石材荒料加固新技术:高压灌注的突破之道

发布时间:2023-06-05 15:25:37   编辑:石材网

天然饰面石材的加工过程中存在一些问题。石材荒料约有30%的结构是疏松多孔和裂缝分布广泛,这在运输过程中容易导致石块破碎和浪费,给石材企业带来巨大的经济损失。

为了加固荒料并提高成材率,业内人士已经尝试了多种方法。目前市场上常见的方式有两种:手工灌注和外部包裹。对于存在明显孔洞和较大裂缝的荒料,制造商通常使用注射器或黄油枪等简单设备将胶水注入其中,使其固化以增强粘接作用。虽然这种工艺操作简单,但效率低下,胶水容易渗出浪费,并且胶水对裂缝的渗透深度有限,对荒料内部的加固效果不佳。

另一种市场上主流的加固方式是外部包裹。通过使用玻璃纤维增强材料和环氧树脂或不饱和聚醋树脂等高分子胶戮剂材料与荒料表面贴合,对荒料的四个面进行加固。通过四周的包裹加固,可以基本防止荒料在锯切过程中缺边掉角,但对于内部裂隙较多的荒料加固效果很小,在锯切过程中由于锯片强烈的来回震动,原本松散开裂的内部石块会掉落,从而导致卡锯甚至垮塌现象,严重影响正常生产。

据了解,国外还有一种叫做真空浸渍的加固荒料工艺。该工艺将待加固荒料整体浸泡在装满胶水的容器中,然后将容器和荒料一起置于真空罐中,进行抽真空操作,使胶水充分渗透荒料内部,然后加热固化,从而实现从内到外的加固效果。然而,该工艺需要大型专用设备的辅助,效率较低,对胶水要求高且浪费较大,成本难以控制,只有少数荒料适用,因此尚未得到广泛推广。现在,我们将介绍一种新的技术。

  1. 高压灌注

高压灌注是一种工艺,通过将特制的胶水注入经过加压的荒料内部并使其固化,从而实现对荒料的加固。该工艺通过密封荒料的裂缝并选择适当的注胶点,利用高压设备施加高达30kg的压力,确保整个灌注过程可控,填补裂缝的效果好,从而保证荒料能够加固,并顺利进行锯切。

高压灌注的主要设备包括高压灌注机和空气压缩机,主要材料包括注胶嘴、裂缝密封胶、荒料灌注胶和清洗剂。

  1. 高压灌注工艺流程

2.1 荒料预处理

荒料表面通常附着有泥污,特别是在绳锯切割时留下的淤浆会堵塞裂缝和凹槽。这些杂质会影响后续胶水在裂缝中的流动,因此需要进行清洗。使用高压水枪对上述部位进行彻底冲洗,使裂缝充分暴露以便后续操作。冲洗结束后,将荒料放置在避雨条件下自然晾干,直到肉眼观察不再有可见水分。

2.2 裂缝密封

荒料晾干后,操作人员观察和分析该颗荒料的裂缝,并将没有裂缝的荒料面作为底部放置在枕木上以便操作。然后在其他五个面上用记号笔预留注胶嘴的位置标记。注胶嘴位置的预留应遵循以下原则:

2.2.1 同一条裂缝注胶嘴的安装间距应为20-1000像素之间; 2.2.2 裂缝分叉处应安装注胶嘴。

2.3 注胶准备

注胶嘴位置预留后,取适量的密封胶A和B组分按1:1的质量比调配均匀,用刮刀将密封胶刮入裂缝中注胶嘴外部,然后在裂缝上刮上3-100像素宽度的密封胶层,确保裂缝被完全密封。如下图所示

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最后使用密封胶将注胶嘴安装在预留位置。如下图所示

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2.4 高压灌注

裂缝表面密封和注胶嘴安装完毕后,将荒料置于室温条件下静置24小时。待胶固化后,即可进行高压灌注。首先检测气密性,将同一条裂缝的注胶嘴用塑料塞塞住,留下一个接压缩空气的接口,启动空压机对裂缝进行充压至0.3MPa,观察裂缝是否有气泄漏情况。如果没有气泄漏,则可以进行灌胶操作。如果有气泄漏,则需要修补漏气点,并重新等待密封胶充分固化。因此,裂缝密封需要严格细致操作,以避免影响后续工艺并降低效率。

连接高压灌胶机的出胶接头到注胶嘴上,并紧固好,将同一条裂缝上的高位注胶嘴打开放空,在灌胶机上方的混胶容器中将灌注胶按比例搅拌均匀,启动空压机,打开气阀进行高压灌注,待高位注胶嘴处出现胶水外溢时,关闭气阀停止灌胶,将高压灌胶机的出胶接头从注胶嘴处拆除,并快速用塑料塞将其与放空处塞住,以确保裂缝充分灌胶。至此,该条裂缝已经完成充分灌胶,只需静置充分固化。对于其他裂缝,重复上述操作即可。

2.5 操作时需注意的事项:

2.5.1 在打开气阀时,要注意压力表的进气压力,一般操作压力不应超过0.3MPa; 2.5.2 在混胶容器中,每次调配1-2kg的胶水即可,不要过多配置以免造成浪费。在室温25℃下,可操作时间为1小时。另外,如果配胶过多,操作时间不及时可能会导致胶爆聚现象,进而造成灌胶机管路堵塞等异常情况; 2.5.3 灌注完成后,应及时将适量的清洗剂倒入混胶容器中,打开气阀,并将出胶接头放入混胶容器中,使清洗剂循环清洗设备及管路,避免残留的胶水固化在管路中导致设备故障。

2.6 高压灌注胶具有以下特点:

2.6.1 低粘度:混合粘度仅为120mpa·s,高压情况下胶水能渗透进荒料内部的微小裂缝中; 2.6.2 低温固化:在冬季气温仅为5℃的条件下,也能良好固化; 2.6.3 潮湿固化:荒料内部通常含有较高的水分,普通胶水进入后容易失效,无法有效增强加固效果。灌注胶的分子结构中含有大量疏水结构,可以充分浸润并完全固化荒料内部的潮湿面,使破损的荒料内部能够牢固粘接; 2.6.4 强度高:经测试,柯盛石材采用高压灌注胶进行潮湿石材粘接,其拉伸剪切强度大于15MPa,高于相应的国家标准。

3 结语

高压灌注加固适用于解决由一般通透型裂缝引起的荒料破损问题,具有机器自动化和恒压灌注的特点。该工艺的劳动强度低、成本低,能够实现高效率和高效益。该工艺已经通过湖南省科技厅组织的技术鉴定,达到了国际领先水平。

目前,该技术已经面向全球市场推广,在国内的水头、云浮、上海、北京等石材市场以及国外的土耳其、埃及、印度等国家得到了广泛应用,并获得了一致好评。目前,高压灌注荒料已超过500颗,成材率超过95%,涉及多个品种,如白玉兰、金蝴蝶、奥特曼等。对于石材行业而言,这项技术具有普遍的实用意义。

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来源:365中国石材网

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