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合成崗石（人造大理石）在生產(chǎn)中較多使用的是方解石類的鈣質(zhì)礦物，石英崗石（人造石英石）是用硅質(zhì)的礦物，兩者均是用真空、振動和壓縮三種機械作用力及粘結(jié)劑的化學(xué)縮聚力合成為建筑裝飾產(chǎn)品。隨其晶體礦物的選擇、石料粒徑的級配、顏料的搭配、布料方式、二次染色和成型方式的變化，可使其合成產(chǎn)品的花色及品質(zhì)產(chǎn)生多樣的變化。目前，業(yè)內(nèi)對崗石的說法是“有市場而欠利潤”，石英崗石是“有硬度而欠密度”。針對這種情況，本文提出了疊壘與振動是合成崗石生產(chǎn)基本方法的論點，具體對用料向大粒徑晶體礦物、玻化微珠和納米材料三方面擴展，對分層振動與電磁振動的成型機理和制備合成洞石及配制紋理等方案進(jìn)行論述。

目前，我國大多生產(chǎn)合成崗石的人造石企業(yè)，在生產(chǎn)工藝上對于玉石、名貴的花崗石、花紋秀美的大理石、色澤漂亮的河卵石等晶體礦物，仍用現(xiàn)行的大花類產(chǎn)品的崗石成型工藝，在其石料粒徑的局限下只能產(chǎn)生彩色混凝土類的效果。玻化微珠與納米材料已經(jīng)廣泛地使用在建筑及其他領(lǐng)域，將其應(yīng)用于崗石生產(chǎn)對其向墻面裝飾方面擴展可能是有價值的嘗試。大粒徑晶體礦物與玻化微珠輕質(zhì)墻面板兩種產(chǎn)品的成型均有無需也不能硬壓的技術(shù)要求，可否用真空與振動兩種作用力及抽制真空與釋放真空分別的作用力進(jìn)行其成型的問題需要研究。疊壘是源于古代的石頭聚集的方法，對其進(jìn)行深層次的認(rèn)識及理解，再與現(xiàn)行的振動致密的工藝過程抽象的比較，不難發(fā)現(xiàn)其合異而同且有相同的致密道理。現(xiàn)行合成崗石的花紋配置局限于在雙臥軸攪拌機內(nèi)拌合配色的工藝方法，不論其是噴漿后拌合，還是將兩種色彩料體統(tǒng)一拌合，雖有其一定的雙色效果，但其配色始終擴展不到極其有利的布料環(huán)節(jié)也是需要進(jìn)一步研究的問題。

一、大粒徑晶體礦物的壘疊合成

現(xiàn)行的雙臥軸攪拌機與其垂直式布料斗的崗石成型機結(jié)構(gòu)，僅適宜將石料的最大粒徑選擇在12cm，其用量也只能限制在40%左右，因此要構(gòu)成石塊密切疊壘的圖案是不可能的。對于具有透閃性與隱晶性及自然紋理的晶體礦物，只有在其具有較大粒徑及塊度，并在其相互間組合較緊密或藝術(shù)性配合時才具有較高的觀賞性及市場價值。其紋理同樣在其具有一定塊度及形體時才能有所顯示出，若硬性地將其破碎成小塊實際上是一種人為的破壞。

分層振動與逐層疊壘的工藝方法，是將整體攪拌與強力壓制兩個成型的工藝環(huán)節(jié)取消，僅用真空抽制與下部振動及若干層次的循環(huán)完成其荒料的成型。其工藝特點是：基料的選擇以具有透明性或好看為選擇的依據(jù)，其塊度一般為20cm以上，并用手工器具進(jìn)行其粗略的整形，其間可對其部分料體進(jìn)行藝術(shù)性的雕刻及造型；配料是基料之間的填充及粘結(jié)料，可用10%左右的不飽和樹脂與石料及石粉混合為黏稠狀，并在玉石等高檔石料的填充時，尚可用人造玉石的配方將其配成糊狀體，使其填充的縫隙具有同樣的透明性；作為基料的晶體礦物的疊壘，須按形式美的規(guī)律，經(jīng)概括、整形、取舍而進(jìn)行層堆手法的組裝，其間要均衡變化，虛實相生、錯落有序和整體聯(lián)系；逐層的真空抽制與下部振動要掌握好時間與兩者的配合關(guān)系，尤其要利用釋放真空時產(chǎn)生突發(fā)性的沖擊力而產(chǎn)生的致密作用。色彩艷麗的鵝卵石是很好的基料，它經(jīng)河流的移動、沖刷和磨洗有著“古”的風(fēng)格，再與同樣是小顆粒滾圓體的河沙（黃河沙）配合，利用分層振動成型工藝可以產(chǎn)生古樸的效果。

二、石英崗石振動成型的進(jìn)一步探討

石英石礦物（SiO2）常發(fā)育成單晶并形成晶簇，含有細(xì)小分散的氣態(tài)或液態(tài)物質(zhì)呈乳白色，晶面為玻璃光澤，斷口為油脂光澤，無解理，硬度7，相對密度2.65。在其用擠壓方式為主的破碎成為小顆粒后，因其具有明顯的棱角而產(chǎn)生了較大的摩擦系數(shù)。這種無解理且有較大摩擦系數(shù)的石粒及石粉構(gòu)成的混合料，使其致密的要點是克服摩擦系數(shù)而微觀上形成密切的疊壘。現(xiàn)行的薄板成型機的結(jié)構(gòu)特點是：槽形的壓具（頭）垂直穿插于真空罩內(nèi)的結(jié)構(gòu)必然要承受真空的負(fù)壓而產(chǎn)生約500KN的壓縮力；真空罩與壓頭的垂直滑動形式即使在5+5的振動器分組中也不易使壓頭扭擺振動；振動中仍然采用較大的氣缸壓制力或是液壓油缸進(jìn)行壓制，形成激振力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于氣缸壓力與真空拉力及傳動系統(tǒng)自重三者之和的嚴(yán)重問題。

從振動學(xué)的理論可知，激振力與偏心塊轉(zhuǎn)速的平方成正比，其振幅是與壓頭及傳動系統(tǒng)的自重與施加的壓力之和成反比。由此可以看出重壓與油缸壓制方式是概念性的錯誤。缺乏振幅與擺動，再在頻繁不易提高的條件下，要使其石英質(zhì)成型薄板達(dá)到2.5g/cm3的密實度是不可能的。為勉強用這種可靠性與性能還有待于改進(jìn)的壓板機進(jìn)行石英石的生產(chǎn)，必須多加2個百分點以上樹脂用量的成型工藝往往形成料體成團(tuán)的問題，單軸的布料器很難將這些樹脂混合的團(tuán)狀顆粒細(xì)碎，因此只能使用篩網(wǎng)及手工進(jìn)行其細(xì)碎處理。事實上，荒料成型也大都存在激振頻率不夠的問題，4200r/min的最高轉(zhuǎn)速所產(chǎn)生的震感是非常強烈的。好在荒料成型可以采用加大往復(fù)波動的揉壓過程與多加鈣粉使其料體具有流動性的辦法有所彌補。

循環(huán)揉壓的振動方式是電磁振動的特點。采用六組特殊結(jié)構(gòu)的電磁鐵與配合其振動及提升的壓縮彈簧與壓具（板）組成的振動系統(tǒng)，在其0-f0的頻率調(diào)節(jié)與其六節(jié)拍的脈波電流循環(huán)的控制中，可使壓具快速地產(chǎn)生6×f0（50Hz）的頻率疊加，并在其高頻振動中同時進(jìn)行快速地擺動，因此是快速揉壓且不硬壓的振動成型方式
三、紋理型崗石產(chǎn)品的配制方法

現(xiàn)時的雙色紋理產(chǎn)品及配制工藝，是用兩臺雙臥軸攪拌機與專用傳輸帶的附加設(shè)備，在分別攪拌80網(wǎng)目左右的石料及兩種顏料配色后，再用傳輸帶一并送進(jìn)大機內(nèi)進(jìn)行粗略拌合而成有所交融的雙色圖案。這種紋理配制工藝只有在樹脂用量很大而使混合料成為黏狀體后，才能在黏連粘隨的相揉中形成細(xì)長或幻彩形的花紋。如果采用常規(guī)的樹脂用量，其花色只能是相互堆積的以團(tuán)塊為主的花色效果。

夢幻莎安娜產(chǎn)品是在攪拌完成后，在翻動的料體上面噴涂白色色漿而同樣以拌合方式產(chǎn)生近似的紋理，其效果也與樹脂用量有極大的關(guān)系。近期出現(xiàn)的低樹脂用量的莎安娜產(chǎn)品，在其采用增大全速攪拌時間而產(chǎn)生攪拌致熱，并加大粗粉用量與加大波動周期等工藝改進(jìn)后，其6%左右的樹脂用量也大致可以保證產(chǎn)品的物理性指標(biāo)，但其花紋則往往是團(tuán)團(tuán)點點的缺乏細(xì)微的視覺效果。可見，在大機的雙臥軸攪拌機內(nèi)用拌合方式配制花紋的工藝方法可以說是利弊相當(dāng)。雙色產(chǎn)品并不一定是用等量的雙色料體，因為大機的攪拌機在其料體重量不少于65%時也同樣可以進(jìn)行攪拌，所以配置1~2臺小容量的雙臥軸攪拌機進(jìn)行相異色彩的料體混合，最后在大機內(nèi)拌合，從而以較低的設(shè)備費用同樣可以配制雙色或三色的產(chǎn)品。天然大理石的線狀或網(wǎng)狀紋理是其原始生成及變質(zhì)過程的層次及疊壘的痕跡，用雙色拌合工藝是很難產(chǎn)生這種細(xì)微效果的。

轉(zhuǎn)向布料的紋理配制工藝是將花紋制作設(shè)定在攪拌全部完成后向模箱逐層裝料（下料）的階段內(nèi)，該技術(shù)須將攪拌機移位并在布料室內(nèi)懸吊水平傳輸帶進(jìn)行“大轉(zhuǎn)向”，或在布料斗內(nèi)裝設(shè)輥壓、傾斜和噴涂器具進(jìn)行“小轉(zhuǎn)向”的花紋配置。目前僅有廣東的某公司是用大轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向布料工藝進(jìn)行紋理配制，利用其水平傳輸帶上面設(shè)置的多組噴射及噴涂器具動態(tài)地進(jìn)行五種以上花色的紋理配制，其產(chǎn)品全部銷往國外。這種配色工藝是在其數(shù)分鐘時間的布料時間內(nèi)，隨同料體的傳輸及下落，同步地進(jìn)行霧狀或點狀的顏料噴涂、團(tuán)狀或粒狀料體僅在其表面沾附了顏料并在模箱中逐層進(jìn)行疊壘，以團(tuán)塊成網(wǎng)與錐體成環(huán)的配制紋理概念無疑可形成非同一般的花紋效果。對疊壘中的料體同步進(jìn)行噴涂染色，是模擬了巖石的生成過程，用此疊壘的手法對高檔次紋理配制同樣有借鑒意義。

四、用玻化微珠制備合成洞石

玻化微珠是用晶體礦物（珍珠巖），經(jīng)1180~1350℃高溫膨脹，利用其6%左右的結(jié)晶水氣化制成外殼玻化，閉孔成球的中空球體。其主要成份是SiO2與AL2O3，容重為50-150kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.028-0.048W/m·k。現(xiàn)時在建筑墻面裝飾領(lǐng)域使用玻化微珠砂漿已成為時尚，以其輕質(zhì)、保溫、保濕及和易性好的優(yōu)點可產(chǎn)生窯洞式的居室環(huán)境效果。

現(xiàn)行的崗石用于墻面裝飾確實存在重量較大與保溫性較差的問題。如果將這種晶體礦砂制成的微珠摻和于崗石的混合料中，以其微珠特點可使其新型崗石的重量大幅度降低，并在其自身具有的絕熱性能及填充中，很可能對解決崗石不適宜墻面裝飾的問題會有一定的積極效應(yīng)。玻化微珠存在不能用強力攪拌與成型中不能硬性壓制的問題，現(xiàn)行的成型工藝須對應(yīng)進(jìn)行以下的變革：攪拌工序中應(yīng)先對石粒、鈣粉和粘結(jié)劑進(jìn)行均勻的混合，其后再摻入體積比較大的微珠料慢速進(jìn)行較均勻的混合，以此避免玻化微珠的破碎；可用荒料成型辦法在模箱中進(jìn)行振動成型，但其不能硬壓的要求只能采用上述的分層振動工藝，或者是用間接且輕微的壓制力進(jìn)行成組的薄板成型；粘結(jié)劑的使用隨其產(chǎn)品的檔次變化，可以分別使用有機與無機類粘結(jié)劑而制作相應(yīng)的產(chǎn)品；鋸切及研磨后的光板，要盡可能采用納米樹脂液對其表面的微孔進(jìn)行封閉，使其具有抗菌、抗老化與自清潔等綠色環(huán)保的性能。在其逐層布料與分層振動中，可以利用極好的噴涂顏料時機進(jìn)行層次紋理的配制，甚至于仿真天然洞石的層狀紋理。采用較大粒徑的玻化微珠球狀材料，為制備新型的合成洞石產(chǎn)品提供了基本的條件，其球體的切面是自然的孔洞，也可以說，只要配加一定量專門加工的玻化微珠，其合成產(chǎn)品必定是洞石產(chǎn)品。其逐層的布料及隨后的噴灑顏料，正好也是一種軟狀料體的疊壘形式，由此也易于解決層次紋理較難配制的工藝難題。

五、綜述

疊壘，尤其是奇石疊壘是一種看似簡單，但其是有文化內(nèi)涵的石頭組合的工藝方法。對于大粒徑的石頭可用手工或?qū)Ｓ闷骶咴诰o密排布中實現(xiàn)其疊壘，而對細(xì)顆粒石料，振動則是促使其滑動而緊密疊壘的重要方法。石英石顆粒由其硬度與無解理特性使其具有明的棱角，對其成型既要有粗、細(xì)石料及石粉的級配，又要有頻率較高的振動力才能有效進(jìn)行其微觀的密實疊壘。如果進(jìn)一步將壓具的鋼板制成矩陣排列的組合體并分別與振動器聯(lián)接，以其縮小壓制面積并形成排移式的電磁振動過程，對薄板成型的致密可能是最有效的。實現(xiàn)密切疊壘采用的分層振動方法，為石料的選擇提供了極大的空間，只要是好看的石頭，不論其是高檔的玉石，還是花崗石、大理石，以至于是自然形成的河卵石，均可在其疊壘及合成中變廢為寶。墻面裝飾領(lǐng)域是崗石已經(jīng)延伸但缺乏優(yōu)勢，玻化微珠的應(yīng)用將使其重量大與保溫性差的重大缺陷得以克服，尤其是將其制作成具有紋理的合成洞石產(chǎn)品，必定使崗石的市場份額發(fā)生較大改觀。

崗石的生產(chǎn)原料向大粒徑晶體礦物、極其細(xì)微的納米材料和輕質(zhì)的玻化微珠三個方面的擴展，不僅涉及到現(xiàn)行成型設(shè)備的改造問題，也涉及到包括攪拌與振動在內(nèi)的工藝的改進(jìn)，尤其是具有新穎性的分層振動成型與電磁振動成型兩項發(fā)明專利技術(shù)，均取消了繁瑣且笨重的壓制器具，因此其簡易的設(shè)備結(jié)構(gòu)與逐點逐片振動成型的工藝可能產(chǎn)生較大的變革。玻化微珠與納米材料是促使合成崗石向墻面裝飾領(lǐng)域擴展而必須采用的材料，預(yù)計其在建筑節(jié)能環(huán)保的大形勢下，以其輕質(zhì)與綠色的優(yōu)點及合成洞石的視覺效果可以占有較大的市場份額。數(shù)百種晶體礦物為合成崗石的生產(chǎn)提供了無窮無盡的原料，只要在其成型中掌握好疊壘的技巧、致密的振動方法、仿天然石紋理的配制工藝和新材料及新設(shè)備的應(yīng)用，合成崗石的前景將是無限的。