專利名稱：非平面再造石產(chǎn)品的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)聚結(jié)產(chǎn)品的技術(shù)，更具體地，本發(fā)明涉及利用真空振動壓縮制造非平面再造石(aglomerados petreos)產(chǎn)品的方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中公知如何制造石材骨料的聚結(jié)體，特別是面板、厚板等形式的石英聚結(jié)體，即本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為的平面體。這些平面聚結(jié)體的廣泛使用在于通常在廚房臺面、浴室臺面和工作表面中的安置，除了在其中可實現(xiàn)大量的美學(xué)變化之外，還要求它們具有高耐刮擦性、低吸水性和良好的耐化學(xué)品性。此外，這種聚結(jié)體也常用于覆蓋地板和墻壁，其使用被限制為室內(nèi)使用。此外，現(xiàn)有技術(shù)包括屬于Cosentino S. A.的國際PCT申請WO 2006/100321，該申請描述了利用允許其在室外環(huán)境下使用的特殊樹脂來制造此種部件。這些石材聚結(jié)體的一個例子可以在市場上找到，其名稱為“Bretonstone”，利用屬于Breton S. p. A公司(意大利)的工藝制造，其中從具有已知粒徑的骨料和已引入合適的添加劑的聚酯樹脂的混合物起始制造面板或厚板形式的聚結(jié)體。特別地，一旦制造物料被完美地均化，則將其直接布置在帶上，使得底座限制該物料的周邊采取面板的形式。根據(jù)待制造的面板的尺寸(表面積和厚度)計算所要布置的物料量。同樣地，在物料和傳送帶之間，放置分離部件，如紙、液體硅酮、彈性體或塑料，例如防止物料在有效壓制過程中粘附所述帶的任何防護(hù)塑料。此外，有利于脫模的任何常規(guī)的蠟或脫模劑(甚至例如硅酮型脫模劑)層可以添加在該分離部件上。一旦將待壓制的物料布置在所述帶上，則將與前一分離部件相同的另一分離部件放置在物料上用于同一目的。然后，使物料經(jīng)過壓制步驟；其中，壓機(jī)具有與施加壓力的部件一體化的框架，其具有與面板相同的尺寸，以防止物料在壓制過程中擴(kuò)展和增加表面積。然而，考慮到此類材料作為廚房和浴室臺面的擴(kuò)展以及由于在這些聚結(jié)體中可達(dá)到的色度范圍非常廣泛這一事實，已經(jīng)出現(xiàn)了使用這種相同材料來制造廚房水槽、浴室洗臉盆、其它廚房或浴室用品或任何其它的非平面產(chǎn)品的需求，其目的是防止在水槽或洗臉盆與臺面之間產(chǎn)生美學(xué)破壞，即尋求在美感上非常有吸引力和協(xié)調(diào)的效果。迄今為止，由非平面石料聚結(jié)體制造的面板或厚板只有輕微的曲率，如在國際專利申請PCT/EP2006/050470中所描述的，該申請描述了 Bretonstone型常規(guī)組合物的制備， 該組合物在通過真空振動壓縮進(jìn)行壓制后被放置在彎曲模具(具有有限半徑)上，使得面板獲得所述曲率。隨后使樹脂硬化以獲得成品。在這種情況下，曲率半徑明顯受到受壓制材料的限制，所述受壓制材料才在模具中沒有破損或開裂，這是因為樹脂仍未硬化。因此，該文件中所描述的技術(shù)不能應(yīng)用于制造諸如水槽的其中具有水平、垂直和彎曲表面的三維物體，并且考慮到三維物體的尺寸可以為3cm厚度的常規(guī)面板的至多10倍。由于前述原因，因而迄今為止，用于制造所述非平面產(chǎn)品的唯一的費力的替代方案是將從面板或厚板形式的所述聚結(jié)體得到的預(yù)先切割成一定尺寸的碎片進(jìn)行粘接。隨后，當(dāng)所述碎片被接合時，對該產(chǎn)品進(jìn)行邊刨和拋光，如在Artemcirmol Chiclana(西班牙) 的西班牙專利申請2257912中所描述的。就此而言，適合強(qiáng)調(diào)的是，將水槽切割碎片進(jìn)行機(jī)械加工并隨后將其接合的事實具有一定的缺點，例如，盡管使用彩色的油灰或粘合劑，但是肉眼可檢測到在接合處的粘接效果；此外，由于水槽或洗臉盆將連續(xù)經(jīng)受與水接觸，因此所述接合處逐漸劣化，在其中觀察到顏色變化。制造具有彎曲表面的人造石制產(chǎn)品的另一選擇是通過將物料注入模具來進(jìn)行。然而，這種技術(shù)要求在物料中具有非常高的樹脂含量(占總物料的15 40重量％ )，使得物料流過模具，因為使用在Bretonstone型制劑中常用的樹脂濃度(6 13% )，物料不流動并且不可能通過傾倒或注射來填充模具從而移除包藏的空氣。除了直接影響工藝成本外，這種為了達(dá)到物料的合適流動性而增加樹脂含量阻止實現(xiàn)諸如雙色或三色的色度效果 (引入具有不同顏色的幾種預(yù)先混合的物料，ES 2187313)，這是因為為了增加物料的流動性而引入過量的樹脂夾帶并混合顏色，得到的不是具有兩種以上有區(qū)別顏色的物料，而是單一顏色“C” (其為A+B的混合色)的物料并且不是兩種有區(qū)別的顏色A和B的部件。出于所述相同的原因，由于用來實現(xiàn)紋理效果的染料在用作粘合劑的聚合物中被完全稀釋并且顯現(xiàn)具有不同顏色的擴(kuò)散區(qū)域的效果消失的事實，因而不能得到具有紋理效果的材料，例如屬于Cosentino S. A.的國際PCT申請W02006/134179的正文中所描述的那些。這種方法的另一個缺點是不能使用大于2. 5mm的粒徑，其原因除了由于顆粒平均尺寸增加和粘度增加導(dǎo)致注射相當(dāng)困難外，還在于由于高百分比的樹脂導(dǎo)致在壓制過程中存在傾析，因而該方法被限制在具有細(xì)粒徑(通常小于2mm)的單色。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種允許通過真空振動壓縮來得到再造石產(chǎn)品的方法。所述目的通過以下方法實現(xiàn)，其中作為起始步驟，提供頂部開放并且具有內(nèi)表面的模具；隨后用防止制造物料直接接觸模具的材料如脫模劑覆蓋模具的內(nèi)表面。然后，將至少包含骨料顆粒和有機(jī)粘合劑的模塑物料充入模具。模具隨后經(jīng)受真空，其目的是抽取物料中包藏的空氣；接著對物料施加壓力和振動，以繼續(xù)抽取空氣并壓實物料，隨后使物料固化，以使物料硬化，最后取出成型的產(chǎn)品。在一個優(yōu)選實施方案中，模具的內(nèi)表面限定待獲得的非平面產(chǎn)品的形狀，并且模具配置為使得該產(chǎn)品在模具內(nèi)以反向方式成型。在另一實施方案中，所述方法還包括在取出所得產(chǎn)品后對其進(jìn)行校準(zhǔn)和拋光的步
馬聚ο在一個另外的實施方案中，模具還包括剛性內(nèi)套筒，所述剛性內(nèi)套筒在模具內(nèi)部放置和調(diào)整；并且其上放置有脫模劑。該實施方案的優(yōu)點在于，一旦在已經(jīng)進(jìn)行振動壓縮后，將套筒從模具內(nèi)取出以使其內(nèi)部的物料固化，因此模具被空出以再次用于得到另一產(chǎn)品。非平面再造石產(chǎn)品的制造方法的內(nèi)容包括
-提供頂部開放并且具有內(nèi)表面的模具；-用防止制造物料直接接觸模具的材料覆蓋模具的內(nèi)表面；-將至少包含骨料顆粒和有機(jī)粘合劑的模塑物料充入模具；-使模具經(jīng)受真空，其目的是抽取物料中包藏的空氣；-對物料施加壓力和振動，以繼續(xù)抽取空氣并壓實物料；-引發(fā)組合件的聚合；和-取出成型的產(chǎn)品。由該方法獲得的非平面再造石產(chǎn)品也是本發(fā)明的一個目的，該產(chǎn)品能夠成為廚房或浴室用品或家具物件，包括水槽、洗臉盆、淋浴盆、浴缸或臺面。這些產(chǎn)品適合室內(nèi)使用或室外使用，為此當(dāng)這些產(chǎn)品安置在室外時，應(yīng)當(dāng)選擇耐受紫外線輻射、能夠抵御惡劣氣候以及最高溫度變化的樹脂。


為了完成所進(jìn)行的說明，并且目的是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實際實施方案來幫助更好地理解本發(fā)明的技術(shù)特征，附上下圖作為該說明的一體化部分圖1是示出本發(fā)明方法的優(yōu)選實施方案的順序的方框圖。圖2是在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中使用的模具的截面圖，其中所述模具是空的。圖3示出圖2的其內(nèi)具有模塑物料的模具。圖4是在本發(fā)明的另外的實施方案中使用的模具的截面圖，其中所述模具是空的。本發(fā)明優(yōu)選實施方案的具體說明如在背景部分中所述，迄今為止，真空振動壓縮方法只用于獲得在本領(lǐng)域中被視為平面產(chǎn)品且厚度一般不超過3厘米的厚板和面板。在本發(fā)明之前，認(rèn)為這些原則不適用于非平面產(chǎn)品如水槽，其高度可高達(dá)40cm，即為通常不超過3cm的面板或厚板的一般尺寸的10倍以上，并且所述非平面產(chǎn)品可以具有垂直壁，這在幾何學(xué)上區(qū)別于具有水平表面的面板。本發(fā)明的方法涉及顯著的觀念改變，并且這一改變直接關(guān)系到在真空振動壓縮機(jī)中使用模具，所述真空振動壓縮機(jī)的尺寸重新調(diào)整以容納所述模具，并且在所述模具中和在模塑物料中進(jìn)行真空、壓縮和振動操作。本發(fā)明方法的一個實施方案可以從圖1進(jìn)行解釋，其中方法10從步驟20開始，在步驟20中提供頂部開放并且具有內(nèi)表面的模具。然后，在步驟30中，用脫模劑覆蓋模具的內(nèi)表面。接著，在步驟40中，將至少包含石材骨料顆粒和有機(jī)粘合劑的模塑物料充入模具， 脫模劑防止物料粘附到模具上并且明顯有利于所得產(chǎn)品的脫模。繼續(xù)討論圖1，在物料被充入模具后，進(jìn)行步驟50，其中模具經(jīng)受真空，其目的是抽取在模塑物料中包藏的空氣；就此而言，振動壓縮機(jī)包括真空室，調(diào)整所述室的尺寸使得可在其中弓丨入具有模塑物料的模具。然后，在模具置于壓機(jī)內(nèi)并且達(dá)到所需真空水平(一般為約1 20mmHg)后，振動壓縮步驟60開始，同時保持所述真空水平。振動和壓縮必須傳遞到整個模塑物料以確保非平面產(chǎn)品完美成型并且無孔隙。
對于模具而言，其可以用承受在振動壓縮步驟60中涉及的機(jī)械應(yīng)力的任何剛性材料來構(gòu)造，所述振動壓縮步驟60在約2 10巴并且振動頻率為2000 3500rpm下進(jìn)行。在施加這種振動壓縮后，將模具從室中取出，并且使物料在步驟70中固化，固化時間取決于所用的樹脂，但一般為1 5個小時的時間。甚至可以通過調(diào)節(jié)催化體系來進(jìn)行慢得多的聚合過程，使得該過程進(jìn)行3或4天。最后，在聚合步驟之后，在步驟80中，從模具中取出成型的產(chǎn)品。在所述的實施方案中，進(jìn)行用附圖標(biāo)記90表示的附加步驟，其中對產(chǎn)品的所有內(nèi)表面進(jìn)行校準(zhǔn)和拋光，使得材料具有所需的最終表面光潔度。這涉及到與現(xiàn)有技術(shù)所描述的部件的另一重大區(qū)別，這是因為通過注射制造的部件未被拋光，而所提出的部件如在平面部件中所發(fā)生的那樣被校準(zhǔn)和拋光。對于用于模塑的制造物料而言，優(yōu)選使用已在現(xiàn)有技術(shù)中描述過的常規(guī)制造物料，這是因為在待獲得的產(chǎn)品中所需的美學(xué)特性必須與在壓制材料中得到的面板或厚板形式的那些相同。在所述物料中，使用在模塑物料中含量為約6 15wt%的聚酯、乙烯基酯、 聚氨酯、環(huán)氧樹脂或丙烯酸類樹脂，其添加在不同類型的細(xì)磨骨料的混合物中，所述骨料具有已知的粒徑和含量，例如石英、方晶石、硅質(zhì)砂、長石、花崗巖、玻璃、硅鐵、金屬二氧化硅、 鏡或在現(xiàn)有技術(shù)中也描述過的其它類型的骨料。此外，通常也包括顏料或著色劑以使部件獲得所需的顏色。這些骨料中的每一種的不同粒徑和含量取決于所需的最終美學(xué)外觀。優(yōu)選的粒徑包括平均粒徑介于2 60微米之間的微米級材料和平均粒徑為0. 065mm 8mm的細(xì)磨材料。這些骨料可以使用至少2種不同顏色的骨料而具有不同的顏色，并且由于這種方法，使得在最終產(chǎn)品中可以區(qū)分出顏色，而不是如現(xiàn)有技術(shù)中那樣的單一混合色。與所需的樹脂和顏料或著色劑混合使用的骨料可形成不同顏色的制造物料，并且由于這種方法，這些物料可以混合，而其顏色不混合，因此可以在最終產(chǎn)品中區(qū)分出不同的顏色，而不是單一的混
口 CZjo為了使樹脂硬化，必須在樹脂中引入合適的添加劑，為此在諸如偶聯(lián)劑、著色劑和顏料、抗微生物添加劑和紫外線濾光劑等其它附加添加劑外，還使用催化劑和促進(jìn)劑?，F(xiàn)在適合參考圖2，其示出在本發(fā)明方法中使用的填充模具1的截面圖，模具具有內(nèi)表面2并且配置為使得待獲得的產(chǎn)品在模具1內(nèi)以反向方式成型。模具1的內(nèi)表面2覆蓋有脫模劑，在所述實施方案中所述脫模劑為聚合物膜3。同樣地，脫模劑可由彈性體材料、聚合物材料或紙或液體脫模劑制成；所有這些脫模劑均防止制造物料直接接觸模具，這有利于取出產(chǎn)品。此外，至關(guān)重要的是防止制造物料在壓制步驟過程中被引入金屬模具壁之間的接合處之間，這是因為如果制造物料硬化，則使得不可能能夠從模具中取出產(chǎn)品，因此重要的是脫模膜完美調(diào)整適合模具，所述膜優(yōu)選由不具有內(nèi)部接合處的單一部件制成。當(dāng)然，這并不限制本發(fā)明并且只是意圖說明優(yōu)選的生產(chǎn)模式。圖3示出內(nèi)部具有模塑物料的模具1，其中膜3防止物料4接觸模具1的內(nèi)表面 2。在該實施方案中，在物料經(jīng)歷真空并且已對物料進(jìn)行振動壓縮后，該物料在模具內(nèi)固化， 所述固化在爐內(nèi)進(jìn)行，并且隨后從模具中取出成型的產(chǎn)品。本發(fā)明中使用的模具的變化方案示于圖4中，其中模具1還包括內(nèi)套筒5，其在模具內(nèi)部調(diào)節(jié)并且自其上施加膜3。在該實施方案中，套筒5由完全剛性材料(鋼、鋁、硬鋁 (duraluminio)、塑料、木材等)制成，優(yōu)選碳鋼，但其可以用與制造模具的材料相同的材料來制造。在該實施方案中，當(dāng)已對模塑物料施加振動和壓縮時，將仍含有未固化物料的內(nèi)套筒從模具中取出。然后，將內(nèi)套筒5引入爐中以固化所述物料。這種方法實施方案允許模具再次用于新的壓制，這是因為當(dāng)在模具中直接固化所述物料時，模具直到物料硬化所必需的2或3小時后才能再用。該實施方案的其它兩個主要優(yōu)點在于，一方面是節(jié)省模具成本，這是因為生產(chǎn)能力增加而無須投資模具，另一方面是爐中的燒制時間短，這是因為當(dāng)從模具中取出套筒5 時，傳熱更快并且不會占用如在模具1內(nèi)進(jìn)行固化時那么大的體積。通過該方法得到的產(chǎn)品優(yōu)選為浴室或廚房用品或家具物件，如水槽、浴盆、淋浴盆、臺面等。根據(jù)所描述的方法，該方法的實施例(其不限制本發(fā)明)如下所示。 實施例配制具有以下組成的常規(guī)制造物料鄰苯二甲酸聚酯樹脂微米級石英砂 %石英(0.1 0. 4mm) 11%石英砂(0.6 1. 2mm) 14%細(xì)磨(Triturado)鏡(0. 1 0. 6mm) 12%細(xì)磨玻璃(0.6 1. 2mm) 9%細(xì)磨鏡(1.2 2讓)23%白色顏料8% (按全部樹脂含量計)。合適的添加劑必須引入入上述樹脂以引發(fā)聚合過程，為此向其加入催化劑、促進(jìn)劑和額外的偶聯(lián)劑、紫外線濾光劑或抗微生物劑。在材料已被恰當(dāng)均化之后，將其倒入模具中，將整個自由體積覆蓋。隨后，將組合件引入壓機(jī)的真空室中，將壓機(jī)降下以密閉待產(chǎn)生真空的體積，并且操作泵，允許在3分鐘后達(dá)到所需的真空，在該情況下為4mmHg。材料隨后經(jīng)歷振動壓縮，施加7巴的壓力和 3400rpm的振動4分鐘。在該時間之后，打開壓機(jī)的室并取出模具，將所述模具送入爐中，在所述爐中其經(jīng)歷90°C的溫度達(dá)2小時。最后，對硬化的部件進(jìn)行校準(zhǔn)和拋光。根據(jù)本說明書和附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解到，所描述的本發(fā)明的實施方案可以在本發(fā)明的目的內(nèi)以多種方式進(jìn)行組合。
權(quán)利要求
1.一種用于制造非平面再造石產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述方法包括-提供頂部開放并且具有內(nèi)表面的模具；-用防止制造物料直接接觸所述模具的材料覆蓋所述模具的所述內(nèi)表面；-將至少包含骨料顆粒和有機(jī)粘合劑的模塑物料充入所述模具；-使所述模具經(jīng)受真空，以抽取所述物料中包藏的空氣；-對所述物料施加壓力和振動，以繼續(xù)抽取空氣并壓實所述物料；-引發(fā)組合件的聚合；和-取出成型的產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造非平面再造石產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述模具的所述內(nèi)表面限定待獲得的所述非平面產(chǎn)品的形狀，并且其中所述模具配置為使得所述產(chǎn)品在所述模具內(nèi)以反向方式成型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于制造非平面再造石產(chǎn)品的方法，還包括在取出所得產(chǎn)品后對其進(jìn)行校準(zhǔn)和拋光的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的用于制造非平面再造石產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述防止制造物料直接接觸所述模具的材料為膜形式的脫模劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的用于制造非平面再造石產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述模具還包括剛性內(nèi)套筒，所述剛性內(nèi)套筒在所述模具內(nèi)被安置和調(diào)整并且在其上施加所述脫模劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于制造非平面再造石產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述脫模劑是膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或6中任一項所述的用于制造非平面再造石產(chǎn)品的方法，其中所述膜由選自包括彈性體、聚合物或紙中的材料制造。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于制造非平面再造石產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述內(nèi)套筒由木材、金屬或石材制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的用于制造非平面再造石產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述模塑物料中的有機(jī)粘合劑含量為6 15%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的用于制造非平面再造石產(chǎn)品的方法，其特征在于，所述有機(jī)粘合劑為聚酯、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、乙烯基酯樹脂或丙烯酸類樹脂。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的用于制造非平面再造石產(chǎn)品的方法，其中所述組合物包含至少兩種不同顏色的制造物料。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項所述的用于制造非平面再造石產(chǎn)品的方法，其中所述模具由木材、金屬或石材制成。
13.一種根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一項所述的方法獲得的非平面再造石產(chǎn)品。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的非平面再造石產(chǎn)品，其中所述產(chǎn)品是廚房或浴室用品或家具物件，其適合室內(nèi)或室外用途。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的非平面再造石產(chǎn)品，其特征在于，當(dāng)所述產(chǎn)品必須具有室外用途時，所用的所述樹脂必須能耐受使用的紫外線輻射以及耐受惡劣氣候和熱變化。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的非平面再造石產(chǎn)品，其中所述廚房或浴室用品或家具物件是水槽、洗臉盆、淋浴盆、浴缸或臺面。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種通過真空下振動壓縮來制造非平面再造石產(chǎn)品例如水槽、洗臉盆等的方法。該方法采用模具，在所述模具中待模塑的糊料經(jīng)受真空。所述方法可以用來獲得具有兩種以上不同顏色的產(chǎn)品。
文檔編號B28B1/087GK102548721SQ200980161626
公開日2012年7月4日 申請日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月27日
發(fā)明者何塞·路易斯·拉蒙莫雷諾, 薩爾瓦多·克里斯托瓦爾·羅德里格斯加西亞, 阿德里安·梅迪納希門尼斯 申請人:科森蒂諾公司