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人造石的生产工艺和装置

阅读:5发布:2023-01-23

专利汇可以提供人造石的生产工艺和装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种人造石的生产工艺和装置,由碎石料、不饱和聚脂、引发剂、促进剂、色粉等按配比配料,成型车间包括两个 真空 室,可对铸模进行振动和 挤压 。配料在真空下充分搅拌、铸模置于第二真空室,以液压振动系统中高速转动的振动器,带动压头振动,压平铸料,同时用6个气压千斤顶,以0.8~1.2兆帕的压强对压头作前后左右上下的摆动挤压10~15分钟,使 树脂 与石料充分混和,粘结均匀,排出 水 份气泡,铸模移出真空室,自然 凝固 12~24小时,所得制品结构紧密;可少用树脂,不用加热。适用于制造各种人造大理石和 花岗岩 。,下面是人造石的生产工艺和装置专利的具体信息内容。

1.一种人造石的生产工艺,由碎石料,合成树脂原料及助剂,按配比配料, 传送到搅拌机(4)里进行混合,然后注入铸模(6)里,经压铸凝固、树脂固化而 成型,所得人造石荒料,再经含切锯、磨光的后加工工序,制得成品,其特征 在于,
(1)所述的按配比配料中,碎石料包括至少4种粒度从20日至80目的碎石, 和100目至800目的石粉;合成树脂采用不饱和聚酯树脂,助剂包括引发剂、 促进剂、白粉和色粉,它们各自的重量百分比为:
碎石料∶树脂和助剂=(90~95.5)∶(4.5~10),总量100;
树脂∶引发剂∶促进剂∶钛白粉∶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)    总量100;
碎石中,20目,40目,60目和80目的碎石等量配比;
(2)在压铸过程中,铸模(6)处在真空状态下,对铸料料面进行多点的局部压缩; 同时进行多点振动,经10~15分钟的振动和压缩后,在常温常压下自然凝固12~ 24小时,脱模得到人造石荒料;
(3)铸模(6)在第一真空室(8)里,从所述的搅拌机(4)往里面注入按上述配比的 物料,再移至第二真空室(9)里,将一个可升降的压头(10),置于铸模(6)的料面 上,由振动器(11-1、11-2、11-3),对压头(10)实施振动,以压平铸料;与此同时, 由气压千斤顶(12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、12-6),对振动中的压头(10)的相 应区域进行多点摆动挤压,然后铸模移出第二真空室外而自然凝固。
2.根据权利要求1所述的人造石的生产工艺,其特征在于,所述的配比原 料在搅拌机(4)里的混合,是在0.090兆帕~0.095兆帕的负压下搅拌和卸料。
3.根据权利要求1或2所述的人造石的生产工艺,其特征在于,所述的振 动器(11-1、11-2、11-3)的转速等于或大于4500转/分钟;所述的气压千斤顶(12-1、 12-2、12-3、12-4、12-5、12-6),以0.8兆帕至1.2兆帕的压强对压头(10)进行前 后摆动挤压各2分钟,左右摆动挤压各2分钟,上下摆动挤压各4分钟。
4.根据权利要求1或2所述的人造石的生产工艺,其特征在于,所述的铸 模(6)里的铸料,在第二真空室里,在0.090兆帕~0.095兆帕的负压下成型。
5.根据权利要求3所述的人造石的生产工艺,其特征在于,所述的铸模(6) 里的铸料,在第二真空室里,在0.090兆帕~0.095兆帕的负压下成型。
6.一种实施权利要求1的方法的装置,包括物料输送带(1),搅拌机(4),铸 模(6),真空机(17-1,17-2,17-3),液压振动系统和空气压缩系统;物料输送带 (1)的下料口位于搅拌机(4)的上方,搅拌机(4)设置有密封仓盖(31),可升降的下 料口(51),和两组可正转和反转的螺旋桨(5,5’),其特征在于,该装置还包括有相 连的第一真空室(8)和第二真空室(9),由真空机(17-1,17-2,17-3),对两个真 空室实施抽真空,搅拌机(4)位于第一真空(8)的上方,铸模(6)以其轮子在两个真 空室之间移动,在两个真空室里,分别设置有前密封(82)、后密封门(92),和中 间密封门(92’),它们分别由升降油缸(81)和升降油缸(91)来操纵;所述的液压振 动系统,在第二真空室里,由液压达(15-1、15-2)驱动振动器(11-1,11-2,11-3), 对压头(10)实施振动;由所述的空气压缩系统,驱动气压千斤顶(12-1、12-2、12-3、 12-4、12-5、12-6),对振动中的压头(10)进行多点摆动挤压。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种人造石的生产工艺和装置,特别是一种使用不饱和聚酯作 粘结剂生产人造大理石或人造花岗岩的工艺和装置。

背景技术

人造石是以碎石料、粘结剂和其他助剂为原料,在铸模里经凝固而成型的 一种人造建筑装饰材料,由于具有废物利用,加工使用方便,成本低等优点而 得到广泛应用。粘结材料可使用无机类的泥,或有机类的合成树脂,尤其是 后者,按配比的各种原料经混合后,在铸模中树脂原料发生化学反应而固化, 从而将碎石、石粉等骨料粘结成,制成一整大块的荒料,再经切锯、磨光等 后加工,而获得具有不同花纹或颜色的人造大理石或花岗岩的石材,其质地坚 硬,耐腐蚀、外观豪华、色彩丰富、光彩鲜艳、可代替天然石材而成为一种新 型建材。因采用的树脂种类和组份的不同,而存在许多不同的配方,人造石的 品种和牌号也是各有不同的。在树脂固化过程中,析出水等低分子物,人造石 的体积会收缩,表面起皱纹,或成品当中有疏孔,导致整体强度降低,外观不 平整;也有的脱模困难。因而,加工工艺和设备的改进,成为人造石生产的重 要课题。
中国专利申请98125703.8“一种人造大理石及其制造工艺”,公开了一种工 艺,它以石粉,不饱和树脂、促进剂、硬化剂,色粉,及氢粉为原料, 石粉与树脂的重量比为8∶2,将铸粉灌注于模具中,用Al(OH)3粉拉花,于60 ℃~80℃下干燥,脱模后用色粉喷涂于产品表面,最后打磨上腊(公开号CN 1256256A)。而申请号93108704.x“制造人造大理石的方法”,所公开的是一种固 化树脂组合物,所包括的组分有A.一种可游离基聚合单体,B.可溶于单体(A)的 热塑性树脂,C.环氧树脂,D.多官能羰酸化合物,E.无机填料,组分相当复杂, 据称是为克服固化中体积收缩的问题(公开号1083797A)。还有制造彩色人造石 的,见之于申请号03109409.0“彩色人造石的制造配方及生产工艺”,它是用树 脂,彩色石粉、天然石粉,填料、促进剂、助剂等为原料,树脂用量在10%~ 20%,首先将天然石粒或石粉,经着色处理,然后与树脂、石料等原材料混合, 粘结成彩色人造石半成品,再经打磨、抛光制成板材(公开号CN1443722A)。
上述文献仅公开了人造石的配方及简单的工艺方法,对于如何解决铸模过 程中要求混合均匀、紧密、无收缩等,没有提及;也没有设计出适当的设备以 保证产品结构紧密、防止出现内部结构疏松的现象。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术的不足,而提供一种能解决固化成型 过程中所致成品结构缺陷的人造石生产的工艺及其设备。
本发明的目的可通过如下的措施来达到:
一种人造石的生产工艺和装置,由碎石料,合成树脂原料及助剂,按配比 配料,经物料输送带,传送到搅拌机里进行混合,然后注入铸模里,经压铸、 凝固、树脂固化而成型,所得人造石荒料,再经含切锯、磨光的后加工工序, 其中
1.在压铸过程中,铸模处在真空状态下,用千斤顶对铸料料面进行前后左 右多点的局部压缩;同时用振动器对料面进行多点振动,经10~15分钟的振动 和压缩后,在常温常压下自然凝固12~24小时,脱模得到人造石荒料;
2.该铸模在第一真空室里,从所述的搅拌机往里面注入按配比的物料,再 移至第二真空室里,将一个可升降的压头置于铸模的料面上,由液压达驱动 系统带动的3台振动器,分别对压头实施多点振动,振动器的转速不少于4500 转/分钟,以压平铸料;与此同时,由压缩空气所驱动的气压千斤顶,以0.8兆 帕至1.2兆帕的压强对振动中的压头面上相应区域至少6点进行压迫、摆动,经 振动和压缩后,铸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种粒度从20目至80目的碎石,和 100目至800目的石粉;合成树脂采用不饱和聚酯树脂,助剂包括引发剂、促进 剂、白粉和色粉,它们各自的重量百分比为:
碎石料∶树脂和助剂=(90~95.5)∶(4.5~10),总量100;
树脂∶引发剂∶促进剂∶钛白粉∶色粉=
(90~95)∶(1.2~3.0)∶(0.2~0.3)∶(3~6)∶(0.3~0.7)总量100;
碎石∶石粉=(55~80)∶(20~45)    总量100;
在碎石中,20目,40目,60目和80目的碎石,等量配比。
上述的搅拌机,设置有密封仓盖,可升降的下料口,和两组可正转和反转 的螺旋桨;第一真空室、第二真空室、和两室之间均设置有密封;关上密封 仓盖和第一密封室的前密封门和中间密封门,搅拌器在0.090兆帕~0.095兆帕 的负压下搅拌和卸料。然后铸模移入第二真空室里,关上第二真空室的后密封 门和中间密封门,在0.090兆帕~0.095兆帕的负压下,由振动器经过压头对铸 料进行振动,以及由千斤顶经压头前后摆动挤压各2分钟,左右摆动挤压各2 分钟,上下摆动挤压各4分钟的挤压,使铸料均匀地混合,移出第二真空室自 然凝固12小时~24小时。而各密封门分别由升降油缸来操纵。铸模里的铸料, 在第二真空室里,在0.090兆帕~0.095兆帕的负压下成型。
本发明的生产工艺和装置,具有如下的优点:
1.成型过程中边振动边挤压,铸料混合充分,接触紧密,大为提高产品的 结构强度、外观平整,质量稳定,天然感高。
2.搅拌机的结构设计,使搅拌均匀,物料混合状态好,利于提高产品质量。
3.在真空下成型,使树脂原料发生反应所生成的水份气泡排走,避免产品 内部结构疏松。
4.碎石料与树脂之间的粘合充分均匀,导致节省树脂,其用量由一般的20% 降至(4.5~10)%;可自然凝固,不用加热反应。
5.利用废料,成本低廉,减少环境污染,产品美观耐用。
下面结合附图实施例对本发明作进一步叙述。

附图说明

图1是本发明装置的主要设备布置示意图,图2是该装置的辅助设备的流 程示意图。图中,1是物料输送带、2是料桶,3是密封料斗仓,31是密封仓盖, 4是搅拌机,5、5’是搅拌螺旋桨,51是下料口,6是铸模、7-1、7-2是运料车、 8是第一真空室、9是第二真空室、81是升降油缸、82是前密封门、90是外箱 体、91是升降油缸,92是后密封门、92’是中间密封门,93是密封胶条,10是 压头,101是压头升降控制装置、102是橡胶连接器,103是压头提升固定架, 11-1、11-2、11-3是振动器,110是减震装置,12-1、12-2、12-3、12-4、12-5、 12-6是气压千斤顶,13是压缩空气储气罐,14是空气压缩机,15-1、15-2是液 压马达,16-1、16 2、16-3是液压气缸部件,17-1、17-2、17-3是真空机, 171是真空控制系统,18、18-1、18-2、18-3为荒料。

具体实施方式

如附图所示,按配比混合的碎石料,经物料输送带输送到搅拌机4之上, 树脂置入料桶2。在成型车间设置有相连的第一真空室8和第二真空室9,搅拌 机4位于第一真空8的顶面,其上有密封料斗仓3,及其密封仓盖31。用运料 车7-1将铸模6运送到第一真空室8内,置于搅拌机的下料口51之下。打开仓 盖,碎石料注入搅拌机4,树脂及助剂从料桶2亦注入其中,盖上密封仓盖31, 通过升降油缸81关闭前密封门82,和中间密封门92’,启动真空系统,该系统 由3台真空机17-1、17-2、17-3和真空控制系统171组成,可对两个真空室抽 真空。抽真空至少至0.090兆帕的负压后,启动搅拌机4,其搅拌螺旋桨5、5’, 正转工作5~15分钟,再反转8~18分钟,使原料充分混合,下料口51自动打 开,将铸料注入铸模6内,并刷平。卸去第一真空室的真空。
打开中间密封门92’,运料车7-1将铸模6及其内的铸料运送到第二真空室 9内,停放于固定位置,然后,运料车退回第一真空室8内。关闭中间密封门92’ 和后密封门92。
压头10置于压头提升固定架103上,可藉千斤顶下降至铸模内以压平铸料。 启动液压振动系统和空气压缩系统,前者包括3台液压泵,(图中以泵的部件气 缸16-1、16-2、16-3表示),和两台液压马达15-1、15-2,以及3台振动器11-1、 11-2、11-3,由液压泵提供油压经输油管传到液压马达,使其运转,再由皮带 带动振动器振动,振动器转速不小于4500转/分钟,产生振动力,经压头10将 碎石料压平。与此同时,包括空气压缩机14,储气罐13和气压千斤顶12-1、12-2、 12-3、12-4、12-5、12-6的后者(空气压缩系统),以0.8兆帕至1.2兆帕压强对压 头10进行挤压,由6个气压千斤顶进行前后摆动挤压各2分钟,左右摆动挤压 各2分钟,上下摆动挤压各4分钟。经过10~15分钟的振动和挤压后,使铸料 成型为一块矩形荒料。然后关闭真空系统,打开后密封门92,用送料车7-2将 铸模运出第二真空室9外,自然凝固12~24小时,脱模,吊出人造大理石或人 造花岗岩的荒料18。
上述原料配比,包括碎石料、196#不饱和聚酯树脂,和引发剂、促进剂、 钛白粉、色粉等助剂,其重量百分比为:
碎石料∶树脂和助剂=(90-95.5)∶(4.5-10)          总量100;
树脂∶引发剂∶促进剂∶钛白粉∶色粉=
(90-95)∶(1.2-3.0)∶(0.2-0.3)∶(3-6)∶(0.3-0.7)  总量100;
碎石∶石粉=(55-80)∶(20-45)                     总量100;
碎石以20目,40目,60目和80目的碎石等量配比;石粉粒度从100目至 800目不等。
以下是几个配比的具体实施例:
例1:人造鹅卵石
碎石4200Kg
石粉3600Kg,含20目、40目、60目、80目、100目、325目、800目不等
不饱和聚酯  400Kg
引发剂      5.5Kg
钛白粉      20Kg    制得荒料重约8200Kg
例2:人造白底石
碎石  4000Kg、白色、大小由2cm至12cm不等;
石粉  3800Kg
不饱和聚脂  400Kg
引发剂      5Kg
钛白粉      10Kg
例3:人造
碎石  6500Kg、大小从1.8cm至12cm不等;
石粉  325目600Kg       0~0.6目250Kg  0.6~1.8目450Kg
不饱和聚酯  340Kg,    引发剂5Kg,    钛白粉20Kg。
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