CN116834318A - 具有杂色纹脉的人造石板的制造方法及其混合装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种具有杂色纹脉的人造石板的制造方法及其混合装置。所述方法包括：将第一混合物放入第一模具内，所述第一混合物含有树脂和集料矿物；继而制备多种中间混合物，将两种以上中间混合物进行组合并采用混合工艺制得杂色的第二混合物；每种中间混合物含有树脂，还含有着色剂和/或集料矿物；所述第二混合物呈现两种以上的颜色或色饱和度；并将所述第二混合物放入所述第一模具内给定位置；其中，制备第二混合物的混合工艺及将其放入给定位置形成所需纹脉的全部或部分作业由计算机程序控制完成。本发明通过有限混合获得符合期望的具有杂色纹脉的人造石板，呈现出在某些天然大理石纹脉中才能看到的变化与统一自然和谐的视觉美感和质感。
Description
技术领域
本发明涉及人造石，尤其涉及一种具有杂色纹脉的人造石板的制造方法及其混合装置。
背景技术
石英是地壳中第二丰富的矿物，也是最坚硬的自然生成物质之一。它的众多用途之一是在“人造石”中。人造石，包括石英石，已经成为世界上许多国家常见的表面和台面选择。其应用包括厨房和浴室台面、桌子和桌面、地砖、餐饮服务区、墙面覆层以及各种其他水平和垂直应用。
人造石的生产一般涉及磨碎的石英粉、石英砂、碎玻璃、岩石、卵石、沙子、贝壳、硅等颗粒材料及其他无机材料结合聚合物、粘结剂、树脂、着色剂、染料等。这些同时使用的多材料的颗粒材料具有不同的尺寸，可从400目以上的粒度到4目粒度不等。聚合物可以包括诸如粘结剂、固化剂、引发剂或其组合的添加剂。然后将颗粒材料和聚合物、粘结剂、树脂、着色剂、染料等在混合器中混合，得到略微潮湿的均匀石英混合物。该初始混合物可以通过块状破碎机进行处理，所述块状破碎机可以是现有已知的用于减少混合过程中形成的块状物的机器。所得到的更细的混合物可以倒入支撑模具、托盘或其他支撑结构中。然后，将装有潮湿的石英混合物的模具或托盘移动到带有衬垫的传送带上，然后将潮湿的石英混合物送入到真空压力机中，将潮湿的石英混合物压成压缩板。然后将压缩板放入固化机中加热成硬化板。固化后，硬化板通常被移到磨床上研磨到所需的厚度，然后利用抛光机抛光板材表面。
人造石，比如石英石，相比大理石和花岗岩等天然石材具有许多优点，包括，石英石硬度更高、强度更大，吸水率更低，更加耐污渍、耐划痕、耐破损、耐化学物质和耐高温等；但相比这些天然石材，人造石的缺点之一是其明显缺乏自然、随机的纹脉和颜色图案。
许多已知的方法已经被用来制造人造石以模仿某些类型的天然石材的视觉外观--例如大理石、玛瑙、石灰华等。然而，由于已知的人造石材制造工艺的限制，制造具有天然石材视觉外观的人造石材是非常困难的。
比如，一种较受欢迎的天然大理石材，名为卡拉卡塔大理石，其特点是以明亮的白色为背景，混合着不同宽度的灰色、金色、米色或棕色的纹脉；又如，另一种受欢迎的天然大理石材，名为雕像大理石，其特点是白色背景上具有从深灰色到浅灰色的纹脉。现有技术中，一种常用人造石材模仿卡拉卡塔的方法是使用模具，例如罗德里格斯·加西亚等的欧洲专利EP 3713729 B1中教导说，将一个带有纹脉轮廓的模具（可简称为内模）放在一个矩形模具内，在矩形模具中避开内模所占空间填充第一石英混合物后，取出内模，便形成各种纹脉轮廓的通道，继而在所述通道中填充不同颜色的第二石英混合物用以模拟天然纹脉。还有许多其他方法可以与模具结合使用，使人造石材的外观看起来更接近天然卡拉卡塔，例如在用白色石英混合物填充矩形模具并提起内模后，在填充所述纹脉通道之前向纹脉通道壁喷洒着色剂；及在纹脉通道中填充各种颜色的石英混合物等。
但问题在于，石英混合物通常含有大约8%-16%的树脂，以形成潮湿的颗粒混合物。当将这样的两种不同颜色的混合物并排放置并组合时，通常每种混合物的颜色不会相互渗透、浸润或混合，而在两种混合物之间存在明显的颜色边界。因而，当一块人造石板最终形成时，很容易识别出它是一种人造外观的产品。人们迫切希望能够将这些颜色混合在一起，在色彩和色度上能更为平滑地或逐渐地过渡，以便达到更好地模拟天然大理石纹脉的更自然也更逼真的效果。
发明内容
鉴于现有技术所存在的上述问题，本发明公开一种人造石板的制造方法，以生产制造出具有杂色纹脉的人造石板，其从外观看来更接近天然大理石的视觉效果。
本发明的技术解决方案是这样实现的：
一种具有杂色纹脉的人造石板的制造方法，包括如下步骤：
S1，将第一混合物放入第一模具内，所述第一混合物含有树脂和集料矿物；
S2，制备多种中间混合物，将两种以上所述中间混合物进行组合并采用混合工艺制得杂色的第二混合物；每种所述中间混合物含有树脂，还含有着色剂和/或集料矿物；所述第二混合物呈现两种以上的颜色或色饱和度；
S3，将所述第二混合物放入所述第一模具内给定位置；
其中，步骤S2和/或步骤S3的全部或部分作业由计算机程序控制完成。
其中一种所述中间混合物可以采用第一混合物的原料配比。
或者，所述第二混合物可以是较之第一混合物具有更高的树脂含量；
或者，所述第二混合物的树脂含量至少为20wt%。
或者，所述第二混合物的粘度值至少为104厘泊（cP）。
所述第一模具可以是用以形成板坯的支撑结构或空间。包括支撑模具、托盘或栏筐等，也可以是在传送带上铺设垫片及/或设置栅板所限定的空间。具体的，比如，可以具体采用长（L1）x宽（W1）约为3.25米x1.65米，深约为0.05米的矩形方框模具；
相应的，所述第一混合物，通常是用以形成板坯的底料混合物，一般为石英混合物，或者是以其他集料矿物代替石英成分的颗粒材料混合了包括树脂、着色剂、粘结剂及其他添加剂，得到的略微潮湿的均匀颗粒状混合物，并通常进一步进行细化处理而获得的更细颗粒的混合物。
进一步的，步骤S2所述混合工艺，包括控制组合中的各中间混合物的加入量和/或加入时间、加入方式；继而控制所加入的中间混合物的混合时间、混合方式及混合程度通过有限混合获得所需要的第二混合物；或者还包括控制分隔方式使所述中间混合物在混合前各行其道。
此处，所述中间混合物的加入方式，可以包括其驱动方式、驱动力大小、加入的速度、加入的作业方式（如铺放、压力泵入，螺旋泵入，喷射或喷洒、流入及滴入等）及或加入路径的设计；
所述混合方式，可以是比如碰撞、叠加、搅拌、翻动，甚至压制、碎化、流质的融合、渗透，或者上述方式的合理的组合或多次反复作业等。
也即，两种以上不同原料配比的中间混合物经组合后在其各自给定压力或速度下，以其各自给定的量（或混合比）及其各自的加入方式及或路径进入到混合设备中；继而在所述设备中以某种方式直接混合，或者控制其先保持一定时间或空间的分隔再行混合，再通过一定的混合工具或混合方式，及/或控制混合速度与混合力度等控制混合程度，进而实现有限混合。
所述有限混合，即其为可控的适度的混合，且经此有限混合后获得杂色的第二混合物，所述第二混合物，具体的，可以是用以形成至少部分纹脉的混合物，当将其以一定的形态（浆料或坯料等）及一定方式（或沉积，或喷洒，或夹放等等）填充到所述第一模具的给定位置（比如步骤S3所述给定位置，通常即指纹脉在此形成的区域）后能够获得某种所期望的纹脉效果，包括但不限于比如色彩渐变效果，和/或模拟某种天然大理石如卡拉卡塔大理石或雕像大理石等的天然纹脉，从而极大程度上避免了现有人造石材制造方法下所生产的人造石材，如由于混合不当或不够常会呈现出的纹脉僵硬呆板、色彩突兀失真的情形，又如混合太过所呈现的完全混为一种单色调而全无纹彩的层次与变化可言的情形等等。
具体的，步骤S2所述混合工艺，包括使用搅拌器进行混合。比如利用搅拌桨片进行搅拌或混合的搅拌器等。
进一步的，步骤S3包括控制在给定时间和/或给定位置将所述第二混合物放入所述第一模具相应位置的方式或形态。
具体的，所述第二混合物的放入方式或形态，包括比如利用人工或机械，或者计算机程序控制的机械臂或机器人操作相应装置，将浆料形态的第二混合物以注入或流入，或是以微湿的坯料形态的第二混合物经切割再夹放等相应方式，分别填充或沉积到所述第一模具的相应位置。
进一步的，可以通过控制所述混合装置的出口口径或开口大小实现对于所述第二混合物填充或沉积的量或速度的控制，这也是为达到最终形成的纹脉的视觉呈现效果的控制手段之一。具体的，比如采用出口口径可调可控的混合装置来实现上述要求。
进一步具体的，步骤S1中，还包括在第一模具内的第一混合物上形成沟槽；相应的，步骤S3中，将所述第二混合物放入所述沟槽内。所述沟槽，一般而言，即为前述纹脉形成的对应区域。
而就所述沟槽的形成方式，包括但不限于：
其一，利用模具形成所述沟槽。具体的，
步骤S1中，所述第一混合物放入所述第一模具内时，有第二模具在所述第一模具内；且第一混合物仅均布于除第二模具所占据第一模具内的区域以外的第一模具的内部空间；
所述沟槽是在所述第一混合物的布料完成，并移除所述第二模具后在所述第二模具原先所占据第一模具内的区域随之形成的。
具体的，所述第二模具也即用以形成所述纹脉的模具：当第一混合物均匀放入第一模具内除了第二模具所占据的区域以外的全部空间后，一般的，此时会对所述第一模具内的第一混合物有一个适当加压或压紧的操作，旨在尽可能地避免或减少在移除第二模具时，其周围的第一混合物被连带出来或落入到所述沟槽内进而影响第二混合物的加入及至相应的纹脉的形成效果。
其二，在所述第一混合物布料完成后，控制至少一种作业工具在所述第一混合物上加工出所述沟槽。
此处所述作业工具，举例来说，可以是碾压工具，具体的，可以包括比如轮式工具或铲式工具等，通过轮子的滚切或铲子的推凿形成相应沟槽；所述作业工具也可以是搅拌式工具，通过搅拌叶或搅拌桨的旋转翻动形成所述沟槽（具体可参见发明人本人的中国专利CN108127767A说明书第【0006-0012】段的记载）。
进一步具体的，步骤S2所述混合工艺，还可以包括将所述不同的中间混合物分层叠加后进行第一次碾压，经搅拌或翻动使其碎块化后，再进行第二次碾压（或者根据具体需要可将此搅拌后碾压的作业反复若干次）得到微湿的第二混合物坯料；
此处所述的混合工艺，一般适用于几种所述中间混合物的组合中全部或占多数的中间混合物为包括树脂，色料，粘合剂，固化剂，引发剂或其组合混合颗粒状石，石英，玻璃，壳或硅等组成潮湿的复合材料；经上述混合工艺后形成的第二混合物坯料具有可保持的大理石纹路结构（具体如发明人本人的中国专利CN 107696242A说明书第【0041-0062】段，以及CN107685453A说明书第【0009-0017】段，分别详细公开了采用不同的装置或设备的制备过程）。
相应的步骤S3，包括将所述微湿的第二混合物坯料切出与所述沟槽尺寸相当的条块，并对应放入所述沟槽的相应位置和进行拼接。具体的，比如由计算机程序控制，按照所述沟槽的尺寸在所述微湿的第二混合物坯料上切出相应的条块，继而采用多爪机械手，抓取条块放入所述沟槽的相应位置。
进一步的，所述制造方法继而还包括下述步骤：
S4，将所形成的包括第一混合物和第二混合物的组合物料在真空条件下振动压制成板坯；
S5，将所述板坯在固化炉中硬化；
S6，将硬化后的板坯进行磨制、抛光和修整。
本发明同时公开了一种上述人造石板的制造方法中的混合工艺可采用的混合装置，其包括进料部和主体部；
所述进料部有n个进料通道或进料口，n>1；
所述主体部包括分隔区和混合区；所述分隔区具有n个至少部分隔断的独立空间或通道；每个所述独立空间或通道的入口端和出口端分别连接一个进料通道或进料口和所述混合区；所述混合装置配置成响应计算机处理器的指令进料和混合，包括响应计算机处理器的指令启动和停止进料、确定进料量和进料驱动力，以及启动混合与停止混合、确定混合比及混合方式。所述混合方式可以包括混合作业形式（比如包括搅拌，翻动，旋转，或者是溶解、融和、渗透等）和相关参数（如搅拌速度，驱动力大小，混合时间等），上述响应计算机处理器指令实施的进料与混合，以及在进料后混合前对相应的混合物（比如中间混合物）的隔断或分开的时间或空间的控制，分别部分地或共同地影响了混合程度，并最终决定了有限混合的效果,获得所需的杂色的混合物。
具体的，所述混合区内至少有一个混合工具，比如可以是包括至少一个搅拌桨片或搅拌爪的搅拌器。
或者，所述混合程度至少部分取决于所述独立空间或通道的结构和/或路径。比如，通过计算机仿真模拟设计和测试特定的独立空间或通道的结构和/或路径，可以在可控的一定程度上决定从中通过的某种特定中间化合物开始混合时的状态包括比如混合时的动能、参与混合的角度及相应色彩和粘度等特征，最终获得色彩及粘度等符合要求的第二混合物并进而用以形成所期望的纹脉。
进一步的，所述混合装置还可以包括出料部，其连接于所述混合区的末端，具有口径可变的出口结构，比如口径可调节的喷嘴；或者，所述出口结构配置成响应计算机处理器的指令改变其出口口径的大小，用以控制所述第二混合物的填充速度进而控制相应的填充或沉积过程并获得所期望的纹脉效果。
当然，本发明所述制造方法中涉及混合所用的装置，也可以通过其他不同结构的混合装置来实现，比如，可以使用没有所述分隔区的装置，通过有效地控制所述中间混合物的制备、组合、送料及混合等步骤及其相应的装置或工具，亦可获得所需要的有限混合的杂色的第二混合物及至最终得到所期望的纹脉效果。
本发明所述的人造石板的制造方法，极大程度地避免和消除了现有人造石板的纹脉呆板刻意变化突兀以至毫无自然美感的缺憾，采用了适当的中间混合物的原料配比和组合，通过一定的混合工艺，结合计算机程序控制实现所述中间混合物的有限混合，最终获得符合期望的具有杂色纹脉的人造石板，呈现出在某些天然大理石纹脉中才能看到的变化与统一、自然和谐的视觉美感和质感。
附图说明
图1A示出根据本发明实施例所描述的混合装置1的透视图；
图1B示出了图1A的混合装置1的剖面图；
图1C示出了图1A的混合装置1的一部分，其中尖齿状物处于关闭状态；
图1D示出了图1A的混合装置1的一部分，其中尖齿状物处于打开状态；
图1E示出了图1A的混合装置1的底视图，没有所示的尖齿状物；
图2示出了根据本发明实施例所描述的置于传送带装置106上的第一模具102，其内有第二模具103且尚未填装混合物的状态，旁边是一个包括图1A所示混合装置1的机器人装置108；
图3示出了图2所示状态的下一个状态，即所述第一模具102内已经铺满了第一混合物104，且第一混合物104已被略微压实，所述第二模具103也已经被移除并相应显示出多个沟槽105,且都是未被混合物填充的沟槽105a；
图4示出了继图3所示状态的下一状态，即在传送带装置106上的第一模具102，在其内所铺设的第一混合物104上具有多个沟槽105，沟槽的部分区域105c填充了混合物；
图5示出了一块天然卡拉卡塔大理石的一部分，其带有天然的卡拉卡塔纹脉；
图6示出了根据本发明的一个或多个方法形成的具有人工卡拉卡塔纹脉的人造石的一部分；
图7示出了现有技术中已知的具有人工卡拉卡塔纹脉的人造石的一部分；
图8示出了根据本发明的一个或多个实施例使用的各种组件配置为响应计算机处理器控制的简图；
图9示出了图1所示的混合装置的优化型式。
图中：
1.混合装置2，4.安装支架部件6.安装轴部件8.进料部8a，8b，8c，8d,18a，18b，18c，18d.进料孔10.搅拌器部件 12.主体部14.出口控制部件16.喷嘴16a.尖齿A1.出料区域 20.注射器结构或管状结构22a，22b，22c，22d.开口或通孔24.尖端26a， 26b， 26c，26d.隔板28.轴30.搅拌桨32.内室
12a.附件安装孔33.补花附件33a.固定杆33b.搅动补花结构
101.第一模具内除去第二模具所占据位置以外待填充第一混合物的区域102.第一模具103.第二模具104.第一混合物105.沟槽105a.沟槽待填充区域105b.沟槽壁105c.沟槽已填充区域106.传送带装置108.机器人装置108a.机器人手臂
602.计算机处理器604.计算机存储器606.计算机交互装置608.计算机输入输出端口
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步的具体描述。
在至少一个实施例中，提供了一种方法，该方法包括：
(a)设计一个第二模具103，其模拟在天然卡拉卡塔或其他大理石板材中所能看到的纹脉的外形特征，故所述第二模具103为用以形成纹脉的模具；将所述第二模具103放置在一个第一模具102内；所述第一模具102是用以形成板坯的模具，具体可以为长（L1）约3.25米、宽（W1）约1.65米，深约0.05米的矩形方框模具；如图2所示；
(b)将第一混合物104铺设于所述第一模具102内部空间区域101中，第二模具103所占据第一模具内的区域除外（这里将放入第二混合物而形成纹脉）；所述第一混合物104是作为底料的石英混合物；
(c)将铺于所述第一模具102中的第一混合物104略微压实后移除所述第二模具103；当移除所述第二模具103后，其原先在所述第一模具中所占据的位置形成沟槽105（或105a)，且因第一混合物略微压实之故，避免或减少了所述第一混合物落入沟槽105(或105a)；在至少一个实施例中，所述第二模具103还可以设计成其顶部较其底部略宽，此亦出于上述同样的考虑。所述沟槽105（或105a)即对应于所述纹脉形成的位置及纹脉的轮廓；如图3所示；
(d)制备两种以上中间混合物，每种中间混合物的树脂含量一般都高于所述第一混合物，比如至少20wt%，以获得具有特定的粘度和颜色的更为流质化的混合物；故而其原料中通常还包括至少一种颜色的染色剂，比如可以是灰色或/及铁锈色中的一种或两种，此外，还可以包括如石英等集料矿物；同时，考虑填充所述沟槽105所形成的纹脉的机械性能及使用性能的需要，通常至少有一种中间混合物会采用与所述第一混合物的相同或相近的原料配比；显然，所述两种以上中间混合的组合，是综合考虑其后续所形成的第二混合物所需要的粘度、颜色及机械性能和使用性能的要求而作出的；
(e)将所述组合中的两种以上中间混合物分别或同时送入一个混合装置中，并以一定方式有限混合后得到杂色的第二混合物，进而将所述第二混合物以一定方式沉积或填充到所述沟槽105中形成具有所期望的色彩或色度及或纹理式样的纹脉；如图4所示；
(f)在真空下用振动和压力设备进一步压制所述板材；
(g)在固化炉中进一步处理板材使其硬化；及
(h)通过磨制、抛光和修整进一步加工板材。
相比采用已知的现有技术制备的仿天然卡拉卡塔纹脉的人造石板，如图7所示，显然，采用本发明所述的方法制备的具有杂色纹脉的人造石板，如图6所示，其纹脉包括颜色过渡、图纹效果，无论局部或是整体上，都更为自然流畅，更为逼真，更接近如图5所示的天然卡拉卡塔大理石纹脉的视觉效果。
在至少另一实施例中，在步骤(a)中，没有设计或制作第二模具，则所述第一模具中也未放置所述第二模具，则在步骤(c)中，用以形成纹脉的沟槽可以是这样加工而成的：
在将作为底料的第一混合物均匀铺设于所述第一模具中并略微压实后，采用至少一个作业工具在所述第一混合物104中加工出所述的沟槽105；所述的作业工具，可以包括比如碾压工具，搅拌式工具等，具体的，所述碾压工具的加工步骤可以是包括采用如发明人在中国专利CN108127767A说明书第【0006-0010】段中所公开的轮式工具和铲式工具，分别通过碾压雕切及或边推边压的作业方式形成所述沟槽105，所述搅拌式工具的加工步骤可以包括亦如发明人在上述专利说明书第【0011】段中所公开的利用搅拌桨或搅拌叶的旋转，搅拌并翻动第一模具中的第一混合物而形成相应的沟槽105。同时，即如前述公开的专利说明书中【0012】所记载的，上述作业工具可以是择一地或次第地进行作业。
在至少一个实施例中，在步骤(c)完成之后，当所述沟槽105形成后（可以是通过移除第二模具103后形成，或是利用作业工具如碾压轮、铲式工具及搅拌工具等加工而成），先在沟槽壁105b上喷洒一个或多个颜色的着色剂，用以形成模拟天然大理石纹脉具有的纹脉镶边。
在至少另一个实施例中，在步骤(e)形成所述纹脉后，还可以进一步有如下的步骤：
即如发明人在中国专利申请CN108501409A说明书第【0035-0049】段所公开的，或是美国专利US10,376,912 B2说明书附图1-16中所公开的，利用计算机算法控制提升杆或选中的提升柱系的上下运动以一定的方式或次第从所述板坯的下方顶起所述板坯的一部分使得相应位置的部分板坯相对其他部分移动产生错位而使得此区域板坯上表面形成裂纹并对裂纹区域相应地喷洒着色剂，从而进一步地形成如天然大理石中所见的更逼真的断裂纹脉等。
在至少另一个实施例中，步骤(e)中所述的混合装置，可以采用如图1A,1B所示的混合装置1。所述混合装置1包括安装支架部件2和4、安装轴部件6、进料部8、主体部12和出料部。
所述进料部8上设置有两组进料孔，其中一组进料孔8a-d口径较大，通常可用于比如集料矿物比例较大的中间混合物的进料，另一组进料孔18a-d口径相对较小，通常可用于树脂和/或着色剂占比更大而粘度小流动性好的中间混合物的进料。
所述主体部12的内室32包括分隔区和混合区；所述分隔区包括4个隔板26a-d分隔出的4个独立空间，分别对应于4个进料孔8a-d的下端，设置为沿着主体部12向下大约三分之二长度D1；所述分隔区还包括4个注射器结构或管状结构20，其分别对应连接于4个进料孔18a-d的下端，所述注射器结构或管状结构20在其下半部的壁上设置了若干通孔22a-d,及在其与进料孔18a-d对面的出口端设置成尖端24；所述混合区连接于所述分隔区的独立空间的下端部或所述注射器结构或管状结构20的出口端，其中设置有搅拌器部件10，所述搅拌器部件10包括搅拌桨30和轴28，所述搅拌桨30由轴28安装固定，所述轴28纵贯内室32连接电机。
所述出料部包括喷嘴16和出口控制部件14；所述喷嘴16由若干尖齿16a构成，所述出口控制部件14配置成响应计算机处理器602的指令实现对于所述喷嘴16的开口大小的控制，也即控制尖齿16a收拢或打开，分别如图1C，1D所示，相应的所述喷嘴16的出料区域A1的面积由小到大随之发生变化。
在至少一个实施例中，所述混合装置1配置成响应计算机处理器602的指令进料和混合，还包括响应计算机处理器602的指令确定进料量多少和进料驱动力大小、控制进料部8启动和停止，以及确定混合比、控制搅拌器部件10启动混合与停止混合。还比如，通过控制开口或通孔22a-d允许一个或多个中间混合物在到达注射器结构或管状结构20的尖端24之前漏出（即所述参与混合的中间混合物可以不同步启动混合），即控制经进料孔18a-d流经注射器结构或管状结构20的中间混合物与经进料孔8a-d进入流经由隔板26a-d隔开的独立空间或距离D1的中间混合物的混合比例及混合时机（可以包括如混合时的状态、动能、角度等），并继而经搅拌桨30进一步混合，如此可成为实现有限混合的方式之一。
在至少一个实施例中，所述混合装置1通过所述安装支架部件2和4，及安装轴部件6，安装固定于机器人装置108的手臂108a端部；机器人装置108与计算机处理器602交互连接，并配置为响应计算机处理器602的指令操纵混合装置1实施前述制造方法步骤（e)的相应步骤。计算机处理器602还分别与传送带装置106、计算机交互装置606（如触摸屏、计算机鼠标或键盘）及计算机输入输出端口608（如用于与因特网通信连接的端口等）交互连接，并执行存储于计算机存储器604中的程序和将相关数据反馈给计算机存储器604，实现相应的自动化生产与控制，如图8所示。
所述混合装置1还可以设置一个补花附件33，其通常是在第二混合物沉积或填充到所述沟槽105后，通过搅动或拉、划等操作方式在填入沟槽105c内的所述第二混合物（通常为黏稠的浆料）上额外地制作出某种图案或纹理效果，旨在进一步模仿天然大理石上所呈现的纹理或图案，增加人造石纹脉丰富而自然的视觉美感和质感。在至少一个实施例中，如图9所示，所述补花附件33包括固定杆33a和搅动补花结构33b，具体的，所述搅动补花结构33b可以是叉耙状结构。在所述混合装置1壳体下部开设附件安装孔12a，所述固定杆33a的上端安插固定于所述安装孔12a内，其下端固定所述搅动补花结构33b；如此，所述补花附件33包括所述搅动补花结构33b相对于所述混合装置1的壳体，其位置相对固定；也即，所述搅动补花结构33b通过所述固定杆33a与所述混合装置1的壳体固定连接。当所述混合装置的喷嘴16响应计算机程序控制启动出料并在机器人手臂108a的操纵下沿所述沟槽105a填充或沉积第二混合物（通常为黏稠的浆料）时，所述搅动补花结构33b的下端***相应的沟槽105c内的第二混合物中一定深度，同时跟随所述混合装置1移动，在所述沟槽105c内的第二混合物上形成某种纹理或图案以模仿天然大理石上所呈现效果。
在至少一个实施例中，有些中间混合物可能不含任何石英成分，而只含有树脂、其他化学添加剂和着色剂等。此外，石英可以被一些用于生产人造石材的其他集料矿物所取代（这一点同样适用于第一混合物）。在至少一个实施例中，中间混合物中树脂的含量大于第一混合物中树脂的含量。例如，第一混合物的树脂含量可以为8-16wt%，而中间混合物的树脂含量通常为20wt%或以上。更多的树脂使所述中间混合物具有类似于糊状物或浆料的粘度，从而更便于将其加入到一定的混合装置进行混合并继而沉积到所述用以形成纹脉的沟槽105中。相比于用传送带或其他装置输送并铺设的仅含有约8-16wt%树脂的相对更为干燥的混合物，比如第一混合物，中间混合物中更多的树脂在一定程度上增加了其可控度，比如说，与树脂含量更高的混合物相比，含有较少树脂的混合物受压喷出时容易分散在更宽、更随机的区域。所述中间混合物的树脂含量可以从20wt%至99wt%以上不等，并配以不同含量及不同颜色的着色剂，通过有限混合后获得所期望的粘度和颜色或色饱和度。所述中间混合物中，对于具有较低比例树脂（例如20%)和较高比例石英（例如75%)的混合物可被称之为是石英膏，而具有非常高比例树脂（例如99%）和几乎没有石英的混合物可以被称之为是着色剂混合物。在所述混合装置1中，将包括前述的石英膏和着色剂混合物的组合经有限混合获得杂色的第二混合物，继而将其沉积到所述沟槽105中。在任何给定的时间点加入所述混合装置1的每种石英膏和着色剂混合物的量，其有限混合，及相应所获得的第二混合物的出料量等，可以由计算机处理器602控制，从而实现控制沉积到任何给定位置的第二混合物的连贯性及一致性，并最终获得所期望得到的杂色纹脉效果。
具体的，由图8中所示的计算机处理器602控制送入到图1A所示的混合装置1的中间混合物组合的量，及控制如图2所示的机器人装置的手臂108a或CNC引导所述混合装置1的喷嘴16沿沟槽105移动，如图3图4所示。在至少一个实施例中，所述中间混合物的组合中包括10wt%第一着色剂混合物、20wt%第一石英膏、50wt%第二石英膏和20wt%第三石英膏；在至少一个实施例中，所述中间混合物的组合包括5wt%第一着色剂混合物、40wt%第一石英膏和55wt%第三石英膏。上述中间混合物的组合在计算机存储器604中通过编程预先确定。每种中间混合物之间的粘度差异也将是决定不同混合物混合程度差异大小的一个因素，即通过控制每种中间混合物的粘度，可以控制混合物组合的混合程度的大小；相应的，比如，从所述沟槽105的一端到另一端，沉积其中的第二混合物浆料可以具有不同的粘度值，并最终获得在天然石材中看到的具有色彩梯度效果的纹脉。
根据至少一个实施例，计算机处理器602执行计算机存储器604中的程序，以控制经有限混合获得的第二混合物沉积相应的沟槽105形成相应的纹脉的沉积总量，所述纹脉的宽窄及造型依赖于比如第二模具103的设计。
根据至少一个实施例，所述混合装置1的喷嘴16，如图1C,1D所示，可以根据所述沟槽105的宽窄及或造型（如图3所示）设置成包括圆形、矩形或人字形等不同的外形结构，则构成所述喷嘴的尖齿16a可以有相应的变形。
图1A和图1B中虚线所示的出料区域A1，对应于所述混合装置1的出料口，直接决定了所述第二混合物一次出料量或一次沉积量的大小；所述出料区域A1由喷嘴的尖齿16a在x/y水平面上的投影围出；通过控制所述尖齿16a向内聚拢彼此靠近或向外展开彼此远离可实现对所述出料区域A1的大小变化也即一次出料量或一次沉积量的控制。
所述出料区域A1，通常可以通过计算机处理器602进行调整，以控制在任何给定位置第二混合物的沉积量。通常通过计算机处理器602控制每个中间混合物的流速和喷嘴16开口尺寸，可以通过装置1实现有限混合。这好比从多色软份冰淇淋机的挤出冰淇淋，又好比彩色牙膏如何从一个管中挤出来。但是，在多色软份冰淇淋和彩色牙膏的例子中，混合物通常不进行混合；而在本发明中，需要轻微的或有限的混合，以便所得的第二混合物及其沉积所形成的纹脉中的多种颜色相互过渡、融合或渗透而最终得到与天然大理石更为相似的视觉效果。
在至少一个实施例中，所述混合装置1可以包括搅拌器部件10，如图1B所示，并配置为根据存储在计算机存储器604中的程序或具体设计要求，由计算机处理器602控制其对于所述中间混合物的组合的混合操作而达到对于混合程度的具体要求。
在至少一个实施例中，组合中的所述中间混合物可以在所述混合装置1中通过隔板26a-d，如图1B所示，首先保持分开的状态，直到其各自通过一段期望的距离D1，进入混合装置1的混合区。或者，可以根据隔板的设计首先混合所述组合中的某几种中间混合物。例如，作为浆料的第一石英膏和作为着色剂的第一着色剂混合物可以在装置的半途混合，所述第一着色剂混合物通过较小的进料口18a注入与之相连接的注射器结构或管状结构20，所述注射器结构或管状结构20的下部不同位置具有通孔22a-d，所述第一石英膏通过较大的进料口8a注入所述混合装置1的内室32中由所述隔板26b，26c构成的独立空间,与其他中间混合物隔开一定的时间或一段距离D1，如此以实现第一着色剂混合物以可控的方式分散到第一石英膏中。实现上述操作，在至少一个实施例中可由计算机处理器602控制施加到所述第一着色剂混合物的储料槽的压力以及，在至少一个实施例中由计算机处理器602控制所述第一石英膏的流速。随后，在经过距离D1之后，或者说在所述隔板26a-d的下端部以下，所述第一石英膏和第一着色剂混合物的组合可以依据组合的设置进一步与其他的中间混合物混合。可以想见的，根据具体的所期望的混合效果控制所述中间混合物组合的混合程度亦可通过设计适当的路径和/或转折以及设计所述隔板26a-d或类似的中间混合物的分隔结构或分隔形式来实现。
综上，中间混合物的组合通过有限混合形成不同混合度的杂色的第二混合物，沉积或放入相应的沟槽中形成所期望的纹脉以便能够更好地模拟出在某些天然大理石中所呈现的纹脉的视觉效果及质感。这些分别具有一定颜色的中间混合物在一般混合装置中若混合过度通常得到的是单色的混合物，而混合不及以常会导致所得混合物中呈现出颜色截然切分的突兀与不和谐。而通过采用本发明中所列举的混合方式的任何合理组合，都至少在一定程度上可以达到有效控制的有限混合而得到混色自然、变化中兼有谐调美感的杂色的第二混合物，即用以放入或沉积于相应沟槽中最终形成色形自然逼真的人造石纹脉的混合物。此外，通过控制在任何给定位置所沉积的有限混合的第二混合物的量，可以获得更接近在天然大理石中所看到的天然纹脉所呈现的颜色转换的视觉效果和质感。在至少一个实施例中，改变混合装置的有关操作或控制参数，包括搅拌桨部件的转速，出料区域A1的大小，施加于不同的进料口8a-d,18a-d的驱动力及加入中间混合物的流速等，以及包括图1B中所示的搅拌桨30，绕轴28的轴线，及其平行于区域A1的转速等。
尽管参考部分具体实施例对本发明进行了描述，但任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及发明构思在未经创造性劳动前提下做出的变化和修改而获得的技术方案，都应合理而适当地涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种具有杂色纹脉的人造石板的制造方法，包括如下步骤：
S1，将第一混合物放入第一模具内，所述第一混合物含有树脂和集料矿物；
S2，制备多种中间混合物，将两种以上所述中间混合物进行组合并采用混合工艺制得杂色的第二混合物；每种所述中间混合物含有树脂，还含有着色剂和/或集料矿物；所述第二混合物呈现两种以上的颜色或色饱和度；
S3，将所述第二混合物放入所述第一模具内给定位置；
其中，步骤S2和/或步骤S3的全部或部分作业由计算机程序控制完成。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述第二混合物较之第一混合物具有更高的树脂含量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述第二混合物的树脂含量至少为20wt%。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述第二混合物的粘度值至少为104厘泊。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤S2所述混合工艺，包括控制组合中的各中间混合物的加入量和/或加入时间、加入方式；继而控制所加入的中间混合物的混合时间、混合方式及混合程度通过有限混合获得所需要的第二混合物；或者还包括控制分隔方式使所述中间混合物在混合前各行其道。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：
步骤S3包括控制在给定时间和/或给定位置将所述第二混合物放入所述第一模具相应位置的方式或形态。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：
步骤S3包括控制所述混合装置的出口口径或开口大小。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤S1中，还包括在第一模具内的第一混合物上形成沟槽；
步骤S3中，将所述第二混合物放入所述沟槽内。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：
步骤S1中，所述第一混合物放入所述第一模具内时，有第二模具在所述第一模具内；且第一混合物仅均布于除第二模具所占据第一模具内的区域以外的第一模具的内部空间；
所述沟槽是在所述第一混合物的布料完成，并移除所述第二模具后在所述第二模具原先所占据第一模具内的区域随之形成的。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于：
步骤S1中所述沟槽是在所述第一混合物布料完成后，控制至少一种作业工具在所述第一混合物上加工而成。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于：
步骤S2所述混合工艺，包括将所述中间混合物分层叠加后进行第一次碾压，经搅拌或翻动使其碎块化后，进行第二次碾压得到第二混合物坯料；
步骤S3，包括将所述第二混合物坯料切出与所述沟槽尺寸相当的条块，并对应放入所述沟槽的相应位置和进行拼接。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述第一模具是用以形成板坯的支撑结构或空间。
13.如权利要求1所述方法，其特征在于：
其中一种所述中间混合物采用与所述第一混合物相同或相近的原料配比。
14.如权利要求1-13任一所述的方法，还继而包括：
S4，将所形成的包括第一混合物和第二混合物的组合物料在真空条件下振动压制成板坯；
S5，将所述板坯在固化炉中硬化；
S6，将硬化后的板坯进行磨制、抛光和修整。
15.一种如权利要求1所述的方法中的混合工艺所采用的混合装置，包括进料部和主体部；其特征在于：
所述进料部有n个进料通道或进料口，n>1；
所述主体部包括分隔区和混合区；所述分隔区具有n个至少部分隔断的独立空间或通道；每个所述独立空间或通道的入口端和出口端分别连接一个进料通道或进料口和所述混合区；
所述混合装置配置成响应计算机处理器的指令进料和混合，包括响应计算机处理器的指令启动和停止进料、确定进料量和进料驱动力，以及启动混合与停止混合、确定混合比及混合方式。
16.如权利要求15所述的混合装置，其特征在于：
所述混合区内至少有一个混合工具。
17.如权利要求15所述的混合装置，其特征在于：
所述混合程度至少部分取决于所述独立空间或通道的结构和/或路径。
18.如权利要求15所述的混合装置，其特征在于：
还包括出料部，其连接于所述混合区的末端，具有口径可变的出口结构；
或者所述出口结构还配置成响应计算机处理器的指令改变其出口口径的大小。
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