專利名稱：用于固結(jié)飾面石料的方法、裝置和相關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通過使用可溶硅酸鹽的水溶液來實(shí)施的固結(jié)飾面石料的 方法，該飾面石料主要地但非排它性地用在建筑的地板和涂層中。當(dāng)加工的飾面石 料是半成品和成品時，都可應(yīng)用該方法。本發(fā)明還涉及允許實(shí)施該固結(jié)方法的裝置。
背景技術(shù)：
在板狀石料中需要進(jìn)行固結(jié)處理，因?yàn)槠涫滓康氖翘顚?shí)石料的孔隙和裂縫且 然后改進(jìn)半成品的機(jī)械性能，尤其是抗彎強(qiáng)度和彈性模量。而且，固結(jié)允許獲得例 如更堅固的半成品，適于承受所有下面的加工步驟，即將石料暴露于較高的機(jī)械應(yīng) 力以獲得比類似未經(jīng)處理的產(chǎn)品更高的機(jī)械性能。而且，處理旨在通過實(shí)施改進(jìn)的 拋光來改進(jìn)飾面石料的外觀，從而加強(qiáng)石料的天然色調(diào)。現(xiàn)有技術(shù)包括用于通過用流體產(chǎn)品等浸漬石料來固結(jié)板中石料的若干方法；它們可分成兩類方法樹脂浸漬和硅酸鹽水溶液浸漬。借助樹脂來進(jìn)行的石料處理是眾所周知和通常使用的。待浸漬的材料可插入腔 室中，浸入樹脂中，然后可給腔室加壓以幫助通常十分粘滯的樹脂滲入材料。德國專利DE 3930281描述了一種方法，其中，通過加熱板狀材料使其完全脫 水、然后通過在將板材浸入浸漬流體之前排空腔室，來實(shí)現(xiàn)樹脂滲入，該方法是通 過爐子中的樹脂催化劑來完成的。其它專利描述了用于修復(fù)或?qū)徝滥康牡陌宀慕n，它們中最近的一個是美國專 利申請第2004/0076771號，其中，板材在垂直方向插入吸收樹脂的材料片和至少 一個不受樹脂影響的塑性材料片來進(jìn)行處理，所有這些都是用于浸漬之后如此形成 的塊體的緊接著的破裂。在給所加工的板材加熱、將塊體設(shè)置在可緊實(shí)的模塊化設(shè) 備中、在大氣壓和較高壓力下用樹脂浸漬、密封所述設(shè)備以及控制工藝過程中由所 述板材的塊體吸收的樹脂量之后，發(fā)生浸漬。然而，樹脂的使用具有一系列缺點(diǎn)，這主要是因?yàn)樗鼈兪怯卸镜摹⒂形廴镜摹?昂貴的；在使用在一次工藝中之后，它們不能重復(fù)利用，且它們要求不同的裝置和
后續(xù)處理步驟，這主要是因?yàn)闄C(jī)器和設(shè)備的銹蝕，需要減小至圍繞所處理材料的最 小面積，從而減少使用的樹脂和成本，以及需要非常有訣竅的步驟來處理板材且將 板材與所處理的板材的塊體分開。為了解決這些問題，在本技術(shù)領(lǐng)域中，使用水玻璃溶液來作為固結(jié)劑。水玻璃 的固結(jié)、不透過、改進(jìn)由無機(jī)粉末和石料構(gòu)成的地面的機(jī)械特性的性質(zhì)是眾所周知 的。根據(jù)材料的功能和種類以及石料構(gòu)造，在本技術(shù)領(lǐng)域中描述了不同的水玻璃溶 液成分。在許多情況下，由于需要控制諸如溶液粘度、硬化時間、不滲透特性之類 的不同固結(jié)參數(shù)，所以將其它物質(zhì)和成分添加至水玻璃溶液中。用溶液浸漬材料發(fā) 生在高于大氣壓的較高壓力下。實(shí)際上，通過歐洲專利EP651842而在本技術(shù)領(lǐng)域中已知了一種方法，該專利描述了用于借助水玻璃溶液來固結(jié)石料板材或片材的硅酸鹽浸漬。通過給溶液加壓來實(shí)施浸漬，且最小值從0.8Mpa(8bar)到較佳的15 Mpa (150 bar)。然而，使用所述采用硅酸鹽的方法需要使用適量的添加劑以致于不會導(dǎo)致非常 長的硬化時間。因此，用于浸漬的水玻璃溶液可僅僅使用有限的時間，即最長一或 兩天。而且，與專利說明書中所強(qiáng)調(diào)的相反的是，壓力作用不會允許獲得沒有缺陷 的硅酸鹽固化，這些缺陷由于所加工的板材中的裂縫和微孔中的氣體和蒸汽而產(chǎn) 生，且高壓會減少已固化的硅酸鹽中的微小空腔，從而使其和緊接著的浸漬板材的 機(jī)械阻力變得較低?，F(xiàn)有技術(shù)會經(jīng)受許多改進(jìn)從而可以實(shí)施處理以填實(shí)石料的孔隙和裂縫，因此要 提高半成品的機(jī)械性能，尤其是抗彎強(qiáng)度和彈性模量，從而承受所有將板材暴露于 較高機(jī)械應(yīng)力的加工步驟。進(jìn)一步的改進(jìn)涉及實(shí)現(xiàn)具有比類似未經(jīng)處理的產(chǎn)品更高機(jī)械性能且具有在自 然界幾乎無法找到的級別的成品。而且相當(dāng)重要的是，處理改進(jìn)允許飾面石料的審 美性質(zhì)得以改進(jìn)，從而確保拋光操作的更好效果以及加強(qiáng)石料的天然色調(diào)。發(fā)明內(nèi)容從上述引出了解決技術(shù)問題的需要，即實(shí)現(xiàn)一種處理方法，該方法是通過浸漬 天然石料板或薄片以允許其固結(jié)來實(shí)現(xiàn)的，從而克服了已知方法的缺點(diǎn)。而且，本 處理的主要目的是填實(shí)石料孔隙和裂縫，從而提高半成品的機(jī)械性能以致于可承受 將石料暴露于高機(jī)械應(yīng)力的所有的后續(xù)加工步驟。而且，另一目的是實(shí)現(xiàn)具有比未經(jīng)處理的產(chǎn)品更高機(jī)械性能的成品，以及改進(jìn)
飾面石料的外觀。此外，第二個但不是次要的目的是用水玻璃溶液浸漬板或薄片的 石料中，該水玻璃溶液具有比已知溶液更高的穩(wěn)定性和平均使用期限。末了，最后但不是最不重要的目的是實(shí)現(xiàn)一種實(shí)施固結(jié)處理的設(shè)備和具體設(shè) 施，從而允許以充分工業(yè)化的生產(chǎn)能力來實(shí)施處理即，不但可以實(shí)施處理步驟， 而且實(shí)施起來相當(dāng)便宜。本發(fā)明通過采用以下方式解決的所述技術(shù)問題 一種用于固結(jié)板狀、薄片狀或 模塊化部件狀的飾面石料的方法，包括借助在處理環(huán)境中產(chǎn)生的壓力用水玻璃溶 液浸漬，其中，所處理的材料浸入足夠時間以完全滲入其表面的裂縫和微孔中；其 中，它包括下列步驟-通過抽氣對材料進(jìn)行預(yù)處理；-在達(dá)到所想要的真空值后，使預(yù)處理步驟保持足夠時間，以抽出存在于所述 裂縫和微孔中的氣體、蒸汽和粉末；-將浸漬溶液注射入同一個真空預(yù)處理腔室中，且該浸漬溶液為適于所處理的 石料的巖石類型和適于浸漬針對的機(jī)械一審美目的的水玻璃溶液；-在注射過程中，將處理腔室保持在真空下；-使浸漬步驟保持足夠時間，以便溶液始終在真空下滲入所述裂縫和微孔。 而且，在較佳的實(shí)施例中通過采用在浸漬之后對所處理的材料進(jìn)行千燥的步 驟，干燥的溫度稍稍超過室溫且持續(xù)至少一天。所用方法的進(jìn)一步特征將從下面的描述和權(quán)利要求書中變得更顯而易見。 在較佳的實(shí)施例中通過采用 一種用于搬運(yùn)和裝載板狀、薄片狀或模塊化部件 狀的飾面石料的裝置，用在固結(jié)方法中，包括用于支承和抓住所加工的板狀、薄 片狀或模塊化部件狀材料的組的框架；其中，它具有至少一個封閉結(jié)構(gòu)，封閉結(jié)構(gòu) 圍繞所加工的材料的表面?zhèn)冗吘?，其中，至少三個或多個指狀件的多重構(gòu)造設(shè)置在 所述封閉形狀的內(nèi)側(cè)，朝向所述封閉形狀內(nèi)側(cè)對準(zhǔn)和定向，從而根據(jù)處理的材料的 表面區(qū)域，在所述裝置上的指狀件間保持在位的兩個相鄰的板、薄片或模塊化部件 之間形成恒定的和預(yù)定的距離。此外，在較佳的實(shí)施例中通過采用沿接近垂直或垂直方向設(shè)置板、薄片或模 塊化部件的裝置。所用搬運(yùn)和裝載裝置的進(jìn)一步特征將從下面的描述和權(quán)利要求書中變得更顯 而易見。在較佳實(shí)施例中通過釆用 一種應(yīng)用以有經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)量和收益的工業(yè)方式來
固結(jié)板狀、薄片狀或模塊化部件狀飾面石料的方法的設(shè)備，其中，它包括-所加工的材料的裝卸工位，包括至少一個輸送器，用以拾取材料和將材料 定位在搬運(yùn)和裝載裝置上；至少一個運(yùn)輸機(jī)，用于拾取和搬運(yùn)容納在裝置上的材料 組，這種搬運(yùn)是從裝卸工位朝向預(yù)處理和浸漬工位的；-至少一個真空腔室，所述組在處理步驟過程中容納在真空腔室中；至少一個 或多個從真空腔室抽氣的抽氣裝置；至少一個或多個用于饋送和抽出真空腔室中的 浸漬流體溶液的裝置。而且，在較佳實(shí)施例中通過釆用至少一個干燥工位，該干燥工位裝備有一個 或多個用于使浸漬劑完全硬化和干燥的溫度受控制的腔室。所用設(shè)備的進(jìn)一步特征將從下面的描述和權(quán)利要求書中變得更顯而易見。


借助示例在所附的七頁附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1是根據(jù)本發(fā) 明的用于石料板材的固結(jié)處理的設(shè)備的示意立體圖，在這種情況下定尺寸為用于從 花崗巖塊上切割下來的薄片；圖2是處于用于裝載的敞開狀態(tài)的薄片搬運(yùn)框架的合 成工位的示意立體圖；圖3是圖2的裝載工位的示意立體圖，且薄片已經(jīng)定位在仍 然敞開的框架上；圖4是一種具有"L"形封閉臂的空框架的示意圖；圖5是已封 閉的框架的示意圖，且薄片準(zhǔn)備好用于搬運(yùn)；圖6是圖1的設(shè)備的薄片裝卸工位的 放大立體圖；圖7是搬運(yùn)封閉了薄片的框架的側(cè)視圖；圖8是圖1的真空處理腔室 的放大立體圖；圖9是在浸漬步驟過程中真空處理和浸漬腔室的剖視圖；圖10是 已浸漬的薄片的干燥腔室的放大立體圖，每個腔室具有不同的裝載平面，用于水玻 璃溶液的最終固結(jié)。
具體實(shí)施方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的處理設(shè)備的不同工位，其中薄片1從設(shè)備裝卸工位3 中的輥道2中進(jìn)來。在上游，薄片洗滌和干燥腔室4在所述輥道上位于裝卸工位之 前。已知的吸盤式架空輸送器5涉及將薄片1從輥道2移動到裝備有移動梳狀件 51的框架50上，該梳狀件51用于在裝載過程中將薄片1的側(cè)面分開。輸送器5 在其運(yùn)動過程中將一個薄片1定位在成對的梳齒52之間，從而它們也被成對的指 狀件53隔開，這些指狀件53裝備在框架的薄片邊緣55的支承梁54上；通過將 汽缸致動成上升和下降來操作梳狀件。卡車6運(yùn)輸浸漬工位9的真空腔室8中的薄
片1的組7;將門10閉合以對每個腔室進(jìn)行抽氣。后面的干燥工位11具有干燥腔 室12，其中，卡車6將薄片組7搬運(yùn)到不同的架子上。圖4還示出了裝載了薄片1之后的框架50的上部封閉的"L"形臂57。這些 臂裝備有指狀件58，這些指狀件58向下伸出，即在封閉框架之后朝向薄片的上邊 緣55而伸出，如圖5所示。在圖7中，卡車6裝備有叉架61，該叉架61延伸越過薄片1的長度的中間， 用于從下側(cè)拾取具有薄片組7的框架50。如同可在圖8和9中看到的，浸漬區(qū)域9的真空腔室8是相鄰的，且它們具有 容納放泄電磁閥21的上部導(dǎo)管20，該電磁閥21用于控制從主真空管22中抽真空； 裝載有薄片1的組7的框架50由縱向于真空腔室8的導(dǎo)向件23支承。真空腔室底 部24具有"V"的形狀，用于在排空過程中收集水玻璃溶液，借助裝備有雜質(zhì)過 濾器26和放泄電磁閥27的導(dǎo)管25朝向浸漬溶液回流管28來進(jìn)行排空；溶液貯藏 在槽罐29中。在處理過程中，水玻璃溶液保持在液位S處，剛好低于薄片l的上 邊緣55。具有側(cè)部開口的篩子31用以避免吸入液滴或顆粒，它可保護(hù)真空抽吸嘴 30。真空腔室8裝備有用于分配和噴灑洗滌水的管子31 。已浸漬的薄片1的干燥工位11包括腔室12，其中以所需溫度吹入暖空氣，該 溫度甚至可以在兩個所示腔室之間是不同的，空氣由熱工位13形成；腔室分成在 不同架子上的罩殼14，其中，具有薄片組7的框架50支承在縱向?qū)蚣?5上。 干燥腔室由用于每個罩殼的簡易蓋子16來封閉，從而從單獨(dú)的罩殼中單獨(dú)處理相 應(yīng)的薄片組7。根據(jù)本發(fā)明的處理方法包括產(chǎn)品的真空預(yù)處理步驟，從而獲得干燥清潔的材 料，清除孔隙和裂縫中的塵土和殘氣，從而確保后面固化劑的遍及滲透以及固化劑 與構(gòu)成石料的礦物之間的直接相互作用。預(yù)處理步驟包括對定位在真空腔室8中的薄片1進(jìn)行真空處理，該真空腔室8 可在后面的步驟中用作浸漬腔室。真空腔室具有槽罐，該槽罐具有帶有門10的側(cè) 部開口 ，它們都是密封的。腔室8通過管子20和22連接至一個或多個泵(未示出)， 這些泵能夠在腔室中產(chǎn)生所想要的真空能級。有利的是，產(chǎn)品是半成品，即板材、 片材和未完成的薄片，它們定位在支承它們的結(jié)構(gòu)即框架50和臂57的一側(cè)上，從 而使它們保持隔開相對最小距離，從而有助于浸漬溶液在它們之間流動。該距離是 相對于半成品的表面寬度來預(yù)先確定的。板材、薄片或模塊化部件定位在具有較大 表面的框架結(jié)構(gòu)中，定向成一旦處理完成就有利于流體向下流動，較佳的是垂直地
甚至接近垂直地定向，且邊緣或側(cè)邊幾乎與所述槽罐的底部24對準(zhǔn)。本發(fā)明的方法提供了預(yù)處理步驟以達(dá)到低于2mbar、較佳的是0.2-0.3mbar的 真空。需要達(dá)到所需真空(預(yù)計真空)的時間根據(jù)待處理的石料的體積和類型、石 料的濕度、半成品表面的清潔度以及所用泵系統(tǒng)的明顯特征而有所不同；待處理的 材料必須是先前清潔過、且最終借助腔室4中的壓縮空氣射流來洗滌和干燥過的， 從而去除殘余的切削粉末同時也變得盡可能地干燥。需要達(dá)到上述真空度的時間根 據(jù)石料類型而變化，包括2-12小時。一旦獲得了在預(yù)處理步驟中所需的真空，就可進(jìn)行浸漬步驟，從而控制泵的抽 吸以從真空腔室8中抽氣；在圖l的設(shè)備中，該操作是由電磁閥21來實(shí)施的，該 電磁閥21截斷和阻斷腔室至主真空管22的連接，且是由邏輯控制設(shè)備來操作的以 保持所需的真空度。然后注射水玻璃溶液，保持真空腔室8中的絕對壓力較低。內(nèi)部真空有利于溶 液輸入;注射控制是通過操作定位在饋送管25中的溶液的放泄電磁閥27來實(shí)施的； 在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，此電磁閥是由邏輯控制設(shè)備來操作的。在浸漬水玻璃溶 液的輸入步驟過程中，從腔室底部24注射流體；在該方法的較佳實(shí)施例中，腔室 中的真空度有利于沸騰，進(jìn)而有利于水從水玻璃溶液中散失。釋放在真空腔室8 中的蒸汽以及從管子25輸入的流體所施加的壓力決定了內(nèi)部絕對壓力的增加。在 此步驟中，真空腔室中的該壓力保持在預(yù)定值且不超過300mbar。因此，根據(jù)本發(fā)明，待處理的材料是真空浸漬的，從而加速和幫助浸漬劑以進(jìn) 入石料孔隙，以確保在板材、薄片或其表面上有空腔和微孔部分的模塊化部件的厚 度方向深入的浸漬。假如應(yīng)用該方法，則內(nèi)部壓力保持在低于大氣壓的較低值，因此溶液注射實(shí)際 上是在真空中實(shí)施的。較佳的是，此流體輸入操作是在例如工作在10-100 mbar之 間的恒定絕對壓力值的腔室中根據(jù)真空度而受直接控制的。真空腔室8中的浸漬溶液的液位S必須不超過所處理的薄片的上邊緣55，即 達(dá)到剛好低于所述上邊緣的液位。已實(shí)施的試驗(yàn)證明，這是一個訣竅，有助于浸漬 劑進(jìn)入石料從而有利于減少總處理時間。真空腔室8必須封閉足夠的時間，從而通 過毛細(xì)作用來繼續(xù)工藝且均質(zhì)地進(jìn)行浸漬。較佳的是，真空能級保持恒定地接近于 所用溶液的蒸汽壓級，然而處于10-50mbar的范圍內(nèi)，從而使處理時間最優(yōu)化。在 實(shí)施浸漬步驟時，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)時間間隔可以在4-24小時之間顯著變化。處理結(jié)束于將真空腔室絕對壓力增大至大氣壓，用未示出的抽氣裝置排空溶
液。在較佳的實(shí)施例中，同樣的注射裝置用來抽出浸漬流體，即管子25和28、電 磁閥27以及捕獲雜質(zhì)的過濾器26。這里，從真空腔室8中抽出所處理的材料。如此清空的真空腔室僅僅用水來洗滌，水通過管子32來噴灑在已清空薄片組 7的腔室8中，從而允許去除硅酸鹽殘留物和實(shí)施后面的循環(huán)。首先溶液的排空和 其次洗滌水的排空是通過真空腔室8的合適裝置來實(shí)施的，它可以不同于所示的 "V"底部24。洗滌水由于是惰性的而可以容易地排放。浸漬溶液可以在小心確認(rèn)成分百分比的情況下使用若干次，且直到呈現(xiàn)不透明 才不使用，因?yàn)樗硎痉蛛x出了新相。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，通過在溫度受控的腔室中(即在干燥工位ll的干 燥腔室12)中的熱處理來實(shí)施下面的干燥步驟以繼續(xù)該方法。溫度在腔室12中保 持恒定，且有利地彼此不同，然而諸如不將材料暴露于熱應(yīng)力，從而確保石料中浸 漬的硅酸鹽粘結(jié)劑的加熱和前進(jìn)脫水作用。干燥較佳地發(fā)生在40-6(TC之間的溫度 和較佳的為40-75%UR的受控制的相對濕度條件下。干燥時間需要使浸漬劑有效 作用從而顯著提高所處理石料的機(jī)械性能。在試驗(yàn)過程中測出的時間盡管不受限 制，但是對于最優(yōu)的結(jié)果來說在l-7天之間變化。無論如何已經(jīng)查出，處理之后太 長的干燥或保存時間，甚至是28天，會導(dǎo)致一些飾面石料的所獲得益處的略微減 少。本發(fā)明還包括可將相同的水玻璃溶液或不同的水玻璃溶液更多地涂敷到相同 的半成品組或旨在根據(jù)所處理飾面石料的類型可有所不同的材料上。 與千燥步驟交替的更多循環(huán)可因?yàn)橄旅娴哪康亩鴮?shí)施a) 以根據(jù)結(jié)構(gòu)特征、尤其是根據(jù)巖石類型的孔隙和/或裂縫的程度的目標(biāo) 方式作用；b) 加強(qiáng)處理的色彩效果；然后可用適于待處理巖石類型的相同浸漬劑配 方來實(shí)施下面的涂敷。在多種涂敷的情況下，選擇根據(jù)結(jié)構(gòu)特征的目標(biāo)方式，下面的涂敷可區(qū)分為 al)具有較小的封閉裂縫而沒有粗糙孔隙的石料；在這種情況下，相同配方的更多涂敷可確保深入浸漬和固結(jié)已有的裂縫；a2)具有中型尺寸裂縫或具有上至開放裂縫的可變尺寸裂縫、以及具有小于lmm半徑的小孔的石料；在這種情況下，可建議具有兩個目的的兩種或多種涂敷首先，以深入的方式固結(jié)石料的堅固部分，即沒有裂縫和小于lmm的孔隙的部分;其次，用更粘性的和更粘滯的固結(jié)劑填實(shí)裂縫，從而可更好地粘附至石料尤其是先
前涂敷剩余的固結(jié)層。
第二處理粘附更多至孔隙，這是因?yàn)槠洳煌奈锢硇再|(zhì)、尤其是較高的粘度和 粘性，以及因?yàn)樗呄蛴谡掣街猎谙惹巴糠笾行纬傻乃Ａ右栽诳紫吨挟a(chǎn)生頸部 和橋部。因此，通過先前的處理可提高第二處理的填實(shí)能力。
第二涂敷可以用非常粘性和密實(shí)的溶液來實(shí)施，該溶液也可通過增加懸浮液中 和/或溶液中的充填物來產(chǎn)生。在一些情況下，添加合適數(shù)量的充填物減少了一種 或幾種涂敷的溶液平均使用期限，但充填物的添加對于涂敷有裂縫和/或孔隙的石 料可能是需要的?？梢栽诜浇馐瘧腋∫夯虻\土水泥中添加充填物。在溶液中添加劑 可以比根據(jù)硅酸鹽配方變化的限制值更少量地添加，該添加劑選自為了水玻璃溶液 而存在的若干固化劑之中。更濃的固化劑溶液可分開涂敷以作為硅酸鹽浸漬劑的穩(wěn) 定化和反應(yīng)處理，從而加速硬化時間且提高硅酸鹽浸漬劑對于小孔中濕度和水的抵 抗力。
上述方法可應(yīng)用到成品或半成品，即通過切割用于后面加工的任何形狀的塊體 而獲得的石塊。固結(jié)處理可以涉及在半成品上插入的一個或多個從未經(jīng)加工到幾乎 完工的加工階段。例如，可在產(chǎn)生拋光地轉(zhuǎn)的最終加工之前的步驟中處理大約5-40mm厚的半成品的。該技術(shù)可應(yīng)用到具有不同表面寬度(諸如板材之類的甚至 較大尺寸的半成品)和厚度(5-40mm)的半成品，從而滿足產(chǎn)品的不同加工和最 終應(yīng)用的要求。而且，甚至可以在不同的半成品加工階段多次應(yīng)用該工藝。
本發(fā)明的另一方面涉及用于不同巖石類型的更合適的浸漬劑的配方，以及涉及 其化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)特征。
從實(shí)施的試驗(yàn)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，適于在較少孔隙的沒有裂縫的堅固石料即類型al) 的情況下的單次深入處理、或者適于在有裂縫和孔隙的石料即類型a2)的情況下 的配方在諸如商業(yè)上通稱為"Sardinian White"和"Imperial White"花崗巖之類的 細(xì)中顆粒的花崗巖上、或者在諸如混合巖"Multicolor"之類的可變顆粒的混合巖 上是尤其有效的，即都具有石英一長石成分直到拉長石成分，該配方是由下列三種 成分配制成的.-
A) 重量百分比為40-80%的鈉水玻璃(Si02/Na20之比為1.8-3.8，較佳 的為3.0-3.5，且固體的重量百分比為25-50%，較佳的為30-40%);B) 重量百分比為20-50%的鉀水玻璃(SiCVK20之比為0.6-2.2，較佳的 為0.6-1.0，且固體的重量百分比為35-50%，較佳的為45-50%);C) 重量百分比為0-25%的水。
在水溶液中以及在"花崗巖"類型石料的第一或單次浸漬處理中最有效的硅酸 鹽混合物是如上所述的、具有較高濃度的鈉溶液的鈉鉀混合物。在花崗巖商業(yè)范疇內(nèi)包括的大范圍石料中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對于更基本成分石料， 諸如具有較高初始機(jī)械抗力的細(xì)顆粒的非常小的玄武巖，類似商業(yè)上通稱為"Absolute Black"的石料，最有效的處理是用更富鉀的且非常流體的溶液來實(shí)施 的，其包括重量百分比為80-100%的鉀水玻璃(Si(VK20之比為0.6-1，較佳的為 0.6，且固體的重量百分比為40-50%，較佳的為45-50%)和0-20%的水。從實(shí)施的試驗(yàn)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對于緊跟著第一層的涂敷來說，即在要求涂敷具有 些許填實(shí)效應(yīng)的粘性溶液(2(TC時150-500mps)的多層涂敷的情況下，具有較高 粘結(jié)力的溶液將由重量百分比為100%的硅酸鈉(Si02/Na20之比為3.2-4.0，且固 體的重量百分比為30-35%)來構(gòu)成。通過添加懸浮液中的充填物以旨在涂敷具有較高程度的孔隙和裂縫的石料，可 以增大該溶液的粘性和填實(shí)能力。假如在較高溫度下實(shí)施熱干燥，則富集硅酸鉀的成分具有較高的固結(jié)效應(yīng)。只 包含硅酸鉀(Si02/K20之比為0.6-1，且固體的重量百分比為40-50%)的溶液要 求超過5(TC的干燥溫度，較佳的是6(TC。在實(shí)施試驗(yàn)中已經(jīng)確認(rèn)，用于深度固結(jié)飾面石料的水玻璃溶液，除了提高其機(jī) 械性能之外，還提供顯著的審美優(yōu)點(diǎn)，諸如更好的亮度、更好的純度以及更好的 色鮮明度。這種之前沒有描述且絕對預(yù)想不到的效果是尤其有利的，因?yàn)樗试S在 單次處理中改進(jìn)飾面石料的兩個重要特征其機(jī)械抗力和其外觀，機(jī)械抗力用來實(shí) 現(xiàn)薄的涂層板，而外觀的審美價值得到顯著改進(jìn)。從實(shí)施的試驗(yàn)中，浸漬的硅酸鹽滲透了 30mm厚板材的厚度中約5-6mm。從上述的方法中，圖中所描述和描繪的設(shè)備的操作也已經(jīng)變得顯而易見。仍然 要說明的是，用于整個方法持續(xù)過程中的、裝備在框架50和"L"形封閉臂上的 指狀件53、 58支承了薄片1的組7。這些指狀件定位成使薄片保持隔開最小距離 但足以用于浸漬流體，從而它可在施加壓力的作用下滲入面對的表面之間且發(fā)生作 用。所述距離也可根據(jù)浸漬結(jié)束時的流體粘性來計算，從而使液滴即剩余的水玻璃 溶液釋放在所處理的薄片1上。"L"形臂可通過已知的可分解機(jī)械連接件連接至 框架，該機(jī)械連接件為了簡化并沒有示出，"L"形臂夾緊至薄片組7的組成部分 且在薄片抽出方法結(jié)束時是打開的。通過本發(fā)明獲得的優(yōu)點(diǎn)是該處理方法允許填實(shí)石料的孔隙和裂縫，然后改進(jìn) 成品以及有利的為半成品的機(jī)械性能，尤其是改進(jìn)抗彎強(qiáng)度和彈性模量?？蓪?shí)現(xiàn)的 固結(jié)允許例如實(shí)現(xiàn)更堅固的半成品，即適于承受所有后面的加工步驟，這些加工步 驟經(jīng)常將石料暴露于較高的機(jī)械應(yīng)力。重復(fù)浸漬步驟，且在不同的步驟中具有相同目的或不同目的，從而允許逐漸提 高機(jī)械特性，甚至比初始石料的機(jī)械特性提高超過兩倍。如此實(shí)現(xiàn)的成品顯示出比類似未經(jīng)處理的產(chǎn)品更高的機(jī)械特性。 而且，固結(jié)處理允許改進(jìn)飾面石料的審美特性，從而確保用于拋光操作的更好 效果、加強(qiáng)石料的天然色調(diào)以及用于由于填實(shí)了孔隙和裂縫而產(chǎn)生的不同表面特 征，正如還可以添加一些色素到溶液或有色充填材料以用于裝飾目的。 本發(fā)明因此使石料固結(jié)的優(yōu)點(diǎn)聯(lián)系到所加工石料的光亮裝飾效果。 在本發(fā)明中實(shí)現(xiàn)了相對于現(xiàn)有技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槌闅夤に嚸枋隽擞欣谔?然流體的毛細(xì)滲透的裝置，該抽氣工藝是在不同預(yù)處理步驟中以非常高的真空值來 實(shí)施的，要求施加低于預(yù)定浸漬值的負(fù)壓。在此預(yù)處理中，實(shí)現(xiàn)了從孔隙中一定程度地去除粉末、吸收氣和額外的濕度，這與歐洲專利EP 651842中描述的現(xiàn)有技術(shù) 是不同的，在該專利中，所述夾雜物壓縮和結(jié)合在固結(jié)的硅酸鹽材料的微小空腔中?；谒Ａ芤旱慕n溶液還可用于數(shù)百次的浸漬，只要先前在視覺上控制了 透明度和成分濃度就可以。相對于現(xiàn)有技術(shù)的另一優(yōu)點(diǎn)是還包括浸漬的半成品材料的干燥步驟，根據(jù)固結(jié) 劑種類以及所處理材料的化學(xué)、物理和形貌特征(即，巖石類型)來實(shí)施該干燥步 驟。實(shí)際上已經(jīng)確認(rèn)了，干燥處理允許相對于只進(jìn)行了浸漬的半成品顯著提高機(jī)械 性能。從實(shí)施的試驗(yàn)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了可提高產(chǎn)品產(chǎn)量，且因碎裂而產(chǎn)生的廢品減少了 60%。在實(shí)際的實(shí)施中，材料、尺寸、實(shí)施細(xì)節(jié)可以與所示的實(shí)施例有所不同，但在 技術(shù)上是相似的，并不脫離本發(fā)明的司法范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于固結(jié)板狀、薄片狀或模塊化部件狀的飾面石料的方法，包括借助在處理環(huán)境中產(chǎn)生的壓力用水玻璃溶液浸漬，其中，所處理的材料浸入足夠時間以完全滲入其表面的裂縫和微孔中；其特征在于，它具有下列步驟-通過抽氣對所述材料進(jìn)行預(yù)處理；-在達(dá)到所想要的真空值后，使所述預(yù)處理步驟保持足夠時間，以抽出存在于所述裂縫和微孔中的氣體、蒸汽和粉末；-將浸漬溶液注射入同一個真空預(yù)處理腔室中，且所述浸漬溶液為適于所處理的巖石類型石料和適于所述浸漬針對的機(jī)械-審美目的的水玻璃溶液；-在所述注射過程中，將所述處理腔室保持在真空下；-使浸漬步驟保持足夠時間，以便所述溶液始終在真空下滲入所述裂縫和微孔。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)處理步驟發(fā)生時的絕對壓力低于2mbar，較佳地低于0.2-0.3mbar。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述注射步驟發(fā)生時的絕對壓 力低于300 mbar。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述注射步驟發(fā)生時的絕對壓 力在10-100 mbar之間。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸漬步驟發(fā)生時的絕對壓 力接近使用的所述浸漬溶液的蒸汽壓級，而在10-50 mbar之間。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述浸漬之后設(shè)置了對所處 理的所述材料進(jìn)行干燥的步驟，干燥的溫度稍稍超過室溫且持續(xù)至少1天。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述浸漬溶液的液位保持在所 述浸漬腔室中剛好低于所處理的所述材料的上邊緣處。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述板狀、薄片狀或模塊化 部件狀的石料的不同加工步驟中連續(xù)地或間隔地設(shè)置多次浸漬。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在不同浸漬中使用具有不同成 分的水玻璃溶液來進(jìn)行多次浸漬，以用于不同的固結(jié)或?qū)徝姥b飾目的。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，應(yīng)用為浸漬流體的所述水玻璃 溶液包括 A) 重量百分比為40-80%的鈉水玻璃(SiCVNa20之比為1.8-3.8，較佳的為 3.0-3.5，且固體的重量百分比為25-50%，較佳的為30-40%);B) 重量百分比為20-50%的鉀水玻璃(Si02/K20之比為0.6-2.2,較佳的為 0.6-1.0，且固體的重量百分比為35-50%，較佳的為45-50%);C) 重量百分比為0-25%的H20。
11. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，應(yīng)用為浸漬流體的所述水玻璃 溶液包括重量百分比為80-100%的鉀水玻璃(Si(VK20之比為0.6-1，較佳的為 0.6，且固體的重量百分比為40-50%，較佳的為45-50%)和0-20%的水。
12. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，應(yīng)用為浸漬流體的所述水玻璃 溶液包括重量百分比為100%的硅酸鈉(Si02/Na20之比為3.2-4.0，且固體的重 量百分比為30-35%)。
13. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，應(yīng)用為浸漬流體的所述水玻璃 溶液包括硅酸鉀，其中SiCVK20之比為0.6-1且固體的重量百分比為40-50%。
14. 一種用于搬運(yùn)和裝載板狀、薄片狀或模塊化部件狀的飾面石料的裝置， 用在如權(quán)利要求1-13所述的固結(jié)方法中，包括用于支承和抓住所加工的板狀、 薄片狀(O或模塊化部件狀材料的組(7)的框架(50);其特征在于，它具有至 少一個封閉結(jié)構(gòu)(50、 54、 57)，所述封閉結(jié)構(gòu)圍繞所加工的所述材料的表面?zhèn)冗?緣(55)，其中，至少三個或多個指狀件(53、 58)的多重構(gòu)造設(shè)置在所述封閉形 狀的內(nèi)側(cè)，朝向所述封閉形狀內(nèi)側(cè)對準(zhǔn)和定向，從而根據(jù)處理的所述材料的表面區(qū) 域，在所述裝置上的所述指狀件間保持在位的兩個相鄰的板、薄片(1)或模塊化 部件之間形成恒定的和預(yù)定的距離。
15. 如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述板、薄片或模塊化部件 的布置是沿接近垂直或垂直方向的。
16. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述封閉結(jié)構(gòu)由具有指狀件 (58)的至少一個上臂(57)構(gòu)成，所述指狀件(58)與所述框架(50)的梁(54)上的相應(yīng)指狀件(53)對準(zhǔn)，以使所述裝置可抓住和搬運(yùn)。
17. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述裝置的裝卸搬運(yùn)是在材 料搬運(yùn)工位(3)中實(shí)施的，且它具有在所述裝置敞開時在裝卸步驟過程中插入所 述材料之間的間隔裝置(51、 52)。
18. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述間隔裝置是由多個齒(52) 構(gòu)成的，且它是由借助于單個梳狀件(5)的致動裝置(56)來操作的，或者甚至 借助單個齒或成對齒的致動裝置來操作。
19. 如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述搬運(yùn)和裝載裝置的所述框架(50)具有下部開口，用于由運(yùn)輸機(jī)(6)的叉架(61)在兩側(cè)拾取通過。
20. —種應(yīng)用如權(quán)利要求1-13所述的、以有經(jīng)濟(jì)效益的產(chǎn)量和收益的工業(yè) 方式來固結(jié)板狀、薄片狀(1)或模塊化部件狀飾面石料的方法的設(shè)備，其特征在 于，它包括-加工的所述材料的裝卸工位(3)，包括至少一個輸送器(5)，用以拾取所述材料和將所述材料定位在搬運(yùn)和裝載裝置(50)上；至少一個運(yùn)輸機(jī)(6)，用于 拾取和搬運(yùn)容納在所述裝置上的所述材料組(7)，所述搬運(yùn)是從所述裝卸工位朝向預(yù)處理和浸漬工位(9)的；-至少一個真空腔室(8)，所述組(7)在所述處理步驟過程中容納在所述真空腔室(8)中；至少一個或多個從所述真空腔室抽氣的抽氣裝置；至少一個或多個用于饋送和抽出所述真空腔室中的所述浸漬流體溶液的裝置。
21. 如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，包括至少一個干燥工位，所述干燥工位裝備有一個或多個用于使浸漬劑完全硬化和干燥的溫度受控制的腔室。
22. 如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，所述運(yùn)輸機(jī)(6)具有較長的 叉架(61)以沿所述材料(1)的長度方向抓住所述裝置。
23. 如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，所述裝卸工位(3)之前是待 處理的所述材料(1)的洗滌和/或千燥腔室(4)。
24. 如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，所述真空腔室(8)具有平行 六面體結(jié)構(gòu)，且裝卸在側(cè)下基座上進(jìn)行；所述基座在所述處理過程中由蓋子(10) 來封閉。
25. 如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，所述真空腔室(8)在上部與 真空設(shè)備連接。
26. 如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，所述真空腔室(8)在底部與 所述浸漬流體溶液的注射設(shè)備連接。
27. 如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，所述真空設(shè)備的連接管(20) 由放泄電磁閥(21)來截斷，以抑止和控制真空輸送。
28. 如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，所述浸漬劑注射設(shè)備的連接 管(25)由放泄電磁閥(27)來截斷，以抑止和控制所述浸漬流體輸送。
29. 如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，所述真空腔室(8)在浸漬結(jié)束處裝備有浸漬流體排放裝置。
30. 如權(quán)利要求29所述的設(shè)備，其特征在于，所述真空腔室的所述底部(24) 是"V"形的。
31. 如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，所述真空腔室中的所述浸漬 流體溶液的饋送和抽出裝置包括至少一個用于所述浸漬溶液中的雜質(zhì)的過濾裝置(26)。
32. 如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，所述真空腔室(8)在所述浸 漬流體溶液殘留物的浸漬步驟結(jié)束處設(shè)有洗滌裝置(32)。
33. 如權(quán)利要求32所述的設(shè)備，其特征在于，所述洗滌裝置是由將洗滌水 輸送和噴灑在所述真空腔室(8)中的管子(32)來構(gòu)成的。
34. 如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，用于饋送和抽出所述真空腔 室中的所述浸漬流體溶液的所述裝置包括至少一個溶液裝載槽罐(29)。
35. 如權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其特征在于，在所述真空管(20)上的所 述放泄電磁閥(21)是由邏輯控制設(shè)備來控制的，以保持所想要的真空度。
36. 如權(quán)利要求28所述的設(shè)備，其特征在于，在所述浸漬劑輸入管(25) 的管子上的所述放泄電磁閥(27)是由邏輯控制設(shè)備來控制的。
37. 如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，所述干燥腔室裝備有縱向?qū)?向件(15)，以容納定位在多個平面上的帶有所述板狀、薄片狀或模塊化部件狀材 料組的所述裝置。
全文摘要
用于固結(jié)板狀、薄片狀或模塊化部件狀的飾面石料的方法，包括借助在處理環(huán)境中產(chǎn)生的壓力用水玻璃溶液浸漬，其中，所處理的材料浸入足夠時間以完全滲入其表面的裂縫和微孔中；其中，它包括下列步驟通過抽氣對材料進(jìn)行預(yù)處理；使預(yù)處理步驟保持足夠時間，以抽出存在于所述裂縫和微孔中的氣體、蒸汽和粉末；注射具有水玻璃溶液的浸漬溶液，以及在注射和后面的浸漬步驟過程中，將處理腔室保持在真空下。絕對預(yù)處理壓力較佳的是0.2-0.3mbar；對于注射來說，較佳的是10-100mbar之間，而對于浸漬來說，較佳的是保持在接近所用水玻璃溶液的蒸汽壓的壓力處。還描述了所用的設(shè)備和用于裝載和搬運(yùn)所處理材料的裝置。
文檔編號C04B41/50GK101119946SQ200580048210
公開日2008年2月6日 申請日期2005年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月24日
發(fā)明者路易吉·貝得利尼 申請人:路易吉·貝得利尼