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光固化技術(shù)在石材領(lǐng)域中的應(yīng)用與熱固化樹脂一樣,加固增強,修補缺陷,靚麗石材。因為光固化技術(shù)具備了環(huán)保、節(jié)能、高效諸方面的優(yōu)勢,已迅速被石材業(yè)、裝飾業(yè)認同。許 多裝飾公司及業(yè)主紛紛要求在石材表面工藝處理中,采用光固化技術(shù)加工護理石材。目前光固化石材表面處理技術(shù)已在多個國家和數(shù)十家企業(yè)得到應(yīng)用。
光固化技術(shù)應(yīng)用到石材領(lǐng)域——石材加工、石材修復(fù)與翻新,僅有幾年時間。但近年來,隨著被人們認識、接受、喜愛,光固化技術(shù)有了很快的增長勢頭。
光固化技術(shù)不僅是一項低碳環(huán)保技術(shù),而且還很快速高效。國際工業(yè)組織將其稱作:快速成型與制造技術(shù)。
1. 光固化技術(shù)簡單講就是利用光能來凝固液體膠水的一個工藝。具有極快速、高質(zhì)量、低能耗、高效率、無污染、固化產(chǎn)物性能優(yōu)異、適合連續(xù)生產(chǎn)等特點;是改造傳統(tǒng)工藝 的一條有效途徑;是一項有利于企業(yè)降低成本,提高產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量的技術(shù),被譽為21世紀的綠色工業(yè)技術(shù)。因此,在既要快速固化,又需要高性能的條件下,使用光固化膠水是最 佳選擇。光固化膠水與其他單組分反應(yīng)型膠水比,不但具有存儲期長、不含溶劑以及固化時和固化后氣味較低等長處,更突出的優(yōu)點在于固化速度快及綜合性能好,光固化膠水可在瞬 間完成固化。
2. 光固化:是指在特定光源或高能射線的作用下,液態(tài)的低聚物經(jīng)過交聯(lián)、聚合而形成固態(tài)產(chǎn)物的過程。
3. 本章內(nèi)講的光固化特指:輻射固化體系中紫外光固化(簡稱UV固化)。輻射固化技 術(shù)是20世紀70年代以來開發(fā)的一種全新綠色技術(shù),是指經(jīng)過紫外光、電子束、7射線的照射,使液相體系瞬間聚合、交聯(lián)固化的過程。
4. 光固化技術(shù)是由光源、設(shè)備、材料、工藝來保證實現(xiàn)的。
(1) 光源:紫外光固化通常需要的是可聚合合成樹脂的紫外光源,只要它發(fā)射的光能 被光敏樹脂所吸收,就能導(dǎo)致聚合反應(yīng)的進行。
(2) 紫外光固化設(shè)備:紫外光源、變壓器、電容器、反光器、控制電器等。光固化設(shè) 備投資低、效率高、耗電少、體積小、占地少、易于操作。
(3) 紫外光固化型膠粘劑(石材行業(yè)俗稱光固化膠水):光固化樹脂由樹脂單體及預(yù)聚 體組成,含有活性官能團,能在紫外光照射下由光敏劑引發(fā)聚合反應(yīng),生成不溶的涂膜。雙酚A型環(huán)氧丙烯酸酯具有固化速度快、涂膜耐化學(xué)溶劑性能好,硬度高等特點。聚氨酯丙烯酸酯具有柔韌性好、耐磨等特點。
光固化復(fù)合樹脂是目前口腔科及石材修補常用的充填、修復(fù)材料,由于它的色澤美觀,具有一定的抗壓強度,因此在實際應(yīng)用中起著重要的作用,在用于前牙各類缺損、窩洞修復(fù) 及石材修補中取得了滿意的效果。
5. 光固化膠水固化快、高光澤、排放少、單組分、黏度低、性能好,是一種新型節(jié)能、環(huán)保型膠水。
光固化膠水節(jié)能在于固化過程耗電少,低電耗的紫外燈替代了高耗能的烤箱。
環(huán)保在于膠水受到特定光源照射后,液態(tài)涂層發(fā)生光化反應(yīng),從而引起聚合、交聯(lián),瞬 間變成固態(tài)涂層,固化速度快、排放污染物少。
光固化膠水還是一種節(jié)省成本的膠水。固化速度、黏度、成膜特性(光澤度、硬度、耐磨度、防滑度、韌性、耐水性、耐污性、耐溶劑性能等)可根據(jù)要求進行調(diào)整,單液型, 可輾涂、淋涂、噴涂、刮涂,不見特定光源不固化。
可直接采用機械化、自動化涂膠機。
膠水不僅填補了石材板面的孔隙、坑凹,還有效地提高了石材板面的硬度及光澤度,同 時提高了石材表面的防污能力。
6. 光固化工藝實施
如何將快速成型與制造技術(shù)之一的光固化技術(shù)應(yīng)用于石材行業(yè)呢?
(1) 荒料加固:光固化在此工序主要體現(xiàn)在給荒料外部進行加固增強。
① 具體實施步驟為:網(wǎng)布纏繞——涂刷樹脂——光照固化,往復(fù)數(shù)次,以不同材質(zhì)、不同品種所需強度為準,目的是加固石材。光固化在此工序中體現(xiàn)了快。
② 光固化技術(shù)在荒料加固應(yīng)用上更適合寒冷季節(jié)施工。51以下的環(huán)境溫度難以成型的 熱固化工藝,應(yīng)被光固化工藝所替代。
(2) 大板增強
① 背網(wǎng)加強:鋪網(wǎng)布、刮光固化膠、進人光照隧道,一照僅用數(shù)分鐘,一張大板的背網(wǎng) 膠就固化了,不用長時間等待固化。所以說光固化的優(yōu)勢在大板加固工藝中得到很好的體現(xiàn)。
② 飾面補膠:光固化技術(shù)在這一方面有很大的優(yōu)勢,是傳統(tǒng)加工方式所不及的。傳統(tǒng)的 方式只能分置補膠流水線——補膠、研磨流水線——研磨拋光。而光固化就可將兩線并一線。一條大板生產(chǎn)流水線,從補背網(wǎng)膠到光板生產(chǎn)完畢(補背網(wǎng)膠一大板正面粗磨一大板 正面補膠一大板正面磨拋),一條流水線,連續(xù)性很強,一氣呵成。機械化的優(yōu)勢在此得到極大的發(fā)揮。
③ 異型修補:弧型圓柱、異型臺面、樓梯扶手、電梯護口等,均在此例。許多石材在加 工中由于石材本身存有的缺陷,如坑凹裂隙、雞爪紋等,精拋細作之后依然存在,影響了視覺效果。通常是采用補膠工藝來進行修補,但須等待其固化后再進行研磨拋光,需要很長時 間。光固化技術(shù)在此得到很好的利用,填補后快速固化,使生產(chǎn)效率得到提高。
例如:臺面的水平面的平板是經(jīng)補膠后石材的缺陷得到彌補再行研磨拋光,得到很好的飾面效果。而臺面的立面及圓弧處也需要修補、研磨、拋光,獲得與平面一樣的光度,熱固 化膠修補后需等待,固化后,再進行磨拋,這個等待也需要環(huán)境、溫度等條件來配合。而光固化膠一補、一照,即可研磨,效率很高。
④ 復(fù)合板加工:光固化膠獲得光的能量形成固化,所以透光面涂膠可以固化。
例如:松香玉與玻璃板復(fù)合,成為很好的透光石材制品。光固化可在lh完成60~70m2 復(fù)合工作,這是傳統(tǒng)常規(guī)方法無法完成的。
⑤ 現(xiàn)場施工:石材翻新施工工藝中,平整度的處理及缺陷處都需要補膠處理。在此基礎(chǔ) 上進行粗磨精拋,以此提高石材的平整度、光澤度。光固化可以在很短的時間里做好這項工作。
7. 小結(jié)
(1) 石材有缺陷需要修補。
(2) 修補選用液態(tài)合成樹脂更為方便。
(3) 合成樹脂成型工藝簡便、易于操作。
(4) 修補后的石材得到增強,效果更好。
(5) 完成修補工藝采用光固化技術(shù):環(huán)保、節(jié)能、快速、高效。
(6) 適合加工廠加工,更適合石材翻新、修復(fù)。
8. 注意事項
強紫外光照射可灼傷人,導(dǎo)致視力下降甚至眼睛失明。應(yīng)盡量避免直接被紫外光照射,帶防護眼罩及工作手套。
9. 參考資料
紫外光的波長范圍:200nm ~400nmo 312nm、265nm, 365nm表示中心波長位置??梢?光的波長范圍:400~760nm,如圖2-4-3。圖2-4-4為汞弧燈的波長范圍。
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