TWI637832B - Natural stone antique surface structure - Google Patents

Abstract

本發明為一種自然石材仿古表面結構，包括多次使用粗糙度相異的軟性研磨件，由粗到細逐一研磨一至少含有兩種以上軟硬度不同質地之自然石材的本體，使得本體上形成多處由最硬材質面逐漸朝向一最軟材質面凹陷的類風化仿古表面，介於最硬材質面與最軟材質面之間，更可具有軟硬度介於最硬材質面與最軟材質面之間的中間材質面，且最軟材質面之粗糙度為最粗，最硬材質面之粗糙度為最細，中間材質面之粗糙度則介於最硬材質面與最軟材質面之間，使最硬材質面、中間材質面及最軟材質面分別依所述粗糙度的差異，對光線產生各相異的反射度及光澤，令上述軟硬度不同之材質面，共同呈現出一層次更加分明的凹凸立體視覺效果。

Description

自然石材仿古表面結構

本發明有關於一種自然石材仿古表面結構，特別是針對應用在建築物上的自然石材，尤其涉及該自然石材外壁的凹凸表面，所述自然石材之凹凸表面分別具有相異的粗糙度，在光線照射時能夠分別產生相異的光澤，令自然石材藉由凹凸表面呈現出一層次分明的立體視覺效果。

自然石材因具有特殊的紋路與色澤，經常被用來鋪設在建築物的內外牆壁或地板。一般來說，在自然石材產地開採到巨石後，大多是先利用鋸子或鋼索等加工機具將巨石切割成多數片石板，使該巨石上之切割面形成各石板的表面，該經由切割而成之表面，通常相當粗糙且不平整，通常必須再利用磨石對該石板表面實施研磨拋光作業，讓石板表面趨於光滑和平整，隨後再利用加工機具將石板切割成多數片石材，令石材輪廓呈幾何形(例如：正方形、長方形)，且每一片石材都具有平整、光滑的表面。當石材鋪設在建築物之牆壁或地板時，該石材表面之紋路與色澤，能夠顯露在牆壁或地板以外，產生裝飾及美化該建築物的作用。然而，這類採用磨石進行自然石材表面研磨加工的技術，在自然石材表面平整的情形下，會造成石材表面各部分紋路之光澤都相同的現象，導致該自然石材表面缺乏層次感。

此外，許多在自然石材產地開採到的自然巨石，常常會有裂縫或孔洞，當巨石被切割成石板以後，部分石板的表面上，仍會存在前述裂縫或孔 洞。因此，目前石材業者對於具有裂縫和孔洞的自然石板，其修補美化的方法，乃是在石板表面局部或全部塗覆一層膠材(例如：環氧樹脂)，以填補石板表面的裂縫和孔洞，待膠材硬化後，再利用磨石對填補有膠材之石板表面進行研磨拋光作業，以磨除石板表面之膠材，並保留填補在裂縫和孔洞內之膠材，隨後切割石板，形成多數石材。然而，這類於填補膠材後再進行石材表面研磨加工的技術，仍會造成石材表面各部分紋路之光澤相同的現象，石材表面亦缺乏層次感。

近幾年來，市面上也已存在有一種仿古石材，主要是在自然開採之大理石或花崗岩等製成之石板的表面，經過火燒或高壓水噴等方式予以加工，令石板表面較弱的部分石材被火燒化，或者被高壓水流沖除，促使該石板表面形成類似經過多年風化後的自然凹凸表面，令該凹凸表面呈現出仿古舊的效果，隨後再切割該石板成為需求尺寸及規格之石材。目前這類具有仿古表面的石材，已深受建築師和消費者的喜愛。然而，這類仿古石材在接受火燒或高壓水噴以後，其凹凸表面之各部分的粗糙度均相同，造成該凹凸表面之紋路的光澤相同的現象，同樣令該仿古石材之凹凸表面缺乏層次感；而且，火燒石材的加工方式，將致使石材結晶遭高溫破壞，砝瑯質、石內油質及多數微量元素亦因高溫而揮發或破壞，影響最終石材表面之光澤度；以高壓水注加工，亦會因高壓而破壞石材之原節理，造成視覺不自然之情況，嚴重影響自然石材成品之品質，即使最終再加研磨刷整型，仍然無法達到理想且自然之光澤度與層次感。

除此之外，目前市面上也具有一種採用研磨刷在石材上研磨出仿古表面的技術，其主要是使用單一種粗糙度規格之研磨刷來研磨石材表面，該 研磨刷係密植有多數刷毛，該刷毛為含有鑽石研磨微粒的纖維，能夠將該石材表面刷亮到一預定粗糙度，即可在該石材上形成仿古之凹凸表面。但是，由於該研磨刷之刷毛的粗糙度是定值，因此該石材表面被該研磨刷研磨拋光以後，該石材表面各部分之粗糙度均相同，故而造成石材各部分紋路之光澤相同的現象，亦導致石材表面缺乏層次感之缺失。

本發明之主要目的，即在於提供一種自然石材仿古表面結構，包括有一自然石材之本體，該本體上至少具有一最硬材質面及一最軟材質面，該最軟材質面之粗糙度大於該最硬材質面的粗糙度，使該最硬材質面及最軟材質面分別依所述粗糙度的差異，在光線照射時分別產生相異的光反射效果及光澤，令最硬材質面及最軟材質面共同呈現出一層次更加分明的凹凸立體視覺效果。藉此，以改善習知石材仿古表面的各部分光澤均相同，導致立體層次感不夠分明的缺失。

依據上述主要結構特徵，該最硬材質面與最軟材質面之間，逐漸凹陷具有至少一中間材質面，該中間材質面凹陷的深度，係介於該最硬材質面與最軟材質面之間，該最軟材質面之粗糙度大於該中間材質面的粗糙度，該中間材質面之粗糙度大於該最硬材質面的粗糙度，使該中間材質面在受到光線照射時，產生介於該最硬材質面和最軟材質面之間的相異光澤。

依據上述主要結構特徵，該本體上含有多處不規則分佈的最硬材質區、中間材質區及最軟材質區，該最硬材質區之材質硬度高於中間材質區的材質硬度，該中間材質區之材質硬度高於最軟材質區的材質硬度，該最硬材質 面是去除該最硬材質區之局部石材而成，該中間材質面是去除該中間材質區之局部石材而成，該最軟材質面是去除該最軟材質區之局部石材而成。

依據上述主要結構特徵，該最硬材質面設為一平整光滑之光製面。

依據上述主要結構特徵，該最硬材質面、中間材質面及/或最軟材質面上，具有多數細石縫，該細石縫中填充有膠材。

依據上述主要結構特徵，該最硬材質面、中間材質面及最軟材質面上佈設一防護奈米塗料層。

本發明之次要目的，即在於提供一種自然石材仿古表面結構製造方法，包括下列步驟：步驟1：提供一自然石材之本體，該本體上含有多數最硬材質區及最軟材質區，該最硬材質區之材質硬度高於最軟材質區的材質硬度；步驟2：使用至少一最粗軟性研磨件，研磨該最硬材質區和最軟材質區，以去除該最硬材質區之局部石材而形成一最硬材質面，同時去除該最軟材質區之局部石材而形成至少一最軟材質面，該最軟材質面之凹陷程度大於該最硬材質面；以及步驟3：使用至少一中間軟性研磨件，研磨上一步驟所形成之該最硬材質面和最軟材質面，該中間軟性研磨件的粗糙度，小於該最粗軟性研磨件的粗糙度，令該中間軟性研磨件對該最硬材質面產生較多的磨製，進而使得該最硬材質面之粗糙度小於該最軟材質面的粗糙度，該最硬材質面及最軟材質面分別依所述粗糙度的差異，在光線照射時分別產生相異的光反射率及光澤。

依據上述主要方法特徵，該本體上含有多數中間材質區，該中間材質區之材質硬度介於該最硬材質區與最軟材質區的材質硬度之間，在使用該最粗軟性研磨件期間，能夠研磨以去除該中間材質區之局部石材，而形成至少一中間材質面，該中間材質面凹陷的深度，係介於該最硬材質面與最軟材質面之間，在使用該中間軟性研磨件期間，更因為該中間軟性研磨件對各材質面的磨製作用程度，係依深度而進減，使得該最軟材質面之粗糙度，因被磨製作用最少，而保持最大粗糙度，依次該中間材質面的粗糙度較小，最硬材質面則被磨製最多而具有最小粗糙度，依同等原理在使用至少一次該中間軟性研磨件以後，最後再使用一最細軟性研磨件，研磨該最硬材質面、中間材質面和最軟材質面，該最細軟性研磨件的粗糙度為最細，令該最細軟性研磨件對該中間材質面和最軟材質面之作用更少，使得該最軟材質面與中間材質面之粗糙度均大於該最硬材質面的粗糙度，且最軟材質面保持最粗糙程度，令該最軟材質面、該中間材質面以及該最硬材質面之間，由最深凹陷往最淺表面逐漸構成由粗到細的多層表面，藉此而得以對射入光線產生不同反射度，進而令視覺產生各不相同的光澤與明亮度。

依據上述主要方法特徵，該中間材質面介於該最軟材質面與最硬材質面之間。

依據上述主要方法特徵，包括在使用該最粗軟性研磨件以前，塗覆一層膠材(如樹脂或漆料)在該本體上，使該膠材填充於該本體上的原始石材細石縫中，並在使用該最粗軟性研磨件研磨出該最硬材質面、中間材質面及最軟材質面以後，使得該細石縫中的膠材保留在該等細石縫中，並呈現在該最硬材質面、中間材質面及/或最軟材質面之上或其間。

依據上述主要方法特徵，包括在使用該最細軟性研磨件以後，利用一磨光石將該最硬材質面之局部研磨形成一平整光滑之光製面。

依據上述主要方法特徵，包括在使用該磨光石以後，佈設一防護奈米塗料層在該本體之最硬材質面、中間材質面及最軟材質面上。

依據上述主要方法特徵，該最粗軟性研磨件、中間軟性研磨件和最細軟性研磨件設為研磨刷。

為能明確且充分揭露本發明，併予列舉較佳實施之圖例，以詳細說明其實施方式如後述：

1‧‧‧本體

10‧‧‧表面

101‧‧‧最硬材質區

102‧‧‧中間材質區

103‧‧‧最軟材質區

11‧‧‧最硬材質面

12‧‧‧底面

13‧‧‧外周壁

14‧‧‧中間材質面

15‧‧‧最軟材質面

16‧‧‧細石縫

17‧‧‧防護奈米塗料層

2‧‧‧膠材

31‧‧‧最粗軟性研磨件

311、321、331‧‧‧刷毛

32‧‧‧中間軟性研磨件

33‧‧‧最細軟性研磨件

30‧‧‧研磨微粒

4‧‧‧磨光石

第1圖為本發明施作狀態的立體示意圖。

第2圖為本發明之第一種仿古石材實施例的局部放大前視圖。

第3圖為第1圖之研磨裝置的立體仰視圖。

第3-1圖為第3圖所示本發明之研磨裝置採用研磨刷的型態示意圖。

第3-2圖為本發明之研磨裝置採用磨光石的型態示意圖。

第4圖為第3圖研磨裝置之刷毛的示意圖。

第5圖為第2圖實施例之製造方法的流程示意圖。

第6至16圖為第5圖之製造方法的各流程實施型態示意圖。

第17圖為本發明之第二種仿古石材實施例的局部放大前視圖。

第18圖為第17圖所示實施例之製造方法的流程示意圖。

第19至30圖為第18圖之製造方法的各流程實施型態示意圖。

請參閱第1及2圖，揭示出本發明之自然石材仿古表面結構，包括有一自然石材之本體1，該本體1設成板片狀，具有一表面10、一底面12，以及位於該表面10與底面12之間的外周壁13。該本體1之表面10、底面12和外周壁13上含有多處不規則分佈的最硬材質區101、中間材質區102及最軟材質區103，該最硬材質區101之材質硬度高於中間材質區102的材質硬度，該中間材質區102之材質硬度高於最軟材質區103的材質硬度。該最硬材質區101、中間材質區102及最軟材質區103之紋路、色澤相同或相異。

該本體1之表面10上至少具有一不規則凹凸的最硬材質面11、一不規則凹凸的中間材質面14及一不規則凹凸的最軟材質面15；具體來說，該最硬材質面11是去除該最硬材質區101之局部石材而成之不規則凹凸表面區，該中間材質面14是去除該中間材質區102之局部石材而成之不規則凹凸表面區，該最軟材質面15是去除該最軟材質區103之局部石材而成之不規則凹凸表面區。該最硬材質面11與最軟材質面15之間，逐漸凹陷具有中間材質面14，該中間材質面14凹陷的深度，係介於該最硬材質面11與最軟材質面15之間。該最軟材質面15可以重疊設在該中間材質面14上；或者，該中間材質面14和最軟材質面15亦可分別設在該最硬材質面11上(如第2圖所示)。

在所採較佳的實施例中，該中間材質面14之粗糙度及凹陷深度平均大於該最硬材質面11的粗糙度，該最軟材質面15之粗糙度及凹陷深度平均大於該中間材質面14的粗糙度，該最硬材質面11、中間材質面14及最軟材質面15共同構成自然石材之仿古表面10。使該最硬材質面11、中間材質面14及最軟材質面15分別依所述粗糙度的差異，在光線照射時分別產生相異的光反射效果及光澤，令最硬材質面11、中間材質面14及最軟材質面15共同呈現出一層次更加 分明的凹凸立體視覺效果。藉此，以改善習知自然石材仿古表面的各部分光澤均相同，導致立體層次感不夠分明的缺失。

請參閱第2及16圖，在一可行的實施例中，該最硬材質面11之至少局部可以設有一平整光滑之光製面；並且，該最硬材質面11(光製面)、中間材質面14及最軟材質面15上亦可佈設一防護奈米塗料層17，在所述凹陷之中間材質面14及最軟材質面15位置，可累積較厚之防護奈米塗料層17，可提升該中間材質面14和最軟材質面15的光澤度。此外，亦可在構成該防護奈米塗料層17之防護奈米塗料中，加入染料或增豔之添加物，可簡便調整該硬材質面11、中間材質面14及最軟材質面15的光澤。

請參閱第17及28圖，在另一可行的實施例中，該最硬材質面11、中間材質面14及/或最軟材質面15上，具有多數細石縫16(石材原有之裂縫或孔洞)，該細石縫16中填充有膠材2，該膠材2可為樹脂。如此，可修補美化石材之裂縫或孔洞。

如第1、3及4圖所示，說明本發明之自然石材仿古表面結構，是依序採用最粗軟性研磨件31、中間軟性研磨件32及最細軟性研磨件33(如第3-1圖所示)加工製造而成，所述最粗、中間、最細軟性研磨件31、32、33均可設為研磨刷，所述最粗、中間、最細軟性研磨件31、32、33係密植有多數刷毛311、321、331，該刷毛311、321、331為含有鑽石研磨微粒30的纖維。

請參閱第5圖，說明本發明之一自然石材仿古表面結構製造方法，包括下列實施步驟：

步驟S01：提供一石材之本體1(如第6及7圖所示)，該本體1具有一表面10、一底面12，以及位於該表面10與底面12之間的外周壁13，該本體1上含 有多數最硬材質區101、中間材質區102及最軟材質區103，該最硬材質區101之材質硬度高於最軟材質區103的材質硬度，該中間材質區102之材質硬度介於該最硬材質區101與最軟材質區103的材質硬度之間。

步驟S02：使用至少一最粗軟性研磨件31(如第8及9圖所示)，研磨該本體1表面10之最硬材質區101、中間材質區102和最軟材質區103，以去除該最硬材質區101之局部石材而形成一不規則凹凸的最硬材質面11(如第10圖所示)，並去除該中間材質區102之局部石材而形成至少一不規則凹凸的中間材質面14，同時去除該最軟材質區103之局部石材而形成至少一不規則凹凸的最軟材質面15。該最軟材質面15之凹陷程度大於該最硬材質面11，該中間材質面14凹陷的深度，係介於該最硬材質面11與最軟材質面15之間。該最軟材質面15可以重疊設在該中間材質面14上；或者，該中間材質面14和最軟材質面15可分別設在該最硬材質面11上。

步驟S03：使用至少一中間軟性研磨件32(如第11圖所示)，研磨該本體1之最硬材質面11、中間材質面14和最軟材質面15，該中間軟性研磨件32之刷毛321的粗糙度，小於該最粗軟性研磨件31之刷毛311的粗糙度，令該中間軟性研磨件32之刷毛321對該最硬材質面11產生較多的磨製，進而使得該最硬材質面11之粗糙度，小於該最軟材質面15和中間材質面14的粗糙度(如第12圖所示)，且中間材質面14之粗糙度，小於該最軟材質面15的粗糙度。因為該中間軟性研磨件32對各材質面的磨製作用程度，係依深度而進減，使得該最軟材質面15之粗糙度，因被磨製作用最少，而保持最大粗糙度，依次該中間材質面14的粗糙度較小，最硬材質面11則被磨製最多而具有最小粗糙度。

步驟S04：使用至少一最細軟性研磨件33(如第13圖所示)，研磨該本體1之最硬材質面11、中間材質面14和最軟材質面15，該最細軟性研磨件33之刷毛331的粗糙度，小於該中間軟性研磨件32之刷毛321的粗糙度，令該最細軟性研磨件33之刷毛331對該中間材質面14和最軟材質面15之作用更少，使得該最軟材質面15與中間材質面14之粗糙度，均大於該最硬材質面11的粗糙度(如第14圖所示)，且最軟材質面15保持最粗糙程度，令該最軟材質面15、中間材質面14及最硬材質面11之間，由最深凹陷往最淺表面逐漸構成由粗到細的多層表面，藉此而得以對射入光線產生不同反射度，進而令視覺產生各不相同的光澤與明亮度。

步驟S05：利用一磨光石4(如第3-2圖及第15圖所示)，將該最硬材質面11之局部研磨形成一平整光滑之光製面。

步驟S06：以噴塗方式，佈設一防護奈米塗料層17(如第16圖所示)在該本體1之最硬材質面11、中間材質面14及最軟材質面15上。

請參閱第17及18圖，說明本發明之另一石材仿古表面結構製造方法，包括下列實施步驟：

步驟S11：提供一自然石材之本體1(如第19及20圖所示)，該本體1具有一表面10、一底面12，以及位於該表面10與底面12之間的外周壁13，該本體1上包含有多數最硬材質區101、中間材質區102及最軟材質區103，該最硬材質區101之材質硬度高於最軟材質區103的材質硬度，該中間材質區102之材質硬度介於該最硬材質區101與最軟材質區103的材質硬度之間。

步驟S12：塗覆一層膠材2(如樹脂或漆料)在該本體1表面10上(如第19及20圖所示)，使該膠材2填充於該本體1表面10上的原始石材細石縫16(例如：裂縫和孔洞)中。

步驟S13：使用至少一最粗軟性研磨件31(如第21及22圖所示)，研磨該表面10上之最硬材質區101、中間材質區102和最軟材質區103，以磨除該層膠材2；同時，去除該最硬材質區101之局部石材而形成一不規則凹凸的最硬材質面11(如第23及24圖所示)，去除該中間材質區102之局部石材而形成至少一不規則凹凸的中間材質面14，去除該最軟材質區103之局部石材而形成至少一不規則凹凸的最軟材質面15，使得該細石縫16中的膠材2保留在該等細石縫16中，並呈現在該最硬材質面11、中間材質面14及/或最軟材質面15之上或其間。該最軟材質面15陷入該最硬材質面11，該中間材質面14陷入該最硬材質面11的深度位置，係介於該最硬材質面11與最軟材質面15之間。

步驟S14：使用至少一中間軟性研磨件32(如第25圖所示)，研磨該最硬材質面11、中間材質面14、最軟材質面15和細石縫16的膠材2，該中間軟性研磨件32之刷毛321的粗糙度，小於該最粗軟性研磨件31之刷毛311的粗糙度，令該中間軟性研磨件32之刷毛321對該最硬材質面11產生較多的磨製，進而使得該最硬材質面11之粗糙度，小於該最軟材質面15和中間材質面14的粗糙度(如第26圖所示)，且中間材質面14之粗糙度，小於該最軟材質面15的粗糙度。

步驟S15：使用至少一最細軟性研磨件33(如第27圖所示)，研磨該最硬材質面11、中間材質面14、最軟材質面15和細石縫16的膠材2，該最細軟性研磨件33之刷毛331的粗糙度，小於該中間軟性研磨件32之刷毛321的粗糙度，令該最細軟性研磨件33之刷毛331對該中間材質面14和最軟材質面15之作用更 少，使得該最軟材質面15與中間材質面14之粗糙度，均大於該最硬材質面11的粗糙度(如第28圖所示)，且最軟材質面15保持最粗糙程度，令該軟材質面15、中間材質面14及最硬材質面11之間，由最深凹陷往最淺表面逐漸構成由粗到細的多層表面，藉此而得以對射入光線產生不同反射度，進而令視覺產生各不相同的光澤與明亮度。

步驟S16：利用一磨光石4(如第3-2圖及第29圖所示)，將該最硬材質面11之局部研磨形成一平整光滑之光製面。

步驟S17：以噴塗方式，佈設一防護奈米塗料層17(如第30圖所示)在該本體1之最硬材質面11、中間材質面14及最軟材質面15上。

綜上所陳，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明，凡其他未脫離本發明所揭示之精神下而完成之等效修飾或置換，均應包含於後述申請專利範圍內。

Claims (12)

1. 一種自然石材仿古表面結構，包括有一自然石材之本體，該本體上具有至少一不規則凹凸的最硬材質面及至少一不規則凹凸的最軟材質面，該最硬材質面與最軟材質面之間，設有至少一中間材質面，該最軟材質面之粗糙度及凹陷深度均大於該最硬材質面，該中間材質面凹陷的深度，係介於該最硬材質面與最軟材質面之間，該最軟材質面之粗糙度大於該中間材質面的粗糙度，該中間材質面之粗糙度大於該最硬材質面的粗糙度，使該最硬材質面至最軟材質面分別依所述粗糙度及凹陷深度的差異，對光線之照射產生具有層次感的反射度與光澤。
2. 如申請專利範圍第1項所述自然石材仿古表面結構，其中該本體上由該最硬材質面、中間材質面及最軟材質面，分別形成多數最硬材質區、中間材質區及最軟材質區，該最硬材質面是去除該最硬材質區之局部石材而成之不規則凹凸表面區，該中間材質面是去除該中間材質區之局部石材而成之不規則凹凸表面區，該最軟材質面是去除該最軟材質區之局部石材而成之不規則凹凸表面區。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述自然石材仿古表面結構，其中該最硬材質面、中間材質面及最軟材質面的其中之一上，具有多數細石縫，該細石縫中填充有膠材。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述自然石材仿古表面結構，其中該本體之表面上，佈設一防護奈米塗料層。
5. 如申請專利範圍第3項所述自然石材仿古表面結構，其中該本體之表面上，佈設一防護奈米塗料層。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述自然石材仿古表面結構，其中該最硬材質面、中間材質面及最軟材質面之至少其一的表面上，佈設一防護奈米塗料層。
7. 如申請專利範圍第3項所述自然石材仿古表面結構，其中該最硬材質面、中間材質面及最軟材質面之至少其一的表面上，佈設一防護奈米塗料層。
8. 如申請專利範圍第1或2項所述自然石材仿古表面結構，其中該最硬材質面之至少局部設有一平整光滑之光製面。
9. 如申請專利範圍第3項所述自然石材仿古表面結構，其中該最硬材質面之至少局部設有一平整光滑之光製面。
10. 如申請專利範圍第4項所述自然石材仿古表面結構，其中該最硬材質面之至少局部設有一平整光滑之光製面。
11. 如申請專利範圍第6項所述自然石材仿古表面結構，其中該最硬材質面之至少局部設有一平整光滑之光製面。
12. 如申請專利範圍第7項所述自然石材仿古表面結構，其中該最硬材質面之至少局部設有一平整光滑之光製面。