[发明专利]一种通过温度补偿提高无机人造石性能的方料固化工艺

说明书

本发明涉及一种通过温度补偿提高无机人造石性能的方料固化工艺，其特征在于：在方料固化过程中，压制好的方料完全初凝后，方料中心内部产生的大量水合反应热与方料外缘周边及方料上下两面产生的温度梯度被外部的温度补偿方料固化装置加以补偿，外部补偿的热量通过方料模具传递到方料外缘周边及方料上下两面，降低方料内部与方料外沿的温度梯度，降低方料固化过程中由于温度梯度产生的破坏应力。采用本发明的工艺制造的无机人造石方料不仅提高板材强度，更重要的是提高板材强度均匀性，能大幅减少板材的开裂，大幅降低废品率，提高无机人造石板材质量，缩短生产周期，提高产量。

技术领域

本发明涉及无机人造石性能的方料固化技术领域，特别是涉及一种通过温度补偿提高以无机硅酸盐水泥作为胶凝材料的无机人造石的方料固化技术工艺。

背景技术

随着对生态环境保护的加强，无节制地开采石材资源用于建筑材料将被严格控制。以高耐用性人造石材取代天然石材用于建筑装修已成为建筑材料一个新的领域。

现代人造石制造工艺始于意大利百力通(Breton)1987年10月6日的专利US4698010，工艺的整体流程大致是：混料-布料-压制-固化-切割-打磨-抛光-加工。利用现有的岗石生产线生产无机人造石方料效率高，产量大，是人造石行业的创新。但随着大规模无机人造石方料的生产与应用，一个困扰无机人造石方料制造与应用的难题随之出现：开裂现象。要么是方料在制造过程中整块方料开裂，或即使方料不开裂，在加工方料成为板材时锯出的板材也会出现开裂。这种板材开裂现象的发生随机性很大，有的在锯板时立即开裂，有的规格板安装后一两天即开裂，有的在安装后一个星期左右开裂，有的则在安装一个多月后仍开裂。深圳市多条地铁线于2019开始大规模应用无机人造石取代传统的花岗石，规格板安装后出现开裂成为深圳地铁线使用无机人造石最大的质量问题。

无机人造石方料板材开裂现象不仅造成废品率增加，安装后板材开裂翻工修复造成成本大幅上升，更重要的是，这种常见的板材开裂现象打击了消费者对使用无机人造石这种环保健康的建筑装饰材料的信心。为解决无机人造石方料及加工板材与应用开裂问题，业内进行各种尝试：调整助剂、添加纤维、延长脱模时间等。

调整助剂比较有效的方法主要是通过添加高分子聚合物乳液。通过添加高分子聚合物乳液减少板材开裂，添加量一定要达到一定的程度，通常添加量为水泥量的7-15％(固含量)。添加高分子聚合物乳液可以减少板材开裂，但成本增加。此外，添加高分子聚合物乳液后生产出来的产品就不是严格意义上的无机人造石了。高分子聚合物乳液是有机化合物，添加量少起不到作用，添加量大所生产出来的板材就难免不带有“有机”的特征，如容易变形、防火等级下降、室外使用是否会受到限制等等。

添加纤维除了增加成本外，无机人造石作为面装饰性材料需要考虑表观效果，能选择的纤维种类及规格有限。例如钢丝纤维具有较强的抗裂性能，但抛磨后钢丝外露，限制了使用。聚丙烯(PP)纤维、聚乙烯(PE)纤维、聚乙烯醇(PVA)纤维等有机高分子纤维作为混凝土增强材料可以防止混凝土开裂，但用在无机人造石方料制造，加少不起作用，加多了成本增加，而且打磨抛光时纤维毛外露明显。此外，PP、PE、PVA纤维分散不好结团出现在板面时，形成板材质量问题的另一个因素。至于延长脱模时间只是为了确保方料在脱模前具有足够的强度经得起脱模过程的一些机械扰动，本质上无法解决方料板材开裂问题。

因此，找出无机人造石方料生产及板材加工应用开裂的原因及解决方法成为无机人造石方料制造可持续性发展的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过温度补偿提高无机人造石性能的方料固化工艺，采用本发明的工艺固化的无机人造石方料不仅提高板材强度，更重要的是提高板材强度均匀性，能大幅减少板材的开裂，大幅降低废品率，提高无机人造石板材质量，缩短生产周期，提高产量。

本发明是这样实现的：