固化完毕的人造石英板进行磨平流程。
使用万能试验机，采用三点抗弯法对最终样品进行抗弯强度测试。切割人造石英石产品为3×4×35(mm*mm*mm)尺寸的标准件，最终样品的平均抗弯强度为30.3MPa。
实施例2：
一种人造石英石生产工艺，包括如下工艺步骤：
S1、将石英砂、石英粉、铁黄、不饱和聚树脂加入搅拌机中搅拌均匀，获得人造石英石混料A。石英砂、石英粉和粘结剂的重量份数为：石英砂70、石英粉17、不饱和聚树脂13。铁黄的重量为石英砂与石英粉总重量的0.5％，不饱和聚树脂配合使用质量为不饱和聚树脂的1.5％的过氧化二苯甲酰作为固化剂，及质量为不饱和聚树脂脂的0.5％的萘酸钴作为促进剂。搅拌过程中先将石英粉、铁黄、促进剂、固化剂与不饱和聚树脂搅拌均匀，再添加石英砂搅拌。直接搅拌所有组分，无法在不饱和聚树脂量适中的情况下完成对石英粉和石英砂的整体润湿，而未润湿的石英粉团会形成粉团影响人造石英石产品的外观和抗弯强度。
S2、将废弃石料、不饱和聚树脂加入搅拌机中搅拌均匀，获得废弃石料混料B；废弃石料、不饱和聚树脂的重量份数为：废石料85、不饱和聚树脂15。不饱和聚树脂配合使用质量为不饱和聚树脂的3.5％的过氧化二苯甲酰作为固化剂，及质量为不饱和聚树脂的0.9％的萘酸钴作为促进剂。混料B中的固化剂与促进剂含量高于混料A中的含量，这样在后续的固化流程中，B料层的收缩会比A料层的收缩速度快，最终使得人造石英石产品的A料层内为压应力，提高了人造石英石产品的表面硬度和抗弯强度。
石英砂的粒度分布范围为0.5-12mm，石英砂的D50为5mm；石英粉为500目石英粉；石英粉填充于石英砂之间的间隙中，增加人造石英石产品的整体强度，颜色均一。废弃石料的粒度分布范围为0.5-12mm。
配方中石英砂与石英粉的重量之合与废弃石料的重量相同。保证了抗弯强度没有大幅降低，同时成本降低。
S3、将混料A导入模具中铺平后，使用压头将混料A初步紧压，混料A初步紧压的压强选择范围800kPa；混料A初步紧压过程持续20秒；初步紧压的目的为初步压实混料A，排出大部分的空气，从而防止铺上混料B后的压制过程中，从混料A层中排出过多的空气，而造成A料和B料的不良混合，造成A料层和B料层的分界不明。
S4、将混料B导入装有已初步紧压的混料A的模具中，对模具进行抽真空，真空度控制在-100kPa；同时保持震动频率400Hz下，按压制流程进行最终压制；最终压制过程分为增压过程和保压过程，增压过程压力线性增加，增压过程的压力增速为100kPa/S，保压过程压力为8MPa，保压时间30S。增压过程速度过快会造成剧烈排气，不利于A料和B料的分层结构。保压过程中对模具进行保温工艺，保温工艺的温度为40摄氏度。在保压过程中进行适当的保温工艺能降低不饱和聚树脂的粘度和表面张力，便于压制过程中气体的排出。
S5、取出压制完成的人造石英板进行固化流程，固化工艺为45摄氏度2个小时的一级固化和90摄氏度1小时的二级固化。
S6、固化完毕的人造石英板进行磨平流程。
使用万能试验机，采用三点抗弯法对最终样品进行抗弯强度测试。切割人造石英石产品为3×4×35(mm*mm*mm)尺寸的标准件，最终样品的平均抗弯强度为34.2MPa。
实施例仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，对本发明进行的修改，也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种人造石英石生产工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：
S1、将石英砂、石英粉、颜料、粘接剂加入搅拌机中搅拌均匀，获得人造石英石混料A；所述石英砂、石英粉和粘结剂的重量份数为：石英砂65-80、石英粉20-35、粘接剂8-15；所述颜料的重量为石英砂与石英粉总重量的0-2.0％；
S2、将废弃石料、粘接剂加入搅拌机中搅拌均匀，获得废弃石料混料B；所述废弃石料、粘接剂的重量份数为：废石料85-95、粘接剂5-15；
S3、将混料A导入模具中铺平后，使用压头将混料A初步紧压，所述混料A初步紧压的压强选择范围500-1000kPa；所述混料A初步紧压过程持续10-30秒；
S4、将混料B导入装有已初步紧压的混料A的模具中，对模具进行抽真空震压，真空度控制在-95～-100kPa；同时保持震动频率200-400Hz下，按压制流程进行最终压制；
S5、取出压制完成的人造石英板进行固化流程；
S6、固化完毕的人造石英板进行磨平流程。
2.根据权利要求1所述的人造石英石生产工艺，其特征在于：所述石英砂的粒度分布范围为0.5-12mm，所述石英砂的D50选择范围为3-7mm；所述石英粉为300-800目石英粉；所述废弃石料的粒度分布范围为0.5-12mm。
3.根据权利要求1所述的人造石英石生产工艺，其特征在于：所述石英砂与石英粉的重量之合与废弃石料的重量相同。
4.根据权利要求1所述的人造石英石生产工艺，其特征在于：所述最终压制过程分为增压过程和保压过程，所述增压过程压力线性增加，所述增压过程的压力增速为50-100kPa/S，所述保压过程压力为5-10MPa。
5.根据权利要求1所述的人造石英石生产工艺，其特征在于：所述步骤S1中先将石英粉、颜料与粘接剂搅拌均匀，再添加石英砂搅拌。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的人造石英石生产工艺，其特征在于：所述步骤S1和S2中，粘接剂为不饱和聚树脂，配合使用质量为不饱和聚树脂的1％到3％的过氧化二苯甲酰作为固化剂，和使用质量为不饱和聚树脂的0.1％到0.9％的萘酸钴作为促进剂。
7.根据权利要求6所述的人造石英石生产工艺，其特征在于：所述保压过程中对模具进行保温工艺，所述保温工艺可选的温度范围为30-40摄氏度。
8.根据权利要求6所述的人造石英石生产工艺，其特征在于：所述固化工艺为40-60摄氏度2-4个小时的一级固化和80-110摄氏度1-2小时的二级固化。
9.根据权利要求6所述的人造石英石生产工艺，其特征在于：所述步骤S1中，混料A中粘接剂为不饱和聚树脂，配合使用质量为不饱和聚树脂的1％到2％的过氧化二苯甲酰作为固化剂，和使用质量为不饱和聚树脂的0.1％到0.9％的萘酸钴作为促进剂，混料B中粘接剂为不饱和聚树脂，配合使用质量为不饱和聚树脂的3％到4％的过氧化二苯甲酰作为固化剂，和使用质量为不饱和聚树脂的0.5％到1.3％的萘酸钴作为促进剂。
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