一种纹理清晰立体的石英石的制备方法与流程

一种纹理清晰立体的石英石的制备方法
【技术领域】
1.本发明涉及一种石英石生产技术领域，尤其涉及一种纹理清晰立体的石英石的制备方法。


背景技术：

2.人造石英石是近年来开发的一种新型建筑装饰材料，其由石英石(砂、粉)与粘合材料按照不同比例混合制成，色彩多样，具有天然花岗岩的外观和质感。同时，其具备合成材料的可加工性能，在防潮、防酸、可拼性等方面有着天然石材无可比拟的优点。在天然石材资源日渐枯竭的今日，人造石英石是其最好的替代品。同时，人造石英石可采用废旧玻璃作原料，因而在保护环境的同时实现了资源再利用，这些优势让人造石英石成为建筑装饰行业的新贵，被广泛的应用到橱柜、卫浴、办公室和大型商场的地面、墙面装饰以及家居装饰行业。
3.单色石英石产品是市场上比较流行的品种之一,主要通过石英砂颗粒的大小及版面颜色的变化来增强产品的花色丰富性。单色石英石的生产比较简单，即将各种原材料先进行搅拌混合直至均匀，再送至布料装置中进行布料，然后将布好的物料送至压制机中于真空状态下高频振动压制成型。压制好的石英石板材再送人固化炉中加热固化，完成固化后即退出固化炉后垂直堆放冷却至室温，再进行打磨抛光成光面板材。
4.多色石英石产品的版面由多种颜色组成，类似如斑纹状的花岗石纹理，其装饰性能较单色产品更为丰富。多色人造石英石产品生产流程较为复杂，首先需制备多种单色人造石英石泥料，再将多种人造石英石泥料置于混料设备中进行适度搅拌混合，以得到混合泥料，然后再将混合泥料送至布料装置中进行布料。布料完毕，将布好的物料送至压制机中于真空状态下高频振动压制成型。压制好的石英石板材再送人固化沪中加热固化，完成固化后即退出固化炉后垂直堆放冷却至室温，再进行打磨抛光成光面板材。适度混合是控制人造石英石花色的关键。因为若过度混合，则板面成单色，若混合不足，则板面会出现花纹不均匀的现象。
5.仿石材纹理石英石产品是近几年开发出的人造石英石新品，该类产品通过工艺创新，创造出类似如天然大理石纹理的板面，使得产品装饰效果进一步增强，不仅可以作为各类台面材料，也可作为地面、墙面材料。制备仿石材纹理人造石英石产品，需要有相对应的设备。专利cn201669786u中介绍了仿石材纹理的设备及其生产方法。仿石材纹理石英石产品生产时的前段工艺类似如单色产品，而在布料阶段时，使用专利中的设备，边撒粉边布料。布料完毕后，其后续工艺与单色或多色的产品工艺雷同。仿石材纹理人造石英石产品的关键是撒粉，通过布撒粉料，粉料粘附于人造石英石泥料表面，从而形成仿石材纹理产品。
6.目前，关于有多种颜色的仿石材纹理石英石，cn112373073a公开了一种一种仿天然石材立体纹理的合成石英石制备工艺，主要包括以下步骤：a.模具制作：将天然石材板表面的纹理扫描并形成图形文件；根据所述图形文件制作出具有三维立体凹凸纹理的公模和母模；b.底料准备：将底料原料搅拌均匀；c.底料压制：将底料均匀平铺在母模上，并刮平，
抽真空后进行振动压制；d.底料固化：将底料连同母模一起固化，所述底料固化成底板；e.母模脱模：将底板与母模脱模；f.花纹喷涂：在底板表面凹凸纹理上喷涂三种或三种以上的颜色；g.面料准备：将面料原料搅拌均匀；h.面料压制：将面料均匀平铺在底板表面，并刮平，抽真空后进行振动压制；i.面料固化：将面料连同底板一起固化得到板材；j.定厚磨抛：将板材进行定厚抛磨，得到一种仿天然石材立体纹理的合成石英石。
7.上述仿天然石材立体纹理的合成石英石制备工艺复杂，操作繁琐，而且其要求面料是透明的(否则会遮挡住底板的纹理)，这一点在实际操作中是比较难达到效果的，导致最终的石英石纹理不够清晰。
8.cn102528904b公开了一种人造石英石花纹板的生产工艺，通过配料、预放模具、第一次布料、预压、第二次布料、抛光等步骤制备人造石英石花纹板。但是该工艺制备得到的石英石的纹理会发生糊花现象，糊花现象是指花纹的纹理轮廓不清，花型周边毛糙，不光洁，色与色之间互相渗溢，胖花发糊，与原样不符。另外，所得到的纹理立体性不够强。


技术实现要素：

9.为了弥补现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种操作相对简单且具有清晰立体的仿石材纹理的石英石制备方法，以解决现有石英石产品糊花且立体性不强的缺陷。
10.本发明的主要技术方案如下：
11.一种纹理清晰立体的石英石的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
12.s1：将主料混合搅拌均匀；
13.s2：将纹路模具放置在布料装置中；
14.s3：将第一部分主料铺设在纹路模具中，预压紧；
15.s4：移除纹路模具；
16.s5：将b料和c料混合后，填充到纹路模具形成的缝隙中，形成纹理；
17.s6：进一步铺上第二部分主料；
18.s7：送至压制机中压制成型；
19.s8:送至固化炉中加热固化，出炉后定型冷却至室温；
20.s9:打磨抛光掉第二部分主料；
21.其中所述b料包括主料和第一色粉；其中所述c料包括主料和第二色粉；所述第一色粉和第二色粉的颜色不同。
22.在本发明中，先将第一部分主料铺设在纹路模具中，预压紧，然后移除纹路模具，移除模具的地方会露出空白的缝隙，这些缝隙就是之前设计好的仿石材纹理。将带有第一种颜色的b料和第二种颜色的c料混合后，填充到这些缝隙中，就会形成仿石材纹理了。然后再铺第二部分主料，覆盖住形成的纹理，保护纹理在之后的加工过程中不被破坏。然后再压制成型和高温固化，固化成型后经过抛光打磨掉第一部分的主料，那纹理表面就可以显现出来了。由于本发明在形成仿石材纹理后，再铺设了一层主料保护住形成的纹理，在之后的固化和抛光工艺中，形成的纹理就不会发生糊花现象，清晰立体。而且，会使得所得到的石英石成品平整度更好。
23.作为上述技术方案的优先实施方式，其中所述第一部分主料：第二部分主料的重量比例为50～60％：10～20％。如上所述，主料是需要分成二个阶段逐步添加的，而不能一
次性加进去，否则没法实现本发明的技术效果。
24.作为上述技术方案的优先实施方式，其中所述第一部分主料：b料 c料：第二部分主料的重量比例为50～60％：20～40％：10～20％。为了使得最终成品的花纹自然清晰，不糊花，且方便移除模具和节省原料，这三次添加的原料需要满足一定的比例。
25.作为上述技术方案的优先实施方式，其中所述步骤s5的具体操作如下：将b料和c料做成麻花状，反复搓揉后，再填充到纹路模具形成的缝隙中，形成纹理。现有技术中，通常是在纹路中直接填充带有颜色的混合料而形成纹理，经加热固化后形成带有花纹的石英石。但是这样形成的纹理千篇一律，且比较生硬，不够自然。先将b料和c料做成麻花状，反复搓揉后再填充到纹路中，由于第一色粉和第二色粉的颜色不同，可以进行深浅和明暗的搭配，经过麻花状搓揉后，可以使得纹路更加自然生动，接近自然的石材纹理。人造石英石常用的颜料有白色系如钛白粉、锌白(氧化锌)；黑色系为铁黑、炭黑；黄色系为铬黄、铁黄；红色系有铁红、锡红；绿色系有福绿、酞青绿；蓝色有酞青蓝、群青蓝等。
26.作为上述技术方案的优先实施方式，其中所述主料包含石英砂、不饱和聚酯树脂、固化剂和偶联剂。石英砂是人造石英石的基本原料，而树脂起粘合作用。树脂含量一般为主料的10～30wt％。
27.作为上述技术方案的优先实施方式，其中所述不饱和聚酯树脂为间苯新戊二醇型不饱和聚酯树脂。不饱和聚酯树脂作为人造石英石的基体材料，是填料的载体，要求具有良好的强度和韧性，同时要具有良好的耐腐蚀性和抗老化性。树脂与石英混合均匀后，在树脂固化过程中，各种粒度的石英必须保持悬浮状态，避免沉积分层，导致在树脂固化过程中上层树脂多，下层树脂少，造成制品翘曲或开裂。因此，所选择树脂的要有合适的粘度值。间苯新戊二醇型不饱和聚酯树脂的耐热、耐化学腐蚀性能良好，且具有合适的粘度值。
28.作为上述技术方案的优先实施方式，其中所述偶联剂为γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。由于石英石和不饱和树脂属于两种性质完全不同的物质，单独使用时很难使二者有效地粘结起来，不同材料之间能否牢固地粘结在很大程度上取决于二种材料之间界面的结合状态。γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的有机官能团为甲基丙烯酰氧基，它能与不饱和树脂形成有效的化学键，而γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的硅氧基通过水解作用与石英发生缩合反应，因此能在石英和不饱和树脂基体间形成有效的界面结合，完成两种化学性质不同材料间的偶合，从而提高了界面强度。γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的用量为主料用量0.1wt％～1wt％。
29.当γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的用量较低时，虽然加入的γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷能将石英石和不饱和树脂有效地结合起来，但由于量太少，不能在所有的石英石和不饱和树脂间形成偶合，所以弯曲强度和冲击韧性的提高还不大，随着γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷添加量的增多，能使所有的石英和树脂间都形成偶合。此时继续增加添加量，也不会对石英和基体间的结合产生更多的作用，人造石英石的弯曲强度和冲击韧性变化不再明显。
30.作为上述技术方案的优先实施方式，所述固化剂为过氧化
‑2‑
乙基己酸叔丁酯。作为石英石生产所必不可少的助剂，一般人造石英石均是采用高温固化成型。树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应，使热固性树脂发生不可逆的变化过程，固化是通过添加固化剂来完成的。固化剂一般用树脂含量的0.8wt％～1.2wt％。过氧化
‑2‑
乙基己酸叔
丁酯能够使得固化更充分，减少后期存在翘曲变形的风险。
31.作为上述技术方案的优先实施方式，所述固化条件为在1.5～2.5mpa的压力和60～80℃的温度下保持20
‑
40min。压制好的石英石板材送入固化炉中热固化，其中固化炉的设置尤其重要。固化温度与固化石英石板的变形有着直接关系：若固化温度过低，则导致板材后期变形大；若固化温度不均匀，则导致板材表面及局部存在应力，后期进行抛光程序时，因应力释放而导致板材变形。
32.另一方面，本发明还提供了一种采用上述制备方法制备得到的石英石。
33.相比于现有技术中具有仿石材纹理的石英石的制备方法，本发明的制备方法操作简单，节省原料，且无需特定的复杂的布料设备，制备得到的石材纹理清晰立体，不易糊花。
【具体实施方式】
34.以下结合实施例对本发明进行更全面地描述，应当理解的是，本文所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不构成对本发明的限制。
35.除非另有说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不构成对本发明的限制。对于本领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为本说明的一部分。
36.另外，本发明并不限于所示的操作的顺序，因为一些操作可能以不同的顺序和/或与其它操作或事件同时发生。
37.实施例1
38.s1：配制主料，并将主料混合搅拌均匀。以3260cm*1660cm*20cm的模框(也就是布料装置)为例，按照下表1的主料进行配料，所制备的石英石产品为约340kg。b料是取10％的主料，添加乐黑紫制备而成。c料是取10％的主料，添加钛白粉制备而成。
39.表1：主料配方
[0040][0041]
s2：将提前设计好的纹路模具放置在布料装置中；
[0042]
s3：将第一部分主料60％铺设在纹路模具中，预压紧；
[0043]
s4：移除纹路模具；
[0044]
s5：将的b料和c料放在一起做麻花，反复搓揉2次，弯折后填入移除纹路模具后的空白处，形成预期的纹理；
[0045]
s6：在纹理上继续铺上20％的主料；
[0046]
s7：在真空状态下，送至加高压及强大的振动力作用下成型，加压时间因配为2～4min，石英石板材压好以后，揭开纸，须保证各个部分与纸/膜粘结程度一致，不能出现局部鼓包，用手指触摸时，整个板面须柔软度一致。
[0047]
s8:将压制后的半成品送至压力为2.0mpa，温度为80℃的固化炉中加热固化20min，然后冷却至室温。
[0048]
s9:将完全冷却后的石英石板材利用抛光机进行抛光，打磨抛光掉第一部分(也就是约20％)的主料，使得b料和c料形成的纹理能够显现出。
[0049]
上述纹理制备的方式与现有的制备方式不同，制备得到石英石的纹理清晰立体，不会出现糊花。
[0050]
人造石英石测试方法和标准采用sn/t0308
‑
93。通过测试干态抗压强度、压缩强度、磨损度、光泽度、吸水率这几个指标来评价石英石板材的性能。随机抽取5块石英石板材进行检测，检测结果如表2所示。
[0051]
表2：石英石产品的性能测试结果
[0052][0053][0054]
由表2的测试结果可知，本发明制备的石英石在基本的干态抗压强度、压缩强度、磨损度、光泽度、吸水率这几个指标上与现有的石英石产品相差不大。也就是说，本发明制备的石英石产品在满足了基本的性能要求的情况下，具有更清晰立体的纹理。
[0055]
以上所述仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明作任何形式上的限制，因此，凡有在相同的发明精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。