一种人造仿真石材及其生产方法

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种人造仿真石材及其生产方法。

背景技术

石材应用于室内外、幕墙装饰以及公共设施建设，如市政道路、园林绿化等。石材主要分为天然石材和人造石材，人造石材按工序又可分为合成石材和水磨石材。合成石材是以天然石的碎石为原料，加上粘合材料等加压抛光而成；水磨石材则是以水泥、混凝土等原料锻压形成，如常见的PC砖和人造花岗岩路缘石均是属于水磨石材。

水磨石材制造简单且生产成本较低，应用较广，但现有的水磨石材使用后，经过风吹日晒雨淋，水泥中的碱性物质容易外溢，导致水磨石材失去天然石材颜色，表面黯淡无光，甚至会发霉无质感，失去石材美观的作用。其次，水磨石材是用水泥制品，使得水磨石材有孔隙，当粉尘或泥浆附着在水磨石材表面后，而水磨石材一旦被附着，粉尘或泥浆将渗进水磨石材的细孔中，无法清除干净，导致表面的天然石材颜色被遮盖，降低表面的色彩，使得黯淡无光，尤其是，当水磨石材作为路缘石使用，大量的灰尘、粉尘容易附着在水磨石材表面上。

发明内容

本发明旨在解决现有水磨石材的天然石材颜色容易流失、表面黯淡无光的技术问题，提供一种色泽亮丽、永久保持天然石材颜色的人造仿真石材及其生产方法。

为实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种人造仿真石材，包括底层和面层；所述底层由组合物A制成；所述面层由组合物B制成；

所述组合物A包括：

所述组合物B包括：

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所述外加剂包括：

增强剂 0.001-0.01重量份；

增亮剂 0.001-0.01重量份；

树脂 0.001-0.01重量份。

作为技术方案的进一步改进，所述树脂由纯丙烯酸和固化剂制成。

作为技术方案的进一步改进，所述纯丙烯酸为耐候性纯丙烯酸。

作为技术方案的进一步改进，所述固化剂为聚氨脂固化剂和羟丙基乙基纤维素制成。

作为技术方案的进一步改进，所述增强剂由可分散性乳胶粉和聚氨酯固化剂制成。

作为技术方案的进一步改进，所述石子为建筑固体破碎废料。

作为技术方案的进一步改进，所述颜料为彩砂、石英砂、景观砂、岩片、玻璃砂中的任意一种或几种。

作为技术方案的进一步改进，本发明一种人造仿真石材还包括抗污层，所述面层表面涂覆有抗污层。

作为技术方案的进一步改进，所述抗污层由氟硅丙烯酸酯、水和乙醇制成。

本发明还提供了一种人造仿真石材的生产方法，包括以下步骤：

S1：按重量份选取石子、石粉、水泥和水，石子破碎成细料，将石子、石粉、水泥和水混合搅拌成组合物A，备用；

S2：将S1中的组合物A浇注到模具中，并挤压形成底层；

S3：按重量份选取颜料、水泥、外加剂和水，将颜料、水泥、外加剂和水混合搅拌成组合物B，备用；

S4：将S3中的组合物B铺在底层表面，并震动挤压形成面层；

S5：通过着色装置对面层着色；

S6：将面层常温常压养护；

S7：对养护后的面层打磨、抛光；

S8：对面层进行表面抛丸，将附在面层表面的水泥砂浆、杂物消去；

S9：在面层表面涂覆抗污层，得到人造仿真石材。

作为技术方案的进一步改进，所述着色装置包括：箱体，所述箱体的顶部为敞口端；盖板，所述盖板与所述箱体的敞口端活动式连接；真空泵，所述真空泵通过第一管道与所述箱体或所述盖板连通；用于输送着色溶液的加液泵，所述加液泵通过第二管道与所述箱体或盖板连通；所述第一管道和所述第二管道上均设置有阀门。

作为技术方案的进一步改进，所述箱体还包括支撑部；所述支撑部设置于所述箱体的内部底面。

作为技术方案的进一步改进，所述支撑部的顶部呈圆弧结构。

作为技术方案的进一步改进，所述盖板还包括密封圈；所述密封圈设置于所述盖板朝向所述箱体内部的一面；所述盖板与所述箱体连接时，所述密封圈与所述箱体的内壁贴合。

作为技术方案的进一步改进，所述箱体还包括连接板；所述连接板设置于所述箱体的敞口端；所述连接板上开设有多个螺纹孔；所述盖板相应所述连接板的螺纹孔开设有通孔，所述盖板通过螺栓螺母与所述连接板可拆卸连接。

作为技术方案的进一步改进，所述着色装置还包括：加压装置；所述加压装置通过第三管道与所述所述盖板连通；所述第三管道上设置有阀门。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1.本发明通过添加外加剂制造的人造仿真石材，增强底层和面层的致密性，加强石材质感以及色泽，增强耐久度，使人造石材不会因风吹日晒雨退色、泛碱、发霉等，减轻退化程度。

2.本发明具有良好的抗污性和自洁性，粉尘、泥土、水泥浆等污渍无法渗透到人造仿真石材的面层，也无法附着在人造仿真石材的表面，下雨时，人造仿真石材表面上的粉尘、泥土、水泥浆随雨水流动，脱离面层，使得人造仿真石材亮丽如新。

3.本发明通过着色装置对面层着色，有效抽取面层间隙内的空气，使着色溶液伸入到面层内，填充面层间隙和细孔，面层与着色溶液形成整体，实现面层的着色，有效增强面层的质感和色彩光艳，同时着色溶液填充了面层上的间隙和细孔，防止粉尘或泥浆渗进面层的细孔，提高着色的稳定性，同时，通过着色装置对人造仿真石材进行着色，可提高石材的多样性，满足不同人群的个性化需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明提供的着色装置的结构示意图；

图2为本发明提供的箱体和盖板的结构示意图；

图3为本发明提供的着色装置的剖视图；

图4为本发明提供的箱体和盖板拆分时的结构示意图；

附图标记：1-箱体，11-支撑部，12-连接板，2-盖板，21-密封圈，3-真空泵，31-第一管道，4-加液泵，41-第二管道，5-加压装置，51-第三管道。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体调节的实验方法，按照商品说明书选择。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

下述实施例中，人造石材均包括底层和面层；底层由组合物A制成；面层由组合物B制成。优选的，石子为建筑固体破碎废料，水泥为硅酸盐水泥。

实施例1：

一种人造仿真石材，包括底层和面层，底层由组合物A制成，面层有组合物B制成；

组合物A包括：

组合物B包括：

外加剂包括：

增强剂 0.001KG；

增亮剂 0.001KG；

树脂 0.001KG；

优选的，树脂由纯丙烯酸和固化剂制成，其中，纯丙烯酸为耐候性纯丙烯酸，固化剂为聚氨酯固化剂和羟丙基乙基纤维素制成。

优选的，增强剂由可分散性乳胶粉和聚氨酯固化剂制成。

优选的，颜料为彩砂、石英砂、景观砂、岩片、玻璃砂中的任意一种或几种，在本实施例中，颜料为天然彩砂。

优选的，本发明还包括抗污层，所述面层表面涂覆有抗污层。

优选的，所述抗污层由氟硅丙烯酸酯、水和乙醇制成。

生产方法包括以下步骤：

S1：按重量份选取石子、石粉、水泥和水，石子破碎成细料，将石子、石粉、水泥和水混合搅拌成组合物A，备用；

S2：将S1中的组合物A浇注到模具中，并挤压形成底层；

S3：按重量份选取颜料、水泥、外加剂和水，将颜料、水泥、外加剂和水混合搅拌成组合物B，备用；

S4：将S3中的组合物B铺在底层表面，并震动挤压形成面层；

S5：通过着色装置对面层着色；

S6：将面层常温常压养护；

S7：对养护后的面层打磨、抛光；

S8：对面层进行表面抛丸，将附在面层表面的水泥砂浆、杂物消去；

S9：在面层表面涂覆抗污层，得到人造仿真石材。

如图1和图2所示，优选的，着色装置包括：箱体1，箱体的顶部为敞口端；盖板2，盖板2与箱体1的敞口端活动式连接，盖板2与箱体1的敞口端可为转动连接设置，如常见的密封盖与发酵罐之间的转动连接，也可为可拆卸连接，通过螺栓螺母将盖板2和箱体1连接；真空泵3，真空泵3通过第一管道31与箱体1或盖板2连通；用于输送着色溶液的加液泵4，着色溶液由颜料和表面活性剂混合而成，其中颜料可为铅白、钛白粉、碳黑等，表面活性剂可为烷基苯磺酸盐或山梨糖醇酐单油脂等，根据人造仿真石材的外观设计，设置着色颜料；加液泵4通过第二管道41与箱体或盖板2连通；第一管道31和第二管道41上均设置有阀门；较好的，第一管道31和第二管道41与箱体1的连通，避免盖板2活动时拉扯到管道。另外，需要说明的是，真空泵、加液泵与箱体的连接方式均为常规连接，其中涉及真空泵、加液泵和阀门的具体型号非发明创造的改进点，在此就不做赘述。

工作方式：

着色时，将面层放置在箱体1内，随后将盖板2盖上，使得箱体1内部呈密封结构，关闭第二管道41上的阀门，启动真空泵3，真空泵3抽取箱体1内的空气，同时将面层各结晶间隙中的空气抽走，使得箱体1的内部的内部呈真空状态，随后关上第一管道31上的阀门和真空泵3，打开第二管道41上的阀门，启动加液泵4，加液泵4件着色溶液输注入到箱体1内，着色溶液没过面层后，关闭第二管道14上的阀门和加液泵4，静置，着色溶液伸入到面层内，填充面层间隙和细孔，面层与着色溶液形成整体，实现面层的着色，有效增强面层的质感和色彩光艳，同时着色溶液填充了面层上的间隙和细孔，防止粉尘或泥浆渗进面层的细孔，提高着色的稳定性，同时，通过着色装置对人造仿真石材进行着色，可提高石材的多样性，满足不同人群的个性化需求。

图1和图3所示，优选的，箱体1还包括支撑部11；支撑部11设置于箱体1的内部底面；支撑部11为凸起结构，多个支撑部11矩阵分布于箱体1的内部底面；多个支撑部11支撑起面层的底底部，使得面层的底部留有空隙，不仅有利于真空泵3抽取面层底部间隙内的空气，同时有利于着色溶液与面层底部接触，使得着色溶液全部覆盖面层，增加着色面积，增强着色效果。

优选的，支撑部11的顶部呈圆弧结构，减少支撑部11支撑人造石材时对其的损坏，避免人造石材受到破损。

如图3和图4所示，优选的，板2还包括密封圈21；密封圈21设置于盖板2朝向箱体1内部的一面；盖板2与箱体1连接时，密封圈21与箱体1的内壁贴合，密封圈21的形状和大小与箱体1的敞口端相应；盖板2与箱体1连接时，密封圈21与箱体1的内壁贴合，以更好的达到密封效果，增强箱体1内的密封状态。

如图3和图4所示，优选的，箱体1还包括连接板12；连接板12设置于箱体1的敞口端；连接板12上开设有多个螺纹孔；盖板2相应连接板12的螺纹孔开设有通孔，盖板2通过螺栓螺母与连接板12可拆卸连接，该可拆卸连接方式，结构简单，设计合理。

如图3和图4所示，优选的，着色装置还包括：加压装置5；加压装置5通过第三管道51与盖板2连通；第三管道51上设置有阀门，当真空泵3或加液泵4在运行工作时，关闭第三管道51上的阀门；加压装置5为气泵，当加液泵4向箱体1内部注入完着色溶液并静置后，打开第三管道51上的阀门，启动加压装置5，加压装置5向箱体1内注入空气，提高箱体1内部的压强，提高着色溶液渗进面层的速度，同时增强着色溶液渗进面层的效果。另外，需要说明的是，加压装置与盖体的连接方式均为常规连接，其中涉及加压装置的具体型号非发明创造的改进点，在此就不做赘述。

实施例2：

一种人造仿真石材，包括底层和面层，底层由组合物A制成，面层有组合物B制成；

组合物A包括：

组合物B包括：

外加剂包括：

增强剂 0.01KG；

增亮剂 0.01KG；

树脂 0.01KG；

优选的，树脂由纯丙烯酸和固化剂制成，其中，纯丙烯酸为耐候性纯丙烯酸，固化剂为聚氨酯固化剂和羟丙基乙基纤维素制成。

优选的，增强剂由可分散性乳胶粉和聚氨酯固化剂制成。

优选的，颜料为彩砂、石英砂、景观砂、岩片、玻璃砂中的任意一种或几种，在本实施例中，颜料为天然彩砂。

优选的，本发明还包括抗污层，所述面层表面涂覆有抗污层。

优选的，所述抗污层由氟硅丙烯酸酯、水和乙醇制成。

生产方法包括以下步骤：

S1：按重量份选取石子、石粉、水泥和水，石子破碎成细料，将石子、石粉、水泥和水混合搅拌成组合物A，备用；

S2：将S1中的组合物A浇注到模具中，并挤压形成底层；

S3：按重量份选取颜料、水泥、外加剂和水，将颜料、水泥、外加剂和水混合搅拌成组合物B，备用；

S4：将S3中的组合物B铺在底层表面，并震动挤压形成面层层；

S5：将面层常温常压养护；

S6：通过水磨机对养护后的面层打磨、抛光；

S7：通过抛丸机对面层进行表面抛丸，将附在面层表面的水泥砂浆、杂物消去；

S8：在面层表面涂覆抗污层，得到人造仿真石材。

实施例3：

一种人造仿真石材，包括底层和面层，底层由组合物A制成，面层有组合物B制成；

组合物A包括：

组合物B包括：

外加剂包括：

增强剂 0.004KG；

增亮剂 0.004KG；

树脂 0.004KG；

优选的，树脂由纯丙烯酸和固化剂制成，其中，纯丙烯酸为耐候性纯丙烯酸，固化剂为聚氨酯固化剂和羟丙基乙基纤维素制成。

优选的，增强剂由可分散性乳胶粉和聚氨酯固化剂制成。

优选的，颜料为彩砂、石英砂、景观砂、岩片、玻璃砂中的任意一种或几种，在本实施例中，颜料为天然彩砂。

优选的，本发明还包括抗污层，所述面层表面涂覆有抗污层。

优选的，所述抗污层由氟硅丙烯酸酯、水和乙醇制成。

生产方法包括以下步骤：

S1：按重量份选取石子、石粉、水泥和水，石子破碎成细料，将石子、石粉、水泥和水混合搅拌成组合物A，备用；

S2：将S1中的组合物A浇注到模具中，并挤压形成底层；

S3：按重量份选取颜料、水泥、外加剂和水，将颜料、水泥、外加剂和水混合搅拌成组合物B，备用；

S4：将S3中的组合物B铺在底层表面，并震动挤压形成面层；

S5：通过着色装置对面层着色；

S6：将面层常温常压养护；

S7：对养护后的面层打磨、抛光；

S8：对面层进行表面抛丸，将附在面层表面的水泥砂浆、杂物消去；

S9：在面层表面涂覆抗污层，得到人造仿真石材。

对比例1：

同实施例3相比，本对比例1缺少外加剂，其他配方及生产方法同实施例3相同。

对比例2：

同实施例3相比，本对比例2的外加剂缺少增亮剂，其他配方及生产方法同实施例3相同。

对比例3：

同实施例3相比，本对比例3的外加剂缺少树脂，其他配方及生产方法同实施例3相同。

对比例4：

同实施例3相比，本对比例4的外加剂缺少增强剂，其他配方及生产方法同实施例3相同。

表1为实施例3与对比例1-4的组合物B的对比表(单位：KG)

本发明分别对实施例1至对比例4方案制备的人造仿真石材的性能及外表面色彩进行60天风吹日晒雨淋模拟检测，人造仿真石材的性能根据GB28635-2012《混凝土路面砖》检测，对实施例1至对比例7生产出的成品进行取样，每组实施例取样20块，具体结构如下表2。

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根据实施例1-实施例3的样品性能检测数据和色彩效果对比可知，在合理的范围内改变组分之间的配比，会影响成品的性能，但影响不大，其中实施例3的成品色泽最亮丽，石材质感最强。

根据实施例3和对比例1的样品性能检测数据和色彩效果对比可知，不添加外加剂会影响成品的性能，成品的抗压强度、防滑性和耐磨性下降较大；色泽较为暗淡，石材质感差，风吹日晒雨淋后，退化严重，容易退色、泛碱、发霉严重，不易清洗；外加剂的添加有利于提高人造仿真石材的色泽和质感，增强整体性能，不易退化。

根据实施例3和对比例2的样品性能检测数据和色彩效果对比可知，当外加剂包括增强剂和树脂，缺少增亮剂时，影响成品的性能，但影响不大，降低成品的色泽，容易清洗；增亮剂加入外加剂后，可增加人造仿真石材的色泽。

根据实施例3和对比例3的样品性能检测数据和色彩效果对比可知，当外加剂包括增强剂和增亮剂，缺少树脂，会影响成品的性能，抗压强度、防滑性和耐磨性下降较小，色泽较为亮丽，但是石材质感较差，风吹日晒雨淋后，退化程度较高，退色、泛碱较为严重，发霉程度较轻，清洗难度大；树脂加入外加剂后，可增加人造仿真石材的质感，加强整体性能，不易退化，增强人造仿真石材板的抗污性和自洁性。

根据实施例3和对比例4的样品性能检测数据和色彩效果对比可知，当外加剂包括增亮剂和树脂，缺少增强剂，会影响成品的性能，抗压强度、防滑性和耐磨性下降较小，色泽较为亮丽，石材质感较强，风吹日晒雨淋后，退化程度一般，退色、泛碱较为严重，发霉程度较轻，清洗难度较小；色泽加入外加剂后，可加强整体性能，不易退化。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明。