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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,再經磨削、拋光、切割而成的。石材荒料30%左右的結構疏松多孔、裂縫分布寬而深,在荒料運輸途中,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,給石材企業造成重大經濟損失。

業內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備,將膠水注人其中,使其固化后起到一定的粘接增強作用。工藝操作雖然簡單,但存在效率低下、膠水容易滲出浪費的缺點,更重要的是膠水對裂縫的滲透深度有限,對荒料內部加固效果差強人意。

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

個面的外部進行加固。通過四周的包裹增強,可基本防止荒料在鋸切過程中缺邊掉角,但對于荒料內部,特別是內部裂隙發達的荒料增強效果甚微,在鋸切過程中由于鋸片強烈的來回震動,會造成原本松散開裂的內部石塊掉落,從而造成卡鋸甚至垮塌現象,嚴重影響正常生產。

據了解,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,同時將缸體連帶荒料置人真空罐中,進行抽真空操作讓膠水充分滲透進入荒料內部,再將荒料進行加熱后固化,從而對荒料由內到外起到良好的加固效果。但該工藝操作需大型專用設備輔助,效率較低,對膠水要求較高且浪費較大,成本難以控制,僅有少數品種的荒料適用,因此未得到普遍推廣。現在將一種新的技術介紹給大家。

1.高壓灌注

顧名思義,高壓灌注是將特制膠水采用增壓設備注人荒料內部,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行密封,選擇合適膠水注人點,采用最高達30kg壓力的專用設備,保證整個灌注過程可控,裂隙填補率高,從而保證荒料能夠加固實現順利鋸切。

高壓灌注主要設備有高壓灌注機、空氣壓縮機。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膠水在裂縫中的流動,因此需要進行清洗。采用高壓水槍對上述部位進行徹底沖洗,使得裂縫充分暴露以便后續操作。沖洗結束后,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留注膠嘴位置標記。注膠嘴位置的預留應遵從

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裂縫分叉處應安裝注膠嘴。

2.3注膠準備

注膠嘴位置預留后,取適量密封膠AB組分按1:1質量比調試均勻,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,啟動空壓機對裂縫進行充壓至0.3MPa,觀察裂縫漏氣情況,若無漏氣則可進行灌膠操作。若漏氣則需采用對漏氣點進行補漏,并重新等待密封膠充分固化。因此,裂縫密封需要嚴格、細致操作,以免影響后續工藝,降低效率。

連接高壓灌膠機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,在灌膠機上方的混膠容器中將灌注膠按比例攪拌均勻,啟動空壓機,打開氣閥進行高壓灌注進膠,待放空的高位注膠嘴處出現膠水外冒時,關閉氣閥停止進膠,從注膠嘴處卸除高壓灌膠機的出膠接頭,并快速用塑料塞將其與放空處塞住密封好。至此,該條裂縫已充分進膠,只需靜置充分固化。其它裂縫重復上述操作即可。進膠過程。(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在混膠容器中調膠一次調膠以1—2kg為宜,不可配置過多造成浪費。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象,從而導致灌膠機管路堵塞等異常情況;

2.5.3灌注完畢后,應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,使清洗劑循環對設備及管路進行清洗,避免殘留的膠水固化管路中而造成設備故障。

2.6高壓灌注膠具有如下特點:

2.6.1低粘度:混合粘度僅120mpa·s,高壓情況下膠水能滲透進人荒料內部細微裂縫中;

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

2.6.4強度高:經過測試,柯盛石材荒料高壓灌注膠應用于潮濕石材——石材粘接,拉伸剪切強度大于15MPa,高于相應國家標準。

3結語

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,具有機器自動化、實現恒壓灌注的特點,該工藝勞動強度低、成本低,能夠實現高效率和高效益。該工藝已經通過了湖南省科技廳組織的技術鑒定,達到了國際領先水平。

目前,該技術已經面向全球市場推廣,國內的水頭、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。對于石材行業具有普遍的實用意義。