一种人造无机大花白石及其制备方法与流程

本发明涉及建筑装饰材料，尤其涉及一种人造无机大花白石及其制备方法。

背景技术：

1、大花白石，作为一种高档装饰石材，源自意大利的经典白石品种，以其独特的美学特性备受设计师青睐。其基底通常为纯白色，间或带有细腻的浅灰色网纹，这种淡雅的灰纹理赋予石材以自然的流动感和丰富的视觉层次，展现出既低调又不失高雅的艺术气息。大花白石板材市场近年来发展迅速，不仅在中国，全球范围内也受到了投资者和消费者的密切关注。

2、无机人造石相比传统人造石和部分天然石材，在多方面展现出显著优势：环保安全、耐用性强、稳定性好以及可定制化等。无机人造石广泛应用于厨房台面、卫生间台面、地面、墙面装饰以及室外景观设计等多个领域，是现代建筑装饰中追求环保、耐用与美观的理想选择。随着技术的不断进步和市场对环保材料需求的增长，无机人造石正逐渐成为石材行业的一个重要发展趋势。

3、目前，关于大花白石主要以大花白天然石材或经烧结制成仿大花白瓷砖两种形式应用。然而，随着大花白天然石材的不断开采，天然石材渐进枯竭，且天然石材的开采过程中，原材料的损耗较大，效率较低且对环境污染较大，加之现今绿色环保的要求使得天然石材成本水涨船高。仿大花白瓷砖需进行烧结，在烧结过程中的高污染、高排放以及高能耗与现今建设资源节约型和生态友好型社会的理念相违背，同时高温烧制，循环水冷却，废气和固废的排放等均增加了瓷砖的成本。

4、在无机人造石领域，尚未有针对大花白石的制备方法。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种人造无机大花白石及其制备方法，其解决了现有大花白石生产成本高、环境污染大，尚缺少环保型制备方法的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

5、第一方面，本发明实施例提供一种人造无机大花白石，由包括按重量份计的如下组分的混合料制备得到：水泥18-23份、石英砂55-63份、墨黑矿粒1-5份、白色镜玻1-5份、无机掺合料5-10份、无机颜料0.8-1.5份、减水剂0.6-1.2份、增韧剂3-6份和水1-3份。

6、其中，墨黑矿粒为颜色是墨黑色的矿石粒，对于具体矿石种类没有限制；白色镜玻为白色、透明或半透明的玻璃颗粒。

7、作为本发明的一个较佳实施例，所述的人造无机大花白石，所述增韧剂的固含量为40％-50％，其余组分为水；在所述混合料中，无机掺合料与增韧剂的重量比为1-1.5:1。

8、作为本发明的一个较佳实施例，所述的人造无机大花白石，水泥为白色硅酸盐水泥；减水剂为聚羧酸减水剂；无机掺合料包括钙粉与白硅灰和/或偏高岭土中的组合；无机掺合料粒度为320-350目。

9、作为本发明的一个较佳实施例，所述的人造无机大花白石，无机颜料包括符合预设重量比例的钛白粉、铁黄、铁红和铁黑，所述预设重量比例等于大花白石中对应四种颜料的颜色所占的面积比；无机掺合料为按重量比为1:3混合的钙粉和白硅灰，或者为按重量比为1:3混合的钙粉与偏高岭土，或者为按重量比为1:3:3混合的钙粉、白硅灰和偏高岭土。

10、其中，四种颜料的颜色所占的面积比通过表面判断得到，具体涉及面积计算的方法参照现有技术。

11、作为本发明的一个较佳实施例，所述的人造无机大花白石，增韧剂为丁苯乳液；所述混合料中包括增韧剂中的水分在内的总水量占所述混合料的总重量比例为1.5％-5％。

12、作为本发明的一个较佳实施例，所述的人造无机大花白石，石英砂的粒度区间包括4-6目、6-8目、8-16目、16-26目、26-40目和40-70目，且对应粒度的石英砂重量比为5-10:6-15:10-15:5-15:6-15:8-13；墨黑矿粒的粒度区间包括16-26目和26-40目，且两种粒度的墨黑矿粒重量比为4:1；白色镜玻的粒度区间包括8-16目和16-30目，且两种粒度的白色镜玻重量比为1:1。

13、其中，涉及粒度区间的端点值重合时，上限值均不包含在本区间内。

14、第二方面，本发明实施例提供一种制备第一方面所述的人造无机大花白石的制备方法，包括以下步骤：

15、s1、分别制备含有不同无机颜料的预混料：按照无机颜料的颜色数量n，将石英砂、无机掺合料、水泥、减水剂、水、增韧剂分别分成n份，n≥3；每次取一种颜色的无机颜料与一份石英砂搅拌混匀，再加入一份无机掺合料和一份水泥，搅拌混匀，然后加入一份减水剂与一份水的混合溶液，搅拌后加入一份增韧剂，搅拌均匀，制备得到含该颜色无机颜料的预混料；按照上述方式制得n种分别含不同颜色无机颜料的预混料；

16、s2、过筛制备混合料：取s1中任意一种或两种无机颜料的预混料预过筛，再依次加入其余几种无机颜料的预混料、墨黑矿粒和白色镜玻混合后二次过筛，制备得到混合料；

17、s3、压制：将混合料在真空条件下入模压制成型，制备得到毛板；

18、s4、养护：将毛板依次经过带模养护和脱模养护，完成无机大花白石的制备。

19、作为本发明的一个较佳实施例，所述的人造无机大花白石的制备方法，s2中，过筛方式为振动过筛，筛孔孔径为9-10mm，预过筛和二次过筛累计在8min以内完成。

20、其中，每份预混料之间，对应的颜料的用量比例由大花白石中对应颜料的颜色所占的面积比决定。除了颜料以外的其他每种材料在预混料之间的用量比例也与颜料用量比例保持一致，例如，第一份预混料与第二份预混料中两个颜料用量比例为a:b，那么预混料中其他每种组分在这两份预混料之间的比例也是a:b；多种预混料时，以此类推。

21、此外，在步骤s2中，振动过筛，预过筛和二次过筛累计在8min以内完成，能够保证预混料之间均匀分散，同时尽量避免预混料之间发生颜色交叉变色。

22、作为本发明的一个较佳实施例，所述的人造无机大花白石的制备方法，s3中，真空度为-0.09至-1.00mpa，保压时间为3-4min，压力为15-17mpa；设置压制震动频率依次为20-25hz、30-35hz和45-50hz，每个震动频率对应的时长相等。

23、作为本发明的一个较佳实施例，所述的人造无机大花白石的制备方法，s4中，养护温度22-25℃，湿度95％以上；带模养护1天，脱模养护14-28天。

24、(三)有益效果

25、本发明的有益效果是：本发明的一种人造无机大花白石及其制备方法，以无机掺合料作为主体填充料，利用增韧剂较好的流动性，能够使无机掺合料得到充分的分散，制备出的人造无机大花白石抗折性能提高明显。同时控制水的添加量，既能满足水泥水化作用，也利于真空压制过程，利于提升人造石的抗压强度。基于以上，整体材料采用来源广泛的无机材料，生产成本降低，制备出的无机人造石材料性质优势显著。墨黑矿粒和白色镜玻搭配，将特定比例用量的无机颜料分步混合，保证了无机大花白石图案的美观度和可定制性。相对于现有技术而言，本发明提供了一种大花白石的生产配方和方法，制备出的人造无机大花白石具有优于天然石或有机人造石的材料性能，作为天然石的平替产品，其成本低、环境友好以及市场应用范围广，能够产生很好的社会效益和经济效益。

26、无机掺合料与增韧剂呈指定比例设置，能够充分发挥增韧剂分散作用，既实现了提高了无机大花白石抗折性能，又节约了原料用量。

27、无机掺合料选用钙粉与白硅灰和/或偏高岭土中的组合，其中钙粉主要成分是caco3，白硅灰含有大量的非晶态二氧化硅，当其与体系中的钙反应时，会产生更多的水化硅酸钙(c-s-h)，从而增强人造石的结构强度，并减少孔隙率，提升其耐久性。偏高岭土由al2o3和sio2组成，当其与体系中的钙反应时，除了生成c-s-h之外，还会形成水化铝酸钙(c-a-h)和水化硫铝酸钙(c-a-s-h)，这些水化产物填充材料的孔隙，提高人造石的密实度和强度，同时也能改善其抗渗性和抗化学侵蚀性能，延长人造石的使用寿命。其中，无机掺合料为按重量比为1:3:3混合的钙粉、白硅灰和偏高岭土时，对应的无机大花白石性能最佳，28天平均抗折强度最大，达到15.8mpa，28天平均抗折强度最大，达到83.2mpa。

28、此外，无机掺合料粒度为320-350目，各组分之间的反应活性高。适量加入钙粉与水泥配合，这有助于防止体系中碱集料反应的发生。

29、无机颜料包括符合预设重量比例的钛白粉、铁黄、铁红和铁黑，采用这4种无机颜色进行分步骤组合调色，调试结果更接近天然大花白石的色调，同时，可以依据需要进行颜色微调，满足不同的定制需求。无机颜色性质稳定，不易发生褪色。

30、制备组分体系中包括增韧剂中的水分在内的总水量占所述制备组分体系的总重量比例为1.5％-5％，严格控制用水量在这个区间内，在后续压制过程中，可以避免水分较多影响人造石材料的整体强度。

31、石英砂为粒度在40-70目区间连续级配制，采用粒度较大的石英砂作为骨料，同时，墨黑矿粒的粒度在为16-40目区间连续级配制，白色镜玻的粒度区间为8-30目区间连续级配制，满足人造石材料强度的前提下，呈现出了天然大花白石的纹理，满足外观的需求。

32、在混合的过程中，现将不同的无机颜料与其他材料混匀形成预混料，再将预混料采用振动过筛的方式进行快速混合，防止各个颜色之间过分交叉，保证无机大花白石的色泽。