[发明专利]一种人造石英石板材制备工艺及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造人造建筑板材技术领域，具体来说是涉及一种人造石英石板材制备工艺及设备。 

背景技术

人造石是一种无放射性、无污染、可重复利用、绿色环保的建筑室内新型装饰材料。作为一种符合国家可持续发展的战略新型健康环保产品，于上世纪80年代引入国内市场。目前市场上销售的人造石主要以高分子树脂材料作为胶粘剂的有机型人造石，分为三类：人造大理石（以下简称人造岗石）、人造石英石和亚克力。我国的人造石行业虽然起步较晚，但经过十多年的快速发展，在市场规模和应用普及率方面居世界前列。 

人造岗石以不饱和聚酯树脂或热塑性高分子聚合物为基体，以碳酸盐类石材（大理石、石灰石等）的碎料、粉体为主要填料，经特定的工艺加工而成的具有一定规格尺寸和形状的人造石。人造岗石在人造石市场中占有较大的份额，当前阶段是人造石墙地砖门类的主流。该类人造石的特点是，质感好，花色丰富，易切割与深加工，可利用专用石材曲面深加工机械（如数控圆柱车床、仿形机和绳锯等）制成各种异型和圆弧等不同规格板材，但相对于石英石材质，人造岗石硬度低，不耐磨损，为保持装饰效果一般都要定期进行养护。人造岗石采用的制备工艺一般为荒料法批次压制成型生产，生产出来的荒料再经过常温固化，排锯切割，抛光和深加工后制成制品。 

人造石英石以不饱和聚酯树脂或热塑性高分子聚合物为基体，以硅酸盐(类) 天然石英石和/或粉、硅砂、尾矿渣等无机材料（其主要成分为二氧化硅）为主要填料，经特定的工艺加工而成的具有一定规格尺寸和形状的人造石。因其质地坚硬（莫氏硬度5-7）、结构致密，具有其他装饰材料无法比拟的耐磨、耐压、抗腐蚀、防渗透等特性。人造石英石广泛应用于橱房台面、实验室台面、窗台、吧台、电梯口、地面、墙面等。在建筑对材料要求比较高的场所人造石英石都适用。 

现有技术中，人造岗石适用于荒料法压制成型，荒料法其生产工艺特点为：将约9吨左右的物料在大型搅拌机内搅拌均匀后，真空布料至模具，再经过真空高频压制成型，成型后在常温下养护若干天后固化形成约数立方米左右的荒料，再利用排锯切割，最后进行抛光与深加工，该方法主要用于生产易于切割加工的碳酸盐类石材（大理石、石灰石等）骨料人造石制品。所用设备主要为类似如意大利百利通的荒料成型生产线^（1），包括搅拌设备部分、布料设备部分和压机部分。搅拌设备采用平轴混料器^（1）（以下简称卧式搅拌机），其优点是可一次性搅拌重量达9吨的物料，同时可调节搅拌机的转速以控制物料料团尺寸大小，从而得到多色团块类版面（专利申请号CN200910160948.2，CN200910146330.0）。缺点是搅拌速度慢，难以得到均匀的球形料团，不适宜于多色的类似于花岗石表面呈斑点状的花纹的产品。 

人造石英石适用于板法压制成型，其工艺特点为：将一定量的物料搅拌均匀后，真空布料至模具，根据需求压制成规格薄板，高温养护固化后，再经过切割修边抛光制成成品。所用设备包括搅拌设备、输送设备、布料设备和压机。传统的搅拌设备均采用行星式竖轴搅拌机^（2）（以下简称立式搅拌机），行星式竖轴搅拌机转速高，物料能在高速搅拌的条件下短时间内混合均匀，但由于行星式竖轴搅拌机的搅拌盘高速公转加上安装在搅拌盘上的搅拌爪的高速自转，搅拌爪将大团物料及长条形物料全部将其搅断，搅拌后的人造石英石物料尺寸成近似圆球状，其圆球状物料的直径小于5cm，一般只能是用于生产类似于花岗石表面呈斑点状的花纹⁽²⁾产品，如图3所示，并不能适用于仿制类似于天然大理石团块或/和条状纹理的云石图案的产品。另外，为了能使人造石英石板材形成高档天然大理石团块或/和条状纹理的云石图案效果，需要按照上述搅拌方法将物料搅拌成多色团块，将多色团块放置在板式模具内压制，由于压制成型的人造石英石板材的厚度通常在1.5-5cm，而经过搅拌的多色团块的尺寸远远大于人造石英石板材的厚度，在布料工艺中带来了很大的难度，同时，人造石英石板材在压制成型后，由于多色团块的尺寸大小不同，板材出现密度不均、层次不协调、色彩及图案单一等缺陷，达不到高档天然大理石团块或/和条状纹理的云石图案效果。 

目前，人造石英石在质地和花色上难以达到高仿真天然石材的效果，因此，由简单的单色和平面的品种逐步走向色彩丰富、图案多样、质地细腻和层次协调的高档天然大理石团块或/和条状纹理的云石图案效果是本领域技术人员一直攻克的难题。 

参考文献： 

（1）《人造合成石》，侯建华等.-北京：化学工业出版社，2009.1