人造大理石的制造方法

人造大理石的制造方法

本发明涉及用于装修建筑物的内部和外部墙壁及地板的人造大理石的制造方法，具体地说，作为主要成份的粉碎的废玻璃和丙烯树脂，碎石，水泥，环氧树脂高粉末石粉等混合之后，经过打夯，养生，干燥，研磨过程，并能生产出光泽极好的，各种颜色的，高弹性弹度，高弯曲强度，高压缩强度的薄型人造大理石。

利用一般混凝土生产大理石的优点是造价低廉，但是无光泽，并且因水酸化钙涌出而产生白化现象，造成外观不洁净。因为大理石的弹性弹度，弯曲强度及压缩强度等均低，所以不可能生产出薄型的人造大理石，因此至今没有人使用一般混凝土来制造人造大理石。

本申请人为改善一般混凝土大理石存在的问题，生产成本低廉，光泽好，强度高的人造瓷砖而持续地研究制造方法。这些研究中已有获得专利权的，该制造法把玻璃混凝土人造瓷砖的制造方法分为两大步骤。第一步：型具里投入水，玻璃，水泥，颜料，高流动化剂等混合物之后震动。第二步：投入水，水泥，沙子，高流动化剂等增强纤维等混合物之后震动加压，蒸气养生之后从型具中掏出玻璃混凝土，大气养生后研磨，制品完成。

但是这个制造方法因有强度限制，完成制品的厚度必须在2.5厘米以上。故不能制成1厘米厚的薄型板材，由于厚度大，重量重，面积大，作为高层建筑物等的外壁用不合适。

现有技术中，为提高大理石的表面光泽而使用玻璃的制造法中，其中代表性的制造法是，把粉碎玻璃加热到1000℃以上作成板材的方法和把玻璃棒均匀地插入水泥中后截断作成板材的方法。

上述现有技术中，利用加热到1000℃以上的粉碎玻璃制造出玻璃大理石的制造方法是：只用纯玻璃，仍具有玻璃的性质，对撞击抵抗力差，造格高昂而且需要熔融过程，故生产过程较复杂而大量生产不易。

另外利用玻璃棒的制造方法中在把玻璃棒放入水泥后，在养生，截断及研磨过程中常漏出玻璃棒；又因水泥面积较多，外观上看来与一般水泥制品差不多。而且利用玻璃棒加工造价昂贵，截断过程中破碎玻璃损失大并且强度较弱。

本发明的目的是解决上述这些问题而提供一种人造大理石的制造方法，以生产出比一般混凝土瓷砖的弹性弹度，弯曲强度及压缩强度高的薄型(厚度1厘米左右)人造大理石。本发明的另一目的是利用光泽好的废玻璃瓷砖，而实现资源再利用。另一目的是抑制人造大理石表面的白化现象，提供具有多种花纹和色泽，外观秀丽的瓷砖。本发明的产品比一般混凝土制品的重量可减轻大约15％，又因利用废玻璃和水泥多，故可提供低价的人造大理石。这是本发明的目地之一。

为达到这些目的，本发明制造方法的四个工序如下：工序一：首先(a)将重量百分比为45-75％的粉碎废玻璃及重量百分比为3-5％的合成树脂结合剂(和水泥不发生化学反应的)混合，此外(b)将重量百分比为15-25％的水泥，0-25％的粉碎石及5-8％的水混合之后，将上述首先混合物及再次混合物混合(需要表现色彩的话，将重量占1-2％的无机物颜料于(a)混合工序中置入)。

工序二：将上述工序混合的混合物放入散发异型剂的型具中，之后从上处震动加压，制造多空隙的面板之后，蒸气养生或大气养生之后进入干态的干燥室里进行干燥工序。

工序三：不饱和树脂和高粉末石粉混合之后，这些混合物分散在于燥的人造大理石中，在内部空隙之间充分地渗透，并且在干燥之后大气养生。

工序四：上述工序完成以后，把人造大理石从型具中掏出研磨，完成成品工序。

在本发明中，粉碎废玻璃通过6毫米筛中比率应该在95％以上，通过2毫米筛中比率在10％以下。如果粒度小于上述比率入造大理石内部的空隙率降低，在上述的工序三中，不饱和树脂难以充分地渗透，大于筛中比率会造成制品形象不洁净。而且性质可被破坏的可能性大。粉碎废玻璃的重量百分比应该在45-75％。重量百分比在45％以下的话，制品表面缺乏光泽，重量百分比在75％以上的话，玻璃的性质使强度降低。

粉碎石的粒度太大或太小对形成适当空隙也会产生影响，故粒度最适合应为1-5毫米。粉碎石具有把人造大理石的强度升高的作用，大概利用重量百分比为0-25％的粉碎石最适合，但是可能呈现自然石的纹路(土色)，而花纹的表现程度的比率大小可以调节。如果本发明的人造大理石要作为高强度的地板材的话，添加粉碎石最为适合。但如果不需要高强度的壁材的话，不需添加这种粉碎石。

由于水泥结合的作用，所以用量为重量百分比的15-25％最合适。如重量百分比在15％以下的话，结合力降低会发生问题，重量百分比在25％以上的话，空隙率降低，上述的工序三中不饱和树脂混合物难以进入内部使制品缺乏光泽。

关于工序一，材料混合过程中首次，再次混合分别进行。之后，各个混合物再次混合，这是为解决玻璃和水泥不易结合的问题。即首先将粉碎废玻璃和合成树脂结合剂混合再让混合物和水泥结合。上述使用的合成树脂结合剂只要不会跟水泥发生化学反应都可使用，但最好使用乳化系丙烯树脂。如用丙烯树脂的话应使用以58％为基准的高形粉以3-5％的重量百分比投入最适合。

使用无机物颜料可呈现色彩，它的添加量的变化能改变色彩。一般在工序一时添加，但在工序三中也可添加混合，为了表现多种色彩在工序一及工序三都应分别添加。

工序二是把型具里的混合物打夯，养生，干燥的工序，这时用的型具只要能完成打夯，养生，干燥工序，那么合适的各类型具都可以使用。在水平面好的木板或铁板上，放置水平的橡胶板，在橡胶板上放上无顶下无底的铁型具。

混合物打夯时打夯率为20％并从上部震动加压打夯最适合。在打夯工序完成之时形成多空隙面板，把它在50℃的条件下蒸汽养生约10小时或大气养生后又在约30-50℃干态的干燥室里干燥，内部空隙与绝对容积的比例大概达7-20％。这时最适合的空隙是12％。

工序三是在上述工序后干燥完成的人造大理石的表面分散不饱和树脂和高粉末石粉或水泥混合物，让这些物质渗入空隙里。结合力强而不与水泥发生化学反应的不饱和树脂也可以。但应用环氧树脂。而应使用不饱和树脂混合物的对绝对容积1m3固体粉构成比率60％以上的环氧树脂100-120kg，300号以上的高粉末的石粉或水泥20-60kg。这时混合物量是应相当于干燥的人造大理石内部的空隙体积。这些混合物再渗入空隙内部里再结合，使完成的制品弹性弹度，弯曲强度，压缩强度提高。

为了表现多种色彩可混合颜料，调节颜料量而使色彩改变。大体为绝对容积1m3中10-13kg最适合。

把不饱和混合物渗入之后经过干燥过程后，用充分的时间大气养生，这时在30-50℃条件下大概1小时干燥之后大气养生最适。

工序四是研磨过程，首先用金刚石(diamond)或陶(ceramic)研磨石料400，800，1500，再用与铈氧化物混合的光板研磨以获得玻璃光泽，也可以用一般人造大理石研磨方式。

下面介绍几个相关的实施例。

实施例1制造厚度12mm，宽度1.0m×1.5m，颜色是红色和黑色的混合色，并有黑斑点(进口产品翡翠红色)壁用人造大理石的准备如下；材料包括，粉碎废玻璃：19.58kg(通过6mm筛中95％以上，通过2mm筛中10％以下粒度调节)，粉碎石：8.86kg(调节粒度1mm-5mm)，水泥：7.56kg，水：2.65kg，水溶性丙烯树脂：1.51kg(固体粉50％基准)红色氧化铁(颜料)：0.53kg，环氧树脂：2kg(固体粉60％)，石粉：0.4kg(300号以上粉末)，黑色颜料：0.2kg，异形剂：适当量。

所用设备包括，横纵1.2m×1.7m厚度10mm的水平面好的铁板和橡胶板各一个，横纵各1.2m×1.5m厚度12mm的上无顶下无底铁型具一个，橡胶刮刀一个，混合机两台，振动打夯机一台，蒸汽养生机一台，研磨用金刚石400，800，1500，玻璃光泽用铈氧化物混合的宽板一块。

工序一：把粉碎废玻璃：19.58kg，水溶性丙烯树脂：1.51kg(固体粉50％基准)，红色氧化铁(颜料)：0.53kg首先混合，粉碎石：8.86kg，水泥：7.56kg，水：2.65kg，再次混合之后再将这两种混合物混合。

工序二：铁板上放置橡胶板，在橡胶板上放置铁型具。然后散发异形剂，混合物全都放进去。而充分打夯之后在50℃的条件下蒸汽养生约10小时后，在约40℃的干燥室里大气状态下干燥约5小时。

工序三：把环氧树脂：2kg，石粉：0.4kg，黑色颜料，0.2kg混合后，在干好的大理石上用橡胶刮刀均匀地涂抹，这些混合物充分渗入空隙里之后，在约40℃条件下干燥1小时后用24小时大气养生。

工序四：把养生好的大理石用金刚石400，800，1500研磨之后，使用为提高玻璃光泽用的铈氧化物混合的宽板研磨完成。

制造的制品的弹性弹度，弯曲强度，光泽，色彩的测定结果是如下；表1

实施例1采用本发明的制造方法，根据这种制造法制成的人造大理石采用KSK5105遇水变硬性水泥灰浆压缩强度试验办法，KSK2482树脂混凝土(resin concrete)弯曲强度AKSK5105遇水变硬性水泥灰浆弹性弹度试验办法等测定。结果，压缩强度，弹性弹度，弯曲强度比基准值优秀。又用肉眼观察结果，光泽比限度样品好得多，而且颜色与进口的翡翠红同样。

实施例2制造墙壁用人造大理石，其厚度12mm，宽度1.0m×1.5m，而颜色带有红色斑点。

材料包括，粉碎废玻璃：19.58kg(通过6mm筛中95％以上，通过2mm筛中10％以下粒度调节)，粉碎石：8.86kg(调节粒度1mm-5mm)，水泥：7.56kg，水：2.65kg，水溶性丙烯树脂：1.51kg(固体粉50％基准)红色氧化铁(颜料)：0.53kg，异形剂：适当量(没测定)。

所用设备包括，横纵1.2m×1.7m厚度10mm的水平面好的铁板和橡胶板各一块，横纵1.2m×1.5m厚度12mm的上无顶下无底铁型具一个，橡胶刮刀一块，混合机两台，振动打夯机一台，蒸汽养生机一台，研磨用金刚石400，800，1500，玻璃光泽用铈氧化物混合的宽板一块。

工序一：把粉碎废玻璃：19.58kg，水溶性丙烯树脂：1.51kg(固体粉50％基准)，红色氧化铁(颜料)：0.53kg首先混合，粉碎石：8.86kg，水泥：7.56kg，水：2.65kg，再次混合之后再将这两种混合物混合。

工序二：铁板上放置橡胶板，在橡胶板上放置铁型具。然后散发异形剂，混合物全都放进去。充分打夯之后在50℃的条件下蒸汽养生约10小时后，在约40℃的干燥室里大气状态下干燥约5小时。

工序三：把养生好的大理石用金刚石400，800，1500研磨之后，使用提高玻璃光泽用的铈氧化物混合的宽板研磨。

制造的制品弹性弹度，弯曲强度，光泽，色彩的测定结果是如下：表1

实施例2是本发明的工序中环氧化物混合物散发工序被省略了。与实施例1同样办法测定结果是，压缩强度，弯曲强度，弹性弹度没达到基准值。用肉眼观察光泽与颜色，虽然光泽比原有的优秀，但颜色因使用红色颜料而使玻璃和石料部分外都为红色。根据这种制法制成的制品有很多空隙(表面空隙率11％)，而几天之后发生白化现象及研磨后的表面的玻璃部分的脱离现象。

关于两实施例的结果，使用环氧物混合物和没使用的强度差别很大，而能得知如用环氧化物混合物的话，混合物进入把所有的组成物重新结合可提高人造大理石的强度。

因本发明的主要材料是废玻璃，有资源再利用的效果，并能生产出具有较高的强度和良好的光泽，表现多种颜色的人造大理石，为有关领域作出了贡献。