石材荒料加固技术进展
作者 谭金华
（中国石材协会 北京 1000831）
摘要：石材荒料30%左右的结构疏松多孔、裂缝分布宽而深，在荒料运输途中，特别是锯切成毛板的过程中易碎裂成废石，造成天然资源的巨大浪费，给石材企业造成重大经济损失。如何增强加固石材荒料，保证顺利锯切避免资源浪费成为石材开采、加工企业急需解决的难题。近年来，会员单位湖南柯盛新材料有限公司不断开拓创新，专注于石材荒料加固新技术，其开发的高压灌注与真空灌注加固技术获得了国内外石材业界的一致好评。
石材荒料30%左右的结构疏松多孔、裂缝分布宽而深，在荒料运输途中，特别是锯切成毛板的过程中易碎裂成废石，造成天然资源的巨大浪费，给石材企业造成重大经济损失。随着天然大理石资源的不断开采，其资源逐年减少。如何增强加固石材荒料，保证顺利锯切避免资源浪费成为石材开采、加工企业急需解决的难题。
一直以来，业内人士对如何加固荒料保证锯切成材率探索并实践了不少办法。笔者在此做一整理，供有关技术同仁借鉴参考。
1. 裂缝注射加固
针对存在较大裂缝、明显孔洞的荒料，厂家大多采用注射器或者黄油枪等简易设备，将胶水注入其中，待其固化后起到一定的粘接增强作用。工艺操作虽然简单，但存在效率低下、胶水容易渗出浪费的缺点，更重要的是普通胶水对裂缝的渗透深度有限，对荒料内部加固效果差强人意，往往锯切到荒料中心时出现卡锯垮塌现象。同时，该种加固方式对狭小裂缝或呈颗粒状类型的荒料（如奥特曼）无能为力。
2. 外部包裹加固
外部包裹是目前石材企业普遍采用的加固方法。通常做法是在已冲洗干燥的荒料顺切四周，涂覆一层不饱和聚酯树脂类（俗称树脂胶）或环氧树脂类（俗称AB胶）胶黏剂，再将玻璃纤维网布贴合上去，最后在表面再涂覆一层胶黏剂。静置待其完全固化后即可上锯。以下是对两种胶黏剂的一个对比：
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对比项目 |
不饱和聚酯树脂类 |
环氧树脂类 |
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施工方式 |
可刮涂、喷涂 |
刮涂 |
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气味 |
较大 |
较小 |
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成本 |
低廉 |
中等 |
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胶体强度 |
较低 |
较高 |
由上表可见，不饱和聚酯树脂胶由于成本低廉、施工方式灵活，目前在荒料包裹市场中占据主导地位，但其强度低，性脆，虽然业内有在配方中添加纳米填料提高强度的改性纳米胶出现，提高了一定强度，但由于其中仍然含有大量苯乙烯做稀释剂，气味较大，不利于施工人员健康，对环境影响较大。近年来有被环氧树脂胶取代的趋势。在国外如土耳其、埃及等石材产出国家，不饱和聚酯树脂胶已退出包裹胶市场。
通过四周的包裹增强，可基本防止荒料在运输、吊装、锯切过程中缺边掉角，保证了荒料的整体性。但是，对于荒料内部，特别是内部裂隙发达的荒料增强效果甚微，在锯切过程中由于锯片强烈的来回震动，会造成原本松散开裂的内部石块掉落，依然会造成卡锯甚至垮塌现象，严重影响正常生产。
3. 真空浸渍加固
据业内同仁介绍，国内已有企业引进了一套意大利最新真空浸渍加固荒料生产线。意大利Roberto PUCCI申请的专利WO2007054995 A1详细报道了该工艺：先将待加固荒料清洗并烘干，依次采用增强玻璃纤维、真空袋膜将荒料包覆、密封，并将荒料整体送入可密闭的槽罐内，再抽出真空袋膜内部空气，向袋内注入胶水，胶水注入完毕后，槽罐内部加压缩空气，真空袋内部亦加入正压，但始终保持槽罐内压力大于真空袋膜内压力，使胶水能够彻底渗入荒料内部裂缝。同时对密闭槽罐加热加速固化，从而对荒料由内到外起到优异的加固效果。但该工艺操作需大型专用设备辅助，过程复杂、效率较低，对胶水要求较高，成本难以控制（初步测算加固一颗荒料成本需一万元左右），仅有少数品种的荒料适用，因此未得到普遍推广。
4.高压灌注加固
近年来，不少企业就荒料加固领域做了大量的工作。其中，会员单位湖南柯盛新材料有限公司不断开拓创新，打破常规，针对荒料加固方面进行了大量的探索和研究，并取得了突破性进展。以下重点介绍的是该公司研发并申请专利的两种最新荒料加固方式——高压灌注与真空灌注加固技术。据悉，该技术已在国内外经过多家石材企业使用，获得了石材业界的高度赞誉。
高压灌注是将特制胶水采用增压设备注入荒料内部，待其固化后起到加固荒料作用的一种工艺。该工艺通过对荒料裂隙进行密封，选择合适胶水注入点，采用高达三十公斤压力的专用设备，保证整个灌注过程可控，裂隙填补率高，从而保证荒料能够实现顺利锯切。
高压灌注加固适用于解决一般通透性裂缝造成的荒料破损问题，该工艺具有机器自动化、实现恒压高压灌注特点，施工劳动强度低，兼具低成本和高效益。
图一 高压灌注在土耳其的应用
5真空灌注
湖南柯盛新材料有限公司开发的真空灌注不同于国外的真空浸渍工艺，并不需要大型罐体等辅助设备。该工艺是采用特制密封材料将荒料整体包覆，再利用真空设备抽出袋内部空气，使袋内压力包括荒料裂隙处压力达到接近真空状态，再将特殊低粘度、高渗透性胶水吸入其内，再进行后固化，是一种对荒料起到内部加固外部包裹一体化的工艺。
图二真空灌注应用实例
相较于高压灌注仅解决通透型裂缝的荒料问题，真空灌注可解决通透性或不通透性、网状、颗粒状等裂隙严重而无法锯切的各种荒料（如奥特曼、白玉兰、闪电、欧典、索菲特金等）破损问题，该工艺技术具有很强的通用性。可实现荒料内、外加固一体化，由于胶水在真空袋内固化，施工现场几无气味，减少了VOC的排放。最重要的是加固效果优良，大大提高了锯切成材率。
据悉，湖南柯盛新材有限公司的真空灌注技术上市仅半年，就已在中国国内环球集团、东升集团、新鹏飞石材、光明石材、力丰石材、新三发石材等上百家石材企业全面合作应用，及国外土耳其、埃及、印尼、印度等多个国家广泛应用，优异的效果获得了国内外客户的一致认可和称赞。
6 结语
天然大理石资源不可再生，有效利用现有资源，提高开采、加工成材率是石材界同仁的共同追求。正如湖南柯盛新材所倡导的“创造100%新石代”，我相信，随着石材荒料加固技术的不断进步，业内工程技术人员共同努力，必将迎来这样一个“新石代”。
