專利名稱：連續(xù)生產(chǎn)人造大理石的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連續(xù)生產(chǎn)具有固定厚度的人造大理石板的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
作為用于通過連續(xù)聚合化合物來生產(chǎn)硬質(zhì)聚合物板的示例性裝置，日本特許公開Hei 10-217264號公開了“連續(xù)生產(chǎn)由丙烯酸酯樹脂制備的人造大理石板的方法及裝置”，并且日本特許公開2000-317957號公開了“生產(chǎn)人造大理石板的方法及裝置”。
圖1是日本特許公開Hei 10-217264號公開的連續(xù)硬化裝置的截面圖。連續(xù)硬化裝置包括一對環(huán)形鋼帶101、一個用作其它裝置的空轉(zhuǎn)滑輪102、驅(qū)動滑輪102’、上下薄膜進(jìn)給裝置103和104、原材料化合物進(jìn)給裝置105、厚度調(diào)節(jié)裝置106、硬化室107、108、109和110、噴嘴裝置111和111’、驅(qū)動發(fā)動機(jī)112，以及鋼帶支撐輥113和113’。該裝置的特征是用于人造大理石板的聚合的原材料化合物被連續(xù)輸入裝置中，然后通過鋼帶101的運(yùn)動而連續(xù)硬化，由此生產(chǎn)出扁平的人造大理石半成品，并且所生產(chǎn)的半成品通過邊緣整理步驟和表面拋光來生產(chǎn)最終的人造大理石板。此處，每個硬化室107、108、109和110分成兩個或更多個區(qū)域，并且每個分隔的區(qū)域都包括一個帶有鼓風(fēng)機(jī)、加熱器、循環(huán)管和噴嘴裝置的空氣循環(huán)裝置。每個硬化室107、108、109和110的兩個分隔區(qū)域被對稱地安裝在一對在其上面堆積的原材料化合物的環(huán)形鋼帶101的上表面和下表面，并且提供為生產(chǎn)最終產(chǎn)品而硬化原材料化合物所需要的熱風(fēng)，因此可以加熱并冷卻聚合的原材料化合物的上表面和下表面。
通過對稱地安裝在環(huán)形鋼帶101上下表面上的空氣循環(huán)裝置，熱風(fēng)傳送入原材料化合物中，由此硬化原材料化合物。在此情況下，來自于熱風(fēng)的熱量(由安置在環(huán)形鋼帶101上表面上的空氣循環(huán)裝置供應(yīng))通過對流傳送到原材料化合物的上表面，而來自于熱風(fēng)的熱量(由安置在環(huán)形鋼帶101下表面上的空氣循環(huán)裝置供應(yīng))通過傳導(dǎo)傳送到原材料化合物的下表面，因?yàn)闊犸L(fēng)首先傳送到環(huán)形鋼帶上，然后再傳送到原材料化合物上。
也就是說，因?yàn)槿毡咎卦S公開Hei 10-217264號對于原材料化合物的上下表面施用了不同的傳熱方式，所以很難對原材料化合物的上下表面供應(yīng)相同量的熱量，因此在通過硬化原材料化合物而獲得的人造大理石板上會引起翹曲(應(yīng)力扭轉(zhuǎn))。
圖2是日本特許公開2000-317957號公開的生產(chǎn)人造大理石板裝置的截面圖。該裝置包括環(huán)形鋼帶201和201’、轉(zhuǎn)筒202、202’、203和203’、滾軸204和204’、用于加載原材料205的計(jì)量泵、原材料注入裝置206、墊圈207和207’、熱水噴淋裝置208和208’、第二加熱區(qū)209和209’、冷卻區(qū)210和211、鋼帶驅(qū)動發(fā)動機(jī)212、第一加熱區(qū)213、加熱裝置214和214’、以及生產(chǎn)的人造大理石板215。該專利的裝置使用兩對環(huán)形鋼帶201和201’，并且使用通過向每個環(huán)形鋼帶201和201’噴淋熱水來硬化用于人造大理石板的聚合原材料的硬化方法。因?yàn)閷酆显牧仙舷卤砻娴膫鳠嵋韵嗤姆绞竭M(jìn)行，所以這種硬化方法防止了由硬化原材料化合物而獲得的人造大理石板的翹曲。但是，上述硬化方法需要多個加熱區(qū)和冷卻區(qū)，因此使裝置自身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。
此外，上述圖1和圖2所示的兩個裝置尺寸必須是大的，以便于控制一對或兩對鋼帶的張力并操作鋼帶。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種連續(xù)生產(chǎn)沒有翹曲的人造大理石板的裝置和方法，其中用于生產(chǎn)人造大理石板的原材料化合物被連續(xù)進(jìn)給到上下水平加熱板間的縫隙中，并且原材料化合物的上下表面通過相同的傳熱方式，即傳導(dǎo)，在相同的溫度下硬化。因此，在原材料化合物的上下表面上硬化以相同的速率進(jìn)行，由此提高了裝置的生產(chǎn)率。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的裝置包括彼此面向并且將生產(chǎn)人造大理石板的原材料化合物收入其間縫隙的上下載體薄膜；上下水平加熱板，每個包括控溫裝置和加熱裝置，用于通過相同的傳熱方式在相同的溫度下加熱原材料化合物的上下表面，從而硬化原材料化合物，而上下載體薄膜沿著在上下水平加熱板之間的縫隙運(yùn)動；以及一對安置在上下載體薄膜水平邊緣上的墊圈，用于調(diào)節(jié)通過硬化原材料化合物獲得的人造大理石板的厚度和寬度。
本發(fā)明裝置可以進(jìn)一步包括用于將上下載體薄膜送到上下水平加熱板間的縫隙上的上下載體薄膜退繞機(jī)；用于將生產(chǎn)人造大理石板的原材料化合物加入上下載體薄膜間縫隙內(nèi)的原材料進(jìn)給罐；安置在原材料進(jìn)給罐和下水平加熱板之間，用于阻止從原材料進(jìn)給罐加載的原材料化合物流出墊圈的原材料溢流保護(hù)塊；安置在原材料溢流保護(hù)塊后和上水平加熱板前，用于使上載體薄膜與原材料化合物接觸的接觸輥；繞在墊圈周圍保護(hù)墊圈的墊圈保護(hù)薄膜；安置在墊圈上用于固定墊圈的墊圈固定件和墊圈固定框架；安置在上水平加熱板上，用于控制上水平加熱板的高度的垂直移動圓筒；通到上下水平加熱板的端部，用于從人造大理石板上收攏上下載體薄膜上下載體薄膜恢復(fù)纏繞機(jī)；以及與上下載體薄膜恢復(fù)纏繞機(jī)相通，用于切割從上下載體薄膜上釋放的人造大理石板切割裝置。
本發(fā)明裝置可以進(jìn)一步包括安置在上載體薄膜下和下載體薄膜上，用于固定上下載體薄膜的載體薄膜夾具。載體薄膜夾具可以包括夾銷、用于調(diào)節(jié)鏈帶位置的位置調(diào)節(jié)齒輪和驅(qū)動鏈帶的驅(qū)動齒輪。
加熱裝置可以是選自熱水加熱器、蒸汽加熱器和電加熱裝置中的一個裝置。此外，優(yōu)選地加熱裝置可以在30～100℃的溫度范圍內(nèi)加熱原材料化合物。在加熱溫度過低的情況下，硬化原材料化合物所花的時間增加并且人造大理石板的產(chǎn)率降低。在加熱溫度過高的情況下，原材料化合物會不希望地突然硬化。
根據(jù)要生產(chǎn)的人造大理石板的厚度，每個墊圈的外徑或高度可優(yōu)選是6到40毫米，并且更優(yōu)選地為6到20毫米。每個墊圈可以由選自以下組中的一種材料來制備聚合物如聚四氟乙烯、尼龍和像膠，以及金屬如不銹鋼、鋁和銅。此外，每個墊圈可以制成圓形、正方形管或管子。另外，一對墊圈可以彼此間距500到1,300毫米。例如，在要生產(chǎn)的人造大理石板的寬度在760到1,220毫米的范圍內(nèi)時，墊圈間的距離可以在800到1,300毫米的范圍內(nèi)。
每個上下載體薄膜可以由選自聚乙烯、聚酯、聚丙烯和聚乙烯醇的一種或多種材料來制備。優(yōu)選地，每個上下載體薄膜可具有20到100μm的厚度。在上下載體薄膜過薄的情況下，薄膜容易破裂或者不能傳送其上的原材料化合物。在上下載體薄膜過厚的情況下，因?yàn)楸∧げ豢扇〉仄鸢?，很難在原材料化合物硬化時維持薄膜上表面的平滑。
用于控制上水平加熱板高度的垂直運(yùn)動圓筒可以垂直移動0到1,000毫米的距離。例如，垂直運(yùn)動圓筒的移動距離可以在生產(chǎn)過程期間根據(jù)要生產(chǎn)的人造大理石板的厚度控制在6到20毫米的范圍內(nèi)，并且當(dāng)在生產(chǎn)操作后或者在修理工作期間清洗裝置時，它可以控制在300到1,000毫米的范圍內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的方法。該方法包括將用于人造大理石板的原材料化合物進(jìn)給到由彼此面向的上下載體薄膜和安置在上下載體薄膜水平邊緣上的一對墊圈所限定的空間內(nèi)；以及借助一對上下加熱板，通過相同的傳熱方式在相同的溫度下加熱原材料化合物的上下表面，從而以相同的速率硬化原材料化合物的上下表面，而上下載體薄膜沿著在上下水平加熱板之間的縫隙運(yùn)動。
原材料化合物包括一種或多種選自不飽和聚酯樹脂、丙烯酸酯樹脂和甲基丙烯酸酯樹脂的熱固性樹脂，一種或多種選自氫氧化鋁、碳酸鈣、硅酸鹽和氧化鎂的填料；一種或多種選自過氧化物和過酸酯化合物的反應(yīng)引發(fā)劑；以及作為交聯(lián)劑的丙烯酸酯化合物。
用于人造大理石板的原材料化合物可以具有10到300泊的粘度。在原材料化合物粘度過低的情況下，原材料化合物發(fā)生嚴(yán)重的相分離，因此使人造大理石板變形。在原材料化合物粘度過高的情況下，很難平穩(wěn)地進(jìn)給原材料化合物，或者不容易從進(jìn)給的原材料化合物中除去空氣。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中，用于人造大理石板的原材料化合物可以具有50到150泊的粘度。
考慮到由于在上水平加熱板與厚度調(diào)節(jié)墊圈間界面上的摩擦而很難移動上載體薄膜，上水平加熱板可以位于墊圈上0.5到1.0毫米。
根據(jù)本發(fā)明的用于連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的裝置和方法，溫度控制在30到100℃范圍內(nèi)的上下水平加熱板被對稱地安裝在原材料化合物的上下表面上，上下水平加熱板間的縫隙控制在0到1,000毫米的范圍內(nèi)，并且原材料化合物的下表面與下水平加熱板的上表面接觸，原材料化合物的上表面與上水平加熱板的下表面接觸。因此，由于熱量通過相同的方式傳遞到原材料化合物的上下表面上，所以可生產(chǎn)出沒有翹曲的人造大理石板。
根據(jù)本發(fā)明的用于連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的方法，溫度控制在30到100℃范圍內(nèi)的上下水平加熱板被水平且彼此面向地安裝，從而使上下水平加熱板間的縫隙在0到1,000毫米的范圍內(nèi)，并且由選自聚乙烯、聚酯、聚丙烯和聚乙烯醇的一種或多種材料制備的厚度為20到100μm的下載體薄膜被安裝在下水平加熱板上，使得下載體薄膜連續(xù)地在上下水平加熱板間運(yùn)動。待聚合的原材料化合物被放在下載體薄膜上，然后由選自聚乙烯、聚酯、聚丙烯和聚乙烯醇的一種或多種材料制備的厚度為20到100μm的上載體薄膜被安裝在原材料化合物的上表面上。上載體薄膜與水平加熱板的下表面接觸，使得上載體薄膜在上下水平加熱板間連續(xù)運(yùn)動。因此，人造大理石板可以通過硬化原材料化合物獲得。
使用由相同材料制備且具有相同厚度的與原材料化合物上下表面接觸的上下載體薄膜是有利的。


從下面結(jié)合附圖的具體實(shí)施方式
中，本發(fā)明的上述或其它目標(biāo)、特征和其它優(yōu)點(diǎn)將更明顯地被理解，附圖中圖1是日本特許公開Hei 10-217264號公開的裝置的截面圖。
圖2是日本特許公開2000-317957號公開的裝置的截面圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個示例性實(shí)施方案的用于連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板裝置的剖視圖。
圖4是沿著圖3中線A-A’的截面圖。
圖5是沿著圖3中線B-B’的截面圖。
圖6是圖4和圖5中載體薄膜夾具的示意圖。
圖7是圖6中夾銷固定鏈帶的示意圖。
圖8是說明由圖3裝置生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的示意圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案。
圖1是裝備有一對環(huán)形鋼帶用于連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的傳統(tǒng)裝置的截面圖，該裝置由日本特許公開Hei 10-217264號公開。圖2是裝備有兩對環(huán)形鋼帶用于連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的傳統(tǒng)裝置的截面圖，該裝置由日本特許公開2000-317957號公開。如上所述，圖1中的傳統(tǒng)裝置對原材料化合物的上下表面使用不同的傳熱方式。因而在所生產(chǎn)的人造大理石板上會引起翹曲。此外，圖2中的傳統(tǒng)裝置具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個示例性實(shí)施方案的用于連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的裝置的透視圖。下載體薄膜1具有約20～100μm的厚度，并且可以由聚乙烯、聚酯、聚丙烯、聚乙烯醇等來制備。
上載體薄膜2與下載體薄膜1具有相同的厚度，并且由與下載體薄膜1相同的材料制備。優(yōu)選地，上下載體薄膜1和2由相同的材料制備并且具有相同的厚度。更優(yōu)選地，上下載體薄膜1和2由聚乙烯醇制備并且厚度為35～70μm。
通過上下載體薄膜進(jìn)給退繞機(jī)1-1和2-1，上下載體薄膜1和2被送到位于上下水平加熱板10和11之間的縫隙上。
為了調(diào)節(jié)要生產(chǎn)的人造大理石板的厚度和寬度，在上下載體薄膜1和2的水平邊緣上裝備一對左右厚度調(diào)節(jié)墊圈4。厚度調(diào)節(jié)墊圈4由外徑為6～40毫米的聚合物管材如聚四氟乙烯管或尼龍管、外徑為6～40毫米的金屬管材如不銹鋼管、鋁管或銅管制成，或者由高度為6～40毫米的方形材料制成，如聚四氟乙烯、尼龍、橡膠、不銹鋼、鋁、銅等。優(yōu)選地，厚度調(diào)節(jié)墊圈4由外徑為6～30毫米的聚四氟乙烯管或尼龍管制成。每個左右厚度調(diào)節(jié)墊圈4分別被固定到用來安置在厚度調(diào)節(jié)墊圈4上的厚度調(diào)節(jié)墊圈固定框架3及3′上。
原材料進(jìn)給罐6用于進(jìn)給用于生產(chǎn)人造大理石板的原材料。原材料溢流保護(hù)塊5被安裝在原材料進(jìn)給罐6和下水平加熱板11之間，防止原材料化合物溢出厚度調(diào)節(jié)墊圈4。優(yōu)選地，原材料溢流保護(hù)塊5由對甲基丙烯酸甲酯單體和苯乙烯單體具有高耐性的材料制備。例如，原材料溢流保護(hù)塊5包括不銹鋼或聚四氟乙烯，但是如果在與原材料化合物接觸的原材料溢流保護(hù)塊5的表面上能形成高度耐溶劑層，那么原材料溢流保護(hù)塊5可以由其它材料制備。
在原材料溢流保護(hù)塊后并且在上水平加熱板前安裝的上載體薄膜接觸輥7使上載體薄膜2與原材料化合物的上表面接觸，以便保護(hù)原材料化合物不受外部物質(zhì)如空氣和灰塵的影響。上載體薄膜接觸輥7用于控制要生產(chǎn)的人造大理石板的厚度。
垂直運(yùn)動圓筒9安裝在上水平加熱板10上，用于控制上水平加熱板10的高度，并且上下運(yùn)動以便于為修理或清洗工作而充分升高上水平加熱板10。
上水平加熱板10起著給原材料化合物提供熱量并且控制進(jìn)給的原材料化合物厚度的作用，它包括蒸汽或熱水進(jìn)給裝置或者電加熱裝置用作加熱設(shè)備。此處，上水平加熱板10的加熱設(shè)備的加熱溫度可以控制在約30～100℃的范圍內(nèi)。
下水平加熱板11用來支撐下載體薄膜1，阻止原材料化合物在生產(chǎn)期間下垂，并且給原材料化合物提供熱量，從而使原材料化合物連續(xù)硬化。與上水平加熱板10相似，下水平加熱板11包括蒸汽或熱水進(jìn)給裝置或者電加熱裝置用作加熱設(shè)備。此外，下水平加熱板11加熱設(shè)備的加熱溫度可以控制在約30～100℃的范圍內(nèi)。特別地，使用上下水平加熱板以相同溫度加熱原材料化合物的上下表面是重要的。
提供下水平加熱板承載框架12來承載下水平加熱板11。上下載體薄膜恢復(fù)纏繞機(jī)15和16被安裝在上下水平加熱板10和11的端部，用于從借助上下水平加熱板10和11硬化化合物制備的人造大理石板的上下表面收攏上下載體薄膜1和2。
切割裝置17是與上下水平加熱板10和11相連的圓鋸，并且用來將人造大理石板連續(xù)切割成帶有固定大小的多個單元。
圖4是沿著圖3下水平加熱板11起始區(qū)域的線A-A’的截面圖。厚度調(diào)節(jié)墊圈固定件3-1被安裝在厚度調(diào)節(jié)墊圈固定框架3和3’上，并且保持并固定用于調(diào)節(jié)最終產(chǎn)品厚度和寬度的厚度調(diào)節(jié)墊圈4到厚度調(diào)節(jié)墊圈固定框架3和3’上。承載框架14用來承載上水平加熱板10和垂直運(yùn)動圓筒9。
圖5是沿著圖3的線B-B’的截面圖。厚度調(diào)節(jié)墊圈保護(hù)膜8纏繞著厚度調(diào)節(jié)墊圈4，從而阻止原材料化合物接觸厚度調(diào)節(jié)墊圈4，由此保護(hù)原材料化合物免受損傷。厚度調(diào)節(jié)墊圈保護(hù)膜8具有10～100μm的厚度，并且由聚乙烯、聚酯、聚丙烯、聚乙烯醇制成。
圖6是圖4和圖5中載體薄膜夾具13的示意圖。載體薄膜夾具13被安裝在上載體薄膜2的下面和下載體薄膜1的上面，用來固定上下載體薄膜2和1。載體薄膜夾具13包括夾銷13-1，用于固定夾銷13-1的夾銷固定鏈帶13-2，用于調(diào)節(jié)夾銷固定鏈帶13-2位置的鏈帶位置調(diào)節(jié)齒輪13-3，以及用于驅(qū)動夾銷固定鏈帶13-2的鏈帶驅(qū)動齒輪13-4，從而使上下載體薄膜1和2可以通過鏈帶驅(qū)動齒輪13-4連續(xù)傳送。
圖7是圖6中夾銷固定鏈帶13-2的示意圖，圖中表明了在夾銷固定鏈帶13-2的上下表面上的上下載體薄膜1和2的位置。圖8所示是由本發(fā)明裝置生產(chǎn)的人造大理石板。
以下參照圖3詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的方法。
首先，通過混合熱固性樹脂如不飽和聚酯樹脂、丙烯酸酯樹脂或甲基丙烯酸酯樹脂、填料如氫氧化鋁、碳酸鈣、硅酸鹽或氧化鎂、反應(yīng)引發(fā)劑如過氧化物或過酸酯化合物、以及交聯(lián)劑如丙烯酸酯化合物來制備原材料化合物。原材料化合物具有10～300泊的粘度，優(yōu)選地為30～200泊，并且更優(yōu)選地為50～150泊。此處，原材料化合物的粘度通過控制熱固性樹脂和填料的比例，并且控制熱固性樹脂中包含的單體和聚合物的含量來控制。
厚度調(diào)節(jié)墊圈4被安置在厚度調(diào)節(jié)墊圈固定件3-1上，并且固定到厚度調(diào)節(jié)墊圈固定框架3和3’。兩個厚度調(diào)節(jié)墊圈4間的距離可以在500毫米到1,300毫米的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。厚度調(diào)節(jié)墊圈4由外徑為6～40毫米的聚合物管材如聚四氟乙烯管或尼龍管、外徑為6～40毫米的金屬管材如不銹鋼管、鋁管或銅管制成，或者由高度為6～40毫米的方形材料如聚四氟乙烯、尼龍、橡膠、不銹鋼、鋁、銅等制成。優(yōu)選地，厚度調(diào)節(jié)墊圈4由外徑為6～30毫米的聚四氟乙烯管或尼龍管制成。
隨后，下載體薄膜1被安置在下水平加熱板11的上表面上，并且下載體薄膜1的兩邊插入載體薄膜夾具13中。然后，下載體薄膜1通過驅(qū)動鏈帶齒輪驅(qū)動13-4連續(xù)運(yùn)動。下載體薄膜1安置在厚度調(diào)節(jié)墊圈4的下表面上。下載體薄膜1具有約20～100μm的厚度，并且由聚乙烯、聚酯、聚丙烯、聚乙烯醇等制成。
厚度調(diào)節(jié)墊圈保護(hù)膜8圍繞著厚度調(diào)節(jié)墊圈4的外徑，并且與下載體薄膜1一起運(yùn)動。此處，厚度調(diào)節(jié)墊圈保護(hù)膜8用于保護(hù)厚度調(diào)節(jié)墊圈4并且促進(jìn)原材料化合物的平穩(wěn)傳輸，而且它由聚乙烯、聚酯、聚丙烯、或者聚乙烯醇制成。厚度調(diào)節(jié)墊圈保護(hù)膜8的適當(dāng)厚度是約10～100μm。
隨后，經(jīng)上載體薄膜接觸輥7，上載體薄膜2被安置在上水平加熱板10的下表面上，即厚度調(diào)節(jié)墊圈4的上表面上，并且固定到載體薄膜夾具13中。然后，上載體薄膜2以與下載體薄膜1相同的速率運(yùn)動。此處，上載體薄膜2具有約20～100μm的厚度，并且由聚乙烯、聚酯、聚丙烯、聚乙烯醇等制成。
在本發(fā)明裝置上安裝原材料溢流保護(hù)塊5，由此防止原材料流出厚度調(diào)節(jié)墊圈4。原材料溢流保護(hù)塊5由對甲基丙烯酸甲酯單體和苯乙烯單體具有高耐性的材料制備，并且優(yōu)選地由不銹鋼或聚四氟乙烯制成。
使用垂直運(yùn)動圓筒，上水平加熱板10向下運(yùn)動，使得上水平加熱板10位于厚度調(diào)節(jié)墊圈4上約0.5～1.0毫米。在上水平加熱板10直接與厚度調(diào)節(jié)墊圈4的上表面接觸情況下，在上水平加熱板10和厚度調(diào)節(jié)墊圈4間的界面上產(chǎn)生摩擦，從而引起上載體薄膜2的運(yùn)動困難。
上載體薄膜接觸輥7的高度依據(jù)要生產(chǎn)的人造大理石板的預(yù)期厚度來調(diào)節(jié)。此處，不強(qiáng)制操作接觸輥7，以便于接觸輥7僅通過上載體薄膜2的運(yùn)動來旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)使用的反應(yīng)引發(fā)劑的種類來控制上下水平加熱板10和11的溫度，從而使原材料化合物能在30～100℃的范圍內(nèi)加熱。上下水平加熱板10和11裝備有熱水加熱器、蒸汽加熱器或電加熱裝置作為適當(dāng)?shù)募訜嵩聪到y(tǒng)。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中，設(shè)計(jì)上下水平加熱板10和11，以便使用熱水加熱器使其溫度保持在75±5℃的范圍內(nèi)。
在設(shè)定裝置的上述條件后，驅(qū)動鏈帶驅(qū)動齒輪13-4，并且上下載體薄膜1和2的兩邊插入載體薄膜夾具13中。然后，連續(xù)移動上下載體薄膜1和2。經(jīng)由原材料溢流保護(hù)塊5，來自原材料進(jìn)給罐6的原材料化合物被進(jìn)給到下載體薄膜1和上載體薄膜2間的縫隙中，并且由上下水平加熱板10和11連續(xù)硬化，由此生產(chǎn)出人造大理石板。
此處，因?yàn)樵牧匣衔锓旁谙螺d體薄膜1和上載體薄膜2間的縫隙中，所以必須阻止空氣進(jìn)入原材料化合物上表面和上載體薄膜2間的空間中。
在下文中，參照實(shí)施例和比較例，將詳細(xì)描述使用圖3所示的裝置來連續(xù)生產(chǎn)圖8所示的人造大理石板。本發(fā)明的范圍和精神不受下面的實(shí)施例限制。
實(shí)施例1混合并溶解約75重量％的甲基丙烯酸甲酯(MMA)單體和25重量％的重均分子量不超過10的聚甲基丙烯酸甲酯聚合物(PMMA)，從而產(chǎn)生帶有設(shè)定粘度的漿劑。此處，所產(chǎn)生漿劑的粘度是700cP。漿劑的粘度測量于23℃下在Brook Field粘度計(jì)中以30rpm的速率并使用4轉(zhuǎn)子來進(jìn)行。
作為交聯(lián)劑的約3重量％的乙二醇二甲基丙烯酸酯(“SR206”是Sartomer Company，Inc.，in U.S.生產(chǎn)的商標(biāo))、約180重量％的平均粒度為25μm的氫氧化鈉、以及作為引發(fā)劑的約1重量％的過氧苯甲酸在攪拌器中與約100重量％的上述漿劑混合，其中進(jìn)行真空脫氣，然后混合物在低于700mmHg的真空度的真空條件下脫氣10分鐘。結(jié)果，生產(chǎn)出粘度為8,000厘泊的原材料化合物。然后，所生產(chǎn)的原材料化合物被傳送入原料進(jìn)給罐6中。
厚度調(diào)節(jié)墊圈4被安置在厚度調(diào)節(jié)墊圈固定件3-1上，并且固定到厚度調(diào)節(jié)墊圈固定框架3和3’上。此處，兩個厚度調(diào)節(jié)墊圈4間的距離是600毫米，并且厚度調(diào)節(jié)墊圈4由外徑為13.0毫米的聚四氟乙烯管制成。
隨后，下載體薄膜1被安置到下水平加熱板11的上表面上，并且下載體薄膜1的兩邊插入載體薄膜夾具13中。然后，下載體薄膜1通過驅(qū)動鏈帶的驅(qū)動齒輪13-4而連續(xù)運(yùn)動。此處，驅(qū)動鏈帶的驅(qū)動齒輪13-4，使下載體薄膜1的線速度約為每分鐘0.2米。下載體薄膜1安置到厚度調(diào)節(jié)墊圈4的下表面上。
為了保護(hù)厚度調(diào)節(jié)墊圈4并且促進(jìn)原材料化合物的平穩(wěn)運(yùn)輸，厚度調(diào)節(jié)墊圈保護(hù)膜8纏繞著厚度調(diào)節(jié)墊圈4的外徑，并且與下載體薄膜1一起運(yùn)動。
借助上載體薄膜接觸輥7，上載體薄膜2被安置在上水平加熱板10的下表面上，即厚度調(diào)節(jié)墊圈4的上表面上，然后插入載體薄膜夾具13中，以便上載體薄膜2與下載體薄膜1以相同的速率運(yùn)動。
在裝置中裝備原材料溢流保護(hù)塊5。使用垂直運(yùn)動圓筒，上水平加熱板10向下運(yùn)動，使得上水平加熱板10位于厚度調(diào)節(jié)墊圈4之上約0.5～1.0毫米。
借助原材料溢流保護(hù)塊5，來自原材料進(jìn)給罐6的如上制備的原材料化合物被加入下載體薄膜1和上載體薄膜2間的縫隙中，以便下載體薄膜1、原材料化合物和上載體薄膜2連續(xù)運(yùn)動。此處，對上下水平加熱板10和11施用熱水，使得上下水平加熱板10和11的溫度都是70℃。
原材料化合物通過上述條件硬化，由此生產(chǎn)出厚度為13.0到14.0毫米的人造大理石板。此處，硬化原材料化合物所需要的時間為30分鐘，并且最大反應(yīng)溫度約為120～130℃。所得人造大理石板的性質(zhì)列于下表1中。
實(shí)施例2上下水平加熱板10和11的溫度都設(shè)置到80℃。其它的條件與此處所需的時間為23分鐘，并且最大反應(yīng)溫度約為130～140℃。所得人造大理石板的性質(zhì)列于下表1中。
實(shí)施例3上下水平加熱板10和11的溫度都設(shè)置到90℃。其它的條件與此處所需的時間為19分鐘，并且最大反應(yīng)溫度約為138～150℃。所得人造大理石板的性質(zhì)列于下表1中。
比較例1上水平加熱板10的溫度設(shè)置為70℃，并且下水平加熱板11的溫度設(shè)置為80℃。其它的條件與實(shí)施例1相同。
此處所需的時間為25分鐘，并且最大反應(yīng)溫度約為130～135℃。所得人造大理石板的性質(zhì)列于下表1中。
比較例2上水平加熱板10的溫度設(shè)置為80℃，并且下水平加熱板11的溫度設(shè)置為70℃。其它的條件與實(shí)施例1相同。
此處所需的時間為25分鐘，并且最大反應(yīng)溫度約為130～135℃。所得人造大理石板的性質(zhì)列于下表1中。
比較例3測量市售的丙烯酸酯人造大理石板的性質(zhì)。性質(zhì)測量實(shí)施例1～3和比較例1～3所得的每種人造大理石板被精確切割為大小為550毫米×550毫米的片段，并且安裝在底板上。然后，使用量隙規(guī)在橫向和縱向上測量安裝在底板上的切割片段的彎曲程度。此處，標(biāo)記(+)表示切割片段的中央部位相對于切割片段的邊緣部位凸起，并且標(biāo)記(-)表示切割部分的中央部位相對于切割片段的邊緣部位凹下。
大理石板的彎曲強(qiáng)度根據(jù)ASTM D 790測量。
表1

比較分析表1中的上述所得值，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的人造大理石板的橫向和縱向彎曲度(其中對原材料化合物的上下表面施用相同的傳熱方式，使原材料化合物的上下表面設(shè)置到相同的溫度)小于傳統(tǒng)人造大理石板(通過對原材料化合物的上下表面施用不同的傳熱方式獲得，使得原材料化合物的上下表面被設(shè)置到不同的溫度)。此外，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方案的人造大理石板的橫向和縱向彎曲度小于傳統(tǒng)人造大理石板。
結(jié)果，應(yīng)注意地是通過硬化原材料化合物獲得的產(chǎn)品的彎曲度可以通過對原材料化合物的上下表面施用相同的傳熱方式至相同的溫度來最小化。
圖1和2中所示的傳統(tǒng)裝置具有較大的尺寸，以便于控制一對或兩對鋼帶的張力并操作鋼帶，本發(fā)明裝置的先進(jìn)之處在于其構(gòu)造及外觀相對簡單。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，生產(chǎn)人造大理石板的裝置及方法對要聚合的原材料化合物的上下表面施用相同的傳熱方式，從而在原材料化合物的上下表面同時且均勻地進(jìn)行硬化，因此防止了所得人造大理石板上的翹曲。此外，因?yàn)槭褂蒙舷滤郊訜岚?，熱直接傳遞給原材料化合物，所以本發(fā)明的裝置改進(jìn)量產(chǎn)率和熱傳遞效率。
與包含一對環(huán)形鋼帶和其它附件的傳統(tǒng)連續(xù)硬化裝置相比，本發(fā)明的裝置具有簡單的組成，并且使所得人造大理石板的彎曲度最小化。此外，與包含兩對環(huán)形鋼帶和其它附件的傳統(tǒng)連續(xù)硬化裝置相比，本發(fā)明的裝置具有簡單的組成，并且使所得人造大理石板的彎曲度最小化。
盡管本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案已經(jīng)為了說明目的而公開，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會許多修改、增加和替代物都是可能的，并且不偏離所附權(quán)利要求公開的本發(fā)明的范圍和精神。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的裝置，其包括彼此面向并且將生產(chǎn)人造大理石板的原材料化合物收入其間縫隙的上下載體薄膜；上下水平加熱板，各包括控溫裝置和加熱裝置，用于通過相同的傳熱方式在相同的溫度下加熱原材料化合物的上下表面以硬化原材料化合物，而上下載體薄膜沿上下水平加熱板之間的縫隙運(yùn)動；以及一對安置在所述上下載體薄膜水平邊緣處的墊圈，用于調(diào)節(jié)通過硬化原材料化合物獲得的人造大理石板的厚度和寬度。
2.如權(quán)利要求1的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的裝置，其進(jìn)一步包括上下載體薄膜進(jìn)給退繞機(jī)，用于將上下載體薄膜進(jìn)給到上下水平加熱板間的縫隙內(nèi)；原材料進(jìn)給罐，用于將生產(chǎn)人造大理石板的原材料化合物進(jìn)給到上下載體薄膜間縫隙內(nèi)；原材料溢流保護(hù)塊，安置在原材料進(jìn)給罐和下水平加熱板之間，用于阻止從原材料進(jìn)給罐進(jìn)給的原材料化合物溢出墊圈；接觸輥，安置在原材料溢流保護(hù)塊后和上水平加熱板前，用于使上載體薄膜與原材料化合物接觸；圍繞墊圈以保護(hù)墊圈的墊圈保護(hù)薄膜；安置在墊圈上用于固定墊圈的墊圈固定件和墊圈固定框架；安置在上水平加熱板上用于控制上水平加熱板高度的垂直移動圓筒；上下載體薄膜恢復(fù)纏繞機(jī)，通到上下水平加熱板的端部，用于從人造大理石板上收攏上下載體薄膜；以及切割裝置，與上下載體薄膜恢復(fù)纏繞機(jī)相通，用于切割從上下載體薄膜上釋放的人造大理石板。
3.如權(quán)利要求1的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的裝置，其進(jìn)一步包括安置在上載體薄膜之下和下載體薄膜之上、用于固定上下載體薄膜的載體薄膜夾具。
4.如權(quán)利要求3的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的裝置，其中所述載體薄膜夾具包括夾銷；用于固定夾銷的鏈帶；用于調(diào)節(jié)鏈帶位置的位置調(diào)節(jié)齒輪；以及用于驅(qū)動鏈帶的驅(qū)動齒輪。
5.如權(quán)利要求1的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的裝置，其中所述加熱裝置包括熱水加熱器、蒸汽加熱器或者電加熱裝置。
6.如權(quán)利要求1的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的裝置，其中所述加熱裝置在30～100℃的溫度范圍內(nèi)加熱原材料化合物。
7.如權(quán)利要求1的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的裝置，其中每個墊圈均由圓形或正方形管或管道制成。
8.如權(quán)利要求1的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的裝置，其中每個墊圈的外徑或高度均是6～40毫米。
9.如權(quán)利要求1的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的裝置，其中每個墊圈均由一種選自聚合物和金屬的材料制成，并且所述聚合物包括聚四氟乙烯、尼龍或橡膠，而所述金屬包括不銹鋼、鋁或銅。
10.如權(quán)利要求1的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的裝置，其中所述墊圈安裝在上下薄膜的水平邊緣上，其間距為500到1,300毫米。
11.如權(quán)利要求1的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的裝置，其中每個上下載體薄膜均由選自聚乙烯、聚酯、聚丙烯和聚乙烯醇的一種或多種材料制成。
12.如權(quán)利要求1的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的裝置，其中每個上下載體薄膜的厚度均為20～100μm。
13.如權(quán)利要求2的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的裝置，其中控制上水平加熱板高度的垂直運(yùn)動圓筒可垂直移動0到1,000毫米。
14.一種連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的方法，包括將生產(chǎn)人造大理石板的原材料化合物進(jìn)給到由彼此面向的上下載體薄膜和安置在上下載體薄膜水平邊緣上的一對墊圈所限定的空間內(nèi)；以及經(jīng)由一對上下加熱板，通過相同的傳熱方式在相同的溫度下加熱原材料化合物的上下表面，從而以相同的速率硬化原材料化合物的上下表面，同時上下載體薄膜沿上下水平加熱板之間的縫隙運(yùn)動。
15.如權(quán)利要求14的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的方法，其中加熱原材料化合物上下表面包括在30～100℃范圍內(nèi)的相同溫度加熱原材料的上下表面。
16.如權(quán)利要求14的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的方法，其中所述原材料化合物包括一種或多種選自不飽和聚酯樹脂、丙烯酸酯樹脂和甲基丙烯酸酯樹脂的熱固性樹脂，一種或多種選自氫氧化鋁、碳酸鈣、硅酸鹽和氧化鎂的填料，一種或多種選自過氧化物化合物和過酸酯化合物的反應(yīng)引發(fā)劑，以及作為交聯(lián)劑的丙烯酸酯化合物。
17.如權(quán)利要求14的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的方法，其中用于人造大理石板的原材料化合物的粘度為10～300泊。
18.如權(quán)利要求14的連續(xù)生產(chǎn)人造大理石板的方法，其中所述上水平加熱板位于墊圈上0.5～1.0毫米處。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種能夠連續(xù)且均勻地硬化用于人造大理石板的原材料化合物、防止人造大理石板的翹曲并改進(jìn)了熱傳遞效率和生產(chǎn)率的生產(chǎn)人造大理石板的方法及裝置。該裝置包括彼此面向并且將生產(chǎn)人造大理石板的原材料化合物收入其間縫隙的上下載體薄膜；上下水平加熱板，每個包括控溫裝置和加熱裝置，用于通過相同的傳熱方式在相同的溫度下加熱原材料化合物的上下表面，從而硬化原材料化合物，而上下載體薄膜沿著在上下水平加熱板之間的縫隙運(yùn)動，還包括一對安置在上下載體薄膜水平邊緣上的墊圈，用于調(diào)節(jié)通過硬化原材料化合物獲得的人造大理石板的厚度和寬度。
文檔編號B28B1/00GK1509861SQ03155549
公開日2004年7月7日 申請日期2003年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月24日
發(fā)明者權(quán)奉鉉, 金幸泳, 裴東鎮(zhèn), 李康燁 申請人:Lg化學(xué)株式會社