專利名稱：純無機(jī)仿天然人造洞石大理石荒料的制造工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工與新材料領(lǐng)域，具體是涉及一種純無機(jī)仿天然人造洞石大理石荒料的制造工藝及裝置。
背景技術(shù)：
洞石是一類經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高的天然大理石，其構(gòu)造特點(diǎn)是含有很多不規(guī)則的空洞， 既具有裝飾作用，又具有吸聲作用，因而常用作高檔建筑的內(nèi)墻裝飾。但由于天然資源的限制，大塊的天然洞石荒料已接近枯竭。因此，人們開始試圖人工制造仿天然洞石的人造洞石大理石。目前，生產(chǎn)與使用的仿洞石人造大理石主要為有機(jī)人造洞石。一般以巖石粉和一些無機(jī)化工原料為骨料，以合成樹脂為膠結(jié)材料，經(jīng)攪拌、鋪裝、抽真空、凝固、(切割、拋光) 等工序制成。其特點(diǎn)是表面光滑、紋理模擬較逼真、色彩較豐富。但這種人造洞石存在表面硬度低，抗刻劃性能弱，耐熱性差、耐老化性差等缺點(diǎn)。尤其是當(dāng)長(zhǎng)期使用后，板材容易發(fā)生變形、褪色；遇火時(shí)板材會(huì)燃燒或焦化；當(dāng)室溫較高時(shí)，會(huì)揮發(fā)出對(duì)人體有害的化學(xué)物質(zhì)，對(duì)室內(nèi)空氣造成污染。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服有機(jī)人造洞石的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種制造純無機(jī)仿天然人造洞石大理石荒料的制造工藝及裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是，純無機(jī)仿天然人造洞石大理石荒料的制造工藝，步驟如下
(1)選擇與擬仿制品種相近似的巖石，進(jìn)行破碎、粉磨、篩分，儲(chǔ)存于于石粉料倉1；
(2)將白水泥或彩色水泥2干燥儲(chǔ)存，備用；
(3)將可溶性鋁鹽加水溶解，制備成鋁鹽溶液3；
(4)將固體顏料粉與增粘劑混合，制成調(diào)色料4，備用；
(5)將石粉、白水泥或彩色水泥、調(diào)色料分別由石粉料倉1、水泥料倉2和調(diào)色料斗3加入到攪拌機(jī)5中，然后加入鋁鹽溶液，攪拌保證物料呈小球狀；
(6)將攪拌好的物料，經(jīng)過布料機(jī)6，均勻卸入壓力模具7中，并加蓋活動(dòng)上承壓板8；
(7)將壓力模具7移入壓力機(jī)9，加壓使模具內(nèi)的物料顆粒緊密接觸，顆粒之間的空隙發(fā)生變形；
(8)泄壓后移出壓力模具，在5°C 45°C下保持12 36h，打開壓力模具，取出坯體10經(jīng)養(yǎng)護(hù)、碼放、修整，即得到仿天然無機(jī)人造大理石荒料。前面所述的制造工藝，優(yōu)選的方案是，步驟(4)所述增粘劑為水玻璃、膨潤(rùn)土、凹凸棒石粘土或海泡石粘土。前面所述的制造工藝，優(yōu)選的方案是，步驟(4)固體顏料粉與增粘劑按10 :Γ1 10 的質(zhì)量比例混合(優(yōu)選8 :3 2 5的比例)。
前面所述的制造工藝，優(yōu)選的方案是，步驟(5)配制主料時(shí)，按石粉用量為3(Γ80 份、白水泥或彩色水泥2(Γ70份、調(diào)色料0. 0Γ3. 00份(優(yōu)選石粉用量為5(Γ70份、白水泥或彩色水泥3(Γ50份、調(diào)色料0. 05^2. 00份)，鋁鹽溶液3的質(zhì)量濃度為0. 5% 5%，(優(yōu)選的質(zhì)量濃度為19Γ3%)，鋁鹽溶液用量占干物料重量的159Γ60% (優(yōu)選鋁鹽溶液用量占干物料重量的309Γ40%)，均為重量份，(優(yōu)選攪拌時(shí)間5飛Omin)
前面所述的制造工藝，優(yōu)選的方案是，擬仿制洞石大理石為帶有紋理的洞石大理石品種，這時(shí)使用雙斗布料機(jī)，其中一個(gè)料斗鋪裝主料，另一料斗用于淋撒彩色水泥色漿。前面所述的制造工藝，優(yōu)選的方案是，彩色水泥色漿的配比為白色水泥占65 75 份，石粉占25 35份，無機(jī)顏料占0. 0Γ5份，增粘劑占2飛份(優(yōu)選白色水泥占68 70份，石粉占28 30份，無機(jī)顏料占0. Γ3份，增粘劑占3、份)，用水調(diào)和，水占干料總重的309Γ60% (優(yōu)選40% 50%)，均為重量份。前面所述的制造工藝，優(yōu)選的方案是，步驟(7)所述加壓為在2mirT5min內(nèi)加壓至 0. 15MPa 1. OMPa (優(yōu)選在 3mirT4min 內(nèi)加壓至 0. 25MPa 0. 5MPa)。前面所述的制造工藝，優(yōu)選的方案是，步驟(8)所述的養(yǎng)護(hù)、碼放、修整，是將坯體 10移至養(yǎng)護(hù)池或養(yǎng)護(hù)室11中，在溫度5°C 45°C和相對(duì)濕度30% 95%的條件下養(yǎng)護(hù)7 14 天，然后移至堆場(chǎng)12自然碼放，當(dāng)坯體抗壓強(qiáng)度達(dá)到0. 3MPa^lOMPa時(shí)，用修邊設(shè)備13進(jìn)行表面修整。前面所述的制造工藝，優(yōu)選的方案是，所述可溶性鋁鹽為硫酸鋁或氯化鋁。前面所述的制造工藝，優(yōu)選的方案是，所述無機(jī)顏料為無機(jī)礦物顏料或無機(jī)合成顏料，如白色——鈦白粉、立德粉等；黑色——炭黑、鐵鉻黑、銅鉻黑、鈦黑、鈷黑等；紅色——氧化鐵紅、鎘紅、硒鉻紅、鉬鉻紅等；黃色——鐵黃、鎘黃、鈦黃、鈦鉻黃、鈦鉬黃等；綠色——氧化鉻綠、鉛鉻綠、鉻鐵綠等；藍(lán)色——鐵藍(lán)、鈷藍(lán)等。本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)純無機(jī)仿天然人造洞石大理石荒料的制造工藝的裝置，主要包括依次相連的攪拌機(jī)、布料機(jī)、壓力模具和壓力機(jī)，所述攪拌機(jī)還與料倉相連接。該工藝系選用天然巖石或大理石開采和加工過程中產(chǎn)生的下腳料為基礎(chǔ)原料，白色水泥或彩色水泥為膠結(jié)材料，外加少量無機(jī)礦物顏料及無機(jī)化工原料，經(jīng)配料、攪拌、布料裝模、加壓、養(yǎng)護(hù)、修整等工序制成，工序簡(jiǎn)單易操作。該專利的技術(shù)優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在
1.全部采用無機(jī)原料，不含任何有機(jī)成分的膠黏劑或外加劑。2.顏色調(diào)整全部采用無機(jī)顏料，如白色——鈦白粉、立德粉等；黑色——炭黑、 鐵鉻黑、銅鉻黑、鈦黑、鈷黑等；紅色——氧化鐵紅、鎘紅、硒鉻紅、鉬鉻紅等；黃色——鐵黃、 鎘黃、鈦黃、鈦鉻黃、鈦鉬黃等；綠色——氧化鉻綠、鉛鉻綠、鉻鐵綠等；藍(lán)色——鐵藍(lán)、鈷藍(lán)寸。3.用無機(jī)可溶鋁鹽作外加劑，可利用其水解后所生成的Al (OH) 3膠體填充毛細(xì)孔隙，以提高石材的光澤度。4.采用常規(guī)的目測(cè)、物理和化學(xué)檢測(cè)方法，難以將其與天然洞石區(qū)別開來。



圖1是某具體實(shí)施方式
的工藝流程圖(含裝置)，其中，1——石粉；2——水泥；3——鋁鹽溶液；4——調(diào)色料；5——攪拌機(jī)；6——布料機(jī)；7——模具；8——活動(dòng)上承壓板；9——壓力機(jī)；10——坯體(10-①鎖模銷子)；11——養(yǎng)護(hù)室；12——堆場(chǎng)；13——修整機(jī)；14——成品。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例和附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但保護(hù)范圍不被此限制。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)純無機(jī)仿天然人造洞石大理石荒料的制造工藝的裝置，主要包括依次相連的攪拌機(jī)5、布料機(jī)6、壓力模具7和壓力機(jī)9，所述攪拌機(jī)還與料倉相連接。本發(fā)明純無機(jī)仿天然人造洞石大理石荒料的制造工藝，一般步驟如下
(1)選擇與擬仿制品種相近似的巖石，進(jìn)行破碎、粉磨、篩分，儲(chǔ)存于于石粉料倉1(根據(jù)擬模仿的石材品種的晶粒大小、質(zhì)地質(zhì)感、顏色及色澤等情況，選擇與擬仿制品種相近似的巖石粉，如仿白色洞石可選擇白色大理石粉、仿黑色洞石可選擇黑色玄武巖粉等。一般情況下，最好選用與擬模仿洞石品種的原礦碎粒進(jìn)行加工而成，加工細(xì)度一般為10(Γ325目);
(2)將白水泥或彩色水泥2干燥儲(chǔ)存，備用；
(3)將可溶性鋁鹽加水溶解，制備成鋁鹽溶液3；
(4)將固體顏料粉與增粘劑混合，制成調(diào)色料4，備用；
(5)將石粉、白水泥或彩色水泥、調(diào)色料分別由石粉料倉1、水泥料倉2和調(diào)色料斗3加入到攪拌機(jī)5中，然后加入鋁鹽溶液，攪拌保證物料呈小球狀(制作洞石大理石荒料的關(guān)鍵技術(shù)之一是在攪拌過程中，隨著加入量的增加，物料先呈松散狀，然后過渡到大球狀，再過渡到小球狀，再過渡到泥餅狀，最后呈泥漿狀。為保證所制造的洞石大理石荒料中含有大量的孔洞，必須保證物料呈小球狀)；
(6)將攪拌好的物料，經(jīng)過布料機(jī)6，均勻卸入壓力模具7中，并加蓋活動(dòng)上承壓板8；
(7)將壓力模具7移入壓力機(jī)9，加壓(在壓強(qiáng)0.15MPa 1. OMPa范圍內(nèi)加壓anirT5min， 但該條件為優(yōu)選)使模具內(nèi)的物料顆粒緊密接觸，顆粒之間的空隙發(fā)生變形；
(8)卸壓后移出壓力模具，在5°C 45°C下保持12 36h，打開壓力模具，取出坯體10經(jīng)養(yǎng)護(hù)、碼放、修整(具體是指，將坯體10移至養(yǎng)護(hù)池或養(yǎng)護(hù)室11中，在溫度5°C 45°C和相對(duì)濕度309Γ95%的條件下養(yǎng)護(hù)疒14天，然后移至堆場(chǎng)12自然碼放。當(dāng)坯體抗壓強(qiáng)度達(dá)到 0. 3MPa^lOMPa時(shí)，用修邊設(shè)備13進(jìn)行表面修整，該條件為優(yōu)選)，即得到仿天然無機(jī)人造大理石荒料。若需仿制帶有紋理的洞石大理石品種，可使用雙斗布料機(jī)，其中一個(gè)料斗鋪裝主料，另一料斗淋撒彩色水泥色漿。色漿的配比一般為白色水泥占65 75份，石粉占25 35份， 無機(jī)顏料占0. 0Γ5份，增粘劑占2 5份(優(yōu)選白色水泥占68 70份，石粉占觀 30份，無機(jī)顏料占0. Γ3份，增粘劑占3 4份)，用水調(diào)和，水占干料總重的30% 60% (優(yōu)選40% 50%)， 均為重量份。實(shí)施例典型洞石大理石品種的配方如下表
權(quán)利要求
1.純無機(jī)仿天然人造洞石大理石荒料的制造工藝，其特征是，步驟如下(1)選擇與擬仿制品種相近似的巖石，進(jìn)行破碎、粉磨、篩分，儲(chǔ)存于于石粉料倉1；(2)將白水泥或彩色水泥2干燥儲(chǔ)存，備用；(3)將可溶性鋁鹽加水溶解，制備成鋁鹽溶液3；(4)將固體無機(jī)顏料粉與增粘劑混合，制成調(diào)色料4，備用；(5)配制主料將石粉、白水泥或彩色水泥、調(diào)色料分別由石粉料倉1、水泥料倉2和調(diào)色料斗3加入到攪拌機(jī)5中，然后加入鋁鹽溶液，攪拌保證物料呈小球狀；(6)將攪拌好的物料，經(jīng)過布料機(jī)6，均勻卸入壓力模具7中，并加蓋活動(dòng)上承壓板8；(7)將壓力模具7移入壓力機(jī)9，加壓使模具內(nèi)的物料顆粒緊密接觸，顆粒之間的空隙發(fā)生變形；(8)卸壓后移出壓力模具，在5°C 45°C下保持12 36h，打開壓力模具，取出坯體10經(jīng)養(yǎng)護(hù)、碼放、修整，即得到仿天然無機(jī)人造大理石荒料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造工藝，其特征是，步驟(4)所述增粘劑為水玻璃、膨潤(rùn)土、 凹凸棒石粘土或海泡石粘土。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造工藝，其特征是，步驟(4)固體無機(jī)顏料粉與增粘劑按 10 :Γ 10的比例混合(優(yōu)選8 :3 2 5的比例)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造工藝，其特征是，步驟(5)配制主料時(shí)，按石粉用量為 30^80份、白水泥或彩色水泥2(Γ70份、調(diào)色料0. 0Γ3. 00份(優(yōu)選石粉用量為5(Γ70份、白水泥或彩色水泥3(Γ50份、調(diào)色料0. 05^2. 00份)，鋁鹽溶液3的質(zhì)量濃度為0. 5% 5%，(優(yōu)選的質(zhì)量濃度為19Γ3%)，鋁鹽溶液用量占干物料重量的159Γ60% (優(yōu)選鋁鹽溶液用量占干物料重量的309Γ40%)，均為重量份，(優(yōu)選攪拌時(shí)間5飛Omin)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造工藝，其特征是，擬仿制洞石大理石為帶有紋理的洞石大理石品種，這時(shí)使用雙斗布料機(jī)，其中一個(gè)料斗鋪裝主料，另一料斗淋撒彩色水泥色漿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造工藝，其特征是，彩色水泥色漿的配比為白色水泥占 65 75份，石粉占25 35份，無機(jī)顏料占0. O廣5份，增粘劑占2飛份(優(yōu)選白色水泥占68 70 份，石粉占28 30份，無機(jī)顏料占0. Γ3份，增粘劑占3、份)，用水調(diào)和，水占干料總重的 30% 60% (優(yōu)選40% 50%)，均為重量份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造工藝，其特征是，步驟(7)所述加壓為在2mirT5min內(nèi)加壓至 0. 15MPa 1. OMPa (優(yōu)選在 3mirT4min 內(nèi)加壓至 0. 25MPa 0. 5MPa)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造工藝，其特征是，步驟(8)所述的養(yǎng)護(hù)、碼放、修整，是將坯體10移至養(yǎng)護(hù)池或養(yǎng)護(hù)室11中，在溫度5°C 45°C和相對(duì)濕度309Γ95%的條件下養(yǎng)護(hù) 7^14天，然后移至堆場(chǎng)12自然碼放，當(dāng)坯體抗壓強(qiáng)度達(dá)到0. 3MPa^lOMPa時(shí)，用修邊設(shè)備13 進(jìn)行表面修整。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的制造工藝，其特征是，所述可溶性鋁鹽為硫酸鋁或氯化鋁。
10.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-7任一所述制造工藝的裝置，其特征是，主要包括依次相連的攪拌機(jī)5、布料機(jī)6、壓力模具7和壓力機(jī)9，所述攪拌機(jī)還與料倉相連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制造純無機(jī)仿天然人造洞石大理石荒料的制造工藝及裝置。系用精選的天然礦物原料、無機(jī)礦物顏料及少量無機(jī)化工原料為主要材料，白色水泥為膠黏劑，經(jīng)配料、干混、濕混、裝模、振動(dòng)、加壓、養(yǎng)護(hù)、修整等工序制成。其產(chǎn)品特點(diǎn)是在化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、表觀密度、強(qiáng)度、孔隙率、外觀、耐久性等各種性能上，與高檔天然大理石難以辨別，不分伯仲。
文檔編號(hào)C04B28/04GK102351486SQ201110199028
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月17日
發(fā)明者周明, 宋遠(yuǎn)明, 徐惠忠, 王根望, 王波, 石彥萍, 郝志江 申請(qǐng)人:煙臺(tái)大學(xué)