合成崗石（人造大理石）在生產(chǎn)中較多使用的是方解石類(lèi)的鈣質(zhì)礦物，石英崗石（人造石英石）是用硅質(zhì)的礦物，兩者均是用真空、振動(dòng)和壓縮三種機(jī)械作用力及粘結(jié)劑的化學(xué)縮聚力合成為建筑裝飾產(chǎn)品。隨其晶體礦物的選擇、石料粒徑的級(jí)配、顏料的搭配、布料方式、二次染色和成型方式的變化，可使其合成產(chǎn)品的花色及品質(zhì)產(chǎn)生多樣的變化。目前，業(yè)內(nèi)對(duì)崗石的說(shuō)法是“有市場(chǎng)而欠利潤(rùn)”，石英崗石是“有硬度而欠密度”。針對(duì)這種情況，本文提出了疊壘與振動(dòng)是合成崗石生產(chǎn)基本方法的論點(diǎn)，具體對(duì)用料向大粒徑晶體礦物、玻化微珠和納米材料三方面擴(kuò)展，對(duì)分層振動(dòng)與電磁振動(dòng)的成型機(jī)理和制備合成洞石及配制紋理等方案進(jìn)行論述。www.www.dechunwater.cn
目前，我國(guó)大多生產(chǎn)合成崗石的人造石企業(yè)，在生產(chǎn)工藝上對(duì)于玉石、名貴的花崗石、花紋秀美的大理石、色澤漂亮的河卵石等晶體礦物，仍用現(xiàn)行的大花類(lèi)產(chǎn)品的崗石成型工藝，在其石料粒徑的局限下只能產(chǎn)生彩色混凝土類(lèi)的效果。玻化微珠與納米材料已經(jīng)廣泛地使用在建筑及其他領(lǐng)域，將其應(yīng)用于崗石生產(chǎn)對(duì)其向墻面裝飾方面擴(kuò)展可能是有價(jià)值的嘗試。大粒徑晶體礦物與玻化微珠輕質(zhì)墻面板兩種產(chǎn)品的成型均有無(wú)需也不能硬壓的技術(shù)要求，可否用真空與振動(dòng)兩種作用力及抽制真空與釋放真空分別的作用力進(jìn)行其成型的問(wèn)題需要研究。疊壘是源于古代的石頭聚集的方法，對(duì)其進(jìn)行深層次的認(rèn)識(shí)及理解，再與現(xiàn)行的振動(dòng)致密的工藝過(guò)程抽象的比較，不難發(fā)現(xiàn)其合異而同且有相同的致密道理。現(xiàn)行合成崗石的花紋配置局限于在雙臥軸攪拌機(jī)內(nèi)拌合配色的工藝方法，不論其是噴漿后拌合，還是將兩種色彩料體統(tǒng)一拌合，雖有其一定的雙色效果，但其配色始終擴(kuò)展不到極其有利的布料環(huán)節(jié)也是需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題。
一、大粒徑晶體礦物的壘疊合成
現(xiàn)行的雙臥軸攪拌機(jī)與其垂直式布料斗的崗石成型機(jī)結(jié)構(gòu)，僅適宜將石料的最大粒徑選擇在12cm，其用量也只能限制在40%左右，因此要構(gòu)成石塊密切疊壘的圖案是不可能的。對(duì)于具有透閃性與隱晶性及自然紋理的晶體礦物，只有在其具有較大粒徑及塊度，并在其相互間組合較緊密或藝術(shù)性配合時(shí)才具有較高的觀賞性及市場(chǎng)價(jià)值。其紋理同樣在其具有一定塊度及形體時(shí)才能有所顯示出，若硬性地將其破碎成小塊實(shí)際上是一種人為的破壞。www.www.dechunwater.cn
分層振動(dòng)與逐層疊壘的工藝方法，是將整體攪拌與強(qiáng)力壓制兩個(gè)成型的工藝環(huán)節(jié)取消，僅用真空抽制與下部振動(dòng)及若干層次的循環(huán)完成其荒料的成型。其工藝特點(diǎn)是：基料的選擇以具有透明性或好看為選擇的依據(jù)，其塊度一般為20cm以上，并用手工器具進(jìn)行其粗略的整形，其間可對(duì)其部分料體進(jìn)行藝術(shù)性的雕刻及造型；配料是基料之間的填充及粘結(jié)料，可用10%左右的不飽和樹(shù)脂與石料及石粉混合為黏稠狀，并在玉石等高檔石料的填充時(shí)，尚可用人造玉石的配方將其配成糊狀體，使其填充的縫隙具有同樣的透明性；作為基料的晶體礦物的疊壘，須按形式美的規(guī)律，經(jīng)概括、整形、取舍而進(jìn)行層堆手法的組裝，其間要均衡變化，虛實(shí)相生、錯(cuò)落有序和整體聯(lián)系；逐層的真空抽制與下部振動(dòng)要掌握好時(shí)間與兩者的配合關(guān)系，尤其要利用釋放真空時(shí)產(chǎn)生突發(fā)性的沖擊力而產(chǎn)生的致密作用。色彩艷麗的鵝卵石是很好的基料，它經(jīng)河流的移動(dòng)、沖刷和磨洗有著“古”的風(fēng)格，再與同樣是小顆粒滾圓體的河沙（黃河沙）配合，利用分層振動(dòng)成型工藝可以產(chǎn)生古樸的效果。www.www.dechunwater.cn
二、石英崗石振動(dòng)成型的進(jìn)一步探討
石英石礦物（SiO2）常發(fā)育成單晶并形成晶簇，含有細(xì)小分散的氣態(tài)或液態(tài)物質(zhì)呈乳白色，晶面為玻璃光澤，斷口為油脂光澤，無(wú)解理，硬度7，相對(duì)密度2.65。在其用擠壓方式為主的破碎成為小顆粒后，因其具有明顯的棱角而產(chǎn)生了較大的摩擦系數(shù)。這種無(wú)解理且有較大摩擦系數(shù)的石粒及石粉構(gòu)成的混合料，使其致密的要點(diǎn)是克服摩擦系數(shù)而微觀上形成密切的疊壘。現(xiàn)行的薄板成型機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：槽形的壓具（頭）垂直穿插于真空罩內(nèi)的結(jié)構(gòu)必然要承受真空的負(fù)壓而產(chǎn)生約500KN的壓縮力；真空罩與壓頭的垂直滑動(dòng)形式即使在5+5的振動(dòng)器分組中也不易使壓頭扭擺振動(dòng)；振動(dòng)中仍然采用較大的氣缸壓制力或是液壓油缸進(jìn)行壓制，形成激振力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于氣缸壓力與真空拉力及傳動(dòng)系統(tǒng)自重三者之和的嚴(yán)重問(wèn)題。
從振動(dòng)學(xué)的理論可知，激振力與偏心塊轉(zhuǎn)速的平方成正比，其振幅是與壓頭及傳動(dòng)系統(tǒng)的自重與施加的壓力之和成反比。由此可以看出重壓與油缸壓制方式是概念性的錯(cuò)誤。缺乏振幅與擺動(dòng)，再在頻繁不易提高的條件下，要使其石英質(zhì)成型薄板達(dá)到2.5g/cm3的密實(shí)度是不可能的。為勉強(qiáng)用這種可靠性與性能還有待于改進(jìn)的壓板機(jī)進(jìn)行石英石的生產(chǎn)，必須多加2個(gè)百分點(diǎn)以上樹(shù)脂用量的成型工藝往往形成料體成團(tuán)的問(wèn)題，單軸的布料器很難將這些樹(shù)脂混合的團(tuán)狀顆粒細(xì)碎，因此只能使用篩網(wǎng)及手工進(jìn)行其細(xì)碎處理。事實(shí)上，荒料成型也大都存在激振頻率不夠的問(wèn)題，4200r/min的最高轉(zhuǎn)速所產(chǎn)生的震感是非常強(qiáng)烈的。好在荒料成型可以采用加大往復(fù)波動(dòng)的揉壓過(guò)程與多加鈣粉使其料體具有流動(dòng)性的辦法有所彌補(bǔ)。
循環(huán)揉壓的振動(dòng)方式是電磁振動(dòng)的特點(diǎn)。采用六組特殊結(jié)構(gòu)的電磁鐵與配合其振動(dòng)及提升的壓縮彈簧與壓具（板）組成的振動(dòng)系統(tǒng)，在其0-f0的頻率調(diào)節(jié)與其六節(jié)拍的脈波電流循環(huán)的控制中，可使壓具快速地產(chǎn)生6×f0（50Hz）的頻率疊加，并在其高頻振動(dòng)中同時(shí)進(jìn)行快速地?cái)[動(dòng)，因此是快速揉壓且不硬壓的振動(dòng)成型方式。www.www.dechunwater.cn
三、紋理型崗石產(chǎn)品的配制方法
現(xiàn)時(shí)的雙色紋理產(chǎn)品及配制工藝，是用兩臺(tái)雙臥軸攪拌機(jī)與專(zhuān)用傳輸帶的附加設(shè)備，在分別攪拌80網(wǎng)目左右的石料及兩種顏料配色后，再用傳輸帶一并送進(jìn)大機(jī)內(nèi)進(jìn)行粗略拌合而成有所交融的雙色圖案。這種紋理配制工藝只有在樹(shù)脂用量很大而使混合料成為黏狀體后，才能在黏連粘隨的相揉中形成細(xì)長(zhǎng)或幻彩形的花紋。如果采用常規(guī)的樹(shù)脂用量，其花色只能是相互堆積的以團(tuán)塊為主的花色效果。
夢(mèng)幻莎安娜產(chǎn)品是在攪拌完成后，在翻動(dòng)的料體上面噴涂白色色漿而同樣以拌合方式產(chǎn)生近似的紋理，其效果也與樹(shù)脂用量有極大的關(guān)系。近期出現(xiàn)的低樹(shù)脂用量的莎安娜產(chǎn)品，在其采用增大全速攪拌時(shí)間而產(chǎn)生攪拌致熱，并加大粗粉用量與加大波動(dòng)周期等工藝改進(jìn)后，其6%左右的樹(shù)脂用量也大致可以保證產(chǎn)品的物理性指標(biāo)，但其花紋則往往是團(tuán)團(tuán)點(diǎn)點(diǎn)的缺乏細(xì)微的視覺(jué)效果。可見(jiàn)，在大機(jī)的雙臥軸攪拌機(jī)內(nèi)用拌合方式配制花紋的工藝方法可以說(shuō)是利弊相當(dāng)。雙色產(chǎn)品并不一定是用等量的雙色料體，因?yàn)榇髾C(jī)的攪拌機(jī)在其料體重量不少于65%時(shí)也同樣可以進(jìn)行攪拌，所以配置1~2臺(tái)小容量的雙臥軸攪拌機(jī)進(jìn)行相異色彩的料體混合，最后在大機(jī)內(nèi)拌合，從而以較低的設(shè)備費(fèi)用同樣可以配制雙色或三色的產(chǎn)品。天然大理石的線(xiàn)狀或網(wǎng)狀紋理是其原始生成及變質(zhì)過(guò)程的層次及疊壘的痕跡，用雙色拌合工藝是很難產(chǎn)生這種細(xì)微效果的。
轉(zhuǎn)向布料的紋理配制工藝是將花紋制作設(shè)定在攪拌全部完成后向模箱逐層裝料（下料）的階段內(nèi)，該技術(shù)須將攪拌機(jī)移位并在布料室內(nèi)懸吊水平傳輸帶進(jìn)行“大轉(zhuǎn)向”，或在布料斗內(nèi)裝設(shè)輥壓、傾斜和噴涂器具進(jìn)行“小轉(zhuǎn)向”的花紋配置。目前僅有廣東的某公司是用大轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向布料工藝進(jìn)行紋理配制，利用其水平傳輸帶上面設(shè)置的多組噴射及噴涂器具動(dòng)態(tài)地進(jìn)行五種以上花色的紋理配制，其產(chǎn)品全部銷(xiāo)往國(guó)外。這種配色工藝是在其數(shù)分鐘時(shí)間的布料時(shí)間內(nèi)，隨同料體的傳輸及下落，同步地進(jìn)行霧狀或點(diǎn)狀的顏料噴涂、團(tuán)狀或粒狀料體僅在其表面沾附了顏料并在模箱中逐層進(jìn)行疊壘，以團(tuán)塊成網(wǎng)與錐體成環(huán)的配制紋理概念無(wú)疑可形成非同一般的花紋效果。對(duì)疊壘中的料體同步進(jìn)行噴涂染色，是模擬了巖石的生成過(guò)程，用此疊壘的手法對(duì)高檔次紋理配制同樣有借鑒意義。
四、用玻化微珠制備合成洞石
玻化微珠是用晶體礦物（珍珠巖），經(jīng)1180~1350℃高溫膨脹，利用其6%左右的結(jié)晶水氣化制成外殼玻化，閉孔成球的中空球體。其主要成份是SiO2與AL2O3，容重為50-150kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.028-0.048W/m·k。現(xiàn)時(shí)在建筑墻面裝飾領(lǐng)域使用玻化微珠砂漿已成為時(shí)尚，以其輕質(zhì)、保溫、保濕及和易性好的優(yōu)點(diǎn)可產(chǎn)生窯洞式的居室環(huán)境效果。www.www.dechunwater.cn
現(xiàn)行的崗石用于墻面裝飾確實(shí)存在重量較大與保溫性較差的問(wèn)題。如果將這種晶體礦砂制成的微珠摻和于崗石的混合料中，以其微珠特點(diǎn)可使其新型崗石的重量大幅度降低，并在其自身具有的絕熱性能及填充中，很可能對(duì)解決崗石不適宜墻面裝飾的問(wèn)題會(huì)有一定的積極效應(yīng)。玻化微珠存在不能用強(qiáng)力攪拌與成型中不能硬性壓制的問(wèn)題，現(xiàn)行的成型工藝須對(duì)應(yīng)進(jìn)行以下的變革：攪拌工序中應(yīng)先對(duì)石粒、鈣粉和粘結(jié)劑進(jìn)行均勻的混合，其后再摻入體積比較大的微珠料慢速進(jìn)行較均勻的混合，以此避免玻化微珠的破碎；可用荒料成型辦法在模箱中進(jìn)行振動(dòng)成型，但其不能硬壓的要求只能采用上述的分層振動(dòng)工藝，或者是用間接且輕微的壓制力進(jìn)行成組的薄板成型；粘結(jié)劑的使用隨其產(chǎn)品的檔次變化，可以分別使用有機(jī)與無(wú)機(jī)類(lèi)粘結(jié)劑而制作相應(yīng)的產(chǎn)品；鋸切及研磨后的光板，要盡可能采用納米樹(shù)脂液對(duì)其表面的微孔進(jìn)行封閉，使其具有抗菌、抗老化與自清潔等綠色環(huán)保的性能。在其逐層布料與分層振動(dòng)中，可以利用極好的噴涂顏料時(shí)機(jī)進(jìn)行層次紋理的配制，甚至于仿真天然洞石的層狀紋理。采用較大粒徑的玻化微珠球狀材料，為制備新型的合成洞石產(chǎn)品提供了基本的條件，其球體的切面是自然的孔洞，也可以說(shuō)，只要配加一定量專(zhuān)門(mén)加工的玻化微珠，其合成產(chǎn)品必定是洞石產(chǎn)品。其逐層的布料及隨后的噴灑顏料，正好也是一種軟狀料體的疊壘形式，由此也易于解決層次紋理較難配制的工藝難題。
五、綜述
疊壘，尤其是奇石疊壘是一種看似簡(jiǎn)單，但其是有文化內(nèi)涵的石頭組合的工藝方法。對(duì)于大粒徑的石頭可用手工或?qū)Ｓ闷骶咴诰o密排布中實(shí)現(xiàn)其疊壘，而對(duì)細(xì)顆粒石料，振動(dòng)則是促使其滑動(dòng)而緊密疊壘的重要方法。石英石顆粒由其硬度與無(wú)解理特性使其具有明的棱角，對(duì)其成型既要有粗、細(xì)石料及石粉的級(jí)配，又要有頻率較高的振動(dòng)力才能有效進(jìn)行其微觀的密實(shí)疊壘。如果進(jìn)一步將壓具的鋼板制成矩陣排列的組合體并分別與振動(dòng)器聯(lián)接，以其縮小壓制面積并形成排移式的電磁振動(dòng)過(guò)程，對(duì)薄板成型的致密可能是最有效的。實(shí)現(xiàn)密切疊壘采用的分層振動(dòng)方法，為石料的選擇提供了極大的空間，只要是好看的石頭，不論其是高檔的玉石，還是花崗石、大理石，以至于是自然形成的河卵石，均可在其疊壘及合成中變廢為寶。墻面裝飾領(lǐng)域是崗石已經(jīng)延伸但缺乏優(yōu)勢(shì)，玻化微珠的應(yīng)用將使其重量大與保溫性差的重大缺陷得以克服，尤其是將其制作成具有紋理的合成洞石產(chǎn)品，必定使崗石的市場(chǎng)份額發(fā)生較大改觀。
崗石的生產(chǎn)原料向大粒徑晶體礦物、極其細(xì)微的納米材料和輕質(zhì)的玻化微珠三個(gè)方面的擴(kuò)展，不僅涉及到現(xiàn)行成型設(shè)備的改造問(wèn)題，也涉及到包括攪拌與振動(dòng)在內(nèi)的工藝的改進(jìn)，尤其是具有新穎性的分層振動(dòng)成型與電磁振動(dòng)成型兩項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)，均取消了繁瑣且笨重的壓制器具，因此其簡(jiǎn)易的設(shè)備結(jié)構(gòu)與逐點(diǎn)逐片振動(dòng)成型的工藝可能產(chǎn)生較大的變革。玻化微珠與納米材料是促使合成崗石向墻面裝飾領(lǐng)域擴(kuò)展而必須采用的材料，預(yù)計(jì)其在建筑節(jié)能環(huán)保的大形勢(shì)下，以其輕質(zhì)與綠色的優(yōu)點(diǎn)及合成洞石的視覺(jué)效果可以占有較大的市場(chǎng)份額。數(shù)百種晶體礦物為合成崗石的生產(chǎn)提供了無(wú)窮無(wú)盡的原料，只要在其成型中掌握好疊壘的技巧、致密的振動(dòng)方法、仿天然石紋理的配制工藝和新材料及新設(shè)備的應(yīng)用，合成崗石的前景將是無(wú)限的。
