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天然飾面石材是從礦山開采成荒料,在石材加工廠鋸切成毛板,再經(jīng)磨削、拋光、切割而成的。石材荒料30%左右的結(jié)構(gòu)疏松多孔、裂縫分布寬而深,在荒料運(yùn)輸途中,特別是鋸切成毛板的過程中易碎裂成廢石,造成天然資源的巨大浪費(fèi),給石材企業(yè)造成重大經(jīng)濟(jì)損失。

業(yè)內(nèi)人士對如何加固荒料,保證鋸切成材率探索并實踐了不少辦法。目前市場上較常規(guī)的方式有兩種:手工灌注與外部包裹。針對存在明顯孔洞、較大裂縫的荒料,廠家大多采用注射器或者黃油槍等簡易設(shè)備,將膠水注人其中,使其固化后起到一定的粘接增強(qiáng)作用。工藝操作雖然簡單,但存在效率低下、膠水容易滲出浪費(fèi)的缺點(diǎn),更重要的是膠水對裂縫的滲透深度有限,對荒料內(nèi)部加固效果差強(qiáng)人意。

還有一種是目前市場主流的加固方式—外部包裹。采用玻璃纖維增強(qiáng)材料與高分子膠戮劑材料環(huán)氧樹脂類或不飽和聚醋樹脂類貼合,對荒料順切四

個面的外部進(jìn)行加固。通過四周的包裹增強(qiáng),可基本防止荒料在鋸切過程中缺邊掉角,但對于荒料內(nèi)部,特別是內(nèi)部裂隙發(fā)達(dá)的荒料增強(qiáng)效果甚微,在鋸切過程中由于鋸片強(qiáng)烈的來回震動,會造成原本松散開裂的內(nèi)部石塊掉落,從而造成卡鋸甚至垮塌現(xiàn)象,嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。

據(jù)了解,國外還有真空浸漬加固荒料的工藝。該工藝將待加固荒料整體浸泡在裝滿膠水的缸體內(nèi),同時將缸體連帶荒料置人真空罐中,進(jìn)行抽真空操作讓膠水充分滲透進(jìn)入荒料內(nèi)部,再將荒料進(jìn)行加熱后固化,從而對荒料由內(nèi)到外起到良好的加固效果。但該工藝操作需大型專用設(shè)備輔助,效率較低,對膠水要求較高且浪費(fèi)較大,成本難以控制,僅有少數(shù)品種的荒料適用,因此未得到普遍推廣。現(xiàn)在將一種新的技術(shù)介紹給大家。

1.高壓灌注

顧名思義,高壓灌注是將特制膠水采用增壓設(shè)備注人荒料內(nèi)部,待其固化后起到加固荒料的一種工藝。該工藝通過對荒料裂隙進(jìn)行密封,選擇合適膠水注人點(diǎn),采用最高達(dá)30kg壓力的專用設(shè)備,保證整個灌注過程可控,裂隙填補(bǔ)率高,從而保證荒料能夠加固實現(xiàn)順利鋸切。

高壓灌注主要設(shè)備有高壓灌注機(jī)、空氣壓縮機(jī)。主要材料有注膠嘴、裂縫密封膠、荒料灌注膠、清洗劑。

2.高壓灌注工藝流程

2.1荒料預(yù)處理

荒料表面大多粘附有泥污,特別是繩鋸切割時留下的淤漿會填塞在裂縫及凹槽處,這些雜物會影響后續(xù)膠水在裂縫中的流動,因此需要進(jìn)行清洗。采用高壓水槍對上述部位進(jìn)行徹底沖洗,使得裂縫充分暴露以便后續(xù)操作。沖洗結(jié)束后,將荒料置于避雨條件下自然晾干肉眼觀察無可見水即可。

2.2裂縫密封

荒料晾干后,操作人員對該顆荒料的裂縫進(jìn)行觀察分析,利用翻石器將沒有裂縫的荒料面作為底部放置在枕木上以便操作。并用記號筆在其它五個面預(yù)留注膠嘴位置標(biāo)記。注膠嘴位置的預(yù)留應(yīng)遵從

如下原則:

2.2.1同一條裂縫注膠嘴安裝間距以20一1000px為宜;

2.2.2裂縫分叉處應(yīng)安裝注膠嘴。

2.3注膠準(zhǔn)備

注膠嘴位置預(yù)留后,取適量密封膠AB組分按1:1質(zhì)量比調(diào)試均勻,用刮刀將密封膠刮人注膠嘴外的裂縫之中,然后再沿裂縫3一100px寬度區(qū)域再厚刮一

層密封膠,保證裂縫密封徹底。如下圖所示

最后用密封膠將注膠嘴安裝在預(yù)留位置。如下圖所示

2.4高壓灌注

裂縫表面密封以及注膠嘴安裝完畢后,于室溫條件下靜置24h。待膠戮劑充分固化后即可進(jìn)人高壓灌注步驟。先檢測氣密性,將同一條裂縫的注膠嘴用配套的塑料塞塞住,任意留下一個接壓縮空氣接口,啟動空壓機(jī)對裂縫進(jìn)行充壓至0.3MPa,觀察裂縫漏氣情況,若無漏氣則可進(jìn)行灌膠操作。若漏氣則需采用對漏氣點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)漏,并重新等待密封膠充分固化。因此,裂縫密封需要嚴(yán)格、細(xì)致操作,以免影響后續(xù)工藝,降低效率。

連接高壓灌膠機(jī)的出膠接頭到注膠嘴上,并擰緊固定好,將同一條裂縫上的高位注膠嘴塞打開放空,在灌膠機(jī)上方的混膠容器中將灌注膠按比例攪拌均勻,啟動空壓機(jī),打開氣閥進(jìn)行高壓灌注進(jìn)膠,待放空的高位注膠嘴處出現(xiàn)膠水外冒時,關(guān)閉氣閥停止進(jìn)膠,從注膠嘴處卸除高壓灌膠機(jī)的出膠接頭,并快速用塑料塞將其與放空處塞住密封好。至此,該條裂縫已充分進(jìn)膠,只需靜置充分固化。其它裂縫重復(fù)上述操作即可。進(jìn)膠過程。(如下圖所示)

2.5操作,需要注意的事項:

2.5.1打開氣閥時,要注意壓力表的進(jìn)氣壓力,一般操作壓力不宜超過0.3MPa;

2.5.2在混膠容器中調(diào)膠一次調(diào)膠以1—2kg為宜,不可配置過多造成浪費(fèi)。室溫25℃可操作時間為1H,此外,若配膠過多操作不及可能會造成膠爆聚現(xiàn)象,從而導(dǎo)致灌膠機(jī)管路堵塞等異常情況;

2.5.3灌注完畢后,應(yīng)及時將適量清洗劑倒人混膠容器中,開啟氣閥,同時將出膠接頭放人混膠容器中,使清洗劑循環(huán)對設(shè)備及管路進(jìn)行清洗,避免殘留的膠水固化管路中而造成設(shè)備故障。

2.6高壓灌注膠具有如下特點(diǎn):

2.6.1低粘度:混合粘度僅120mpa·s,高壓情況下膠水能滲透進(jìn)人荒料內(nèi)部細(xì)微裂縫中;

2.6.2低溫固化:在冬季氣溫僅5℃條件下也能很好地

固化;

2.6.3潮濕固化:荒料內(nèi)部一般含水高,普通膠水進(jìn)人后易失效,并不能起到很好的增強(qiáng)加固的效果。灌注膠分子結(jié)構(gòu)中含有大量疏水結(jié)構(gòu),可以在荒料內(nèi)部的潮濕面充分浸潤并完全固化,使破損的荒料內(nèi)部能夠粘接牢固;

2.6.4強(qiáng)度高:經(jīng)過測試,柯盛石材荒料高壓灌注膠應(yīng)用于潮濕石材——石材粘接,拉伸剪切強(qiáng)度大于15MPa,高于相應(yīng)國家標(biāo)準(zhǔn)。

3結(jié)語

高壓灌注加固適用于解決一般通透型裂縫造成的荒料破損問題,具有機(jī)器自動化、實現(xiàn)恒壓灌注的特點(diǎn),該工藝勞動強(qiáng)度低、成本低,能夠?qū)崿F(xiàn)高效率和高效益。該工藝已經(jīng)通過了湖南省科技廳組織的技術(shù)鑒定,達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

目前,該技術(shù)已經(jīng)面向全球市場推廣,國內(nèi)的水頭、云浮、上海、北京石材市場以及國外的土耳其、埃及、印度等國家使用,取得了一致好評。目前高壓灌注荒料超500顆,成材率超95%,涉及多個品種,如白玉蘭、金蝴蝶、奧特曼等。對于石材行業(yè)具有普遍的實用意義。