CN1928292A - 一种轻体微晶玻璃板材及其加工方法和专用设备 - Google Patents

Abstract

本发明是一种轻体微晶玻璃板材及其加工方法和专用设备。本板材在其基体至少设有使两侧边相互连通的空腔或至少在基体的一表面分布有凹窝。方法是制备底模和型芯；在底模中由型芯和微晶玻璃基料进行组合；按常规工艺烧结晶化；表面磨抛、切边；质检、包装。专用设备是型芯布放负压吸盘。由于本板材的基体设有空腔或表面分布有凹窝或兼而有之而成为轻体，与相同规格的实心平板板材比较微晶玻璃基料的使用量明显下降，节省率平均达50％左右，本板材特别适于内外墙的装饰、装修，表面分布的凹窝具有立体感，带有空腔的微晶玻璃板材同时还具有保温、节能的效果。本发明具有微晶玻璃原料利用率高、成本低、加工方法简单、适宜规模化生产的突出优点。

Description

一种轻体微晶玻璃板材及其加工方法和专用设备

技术领域

本发明属于建筑装饰材料，特别是涉及一种轻体微晶玻璃板材及其加工方法和专用设备。

背景技术

微晶玻璃又名微晶石，是一种全新饰材，其制品凭其无放射性、不吸水、不风化、耐腐蚀、不褪色、无色差等特点而兼备天然石材和陶瓷的优点，正在成为国内外注重开发的内外墙及地面装饰材料。

然而，现在能够批量生产的微晶玻璃装饰材料只局限于实心平板板材，其花色品种的变化仅体现在底色、彩色纹理以及平板大小、薄厚的不同。实心平板板材存在的主要问题是重量重、微晶玻璃原料利用率低、成本高。重量重不仅不便于使用特别是干挂使用、也不便于生产流程中周转。

公知技术中，以微晶玻璃为表面层、陶瓷或其它材料为底层的复合装饰板材也不少见，但其装饰效果远不及全微晶玻璃板材，生产工艺也较复杂，也不能从根本上解决前述的微晶玻璃实心平板板材存在的问题。

公知技术中，采用热弯、热模压、热压延、熔融铸造、拉制或离心成型等工艺分别可以加工微晶玻璃的弧面板、管材或某些制品如洗面盆、台面等，所述工艺适用于需求量相对较少的上述微晶玻璃异形材的加工，而不能解决微晶玻璃实心平板板材存在的上述缺陷和问题。

目前，加工微晶玻璃实心平板板材普遍采用的生产工艺步骤是：原料化学成分分析检验、配料(含澄清剂和着色剂)、熔化、水淬粒化、筛分、基料装模、隧道窑或梭式窑烧结晶化、磨抛裁切、质检、包装。

发明内容

本发明是为了解决现有微晶玻璃实心平板板材存在的重量重、微晶玻璃原料利用率低、成本高的技术问题，而公开一种适用于规模化生产的轻体微晶玻璃板材及其加工方法和专用设备。

本发明的轻体微晶玻璃板材由微晶玻璃板材基体所组成，其基体至少设有使两侧边相互连通的空腔或至少在基体的一表面分布有凹窝。

本发明还可以采取以下技术措施：

所述的使两侧边相互连通的空腔是连通对边、邻边的空腔。

所述的使两侧边相互连通的空腔并列设置。

所述的设有空腔的基体，其基体表面分布有凹窝。

所述的基体表面的凹窝是等间距分布。

所述的基体表面的凹窝是深度不等各凹窝相互连接构成的联体凹窝。

本发明的微晶玻璃板材的加工方法由以下步骤组成：

1、由常用耐火材料及方法制备底模和型芯，所述底模的模腔形状对应于微晶玻璃板材基体外形，所述型芯包括在微晶玻璃板材基体表面分布凹窝及联体凹窝的表面型芯和连通基体对边或邻边的空腔型芯；所述型芯是永久型芯和一次性型芯；

2、在底模中按照微晶玻璃板材分层结构由型芯与经水淬粒化、筛分的微晶玻璃基料相应进行组合，其组合按先底部、后中部、再上部的顺序分步进行；

3、将组合后的微晶玻璃基料按常规工艺烧结晶化；

4、脱模冷却后表面磨抛、切边处理；

5、质检、包装。

本发明的加工方法还包括以下技术措施：

所述的一次性型芯由耐火材料和粘接剂混合后压力成型并干燥处理制成，所述耐火材料是包括铁矿渣、铝矿渣、铅锌矿渣、锡矿渣和铜矿渣的金属尾矿渣，或是包括氧化铝和氧化硼的金属氧化物，或是包括石英砂、锆英砂、高岭土、石灰石粉、方解石粉和石灰粉的非金属分散材料，所述粘接剂是聚乙烯醇树脂水溶液或糊状变性淀粉。

本发明所涉及的专用设备是型芯布放负压吸盘，其特征在于：吸盘与底模模框内侧相吻合，吸盘设有对应于微晶玻璃板材水平同层各型芯位置的吸口，该吸口是由密排的小吸孔构成。

本发明的有益效果和优点在于：由于本微晶玻璃板材的基体设有空腔或表面分布有凹窝或兼而有之而成为轻体，与相同规格的实心平板板材比较微晶玻璃基料的使用量明显下降，节省率平均达50％左右，也意味着相应降低烧结晶化的能耗，同时也方便生产流程中的周转。本板材特别适于内、外墙的装饰、装修，空腔的微晶玻璃板材同时还具有使建筑物保温、节能的效果。表面分布有凹窝的本板材使之具有立体感，分布有联体凹窝的本板材可以使板材表面形成阴刻的不规则形状，有利于丰富微晶玻璃装饰、装修板材的花色品种。本发明具有微晶玻璃基料利用率高、成本低、加工方法简单、适宜规模化生产的突出优点。

附图说明

附图1实施例1结构示意图。

附图2图1A-A剖面图。

附图3实施例1加工方法示意图。

附图4实施例2结构剖面示意图。

附图5实施例3结构剖面示意图。

附图6实施例4结构剖面示意图。

附图7实施例5结构剖面示意图。

附图8实施例4加工方法示意图。

附图9实施例6结构示意图。

附图10图9A-A剖面示意图。

附图11实施例7结构示意图。

附图12图11A-A剖面示意图。

附图13实施例7加工方法示意图。

附图14实施例8结构示意图。

附图15图14A-A剖面示意图。

附图16实施例8加工方法示意图。

附图17实施例9结构示意图。

附图18图17A-A剖面图。

附图19实施例9加工方法示意图。

附图20实施例10剖面示意图。

附图21负压吸盘实施例结构示意图。

图中标号：1基体，2空腔，3底模，4基料，5空腔型芯，6凹窝，6′联体凹窝，7表面型芯，8吸盘，9吸口，10吸气管，11搬手。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步说明本发明。

如图1、2所示实施例1，烧结成型的微晶玻璃板材基体1设有连通一对边的空腔2，该空腔截面为长方形。

图1、2所示实施例1的加工步骤如图3所示，由常用耐火材料及方法制备由边条和底板构成的底模3，其模腔形状对应于图1微晶玻璃板材基体1外形。对应于图2空腔2的空腔型芯5采用一次性型芯；该型芯的耐火材料是金属尾矿渣如铁矿渣、铝矿渣、铅锌矿渣、锡矿渣或铜矿渣的一种，粘接剂是聚乙烯醇树脂水溶液，以重量份100∶20的配比均匀混合，聚乙烯醇树脂水溶液的组分配比按已有技术。混合粘接剂的耐火材料由安装有对应于空腔型芯5模具的型芯成型机压力成型，后干燥处理。

空腔型芯5也可以由金属氧化物如氧化铝或氧化硼的一种与聚乙烯醇树脂水溶液粘接剂构成。还可以由非金属分散材料如石英砂、锆英砂、高岭土、石灰石粉、方解石粉或石灰粉的一种与糊状的玉米或马铃薯等变性淀粉粘接剂构成，变性淀粉与水的重量比以及上述耐火材料与糊状的变性淀粉重量比按变性淀粉说明书及耐火材料的成团性确定。

在底模3中按照图3微晶玻璃板材分层结构由空腔型芯5与经水淬粒化、筛分的微晶玻璃基料4进行组合，其组合按图8虚线所示的底部a、中部b和上部c先后顺序分步进行。在底部a先布放微晶玻璃基料4，采用现有滤料平网技术使底部a的基料4表面平整。之后在底部a基料4平整的表面进行中部b组合，先布放空腔型芯5，其位置按图2确定。随后完成空腔型芯5与底模3之间的基料布放，最后进行上部c的基料布放。本实施例1的基料直径可在1-13mm范围内选择，如6mm且均匀。

组合步骤完成后，由底模3托带将与空腔型芯5组合的微晶玻璃基料4按常规工艺烧结晶化；如逐步升温10小时至烧结晶化温度1120℃，保温1小时等，本实施例采用现有自动温控的脉冲梭式窑烧结晶化。脱模冷却后表面磨抛、切边处理，质检后包装。冷却后表面磨抛、切边处理，质检后包装具体工艺同于现有加工微晶玻璃实心平板板材的工艺。实施例1的空腔型芯采用一次性型芯的目的是便于脱模，一次性型芯经高温后粘接剂失效可溃散，但耐火材料能回收再使用。

本实施例的上述组合过程和组合后的烧结晶化过程的具体操作均按现有加工微晶玻璃实心平板板材的工艺要求进行，即基料颗粒均匀、逐层布放数量准确、平整和窑内温度均匀，现有工艺能满足本方法的空腔型芯在微晶玻璃基料熔融后的下沉位置准确、稳定。

如图4、5所示实施例2、3，烧结成型的微晶玻璃板材基体1的空腔截面形状分别是图4的波纹形空腔2、图5的锯齿形空腔2，也可以是其它形状如梯形、椭圆形等。实施例2、3的加工步骤同于实施例1。

如图6、7所示实施例4、5，烧结成型的微晶玻璃板材基体1设有连通一对边的、多个并列的空腔2，实施例4各并列的空腔2截面形状分别是长方形，实施例5各并列的空腔2截面形状分别是椭圆形。

下面以图6实施例4为例说明并列空腔的加工步骤，如图8所示，底模3和空腔型芯5的加工方法分别同于实施例1，只是空腔型芯5的形状、个数对应于图6并列的空腔2。在底模3中按照图6板材分层结构由空腔型芯5与经水淬粒化、筛分的微晶玻璃基料4进行组合，组合过程按虚线所示的底部a、中部b和上部c先后顺序分步进行。在底部a先布放微晶玻璃基料4，采用现有滤料平网技术使底部a的基料4表面平整。之后在底部a基料4平整的表面进行中部b组合，先布放各空腔型芯5，其间隔距离按图6确定。随后完成空腔型芯5之间及空腔型芯5与底模3之间的基料布放，最后进行上部c的基料布放。本实施例4的基料直径可在1-13mm范围内选择，如13mm且均匀。组合后的加工步骤同于实施例1，不再赘述。

如图9、10所示实施例6，烧结成型的微晶玻璃板材基体1设有连通一对邻边的、并且是多个并列的直角形的空腔2。

如图11、12所示实施例7，烧结成型的微晶玻璃板材基体1设有分别连通一对邻边的、并且是多个并列的直角形的空腔2。

下面以实施例7为例说明相邻邻边连通的微晶玻璃板材的加工步骤，如图13，底模3和空腔型芯5的加工方法同于实施例1，只是空腔型芯5的形状、个数对应于图12所示空腔2。在底模1中按照图12板材分层结构由空腔型芯5与经水淬粒化、筛分的微晶玻璃基料4进行组合，按底部a、中部b和上部c先后顺序分步进行。在底部a先布放微晶玻璃基料，采用现有滤料平网技术使底部a的基料表面平整。之后在底部a基料平整的表面进行中部b如图13所示的组合，先布放各空腔型芯5，其间隔距离按图12确定。随后完成空腔型芯5之间及空腔型芯5与底模3之间的基料布放，最后进行上部c的基料布放。本实施例7的基料直径可在1-13mm范围内选择，如10mm且均匀。组合后的加工步骤同于实施例1，不再赘述。

如图14、15所示实施例8，烧结成型的微晶玻璃板材基体1的两表面等间距分布正方形的凹窝6。凹窝形状还可以是三角形、圆形、正六边形等其它形状。

实施例8的加工步骤见图16，表面型芯7与图14、15凹窝6形状及尺寸相对应。表面型芯7采用可回收利用的永久型芯，由常用耐火材料如莫来石、堇青石等以传统方法加工成型。在底模3中按照图1板材分层结构由表面型芯7与经水淬粒化、筛分的微晶玻璃基料4进行组合，其组合按图16虚线所示的底部a、中部b和上部c先后顺序分步进行。在底部a先布放各表面型芯5，其间隔按图14、15等间距分布。之后，在底部a表面型芯7之间和表面型芯7与底模3之间布放微晶玻璃基料4，可以同时完成中部b的基料布放，采用现有滤料平网技术使中部b基料4表面平整。随后，在中部b基料4平整的表面上间隔布放上部c各表面型芯7，最后在上部c各表面型芯7之间和表面型芯7与底模3之间布放微晶玻璃基料4，本实施例8的基料颗粒直径可在1-13mm范围内选择，如3mm且均匀。

如图17、18所示实施例9，烧结成型的微晶玻璃板材基体1设有连通一对边的空腔2，并且在基体1上表面等间距分布有圆柱形凹窝6。

实施例9的加工步骤见图19，图19中底模3、空腔型芯5和表面型芯7的加工分别同于实施例1、8，在底模3中按照图18微晶玻璃板材的分层结构由表面型芯7、空腔型芯5与经水淬粒化、筛分的微晶玻璃基料4进行组合，其具体步骤也分别同于实施例1、8。组合步骤完成后的加工步骤和工艺要求同于实施例1，不再赘述。

如图20所示实施例10，烧结成型的微晶玻璃板材基体1设有连通一对边的空腔2，并且在基体1上表面中间部位设置由深度不等的各凹窝相互连接构成波纹形的联体凹窝6′。本实施例10的加工步骤同于实施例9，只是将底模3上部c的表面型芯7换为对应于联体凹窝6′的表面型芯即可。实施例10的联体凹窝6′可以构成各种不规则形状。

如图21所示的型芯布放负压吸盘，吸盘8与底模模框内侧相吻合，吸盘8设有对应于微晶玻璃板材水平同层各型芯位置的吸口9，各吸口是由密排的小吸孔构成，吸盘8经吸气管10连接于负压发生装置。吸盘8上部设有操作用搬手11。使用方法是在对应同层各型芯位置的胎具中嵌入各型芯，将型芯布放负压吸盘与胎具嵌合，施负压吸提各型芯后移动至底模模框内，并与底模或基料接触关闭负压，既可同时一次性、多数量、整体地、准确地将微晶玻璃板材水平同层各型芯转移到底模模框内，定位准确、快速并无损伤。

以上各轻体微晶玻璃板材实施例中的表面型芯5和空腔型芯7的布放均采用本型芯布放负压吸盘。

Claims (9)

1、一种轻体微晶玻璃板材，由微晶玻璃板材基体所组成，其特征在于：其基体至少设有使两侧边相互连通的空腔或至少在基体的一表面分布有凹窝。

2、根据权利要求1所述的轻体微晶玻璃板材，其特征在于：所述的使两侧边相互连通的空腔是连通对边、邻边的空腔。

3、根据权利要求1所述的轻体微晶玻璃板材，其特征在于：所述的使两侧边相互连通的空腔并列设置。

4、根据权利要求1所述的轻体微晶玻璃板材，其特征在于：所述的设有空腔的基体，其基体表面分布有凹窝。

5、根据权利要求1或4所述的轻体微晶玻璃板材，其特征在于：所述的基体表面的凹窝是等间距分布。

6、根据权利要求1或4所述的轻体微晶玻璃板材，其特征在于：所述的基体表面的凹窝是深度不等各凹窝相互连接构成的联体凹窝。

7、根据权利要求1所述的轻体微晶玻璃板材的加工方法，其特征在于由以下步骤组成：

(1)由常用耐火材料及方法制备底模和型芯，所述底模的模腔形状对应于微晶玻璃板材基体外形，所述型芯包括在微晶玻璃板材基体表面分布凹窝及联体凹窝的表面型芯和连通基体对边或邻边的空腔型芯；所述型芯是永久型芯和一次性型芯；

(2)在底模中按照微晶玻璃板材分层结构由型芯与经水淬粒化、筛分的微晶玻璃基料相应进行组合，其组合按先底部、后中部、再上部的顺序分步进行；

(3)将组合后的微晶玻璃基料按常规工艺烧结晶化；

(4)脱模冷却后表面磨抛、切边处理；

(5)质检、包装。

8、根据权利要求7所述的轻体微晶玻璃板材的加工方法，其特征在于：所述的一次性型芯由耐火材料和粘接剂混合后压力成型并干燥处理制成，所述耐火材料是包括铁矿渣、铝矿渣、铅锌矿渣、锡矿渣和铜矿渣的金属尾矿渣，或是包括氧化铝和氧化硼的金属氧化物，或是包括石英砂、锆英砂、高岭土、石灰石粉、方解石粉和石灰粉的非金属分散材料，所述粘接剂是聚乙烯醇树脂水溶液或糊状变性淀粉。

9、根据权利要求7所述的轻体微晶玻璃板材加工方法中的专用设备型芯布放负压吸盘，其特征在于：吸盘与底模模框内侧相吻合，吸盘设有对应于微晶玻璃板材水平同层各型芯位置的吸口，该吸口是由密排的小吸孔构成。

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