專利名稱：人造石的生產(chǎn)工藝和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人造石的生產(chǎn)工藝和裝置，特別是一種使用不飽和聚酯作粘結(jié)劑生產(chǎn)人造大理石或人造花崗巖的工藝和裝置。
背景技術(shù)：
人造石是以碎石料、粘結(jié)劑和其他助劑為原料，在鑄模里經(jīng)凝固而成型的一種人造建筑裝飾材料，由于具有廢物利用，加工使用方便，成本低等優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。粘結(jié)材料可使用無機類的水泥，或有機類的合成樹脂，尤其是后者，按配比的各種原料經(jīng)混合后，在鑄模中樹脂原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而固化，從而將碎石、石粉等骨料粘結(jié)成塊，制成一整大塊的荒料，再經(jīng)切鋸、磨光等后加工，而獲得具有不同花紋或顏色的人造大理石或花崗巖的石材，其質(zhì)地堅硬，耐腐蝕、外觀豪華、色彩豐富、光彩鮮艷、可代替天然石材而成為一種新型建材。因采用的樹脂種類和組份的不同，而存在許多不同的配方，人造石的品種和牌號也是各有不同的。在樹脂固化過程中，析出水等低分子物，人造石的體積會收縮，表面起皺紋，或成品當(dāng)中有疏孔，導(dǎo)致整體強度降低，外觀不平整；也有的脫模困難。因而，加工工藝和設(shè)備的改進，成為人造石生產(chǎn)的重要課題。
中國專利申請98125703.8“一種人造大理石及其制造工藝”，公開了一種工藝，它以石粉，不飽和樹脂、促進劑、硬化劑，色粉，及氫氧化鋁粉為原料，石粉與樹脂的重量比為8∶2，將鑄粉灌注于模具中，用Al(OH)3粉拉花，于60℃～80℃下干燥，脫模后用色粉噴涂于產(chǎn)品表面，最后打磨上臘(公開號CN1256256A)。而申請?zhí)?3108704.x“制造人造大理石的方法”，所公開的是一種固化樹脂組合物，所包括的組分有A.一種可游離基聚合單體，B.可溶于單體(A)的熱塑性樹脂，C.環(huán)氧樹脂，D.多官能羰酸化合物，E.無機填料，組分相當(dāng)復(fù)雜，據(jù)稱是為克服固化中體積收縮的問題(公開號1083797A)。還有制造彩色人造石的，見之于申請?zhí)?3109409.0“彩色人造石的制造配方及生產(chǎn)工藝”，它是用樹脂，彩色石粉、天然石粉，填料、促進劑、助劑等為原料，樹脂用量在10％～20％，首先將天然石?；蚴郏?jīng)著色處理，然后與樹脂、石料等原材料混合，粘結(jié)成彩色人造石半成品，再經(jīng)打磨、拋光制成板材(公開號CN1443722A)。
上述文獻僅公開了人造石的配方及簡單的工藝方法，對于如何解決鑄模過程中要求混合均勻、緊密、無收縮等，沒有提及；也沒有設(shè)計出適當(dāng)?shù)脑O(shè)備以保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊密、防止出現(xiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松的現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種能解決固化成型過程中所致成品結(jié)構(gòu)缺陷的人造石生產(chǎn)的工藝及其設(shè)備。
本發(fā)明的目的可通過如下的措施來達到一種人造石的生產(chǎn)工藝和裝置，由碎石料，合成樹脂原料及助劑，按配比配料，經(jīng)物料輸送帶，傳送到攪拌機里進行混合，然后注入鑄模里，經(jīng)壓鑄、凝固、樹脂固化而成型，所得人造石荒料，再經(jīng)含切鋸、磨光的后加工工序，其中1.在壓鑄過程中，鑄模處在真空狀態(tài)下，用千斤頂對鑄料料面進行前后左右多點的局部壓縮；同時用振動器對料面進行多點振動，經(jīng)10～15分鐘的振動和壓縮后，在常溫常壓下自然凝固12～24小時，脫模得到人造石荒料；2.該鑄模在第一真空室里，從所述的攪拌機往里面注入按配比的物料，再移至第二真空室里，將一個可升降的壓頭置于鑄模的料面上，由液壓馬達驅(qū)動系統(tǒng)帶動的3臺振動器，分別對壓頭實施多點振動，振動器的轉(zhuǎn)速不少于4500轉(zhuǎn)/分鐘，以壓平鑄料；與此同時，由壓縮空氣所驅(qū)動的氣壓千斤頂，以0.8兆帕至1.2兆帕的壓強對振動中的壓頭面上相應(yīng)區(qū)域至少6點進行壓迫、擺動，經(jīng)振動和壓縮后，鑄模移出第二真空室而自然凝固。
在上述原料配比中，碎石料包括至少4種粒度從20目至80目的碎石，和100目至800目的石粉；合成樹脂采用不飽和聚酯樹脂，助劑包括引發(fā)劑、促進劑、鈦白粉和色粉，它們各自的重量百分比為碎石料∶樹脂和助劑＝(90～95.5)∶(4.5～10)，總量100；樹脂∶引發(fā)劑∶促進劑∶鈦白粉∶色粉＝(90～95)∶(1.2～3.0)∶(0.2～0.3)∶(3～6)∶(0.3～0.7)總量100；
碎石∶石粉＝(55～80)∶(20～45)總量100；在碎石中，20目，40目，60目和80目的碎石，等量配比。
上述的攪拌機，設(shè)置有密封倉蓋，可升降的下料口，和兩組可正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的螺旋槳；第一真空室、第二真空室、和兩室之間均設(shè)置有密封門；關(guān)上密封倉蓋和第一密封室的前密封門和中間密封門，攪拌器在0.090兆帕～0.095兆帕的負壓下攪拌和卸料。然后鑄模移入第二真空室里，關(guān)上第二真空室的后密封門和中間密封門，在0.090兆帕～0.095兆帕的負壓下，由振動器經(jīng)過壓頭對鑄料進行振動，以及由千斤頂經(jīng)壓頭前后擺動擠壓各2分鐘，左右擺動擠壓各2分鐘，上下擺動擠壓各4分鐘的擠壓，使鑄料均勻地混合，移出第二真空室自然凝固12小時～24小時。而各密封門分別由升降油缸來操縱。鑄模里的鑄料，在第二真空室里，在0.090兆帕～0.095兆帕的負壓下成型。
本發(fā)明的生產(chǎn)工藝和裝置，具有如下的優(yōu)點1.成型過程中邊振動邊擠壓，鑄料混合充分，接觸緊密，大為提高產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強度、外觀平整，質(zhì)量穩(wěn)定，天然感高。
2.攪拌機的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使攪拌均勻，物料混合狀態(tài)好，利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。
3.在真空下成型，使樹脂原料發(fā)生反應(yīng)所生成的水份氣泡排走，避免產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松。
4.碎石料與樹脂之間的粘合充分均勻，導(dǎo)致節(jié)省樹脂，其用量由一般的20％降至(4.5～10)％；可自然凝固，不用加熱反應(yīng)。
5.利用廢料，成本低廉，減少環(huán)境污染，產(chǎn)品美觀耐用。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步敘述。


圖1是本發(fā)明裝置的主要設(shè)備布置示意圖，圖2是該裝置的輔助設(shè)備的流程示意圖。圖中，1是物料輸送帶、2是料桶，3是密封料斗倉，31是密封倉蓋，4是攪拌機，5、5’是攪拌螺旋槳，51是下料口，6是鑄模、7-1、7-2是運料車、8是第一真空室、9是第二真空室、81是升降油缸、82是前密封門、90是外箱體、91是升降油缸，92是后密封門、92’是中間密封門，93是密封膠條，10是壓頭，101是壓頭升降控制裝置、102是橡膠連接器，103是壓頭提升固定架，11-1、11-2、11-3是振動器，110是減震裝置，12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6是氣壓千斤頂，13是壓縮空氣儲氣罐，14是空氣壓縮機，15-1、15-2是液壓馬達，16-1、16-2、16-3是液壓泵的氣缸部件，17-1、17-2、17-3是真空機，171是真空控制系統(tǒng)，18、18-1、18-2、18-3為荒料。
具體實施例方式
如附圖所示，按配比混合的碎石料，經(jīng)物料輸送帶輸送到攪拌機4之上，樹脂置入料桶2。在成型車間設(shè)置有相連的第一真空室8和第二真空室9，攪拌機4位于第一真空8的頂面，其上有密封料斗倉3，及其密封倉蓋31。用運料車7-1將鑄模6運送到第一真空室8內(nèi)，置于攪拌機的下料口51之下。打開倉蓋，碎石料注入攪拌機4，樹脂及助劑從料桶2亦注入其中，蓋上密封倉蓋31，通過升降油缸81關(guān)閉前密封門82，和中間密封門92’，啟動真空系統(tǒng)，該系統(tǒng)由3臺真空機17-1、17-2、17-3和真空控制系統(tǒng)171組成，可對兩個真空室抽真空。抽真空至少至0.090兆帕的負壓后，啟動攪拌機4，其攪拌螺旋槳5、5’，正轉(zhuǎn)工作5～15分鐘，再反轉(zhuǎn)8～18分鐘，使原料充分混合，下料口51自動打開，將鑄料注入鑄模6內(nèi)，并刷平。卸去第一真空室的真空。
打開中間密封門92’，運料車7-1將鑄模6及其內(nèi)的鑄料運送到第二真空室9內(nèi)，停放于固定位置，然后，運料車退回第一真空室8內(nèi)。關(guān)閉中間密封門92’和后密封門92。
壓頭10置于壓頭提升固定架103上，可藉千斤頂下降至鑄模內(nèi)以壓平鑄料。啟動液壓振動系統(tǒng)和空氣壓縮系統(tǒng)，前者包括3臺液壓泵，(圖中以泵的部件氣缸16-1、16-2、16-3表示)，和兩臺液壓馬達15-1、15-2，以及3臺振動器11-1、11-2、11-3，由液壓泵提供油壓力經(jīng)輸油管傳到液壓馬達，使其運轉(zhuǎn)，再由皮帶帶動振動器振動，振動器轉(zhuǎn)速不小于4500轉(zhuǎn)/分鐘，產(chǎn)生振動力，經(jīng)壓頭10將碎石料壓平。與此同時，包括空氣壓縮機14，儲氣罐13和氣壓千斤頂12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6的后者(空氣壓縮系統(tǒng))，以0.8兆帕至1.2兆帕壓強對壓頭10進行擠壓，由6個氣壓千斤頂進行前后擺動擠壓各2分鐘，左右擺動擠壓各2分鐘，上下擺動擠壓各4分鐘。經(jīng)過10～15分鐘的振動和擠壓后，使鑄料成型為一塊矩形荒料。然后關(guān)閉真空系統(tǒng)，打開后密封門92，用送料車7-2將鑄模運出第二真空室9外，自然凝固12～24小時，脫模，吊出人造大理石或人造花崗巖的荒料18。
上述原料配比，包括碎石料、196#不飽和聚酯樹脂，和引發(fā)劑、促進劑、鈦白粉、色粉等助劑，其重量百分比為碎石料∶樹脂和助劑＝(90-95.5)∶(4.5-10)總量100；樹脂∶引發(fā)劑∶促進劑∶鈦白粉∶色粉＝(90-95)∶(1.2-3.0)∶(0.2-0.3)∶(3-6)∶(0.3-0.7) 總量100；碎石∶石粉＝(55-80)∶(20-45) 總量100；碎石以20目，40目，60目和80目的碎石等量配比；石粉粒度從100目至800目不等。
以下是幾個配比的具體實施例例1人造鵝卵石碎石 4200Kg石粉 3600Kg，含20目、40目、60目、80目、100目、325目、800目不等不飽和聚酯 400Kg引發(fā)劑 5.5Kg鈦白粉 20Kg 制得荒料重約8200Kg例2人造白底石碎石4000Kg、白色、大小由2cm至12cm不等；石粉3800Kg不飽和聚脂 400Kg引發(fā)劑 5Kg鈦白粉 10Kg例3人造云石碎石6500Kg、大小從1.8cm至12cm不等；石粉325目600Kg 0～0.6目250Kg 0.6～1.8目450Kg不飽和聚酯 340Kg，引發(fā)劑5Kg，鈦白粉20Kg。
權(quán)利要求
1.一種人造石的生產(chǎn)工藝和裝置，由碎石料，合成樹脂原料及助劑，按配比配料，經(jīng)物料輸送帶(1)，傳送到攪拌機(4)里進行混合，然后注入鑄模(6)里，經(jīng)壓鑄、凝固、樹脂固化而成型，所得人造石荒料，再經(jīng)含切鋸、磨光的后加工工序，制得成品，其特征在于(1)在壓鑄過程中，鑄模處在真空狀態(tài)下，用千斤頂對鑄料料面進行多點的局部壓縮；同時用振動器對料面進行多點振動，經(jīng)10～15分鐘的振動和壓縮后，在常溫常壓下自然凝固12～24小時，脫模得到人造石荒料；(2)鑄模(6)在第一真空室(8)里，從所述的攪拌機(4)往里面注入按配比的物料，再移至第二真空室(9)里，將一個可升降的壓頭(10)，置于鑄模(6)的料面上，由液壓馬達(15-1、15-2)間接驅(qū)動的振動器(11-1、11-2、11-3)，對壓頭(10)實施振動，以壓平鑄料；與此同時，由壓縮空氣所驅(qū)動的氣壓千斤頂(12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6)，對振動中的壓頭(10)的相應(yīng)區(qū)域進行多點擺動擠壓，然后鑄模移出第二真空室外而自然凝固。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人造石的生產(chǎn)工藝和裝置，其特征在于，所述的原料配比中，碎石料包括至少4種粒度從20日至80目的碎石，和100目至800目的石粉；合成樹脂采用不飽和聚酯樹脂，助劑包括引發(fā)劑、促進劑、鈦自粉和色粉，它們各自的重量百分比為碎石料∶樹脂和助劑＝(90～95.5)∶(4.5～10)，總量100；樹脂∶引發(fā)劑∶促進劑∶鈦白粉∶色粉＝(90～95)∶(1.2～3.0)∶(0.2～0.3)∶(3～6)∶(0.3～0.7)；碎石∶石粉＝(55～80)∶(20～45)總量100；碎石中，20目，40目，60目和80目的碎石等量配比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的人造石的生產(chǎn)工藝和裝置，其特征在于，所述的攪拌機(4)，設(shè)置有密封倉蓋(31)，可升降的下料口(51)，和兩組可正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的螺旋槳(5，5’)，在0.090兆帕～0.095兆帕的負壓下攪拌和卸料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的人造石的生產(chǎn)工藝和裝置，其特征在于，所述的振動器(11-1、11-2、11-3)的轉(zhuǎn)速等于或大于4500轉(zhuǎn)/分鐘；所述的氣壓千斤頂(12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6)，以0.8兆帕至1.2兆帕的壓強對壓頭(10)進行前后擺動擠壓各2分鐘，左右擺動擠壓各2分鐘，上下擺動擠壓各4分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人造石的生產(chǎn)工藝和裝置，其特征在于，所述的振動器(11-1、11-2、11-3)的轉(zhuǎn)速等于或大于4500轉(zhuǎn)/分鐘所述的氣壓千斤頂(12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6)，以0.8兆帕至1.2兆帕的壓強對壓頭(10)進行前后擺動擠壓各2分鐘，左右擺動擠壓各2分鐘，上下擺動擠壓各4分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的人造石的生產(chǎn)工藝和裝置，其特征在于，所述的第一真空室(8)和第二真空室(9)里，分別設(shè)置有前密封門(82)、后密封門(92)，和中間密封門(92’)，它們分別由升降油缸(81)和升降油缸(91)來操縱；
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的人造石的生產(chǎn)工藝和裝置，其特征在于，所述的第一真空室(8)和第二真空室(9)里，分別設(shè)置有前密封門(82)、后密封門(92)，和中間密封門(92’)，它們分別由升降油缸(81)和升降油缸(91)來操縱；
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的人造石的生產(chǎn)工藝和裝置，其特征在于，所述的第一真空室(8)和第二真空室(9)里，分別設(shè)置有前密封門(82)、后密封門(92)，和中間密封門(92’)，它們分別由升降油缸(81)和升降油缸(91)來操縱；
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的人造石的生產(chǎn)工藝和裝置，其特征在于，所述的鑄模(6)里的鑄料，在第二真空室里，在0.090兆帕～0.095兆帕的負壓下成型。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的人造石的生產(chǎn)工藝和裝置，其特征在于，所述的鑄模(6)里的鑄料，在第二真空室里，在0.090兆帕～0.095兆帕的負壓下成型。
全文摘要
一種人造石的生產(chǎn)工藝和裝置，由碎石料、不飽和聚酯、引發(fā)劑、促進劑、色粉等按配比配料，成型車間包括兩個真空室，可對鑄模進行振動和擠壓。配料在真空下充分攪拌、鑄模置于第二真空室，以液壓振動系統(tǒng)中高速轉(zhuǎn)動的振動器，帶動壓頭振動，壓平鑄料，同時用6個氣壓千斤頂，以0.8～1.2兆帕的壓強對壓頭作前后左右上下的擺動擠壓10～15分鐘，使樹脂與石料充分混和，粘結(jié)均勻，排出水份氣泡，鑄模移出真空室，自然凝固12～24小時，所得制品結(jié)構(gòu)緊密；可少用樹脂，不用加熱。適用于制造各種人造大理石和花崗巖。
文檔編號B29C67/24GK1616201SQ20041005131
公開日2005年5月18日 申請日期2004年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月2日
發(fā)明者蔣添漢, 朱婉玲 申請人:云浮市云城區(qū)富云新型石材廠