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石英石的生产工艺及市场发展趋势
编辑:佛山市硕宇机械研发有限公司   时间:2018-04-17

第一章

石英石市场状况及发展趋势

石英石进入中国市场,还处于起步阶段,目前中国的石英石从严格意义上来说还处在冒防石英石的阶段,绝大部分的厂家生产的石英石,还不是真正意义上的石英石,由于国外的技术封锁只有极个别的中国企业能生产真正意义上的石英石。据不完全统计,全国大大小小人造石生产企业近千家,2008年全国人造石企业的销货总额已超过90亿人民币,出口近1.5亿美元,保守估计如果目前石英石产品占30%计算,则有27亿元人民币的市场空间。随着产品技术和市场不断成熟,石英石市场已被激活,消费需求不断增加。特别是西班牙赛丽石在中国的大力推广,给人们引进了新的消费理念和生活方式。在未来3年石英石产品将以每年500%的速度递增,具有巨大的市场空间。

国外的石英石生产和应用已经非常普遍,这得益于石英石生产技术的日益成熟,意大利百利通率先研发出B RETONE鄄STONESYSTEM石英石生产系统,把我们带入到一个石英石的时代。由于这条生产线的研制成本非常昂贵,而且石英石产品生产技术不易控制,使得石英石的生产技术至今仍被少数几个厂商控制。市场调查资料显示,真正专业生产石英石厂家在全世界只有16家,仅赛丽石就有20条生产线,而它的产品占欧洲市场的90%,美洲市场70%,但是还远远满足不了市场的需求。韩国生产石英石的厂家每年出口欧美市场就达1.3亿美元。国外石英石的消费潮流已经引得消费者翘首企盼,也让橱柜厂商望眼欲穿。二十年来石英石的生产技术和生产设备一直被欧美一些工业强国所控制,到目前为止一直对中国进行封锁,在国外只有十几家企业生产石英石,而国内现在却几乎是一夜之间冒出几百家石英石厂家,难道中国的石英石技术一夜之间就赶超国际水平?所以市面上盛行的“石英石”主要以假石英石为主,最明显的现象就是用玻璃代替石英,石英是晶体,玻璃不是晶体,玻璃是玻璃态物质,石英是原子晶体。其次是用岗石,采用岗石的原材料调成石英石的颜色来代替石英石,岗石是用碳酸钙作为填充料,其硬度低,易断裂。另许多小厂生产模式是采用人工浇注,生产设备及工艺是基于生产普通人造石上稍作改进,生产出来的假石英石有容易变形、硬度差、易渗色、汽泡多等缺点,而经高压压制而成的则不存在这些问题。

目前石英石产品的发展方向主要在厨房台面、卫生间台面、吧台、茶几、地面以及内外墙头面等,将完全可以替代天然石材、高档陶瓷、木材、金属类装饰材料。同时石英石应用比例也在不断发生变化,厨柜行业中石英石正成为新的替代产品,地面石装饰的比例正在大幅增加。由于石英石硬度非常大,达到莫氏5-7,这就为石英石加工技术带来一定困难。整体橱柜的消费日益个性化,这对橱柜台面造型加工提出了更高的要求。石英石的拼接和造型技术含量非常高,稍不留意就会留下瑕疵,石英石的硬度也对石英石的拼接有着更高的要求。

第二章

石英石基础认识

2.1石英石的定义及其构成

石英石是90%石英砂粉和10%树脂在真空状况下高压压制成形、高温状态下定形的新型石材。是一种无放射性污染、可重复利用的环保、绿色新型建材及装饰材料。它的主体是石英砂粉,约占90%,树脂、颜料和其他辅助材料约占10%。石英石必须要完全满足以下四个条件,哪怕一个条件不符合就属于假石英石。

1)树脂含量(包括所有液体辅料)7-12%。低于7%韧性不足,容易断裂;高于12%容易变形。国内很多厂家的树脂含量在15%左右,所以是假石英石。

2)必须在真空状态下高压制成形。低压成形或浇注成形,石英石板材的密实度不足,易渗色、不耐污。国内很多厂家是低压成形为主,所以是假石英石。

3)高温状态下固化定形。国内很多厂家是冷固化或者100℃以下的低温固化定形为主,所以是假石英石。

4)石英石板材的硬度必须由石英砂提供。玻璃不是石英,玻璃颗粒在石英石板材中所占的比例(质量百分比)必须在20%以下。

树脂:树脂是做石英石基体材料,在石英石板材中起粘接作用和给石英石板材提供韧性的作用。石英石所用的树脂主要有两种:一种是不饱和聚酯树脂,另一种是丙烯酸树脂(压克力树脂)。但国内厂商100%用的是不饱和聚酯树脂,压克力石英石在国内没有见报道。

1)不饱和聚酯树脂----根据不同的要求切定不同的配方;不同的配方,树脂的性能不同。市面上的树脂是通用树脂。除非你有特别的要求和工程师对树脂很了解。

2)不饱和聚酯树脂的一般分类:

(A)从饱和二元酸分:邻苯树脂和间苯树脂。通用树脂100%是邻苯树脂,所谓的间苯树脂不见得100%不含邻苯,耐热型树脂多为间苯树脂。

(B)从二醇来分:通用树脂和特殊树脂。通用树脂---是丙二醇、乙二醇、二甘醇三种或一、二种以邻苯反应生成;特殊树脂---用到的醇类较复杂,比如新戊二醇等。

(C)从单体来分:通用树脂---单体100%用苯乙烯;特殊树脂---较为复杂。市场上所谓的复合压克力树脂就是通用树脂里加入10%以下的甲基丙烯酸甲酯(MMA)来代替部分的苯乙烯,它不是压克力。

3)丙烯酸树脂(压克力树脂)---有机玻璃、人造牙齿等的树脂。有特殊要求的石英石才用。压克力树脂从制造的角度分有两种:溶解型压克力树脂和预聚型压克力树脂。一般来讲预聚型比溶解型好。

填充料:石英石填充料主要成份为二氧化硅,其中有:石英石砂、石英石粉、铸造砂、碎玻璃、贝壳、海砂。其作用主要有:一是填充体积;二是增强石英石的石材质感;三是增强石英石的机械力学性能;四是作为阻燃剂。

颜料:颜料在石英石中的作用是调配花色品种,使之颜色丰富多彩,从理论上来讲,任何颜色都可以通过各类颜料调配出来。

固化剂:固化剂是石英石生产所必不可少的助剂,好的石英石均是采用高温固化成型。

其他助剂:树脂属高分子聚合材料,适当添加一些助剂可以改善其工艺性能,提高生产效率,改进石英石性能,延长寿命。

2.2石英石的性能

石英石的硬度、刚性、重量均高于天然大理石及普通人造石,具有很强的耐磨性能,颜色亮丽多样,且可做多色混合。其性能主要表现在:

刮不花:石英含量高达93%,石英晶体是自然界中硬度仅次于钻石的天然矿产,其表面硬度可高达莫氏硬度7,远大于厨房中所使用的刀铲等利器,不会被其刮伤。

污不染:石英石是在真空条件下制造的表里如一,致密无孔的复合材料,其石英表面对厨房的酸碱等有极好的抗腐蚀能力,日常使用的液体物质不会渗透其内部,长时间置于表面的液体只须用清水或洁而亮等清洁剂用抹布擦除即可,必要时可用刀片刮去表面的滞留物。

用不旧:光泽亮丽的表面是经过30多道复杂的抛光处理工艺,不会被刀铲刮伤,不会为液体物质渗透,不会产生发黄和变色等问题,日常的清洁只须用清水冲洗即可,简单易行。即使经过长时间的使用,其表面也同新装台面一样的亮丽,无需维护和保养。

燃不着:天然的石英结晶是典型的耐火材料,其熔点高达1300度以上,93%天然石英制成的石英石完全阻燃,不会因接触高温而导致燃烧,也具备人造石等台面无法比拟的耐高温特性。

无毒无辐射:石英石的表面光滑,平整也无划痕滞留,致密无孔的材料结构使得细菌无处藏身,材料制造通过了美国NSF认证,可与食物直接接触,完全无毒无辐射。无毒环保:采用氢氧化铝粉作填充料,不会散发任何气味,健康无辐射。

色彩丰富:通过色粉的精心配制,可以调配出一切可能的色彩。

2.3石英石应用领域:

台面

①普通台面:橱柜台面、卫生间洗面台、窗台、餐台、商业台、接待柜台、写字台、电脑台、酒吧台、茶几等。

②医院台面、实验室台面:人造石耐酸碱性能优异,易清洁打理,无缝隙细菌无处藏身,满足对无菌环境的要求。

水槽(星盆)

地面

①地砖(户内户外均可)

②地面拼花

墙体

①墙砖(户内户外均可)

②电视背景墙

商业装饰

①建筑装饰

②娱乐场所装饰

家具应用

卫浴应用

艺术加工

2.5石英石与普通人造石及天然石性能指标的对比:

项 目

石英石

普通人造石

天然石

组成

90%石英砂+10%树脂

70%石粉+30%树脂

天然矿石

成型工艺

真空压制

真空浇注

天然生成

硬度

莫氏硬度6

莫氏硬度2-3

莫氏硬度3-4

抗划伤

铁器划不花

铁器可划不花

铁器划不花

变形

不易变形

易变形

不易变形

韧性

韧性较好

韧性好

韧性差

耐酸碱

一般

弱;发生化学反应

抗污

抗污染

有蜡抗污染、无蜡易污染

易污染

色差

轻微色差

无色差

有色差

辐射性

无辐射

无辐射

有辐射

黄变

不黄变

会黄变

不黄变

使用范围

地面、台面、墙体

台面

台面、墙体

第三章

石英石生产工艺和成品加工工艺

3.1、石英石生产工艺:

物料搅拌 布料合模 用大型压机经高频震压及真空排气 高温 打磨抛光 切割成品

3.2、 石英石成品加工工艺

石英石加工是保证台面质量的重要环节。再好的石英石板材,不遵循严格的石英石加工方法也会出现质量问题。石英石的加工要求,原则上与天然石的加工是一样的,由其是与天然麻石和花岗岩。加工石英石的操作人员最好有加工过天然石的经验,有加工普通人造石但无加工天然石经验的操作人员原则上必须经过培训后方可上岗。

必备加工工具:多功能云石切割机(切割裁料、磨边倒角)打磨机(配专用金刚石磨盘、树脂磨片)悬臂水磨抛光机锣机(配石英石专用锣头),曲线据、A字夹、G字夹、小刀片、三角玻璃夹具、接线插座等。

专用胶水:云石胶(白色、透明)石英石专用胶水(工厂配制)石英石专用干胶(工厂配制)固化剂。

加工程序:

选料开料 开孔切角 选边 粘结加厚 修整 锣边 水磨 打蜡抛光 检验 包装

以下图型为九种常见石英石台面加工边型

加工注意事项:石英石因为硬度太高,所以他的可塑性就是没有人造石那么强的,加工技术也高于人造石,以下为加工石英石时必须注意的事项:

接驳:石英石接驳一般采用45度拼接。当进行平接时,必须先将接驳面用直刀锣直,对接无缝方可进行接驳,另接驳前必须先小试胶水颜色,颜色没问题后方可进行大接。接驳口处剩余的胶水在凝胶后但没硬之前用小刀片铲除掉,当胶水完全硬化后再进行打磨,打磨范围不宜扩大。石英石接驳好后拼接处一般会有如线一样的痕迹,不过不仔细看是不容易看到的,而且也不影响美观。

开孔:开炉孔时,石英石板材底部要有垫板,不能完全悬空,并且承受力要均匀,防止因受力不均而在开孔过程中开裂。开孔前先在石英石底部四边及中间加固,再在炉孔四角打孔(打孔的钻头必须是高硬度的金刚石钻头,云浮的石材加工工具用品店内有售),再用线切割机缓慢并用力均匀的切成方形,切割时,不能一次性将板材切穿,应分两步切,第一步切板材厚度的1/3,第二步再将板材切穿,防止板材开裂。炉孔切好方形后,用角磨机浆炉孔四角磨成圆弧角,圆弧半径不小于R10mm,炉孔四角背面用约120×120mm的小板材加厚,再角磨机磨成相应的圆弧,四边用宽为30mm以上的石英石板材加厚。另炉孔边与后挡水边间距不小于70mm。

磨边、倒角:用硬质金刚石水磨片,先50#,后150#,再300#;抛光时,开始用500#的水磨片,然后依次使用800#、1000#、1500#、2000#的水磨片进行抛光。注意金刚石水磨片必须用硬质的,一定要跟供应商强调。水磨片的大小有3吋或4吋之分,可根据使用需求而定。

胶水使用:胶水使用前必须先将胶水充分搅拌均匀。胶水固化剂与普通人造石固化剂一样,其添加量与温度的关系如下:

⑴当温度在10℃以下时,固化剂添加量为胶水的1.5-2%

⑵当温度在10--20℃时,固化剂添加量为胶水的1%

⑶当温度在20--30℃时,固化剂添加量为胶水的0.5-0.8%

⑷当温度在30℃以上时,固化剂添加量为胶水的0.5%

第四章

石英石消费指南

4.1、 石英石常见质量问题

色差

石英石树脂含量低,90%以上是石英,石英均采之天然矿山,即其90%以上的成份均来自天然。大部份矿山的石英颜色虽均为白色,但也均有差异,有的偏黄,有的则偏蓝,有时同个矿山其山头与山尾出来的石英颜色也有轻微的不相同。据于此情况,石英石板材一般均有轻微色差,通过出厂检验对色后,同一产品批号的板材颜色基本一致(不过与普通人造石的标准相比要低一点,难于做到缝拼接),不同产品批号的板材均会有轻微色差。加工时必须用同一批号的板材接驳,不允许不同批号板材接驳。如果是同批号板材接驳后存在较大色差(有轻微色差属正常现象),请先现场确认板材打磨程度是否一致,深色板材打磨程度直接会影响到颜色差异。其次用一张湿抹布擦湿后在自然光下确认,最好是站在同一角度去观察。

杂质

因石英石板材其90%以上的成份均来自天然,石英矿石均会有黄皮,所以石英砂中质杂控制相对于普通人造石的原材料要困难。另石英石板材硬度高,修补工艺也难于普通人造石板材。一般而言,石英石板材表面会有1mm的杂点,那是正常现象,超过此尺寸或者有刺眼的杂质会通过挖补的方法去除。

开裂

石英石是经过真空高压成型的产品,树脂含量低,硬度高,韧性相对于普通人造人要低,尽管石英石台面中含有提高材料韧性的复合剂,具有相对较高的抗冲击能力,但仍要避免重击台面、频繁敲击台面或用重力压迫台面的悬空部位,特别是台面上的薄弱部位,如灶台附近、水盆附近、拐角部位、拼接部位、大跨度柜体的中间部位等。一般而言,台面设计时所有转角均应保持R25mm以上的圆角;灶口、盆口四边应用锣机锣直边;前裙、后挡水下挡条应粘接牢靠;禁止在开孔位、转角处接驳;橱柜安装要水平;台面支撑最大跨距不应超过600mm。

接驳缝

石英石硬度高,树脂含量低,较于普通人造石其更接近于天然石。石英石接驳好后拼接处一般会有如线一样的痕迹,不过不仔细看是不容易看到的,而且也不影响美观。一般而言,石英石制品在熟练的石英石加工师傅的制作下基本可以实现无缝拼接。

4.2石英石的鉴别方法

高档石英石有什么特点?

优质的石英石树脂含量介于7-8%之间,填料采用精选的天然石英结晶矿产,其SiO2的含量超过99.9%以上,并在制造过程中去杂提纯,原料中不含任何可能导致辐射的重金属杂质,颜色配制采用高档或进口的颜料。其性能为无毒无味、加工性好、不易断裂和变形,不渗色、不变黄,目视颜色清纯,品质稳定,色泽均匀一致,材质颗粒细腻,手感好,耐紫外线性能好。厂家具有一定的规模、良好的市场口碑和完善的服务体系,产品有防伪标志、保养手册及产品合格证明等。

低档石英石有什么特点?

低档的石英石树脂含量超过12%,生产工艺与普通人造石相当,采用人工浇注,人工打磨,填料采用一般采用玻璃碎片,或加入劣质石英结合碳酸钙,颜色配制采用低档国产颜料,其性能表现为有表面易划伤、易断裂及变形,渗色、变黄,品质不稳定,色泽不均匀,手感差,不耐紫外线。厂家规模小,市场混乱。

如何鉴别石英石的优劣?

一看:目视产品颜色清纯,表面无类似塑料胶质感,板材正面无气孔。

二闻:鼻闻无刺鼻化学气味。

三摸:手摸样品表面有丝绸感、无涩感,无明显高低不平感。

四划:用铁器或石英石划板材表面,无明显划痕。

五碰:相同两块样品相互敲击,不易破碎。

六测:看它的耐污性能,取一块料,有200*200大小就可以了,在板材表面滴上几点酱油或红酒,过24小时后用清水冲洗,无明显污痕。

七烧:取一块人造石细长的小条,放在火上烧,质量差的石英石容易烧着,质量好的石英石是烧不着的,除非加上助燃的东西,而且会自动熄灭。

八查:检查产品有无质量体系认证、质检报告、防伪标志等。

4.3石英石的使用和保养

不要将高温物体直接或长久放在石英石台面上

石英石耐热性很好,不会出现烫焦、变形、凹陷等情况。需要注意的是要避免使台面受到局部的过热。材料都有热胀冷缩的特性,局部的过热会使台面局部膨胀,从而导致台面开裂。请注意要避免明火烧烤台面,避免将高热量的器皿(如滚烫的热锅、热水器皿等)直接旋转在台面上,建议使用隔热性能良好的锅垫,或使用能让热量散去的锅垫。温度并不是破坏台面的直接原因。材料都有热胀冷缩的特性,局部过热常常会导致材料的意外损伤,使用中应避免台面的过热。

不要用超硬度的利器强力划刮石英石表面

石英石属于高硬度复合材料,有很高的抗划伤能力,正常使用情况下不会被划伤或磨损。需要注意的事项是避免使用超硬度的利器强力划刮台面,比如用钻石、砂纸、碎玻璃、碎陶瓷(包括劣质陶瓷器皿底部可能存在的烧结颗粒)、高硬度合金刀具和高硬度工具等。

石英石表面尽量保持干净

因为水中含有漂白剂和水垢,停留时间过久后,会使台面颜色变浅,影响美观。此现象发生,请用干净毛巾将水份吸干净,自然风干4-5小时即可。

严防烈性化学品接触石英石表面

石英石具有持久抗腐蚀能力,但仍需避免与烈性化学品接触,例如:脱添剂、金属清洗剂、炉灶清洗剂;不要接触亚甲基氯化物、强酸清洗剂等。若不慎与以上物品接触,立即用大量肥皂水冲洗石英石表面。

除去水垢

用湿抹布将水垢除去,有必须时可使用刀片铲除,再用干布擦净。

除去多数污迹和脏物

用肥皂或含氨类成份的清洁剂清洗(如:洗洁精)。

避免重击、频繁敲击石英石

石英石中尽管含有提高材料韧性的复合剂,具有相对较高的抗冲击能力,但仍要避免重击台面、频繁敲击台面或用重力压迫台面的悬空部位,特别是台面上的薄弱部分,如灶台附近、水盆附近、拐角部位、拼接部位、大跨度柜体的中间部位等。

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