利用微波加熱固化人造石的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用微波加熱固化人造石的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人造石是指以粘結(jié)劑、粗細(xì)填料及外加劑經(jīng)一定的工藝過程而制成的，具有天然大理石、花崗巖花紋的裝飾裝修材料。其中，人造大理石是各類人造石品種中使用量最大的，它多以碳酸鈣、二氧化硅或氫氧化鋁粉體為主要填料，以不飽和聚酯或其他高分子聚合物為粘結(jié)劑，具有天然大理石的許多特性，另外由于可人工調(diào)節(jié)，所以花色繁多、柔韌度好、銜接處理不明顯、整體感強，而且絢麗多彩，具有陶瓷的光澤，硬度高、不易損傷、耐腐蝕、耐高溫，而且非常容易清潔。
[0003]人造大理石的常規(guī)生產(chǎn)工藝主要包括:配方選擇，按配方用量配料，高速攪拌混合，抽真空，振動、壓縮或擠壓成型，前固化，脫模，固化(也稱為后固化)，鋸、磨、切割等。它的大部分生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)需要的時間在I小時之內(nèi)，但因采用常溫放置的方法，脫模前的前固化一般要3-5小時，脫模后的后固化一般要10?15天，這導(dǎo)致生產(chǎn)周期長，市場響應(yīng)慢，資金、廠房等生產(chǎn)成本高。為縮短固化時間，通?？刹捎秒娂訜峄?450MHz頻率的微波進(jìn)行加熱的固化方法。但這兩種方法由于人造大理石導(dǎo)熱性差，紅外線及2450MHz頻率微波的穿透能力弱等缺點，僅適用于小尺寸(O?30厘米厚度以內(nèi))人造大理石的固化，不適用于更大尺寸的人造大理石固化。
[0004]目前，30厘米厚度以上的大尺寸人造大理石，特別是荒料(典型厚度0.9?I米)的固化仍然只能采用常溫放置的方法，能夠快速縮短其固化時間的方法國內(nèi)外未見相關(guān)報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種利用微波加熱固化人造石的方法，以解決大尺寸人造石的固化問題。
[0007]( 二 )技術(shù)方案
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種利用微波加熱固化人造石的方法。該方法包括:步驟A:將人造石材的原料配料后注入模具(或內(nèi)模)，形成未固化的人造石材；步驟B:將人造石材與模具(或內(nèi)模)置于微波固化腔內(nèi)；步驟C:利用微波對所述微波固化腔內(nèi)的人造石材進(jìn)行加熱，令其完全固化，其中，所述微波的頻率介于300?1120MHz之間；步驟D:將所述微波固化腔打開，取出其中的人造大理石以及模具(或內(nèi)模)；以及步驟E:進(jìn)行脫模處理，將固化后的人造大理石從模具(或內(nèi)模)中釋放出來。
[0009](三)有益效果
[0010]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明利用微波加熱固化人造石的方法具有以下有益效果:
[0011](I)利用特定頻率300?1120MHz的微波穿透深度深的特點，可實現(xiàn)大尺寸人造石的快速固化，最大厚度可達(dá)1.5米；
[0012](2)設(shè)計單獨的微波固化腔，可以對人造石材進(jìn)行快速固化；
[0013](3)微波固化腔的上部設(shè)置微波饋入口，其包括下部開口的主體部分及底蓋，主體部分的底部設(shè)置屏蔽法蘭，底蓋由軌道車帶動可前后移動，由升降裝置驅(qū)動可上下活動。在運輸狀態(tài)，底蓋放下，人造石材可放置于該底蓋上方。在加熱固化狀態(tài)，升降裝置驅(qū)動底蓋升起，與主體部分底部的屏蔽法蘭閉合，構(gòu)成封閉的微波固化腔。
【附圖說明】
[0014]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例利用微波加熱固化人造大理石的方法所采用設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例利用微波加熱固化人造大理石的方法的流程圖。
[0016]【主要元件】
[0017]11-人造大理石；110-模具(或內(nèi)模)；
[0018]12-底蓋；13-軌道車；
[0019]14-升降裝置；15-屏蔽法蘭；
[0020]16-微波固化腔；17-微波發(fā)生器；
[0021 ] 18-波導(dǎo)；19-微波饋入口。
【具體實施方式】
[0022]本發(fā)明中，利用對人造大理石具有良好穿透性能的特定頻率微波(300?1120MHz范圍之間，典型值為915±10MHz)直接對模具(或內(nèi)模)內(nèi)的人造大理石進(jìn)行照射，引起其內(nèi)部分子間的摩擦運動，微波能轉(zhuǎn)化為動能最后轉(zhuǎn)化為熱能，使人造大理石被快速加熱，固化時間得到大幅度縮短。
[0023]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0024]需要說明的是，在下述兩實施例中，采用人造大理石荒料為例進(jìn)行說明。此處的人造大理石是指以碳酸鈣、二氧化硅或氫氧化鋁粉體為主要填料，以不飽和聚酯或其他高分子聚合物為粘結(jié)劑，按特定配方進(jìn)行配料而制備而成的人造大理石。其中，人造大理石厚度最大尺寸可達(dá)L 5m，其中，荒料產(chǎn)品的典型厚度為0.9?lm，典型外形尺寸為 3.25mXl.65mX0.95m、2.75mXl.85mX0.95m、2.45mXl.65mX0.95m、
1.65mX 0.65mX 0.95m 等。
[0025]在本發(fā)明的一個示例性實施例中，提供了一種利用微波加熱固化人造大理石的方法。為具體介紹該方法之前，首先對實施該方法的設(shè)備進(jìn)行一詳細(xì)說明。
[0026]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例利用微波加熱固化人造大理石的方法所采用設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所述，該設(shè)備包括:微波發(fā)生器17、波導(dǎo)18、微波固化腔16。其中，未固化的人造大理石置于微波固化腔內(nèi)，微波發(fā)生器17產(chǎn)生頻率在300?1120MHz范圍內(nèi)的微波，該微波經(jīng)由波導(dǎo)18傳輸至微波固化腔16內(nèi)，對其中的人造大理石11進(jìn)行微波固化。
[0027]以下分別對該設(shè)備的各個組成部分進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0028]請參照圖1，微波發(fā)生器17產(chǎn)生頻率在300?1120MHz范圍內(nèi)的微波，該微波經(jīng)由波導(dǎo)18傳輸至微波固化腔16內(nèi)。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，該微波的頻率被設(shè)置為915MHzο而在本發(fā)明其他實施例中，該微波的頻率可以被設(shè)置為905MHz至925MHz之間的一頻率，能夠取得和本實施例基本相同的效果。
[0029]本設(shè)備中，由微波饋入口饋入的微波照射在人造大理石11上，引起人造大理石內(nèi)部分子間的摩擦運動，微波能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，產(chǎn)生熱量，使得人造大理石11被整體均勻加熱，并快速固化。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)采用的2450MHz微波加熱固化相比，300?1120MHz范圍內(nèi)的微波具有更強的穿透能力。采用頻率為915MHz的微波，其在傳輸狀態(tài)下照射不飽和聚酯樹脂型人造大理石功率衰減至一半時的穿透深度約為0.65m，功率衰減至13.5% (即Ι/e2)時的穿透深度約為1.80m。因此，頻率為915MHz的微波可完全穿透0.95m厚度的人造石，滿足大尺寸人造石的固化要求。
[0031]本設(shè)備中，采用諧振腔作為微波固化腔16，人造大理石放置在微波固化腔16內(nèi)，頻率為915MHz的微波在其內(nèi)部形成特定的場分布模式，微波從人造大理石頂部入射，穿透
0.95m厚度后在腔體底部形成反射并再次進(jìn)入人造大理石直至功率完全衰減，能量被全部吸收。因此，微波固化腔16內(nèi)的頻率為915MHz微波在人造大理石厚度方向能量更均勻。
[0032]需要注意的是，本設(shè)備中，置入微波固化腔16內(nèi)的未固化的人造大理石是帶有模具(或內(nèi)模)的，并且，該模具的開口朝向微波饋入的方向。利用微波對模具(或內(nèi)模)內(nèi)通過未固化的人造大理石直接進(jìn)行一次固化，代替了常規(guī)工藝中脫模前的前固化和脫模后的后固化兩道工藝，固化時間得到大幅度縮短，例如，荒料的固化時間由常規(guī)10?15天縮至I?2小時以內(nèi)。
[0033]同時，利用微波對人造大理石直接進(jìn)行一次固化，避免了常規(guī)工藝中前固化的過程中由于聚合反應(yīng)和散熱效應(yīng)導(dǎo)致的內(nèi)外溫度不一致，實現(xiàn)人造大理石整體同步升溫，且內(nèi)部溫度更均勻，同時，內(nèi)部其他易于向外部排出，使得內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)更加均勻化，硬度、拉伸強度、耐熱性和環(huán)保特性等指標(biāo)得到提高，從而提升了產(chǎn)品品質(zhì)。
[0034]本設(shè)備中，不同于現(xiàn)有技術(shù)中微波固化設(shè)備采用傳輸結(jié)構(gòu)方式設(shè)計，單獨設(shè)置微波固化腔16。該微波固化腔16依照人造大理石材的形狀和尺寸設(shè)計，本設(shè)備中設(shè)計為長方體，其尺寸以能夠放入人造大理石材為宜。
[0035]請參照圖1，本設(shè)備中，由微波發(fā)生器17產(chǎn)生的微波經(jīng)由波導(dǎo)18傳輸至微波固化腔16內(nèi)，但本發(fā)明并不以此為限。在本發(fā)明的其他實施例中，還可以在微波固化腔16內(nèi)側(cè)的適當(dāng)位置直接設(shè)置微波發(fā)生器，該微波發(fā)生器發(fā)出的微波直接射入微波固化腔內(nèi)，而不必經(jīng)過波導(dǎo)，同樣在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0036]此外，還需要注意的是，本設(shè)備中，由于人造大理石不同荒料產(chǎn)品的厚度尺寸一致或接近，長度和寬度尺寸不同，并且最大規(guī)格荒料的厚度尺寸是其最小尺寸，因此，微波饋入口設(shè)置于微波固化腔16的上方，微波自上而下饋入。而在本發(fā)明的其他實施例中，還可以根據(jù)石料尺寸合理設(shè)置微波饋入口的位置，而非局限于微波固化腔16的上方。
[0037]請參照圖1，本設(shè)備中，微波固化腔16包括:下部開口的主體部分及底蓋12。主體部分的底部設(shè)置屏