专利名称：一种工业合成石加工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工业合成石的加工工艺，尤其涉及一种用于制造薄 板工业合成石的加工工艺。
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，特别是某些欧洲国家，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。
上个世纪60年代，美国杜邦公司，为了生产天然石材台面板的替代 品，而发明了实体面材，俗称树脂板，其特征是其完全由树脂浇铸而成。 发明初期，就因为其花色多，生产容易，而广泛受到推广。直到今天， 实体面材仍然是台面板的主要选择之一。其延伸产品也很多，大多是在 其中添加一些色粉，钙粉，铝粉等填充物来增加花色，降低成本。其生 产工艺一般为混合树脂，添加物和各种助剂，浇铸成型，然后固化。但 是此种树脂板的缺陷也给人们带来不方便，因为其主要原料是树脂，其 硬度低，容易退色，容易变形，抗老化性低。特别是用于在被人们经常 接触的地方，如银行柜台，家用厨房台面，酒店台面等地方，在较短的 时间内就会出现上述问题，必须经常打磨翻新。关于此种发明的专利多 种多样。
考虑到树脂板的这些不成熟的特性及怎样利用天然石材废料，在60 年代末，由意大利百利通公司发明了人造合成石。其特征是利用树脂来 粘结天然石碎料。因为添加了大量的天然石材，其硬度提高了，花色更 加多样，而且其外观上更加接近天然石，即充分消耗了大量的天然石材
4碎料，又符合人们喜爱天然石材的特点。此种产品的初期技术简单，只
是使用树脂粘结碎料，产生了很多发明，如ZL 200410086755.4 "彩色 合成石板材及其制造方法"；CN03109409. 0彩色人造石的制造配方及生产 工艺。这些发明只是简单的利用树脂混合石料，并没有解决因为大量使 用树脂而给产品带来的各种缺陷，如硬度不够，吸水性高，易变形，易 老化等问题，只是比树脂板的生产成本低，看起来接近天然石材。
人造合成石发展到今天，其最新工艺为今天俗称的人造合成岗石。 其生产工艺的全部过程都是在真空的情况下完成混合树脂和天然石材 骨料及添加剂，然后布料到一个2400cr^l200cn^90cm的料仓里面，在对 这个料仓进行上下左右前后进行振荡挤压，直至其成型为岗石荒料，待 其固化后进行切割成片，打磨抛光。我国在上个世界90年代末引进，仿 制了这种设备，并迅速推广，至今其产品已经被安装在大多数的商场里 面。这种工艺在发明200410051312. 1 "人造石的生产工艺和装置"被详 细阐述。这种产品的缺陷性仍然存在。首先我们来看看他的生产工艺， 首先要压制成大块荒料，再对荒料进行切割。这种工艺因为当今切割技 术的局限性，限制了荒料中的天然石材骨料的硬度，就是说只能使用硬 度偏低的天然石材，否则的话就不能进行切割。 一般情况下，人们大多 选用硬度为莫氏硬度为3， 4左右的大理石和硬度为莫氏强度为5的花岗 岩。因为只能选用这些石材，其产品的硬度和强度都不是很高，局限了 其产品的使用范围，如，不能够做为家庭厨房台面板使用，如被安装在 商场里面等被广泛接触走动的地方，很快就会出现划痕，污染，渗透， 变色等问题。同时其切割过程中产生了大量的损耗。增加了成本的开销。
其次，这种设备是采用对这个立方体料仓进行前后上下左右的挤压 成型，在生产过程中，其作用力不能够达到足够大，所以必须添加足够 多的树脂来粘结天然石材颗粒。因为其压力不够，产品的致密度不够好， 因为其树脂添加量多，其产品的硬度等特性还是不能达到要求。又增加 了成本。
并且，因为这种设备中的压机所产生的作用力不能达到足够大，如
5果要使用多台振动电机作用在一个振动板上，就必须解决这些电机的同 频、同步作用的技术难题，因此就不能增加料仓的尺寸，这样的话就限 制了此种产品的规格尺寸。
基于上述缺陷，各国的设备设计工程师们都在研发，因为不能够切 割硬度高的石材骨料，其解决方法是开发一种直接加工薄板的工艺，这 种工艺一般要求将料铺好后，通过大型振动系统进行振动，此种设备的 压机要有足够大的压力和振荡力，才能够把骨料压得更密实，这样的话 就可以减少树脂的使用量，及提高产品的致密度，增加产品的防渗透性 和耐腐蚀性。如何提高这个压机的作用力是这种发明的关键，现有的压 机是在一个振动板上面安装一个大型的振动电机或者安装两个或者两个 以上的振动电机。如果要增大功率，就必须发明一种更大型的振动电机， 但是现有技术不能解决这个问题，并且这种大型的振动电机不能够无限 的增大功率。或者增加在这个振动板上面的振动电机的数量，但是必须 解决这些振动电机的同频，同步的问题。这个也是技术上的难点，同时 每增加一个振动电机，就要面对同频，同步的问题。并且多种电机同时 作用在一个振动板上，其工作的稳定性低，不能够完全的保证同频，同 步。因此，这种工艺生产的薄板同样受到尺寸上的限制，也无法生产大 尺寸的薄板板材。
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 种能够加工高硬度、板材致密度高、粘结剂使用量低、板材尺寸大的工 业合成石薄板加工工艺。
按照本发明提供的一种工业合成石加工工艺，包括如下步骤
A、 配料，将天然石骨料、填充物和粘合剂按照配比混合，形成混合
料；
B、 布料，将混合料按照所需厚度平整的布置在模框内；、 成型，将布置好的混合料送入成型设备中压制，在压制过程中， 将混合料划分成多个连在一起的振动区域，成型设备上的每个独立工作 的振动单元对应一个分区，对混合料进行分区振动，直至成型；
D、 固化，对成型的混合料进行固化，得到成品。 按照本发明提供的一种工业合成石加工工艺还具有如下附属技术特
征
在步骤A中，粘合剂的含量为总重量的4% — 12%。
所述粘合剂包括不饱和树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、水 泥或他们的混合物。
所述天然石骨料包括摩氏硬度7或者摩氏硬度7以下的天然石颗粒。
所述填充物包括硅岩物质、沙、粘土、粉煤灰、水泥、碎陶瓷、云 母、硅酸盐碎屑、碎玻璃、玻璃珠、玻璃微珠、镜子碎片、砂砾钢、铝 砾钢、碳化物、橡胶球、高分子复合材料、木片、木屑、板皮、颜料或 者他们的混合物。
在步骤A中，采用混合器将天然石骨料、填充物和粘合剂充分混合， 所述混合器采用卧式搅拌器或者直立式搅拌器。
在步骤B中，在混合料的底面和顶面分别设置有脱模层。
在步骤B中，采用布料车进行布料，所述模框与所述布料车相连接， 布料完成后，所述模框与混合料相脱离。
在步骤C中，在振动单元与混合料之间设置有一模板，所有振动单元 分区振动在所述模板上。
在步骤C中，是在真空状态下进行成型，环境气压为一0.05至-0.1兆帕。
按照本发明提供的一种工业合成石薄板加工工艺与现有技术相比具 有如下优点首先，本发明在薄板成型过程中，对物料进行分区振动， 每个分区需要一个振动单元，这样，可以解决振动设备对板材尺寸的限 制，可以根据所需的尺寸，增加分区量，因此，本发明可以制造出任意 尺寸的板材，并且这种板材的致密度高，可以使用硬度较大的天然石； 其次，由于振动单元都是独立工作的，因此，其振动频率可以设置的较高，振动力加强，力量可以更加均匀的作用在整个板材上面，使得颗粒 与颗粒之间的空隙更少，大大减少了树脂的使用量，使得板材的致密度
高，硬度高，防渗透性好；再次，混合物料的上下两面都设置脱膜层， 利于成品的脱膜，保证板材表面的光洁度；最后，在本工艺的成型过程 中，在振动单元和混合料之间设置模板，可以保证各个振动区内的物料 不乱跑，同时，使得各个振动区能够很好的连为一片，保证最终产品的 平整度。
图l是本发明的加工工艺流程图。 图2是本发明的加工设备示意图。 图3是本发明的成型设备的示意图。
具体实施例方式
参见图1和图2，在本发明给出的一种工业合成石加工工艺，包括如 下步骤-
A、 配料，将天然石骨料、填充物和粘合剂按照配比混合，形成混合
料；
B、 布料，将混合料按照所需厚度平整的布置在模框70内；
C、 成型，将布置好的混合料送入成型设备30中压制，在压制过程中， 将混合料划分成多个连在一起的振动区域，成型设备30上的每个独立工 作的振动单元对应一个分区，对混合料进行分区振动，直至成型；
D、 固化，对成型的混合料进行固化，得到成品。 本发明将混合料划分为多个振动区域，由独立工作的振动单元对每
个区域进行振动。这样，可以根据不同尺寸的板材，设置不同数量的振 动单元。因此，板材的尺寸大小不受振动单元的大小限制，而是与振动 单元的数量相对应。由此，本发明可以加工出多种规格的薄型板材。
参见图3，为了实现对混合料的分区振动，本发明采用的成型设备30， 包括包括底座l、压板2、压力系统3、振动系统4和模板5，所述底座l上
8具有载料区；所述混合料位于所述载料区上。所述压板2设置在所述底座 l的上方且相对于所述底座l能够上下移动，所述底座l上设置有立柱ll， 所述压板2套装在立柱11上，并能够在立柱ll上滑动。所述压力系统3与 所述压板2相连接并用于驱动所述压板2上下移动，所述压力系统3安装在 立柱11上。所述压力系统3驱动压板2运动，对载料区上的混合料进行挤 压，在这个过程中，压力系统3驱动压板2始终对混合料施加一定压力。 所述振动系统4包括多个独立工作的振动单元6，每个所述振动单元6设置 在所述压板2的下方，每个所述振动单元6与所述压板2之间设置有弹性件 7，所有振动单元6集合作用于同一平面上，每个所述振动单元6包括振动 器61和与所述振动器61相配合的振动锤62;所述模板5设置在所述底座1 的载料区的上方，所述振动锤62作用于所述模板5上。这些振动单元在工 作时分别独立振动，可以不同频振动，不同步振动，这样，可以提高振 动器的频率，振动力加强，力量可以更加均匀的作用在整个板材上面， 使得颗粒与颗粒之间的空隙更少，大大减少了树脂的使用量，使得板材 的致密度高，硬度高，防渗透性好，并且因为其可以达到96%的天然石英 石的含量，本产品基本上与天然石材的外观相似；其次，本发明设备可 根据设计尺寸无限制地增加或加少振动单元的数量，可以制造任意尺寸 的板材，不受振动系统的限制。
在本发明给出的上述实施例中，由于采用分区振动的工艺，振动单 元的设置可以不受限制，可以提高振动频率，振动力加强，力量可以更 加均匀的作用在整个板材上面，使得颗粒与颗粒之间的空隙更少，因此 板材的致密度高，又因为是一次成型板材，硬度高，不需要切割，因此， 采用的天然石骨料可以是摩氏硬度7的天然石颗粒，这样，作出来的板材 可以达到天然石材的标准。当然，本发明也可以采用摩氏硬度7以下的天 然石颗粒。这两种的天然石颗粒可以采用石灰质石类、硅石类、大理石、 花岗岩、石英石、长石、碳酸钙或者他们的混合物。所述粘合剂可以采 用不饱和树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、水泥或他们的混合物。 所述填充物可以采用硅岩物质、沙、粘土、粉煤灰、水泥、碎陶瓷、云母、硅酸盐碎屑、碎玻璃、玻璃珠、玻璃微珠、镜子碎片、砂砾钢、铝 砾钢、碳化物、橡胶球、高分子复合材料、木片、木屑、板皮、颜料或 者他们的混合物。
在本发明给出的上述实施例中，在步骤A中，粘合剂的含量为总重量
的4% — 12%。同样，粘合剂的含量根据不同的配料，可以采用4%—4.9 %的含量。也可以采用5. 1% — 12%的含量。
例如，可以采用95%的石英石，4%的不饱和树脂和1%的染料进行 混合，配制出混合物料。
也可以采用93%的石英石，5%的不饱和树脂，1%的玻璃和碎镜片和 1%的染料进行混合，配制出混合物料。
参见图l，在本发明给出的上述实施例中，在步骤A中，采用混合器 IO将天然石骨料、填充物和粘合剂充分混合，所述混合器10包括卧式搅 拌器或者直立式搅拌器。这些物料进入混合器中，经过混合器搅拌达到 充分混合。在此过程中，为了减少混合物料中的气泡，可以采用真空混 合器。
参见图l，在本发明给出的上述实施例中，在步骤B中，采用布料车 20进行布料，所述模框70与所述布料车20相连接，布料完成后，所述模 框70与混合料相脱离。由混合器搅拌的混合物料，通过输送带输送到布 料车中，布料车中设置有模框，混合料进入模框中，形成所需的形状和 尺寸的坯料。坯料被放置在进入成型设备中的输送带上，由于本发明的 成型设备中带有模板，在成型过程中，模板对混合物料进行限制，防止 物料散落。因此，本发明在整个过程中，均不需要在混合物料上设置专 用的模框。减少模框的损耗和浪费。
在本发明给出的上述实施例中，在步骤B中，在混合料的底面和顶面 分别设置有脱模层。设置所述脱膜层有利于成型设备与压制成型的板材 进行分离。同时，也可以防止物料在输送过程中散落。
在本发明给出的上述实施例中，在步骤C中，所述模板5悬挂在压板2 上，可以随压板2上下升降，方便使用。在备料过程中，无须在物料上预
10先扣置模板，物料布置好后，直接送入成型设备中，模板5随压板2—起 下降，并对物料进行限制。所述模板5的周边还安装了限料边框51，可以 限制周边物料的散落。在布料过程中，无须设置专用的限料模框。所有 振动单元分区振动在所述模板上。相邻振动单元间会有缝隙，当振动时 物料会进入缝隙中，同时也会使相邻振动单元之间的板面不平，设置模 板，可以防止相邻振动单元之间的物料进入缝隙中，使得整个板面更加 平整。
在本发明给出的上述实施例中，在步骤C中，成型设备的压力在50 —800吨，振动频率在800 — 25000r/min。常用的有压力200吨，振动频率 为3000r/min。当然，可以根据具体的物料和压制强度进行调整。
在本发明给出的上述实施例中，在步骤C中，是在真空状态下进行成 型。在步骤C中，环境气压为一0.05至-0. l兆帕。在真空状态下，可以保 证混合物料中的气泡减少，从而减少成型后的板材中存在的气孔，提高 板材的密度。为了达到真空状态，成型设备上设置有箱体8，箱体8上设 置有真空设备81，可以对箱体8进行抽真空。
在本发明给出的上述实施例中，在步骤D中，采用加热固化或者常温 固化。固化采用固化炉40进行固化处理。在步骤D中，还包括对固化后的 产品进行打磨和抛光工序。打磨采用打磨机50进行处理，抛光采用抛光 机60进行加工。压制完成后的板材，要通过固化，对于固化后的板材， 为了成为真正的可以销售的成品，还需要打磨和抛光等后期精细加工。
权利要求
1、一种工业合成石薄板加工工艺，包括如下步骤A、配料，将天然石骨料、填充物和粘合剂按照配比混合，形成混合料；B、布料，将混合料按照所需厚度平整的布置在模框内；C、成型，将布置好的混合料送入成型设备中压制，在压制过程中，将混合料划分成多个连在一起的振动区域，成型设备上的每个独立工作的振动单元对应一个分区，对混合料进行分区振动，直至成型；D、固化，对成型的混合料进行固化，得到成品。
2、 如权利要求l所述的一种工业合成石薄板加工工艺，其特征在于 在步骤A中，粘合剂的含量为总重量的4% — 12%。
3、 如权利要求l所述的一种工业合成石薄板加工工艺，其特征在于 所述粘合剂包括不饱和树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、水泥或 他们的混合物。
4、 如权利要求l所述的一种工业合成石薄板加工工艺，其特征在于所述天然石骨料包括摩氏硬度7或者摩氏硬度7以下的天然石颗粒。
5、 如权利要求l所述的一种工业合成石薄板加工工艺，其特征在于-所述填充物包括硅岩物质、沙、粘土、粉煤灰、水泥、碎陶瓷、云母、 硅酸盐碎屑、碎玻璃、玻璃珠、玻璃微珠、镜子碎片、砂砾钢、铝砾钢、 碳化物、橡胶球、高分子复合材料、木片、木屑、板皮、颜料或者他们 的混合物。
6、 如权利要求l所述的一种工业合成石薄板加工工艺，其特征在于 在步骤A中，采用混合器将天然石骨料、填充物和粘合剂充分混合，所述 混合器采用卧式搅拌器或者直立式搅拌器。
7、 如权利要求l所述的一种工业合成石薄板加工工艺，其特征在于 在步骤B中，在混合料的底面和顶面分别设置有脱模层。
8、 如权利要求l所述的一种工业合成石薄板加工工艺，其特征在于 在步骤B中，采用布料车进行布料，所述模框与所述布料车相连接，布料 完成后，所述模框与混合料相脱离。
9、 如权利要求l所述的一种工业合成石薄板加工工艺，其特征在于 在步骤C中，在振动单元与混合料之间设置有一模板，所有振动单元分区 振动在所述模板上。
10、 如权利要求l所述的一种工业合成石薄板加工工艺，其特征在于在步骤C中，是在真空状态下进行成型，环境气压为一0.05至-0. l兆帕。
全文摘要
一种工业合成石薄板加工工艺，包括如下步骤A.配料，将天然石骨料、填充物和粘合剂按照配比混合，形成混合料；B.布料，将混合料按照所需厚度平整的布置在模框内；C.成型，将布置好的混合料送入成型设备中压制，在压制过程中，将混合料划分成多个连在一起的振动区域，成型设备上的每个独立工作的振动单元对应一个分区，对混合料进行分区振动，直至成型；D.固化，对成型的混合料进行固化，得到成品。本发明在薄板成型过程中，对物料进行分区振动，每个分区需要一个振动单元，这样，可以解决振动设备对板材尺寸的限制，可以根据所需的尺寸，增加分区量，因此，本发明可以制造出任意尺寸的板材，并且这种板材的致密度高，可以使用硬度较大的天然石。
文档编号B28B3/00GK101468487SQ20071016067
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者杨绍良 申请人:杨绍良