建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法

《建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法》涉及建筑機械領域，尤其涉及一種建筑裝飾板材表面防污劑的制膜設備及方法。

建筑裝飾板材如拋光磚、石材、人造石等其表面存在很多微小孔洞或微細紋，使用過程中由于雨水、含有色溶劑的溶液等污染物的浸染，使建材表面形成清除不掉的永久性的污斑，具有很容易受污染的缺點。

截至2006年8月，中國國內外采用較好的防污是納米防污，即在瓷磚上加一層納米防污層，但納米防污工藝復雜，其工藝是：a）清潔磚體表面，b）在磚體表面均勻施加納米抗污材料，c）用拋刷磨具對磚體表面進行拋光刷涂，d）在拋光刷涂中保持磚體表面溫度在一定區(qū)間內，e）重復b、c、d步驟若干次，f）通過拋光磚磨具加水拋光若干次，g）清潔和干燥處理。采用以上工藝需要對磚體干燥，同時在加工過程中需加水控制溫度以及加工完成后還需要有干燥處理的步驟，這樣就造成了工藝復雜、設備成本高、以及低效率。另外，這種單層的納米防污雖然防污性能和亮度比普通的硅膠類和石臘類提高，但其防污性能仍然不強。還有，截至2006年8月的技術中的防污層制膜設備是敞開式的，在瓷磚拋刷工作過程中產生的有害粉塵污染非常嚴重，極大威脅著操作人員的身體健康。

因此，如果有一種新的工藝和設備能夠克服上述缺陷，則定能受到業(yè)界歡迎。

圖1為《建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法》的制膜方法的流程示意圖；

圖2為《建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法》的建筑裝飾板材表面防污劑的制膜設備的示意圖。

2017年12月11日，《建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法》獲得第十九屆中國專利優(yōu)秀獎。

結合附圖和實施例對《建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法》作進一步的描述，但應當說明的是，這些實施例僅用于說明該發(fā)明的系統(tǒng)和方法，而并不能將該發(fā)明的范圍局限于此。

如圖1所示為該發(fā)明的拋光磚的制膜方法的流程示意圖；該發(fā)明的方法主要應用于拋光磚、石材、人造石等其表面上加制防污膜，該防污膜可包括一層或多層，如只涂覆一層納米材料防污膜（如：SiO₂納米漿料）；又比如：涂覆一層微米級防污材料（如：SiO2微米漿料），然后一層為高分子材料（如有機硅油類溶液）、其上還有一層為高分子材料的保護膜；或者，先涂覆一層微米級防污材料，然后一層為納米材料、最后在其上還有一層為高分子材料的保護膜；也可以只有兩層，如一層為納米材料，還有一層為高分子材料的保護膜。

見圖1，是該發(fā)明的一個實施例在建材表面上涂覆納米類防污劑及高分子材料的拋刷方法的工藝原理圖，該發(fā)明的制膜方法包含下列步驟：

a）在待加工的磚表面施加納米防污性材料，并使防污材料均勻的在拋光磚表面附著一層。

b）用拋刷磨具對防污材料在一定壓力下進行拋光涂刷，同時掃刷清除多余防污材料。在一個實施例中，該壓力大小在0.01～0.1千克力/平方厘米范圍內。

c）重復a、b步驟若干次。

d）加少量的水或溶劑（如0.1％～3％的KOH水溶液）清潔磚面，將磚面多余殘留物清潔、拋除。

e）重復c、d程序若干次，使整個拋光磚磚面能鍍上一層致密的納米防污保護層。

f）然后在磚表面施加高分子材料。

g）用拋刷磨具對高分子抗污材料進行拋刷；

h）重復f、g程序若干次；

i）清潔磚四周邊。

另外，該方法在該工藝流程中步驟a之前可以先施加一層微米級防污材料并對磚進行拋磨，以提高其效率。

該發(fā)明還包括實現(xiàn)上述方法的設備，具體請看圖2，為該發(fā)明的建筑裝飾板材表面防污劑的制膜設備的一個實施例的主視圖；該發(fā)明的制膜設備主要部件有：下機架體輸送機構100、N組磨具升降總成200、N組加料均勻裝置300、上機架體400、加料桶500、以及抽風吸塵系統(tǒng)。其中N為正的整數(shù)，在圖2中可見N＝8，在其他實施例中還可以是其他數(shù)目。另外，該發(fā)明的建筑裝飾板材表面防污劑的制膜設備還包括一個控制系統(tǒng)，負責整個設備的控制運行，因其不是該發(fā)明的重點內容，此不贅述。

該實施例中，下機架體輸送機構100采用了皮帶式輸送裝置，由一個傳動裝置帶動將置于其上的建筑裝飾板材依次向前輸送，并在此過程中對板材表面加膜拋刷。輸送方向如圖2所示的A向。

每一組磨具升降總成200內部裝有一個磨盤傳動機構201，根據(jù)控制系統(tǒng)的指令帶動與之相連的行星式磨盤202上下移動，在建筑裝飾板材表面上拋刷加膜。行星式拋刷磨盤202與三個至數(shù)個磨頭座（或軸）總成相連接，每個磨頭座（或軸）總成裝有一個拋磨輪204，其莫氏硬度小于5，拋磨輪204可以用毛刷、羊毛粘輪、絨布輪、棉布輪、尼龍輪、樹脂類合成磨塊等軟、硬性材料中的一種制成或其中幾種的組合。拋磨輪204與磨頭座（或軸）總成之間還裝有一個減震墊203，減震墊203可以為發(fā)泡橡膠、海綿、彈簧等彈性材料；減震墊203可通過多種方式與拋磨輪204相連接，比如通過尼龍粘貼（即俗稱的“魔術貼”）、或黏合劑粘接，等等；當被拋刷的瓷磚表面有凹凸不平時，通過減震墊的上下升縮自動調整瓷磚表面的不平度，確保拋磨輪在瓷磚上的壓力均勻，從而在瓷磚表面上形成一層均勻的鍍膜。拋磨輪204在磨頭座（或軸）總成上高速自轉的同時又隨磨盤公轉，使得整個板材表面都能夠被均勻拋刷到。

在進行納米防污層和高分子材料防污層的加膜拋刷過程中對建筑裝飾板材表面的壓力在0.01～0.1千克力/平方厘米范圍內。而在微米防污層的加膜拋刷過程中對建筑裝飾板材表面的壓力則在0.05～0.2千克力/平方厘米范圍內。

加料均勻裝置300與控制電路系統(tǒng)相連接，由控制系統(tǒng)向加料均勻裝置300發(fā)出信號，向板材表面加料；在該實施例中有8組加料均勻裝置300依次沿下機架體輸送機構100排列安裝，每組加料均勻裝置300與一組磨具升降總成200相互配合。當然在其他實施例中加料均勻裝置300的數(shù)目還可根據(jù)實際需要設置。加料均勻裝置300還包括一個加料裝置（圖中未示），可以為單小孔滴注裝置，多小孔滴注裝置，雙輥筒加注裝置，氣槍噴淋裝置和刷涂裝置中的任何一種。

上機架體400位于下機架體輸送機構100的上方并延伸，用于安裝固定本制膜設備的其他主要部件。

如圖2所示，加料桶500置于上機架體400之上，與各個加料均勻裝置300之間設有供料管線（圖中未示出），根據(jù)工藝的需要提供不同的材料或清洗劑。如前面所述的微米級防污材料、納米材料、以及高分子材料的藥水；以及用于清洗的水或KOH水溶液等。

抽風吸塵系統(tǒng)是該發(fā)明的設備獨創(chuàng)的，為了改善工作場所的粉塵和有害氣體污染，該制膜設備的抽風吸塵系統(tǒng)主要包括一個扣置于下機架輸送機構100的上方的防塵箱體600、一條抽風吸塵管道700、和7個抽風斗組件702組成。

防塵箱體600扣置于下機架輸送機構100的上方，并將8組行星式拋刷磨盤202及與之相連的磨頭座（或軸）總成和拋磨輪204、還有配套的8組加料均勻裝置300容納在其中，形成一個基本封閉的拋磨空間。防塵箱體600包括上封板604、前封板（即圖2中正對的一面）、后封板602、兩個側封板605，左右兩個側封板605與下機架輸送機構100的上表面之間均留有一定間隔，供被加膜的建筑裝飾板能夠進出該拋磨空間，因此其尺寸應該大于被加膜的建筑板的厚度。在前封板上與每組行星式磨盤相對應位置設有8個活動封板603，以方便設備檢修；活動封板603與防塵箱體600之間可以采用多種連接方式，如鉸鏈連接、螺接等。如圖2所示，其中有一個活動封板603被打開，可以看到防塵箱體600中的一組行星式拋刷磨盤202及與之相連的磨頭座（或軸）總成和拋磨輪204、還有配套的一組加料均勻裝置300。在上封板604上還設有8個觀察口蓋板601，分別與8組行星式拋刷磨盤202相配合，用于操作人員隨時觀察防塵箱體600內部設備的運行情況；每個觀察口蓋板601設置的位置都應在便于觀察每組行星式拋刷磨盤202之處。另外，因為防塵箱體600是個基本封閉的拋磨空間，里面光線比較暗，所以在防塵箱體600內設有若干照明裝置（圖中未示出），既便于拿開觀察口蓋板601時對內部進行觀察，又便于活動封板603打開后的檢修；照明裝置可設于防塵箱體600內部的上封板604、或兩個側封板605上，以達到照明為目的。

抽風吸塵管道700位于上機架體400的上方空間，延下機架輸送機構100的長度方向布置。在每2個磨盤升降總成200之間設有一個抽風斗組件702，并固定置于上機架體400上。該實施例中共有7個抽風斗組件702，7個抽風斗組件702的抽風口均與防塵箱體600的上封板604密封連接，7個抽風斗組件702的排風口與抽風吸塵管道700密封連接。這樣，在拋磨空間中所產生的有害氣體和粉塵就可以由抽風斗組件702的抽風口被抽出，然后經抽風斗組件702的排風口送往抽風吸塵管道700，經抽風吸塵管道700上的一個與外部吸塵機的接口701排出。

該發(fā)明的設備工作時，如圖2，瓷磚平放于下機架體輸送機構100上，由右至左按A向向前移動，依次通過8組行星式拋刷磨盤202的拋刷和/或清洗，當板材行至第一組加料均勻裝置300的下方時，將納米材料置入加料裝置中，然后通過加料均勻裝置300在磚面上形成一層均勻的涂層，磚坯被下機架體輸送機構100繼續(xù)送至第一組行星式拋刷磨盤202下方，然后拋磨輪204以一定壓力和轉速對已涂覆防污材料的拋光磚面進行拋刷、擠壓，在磚面形成一層適宜的透明保護膜，第一次拋刷完成。磚坯經過設定的若干組加料均勻裝置300及行星式拋刷磨盤202，該加料和拋刷工序也反復進行若干次，根據(jù)具體工藝的需要在幾次加料和拋刷工序后可進行一次清洗工序，加少量水或溶劑（如KOH水溶劑）清潔磚面的殘留物質，之后再繼續(xù)重復上述加藥和拋刷工序，這樣就得到了致密的納米保護膜，在磚體表面形成一層所需的防污保護膜。

在其他實施例中，如前所述，為了得到更好的防污效果，可根據(jù)工藝的需要將高分子材料置入加料裝置中，在上述納米保護膜上施加高分子防污材料同時進行拋磨若干次，這樣便可得到兩種復合的保護膜。另外，作為該發(fā)明的更進一步實施例，還可在最初的程序施加微米級防污材料對磚進行拋磨，然后再形成納米材料防污層、以及高分子材料防污層，以提高板材品質。

同時，該設備在工作中，還開啟抽風斗組件702，將防塵箱體600的空間內產生的有害氣體和粉塵通過密封的抽風吸塵管道700排出，這就大大降低了該設備的操作環(huán)境污染；同時抽風斗組件702的設置和開啟還可有效降低防塵箱體600內的溫度，使整套設備保持正常運轉。

通過使用納米防污材料及高分子材料進行該發(fā)明的拋光磚防污制膜方法及設備的實施應用，可以讓納米防污材料更好的填充表面孔洞和微裂紋，在適宜的時間內與建筑裝飾板材發(fā)生物理化學結合，起到超強防污作用同時減少了溫度控制的復雜方法及設備。

建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法專利目的

《建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法》的目的之一是提供一種不需要溫度控制和干燥程序的建筑裝飾板材表面防污劑的制膜設備及方法。

《建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法》的目的之二是提供一種在建筑裝飾板材表面上形成多層的保護膜的制膜設備及方法。

《建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法》的目的之三是提供一種沒有粉塵污染的環(huán)保型建筑裝飾板材的制膜設備及方法。

建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法技術方案

《建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法》提供了以下技術方案：

一種建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法，適用于拋光磚、石材、人造石，包括下列步驟：

a）在建筑裝飾板材表面施加納米防污材料；

b）對納米防污材料進行拋刷；

c）重復a、b步驟若干次；

d）在板材表面施加少量的水或溶劑對表面進行清潔；

e）重復c、d程序若干次。

f）在磚表面施加高分子材料；

g）對高分子材料進行拋刷；

h）重復f、g程序若干次。

另外，在步驟a）之前還進一步包括以下步驟：

①在板材表面施加微米級防污材料；

②對微米防污材料進行拋刷；

③重復①、②步驟若干次，直至形成一層致密光滑的微米級防污材料膜。

該發(fā)明還提供了一種建筑裝飾板材表面防污劑的制膜設備，包括下機架體輸送機構、位于下機架體輸送機構上方并延伸的上機架體、以及置于所述上機架體上的多組磨具升降總成、多組加料均勻裝置、以及一個加料桶，其中所述多組磨具升降總成和所述多組加料均勻裝置沿所述機架下機架體輸送機構依次排列，每組所述磨具升降總成連接有一個磨盤傳動機構、該磨盤傳動機構連接一個拋刷磨盤，其中所述制膜設備還包括一個抽風吸塵系統(tǒng)，該抽風吸塵系統(tǒng)進一步包括：

一個防塵箱體，包括多個上封板、多個前封板、多個后封板、和兩個側封板；所述防塵箱體扣置于下機架輸送機構的上方，并將所述多組拋刷磨盤及與之相連的多組磨頭座/軸總成和拋磨輪、以及多組加料均勻裝置容納在其中，形成一個基本封閉的拋磨空間；以及多個抽風斗組件，所述多個抽風斗組件的抽風口分別與防塵箱體的所述多個上封板密封連接，將所述拋磨空間中產生的有害氣體和粉塵從所述多個抽風斗組件的排風口排出。

其中上機架體還設置有一個抽風吸塵管道，與所述多個抽風斗組件的排風口密封連接，將所吸的粉塵和有害氣體排出。

其中防塵箱體的兩個側封板與下機架輸送機構的上表面之間分別留有一個間隔，該間隔尺寸大于建筑裝飾板材的厚度；在所述防塵箱體的多個前封板上與每組拋刷磨盤相對應位置分別設有一個活動封板，所述活動封板與所述前封板之間采用鉸鏈連接、或螺接。

其中加料裝置可以為單小孔滴注裝置，多小孔滴注裝置，雙輥筒加注裝置，氣槍噴淋裝置和刷涂裝置中的一種。所述的拋磨輪可以為毛刷、羊毛粘輪、絨布輪、棉布輪、尼龍輪、樹脂類合成磨塊等軟、硬性材料中的一種制成或其中幾種的組合；所述的拋磨輪與所述磨頭座/軸總成之間還裝有一個減震墊，該減震墊為發(fā)泡橡膠、或海綿彈簧。

建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法改善效果

與2006年8月之前的技術相比，《建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法》不需要對溫度的特殊要求，在常溫下就可正常工作，而且也不需要干燥步驟，因此該發(fā)明的設備不必設置溫控和干燥裝置，使得該發(fā)明的方法得到大大簡化，提高了生產效率，降低了成本。其次，該發(fā)明的設備和方法能夠在建筑裝飾板材表面上形成至少2層保護膜，使得該發(fā)明的設備和方法生產出來的建筑裝飾板材比同類產品具有更高品質。再者，該發(fā)明的設備加裝了防塵箱體和抽風裝置，基本消除了工作場所的粉塵污染，大大改善了工作環(huán)境，有利于操作人員的健康。

1、一種建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法，適用于拋光磚、石材、人造石，包括下列步驟：

a）在建筑裝飾板材表面施加納米材料；

b）對納米材料進行拋刷；

c）重復a、b步驟若干次；

d）在板材表面施加少量的水或溶劑對表面進行清潔；

e）重復c、d程序若干次；

f）在板材表面施加高分子材料；

g）對高分子材料進行拋刷；

h）重復f、g程序若干次。

2、如權利要求1所述的建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法，其特征是：在步驟a）之前還進一步包括以下步驟：

①在板材表面施加微米級材料；

②對微米材料進行拋刷；

③重復①、②步驟若干次，直至形成一層致密光滑的微米級防污材料膜。

3、如權利要求1所述的建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法，其特征是：所述拋刷過程中對建筑裝飾板材表面的壓力在0.01～0.1千克力/平方厘米范圍內。

4、如權利要求2所述的建筑裝飾板材表面防污劑的制膜方法，其特征是：所述步驟②中對微米材料進行拋刷過程中對建筑裝飾板材表面的壓力在0.05～0.2千克力/平方厘米范圍內。