由含有植物源有機粘結劑的石團塊形成的板或板材的製作方法

2023-05-01 19:55:26 3

專利名稱：由含有植物源有機粘結劑的石團塊形成的板或板材的製作方法
技術領域：
本發明涉及以石團塊形成的板或板材，在所述板或板材的製造中使用含有植物源成分的有機粘結劑。作為本發明主題的板或板材，以石料或類似材料形成，藉助於粘結劑 (特別是含有一種或更多種植物源多元醇類的有機樹脂)而成為粒狀，接著再團塊化。此為，通過將該粘結劑與來自廢棄物的材料和使用過的和/或回收的產品一起使用，能夠獲得一種具有良好特性的、並且具有非常高含量的回收材料或可再生源材料的材料。本發明的所製備的含有植物源樹脂部分的板或板材特別適用於室內使用，諸如用作廚房櫃檯面、浴室櫃檯面或任何工作表面，以及用作底板或側板。
背景技術：
在文獻US 4，698，010中描述的製造石團塊(在商業上稱為人造石)的方法是公知的。藉助於所述方法、已知顆粒尺寸的大量無機填料、顏料或染料，形成有機粘結劑和添加劑，在量上適於進行所述材料的形成——有可能藉助於真空壓力和振動的同時作用。現在有數篇專利文獻(例如US 2006/0162618 Al、ES 2166947 T3、WO 2005/111126 AUffO 99/23045 Al)說明了用於以石料獲得板材的方法，所述石料通常是顆粒化的材料——其在大多數情況下藉助於粘結劑而團塊化，所述粘結劑通常是聚酯、環氧樹脂或丙烯酸型的熱固性樹脂，以及在任何情況下，石化聚合物——在可以的情況下帶有諸如苯乙烯、甲苯二甲苯等的合成稀釋劑、以及其它添加劑。由本發明的發明人所作的文獻ES 2187313 Al說明了一種用於製造人工石板材的方法，所述人工石板材能夠用於裝飾，來自具有不同顆粒尺寸的矽石、玻璃、花崗巖、鐵矽石英、大理石或其他類似材料以及7%至14%重量的聚酯樹脂以及其它添加劑——諸如催化劑、偶聯劑和能夠作用於所述樹脂的加速劑。也是由相同作者作出的文獻WO 2005/014256 Al說明了以天然石料與6%至30%重量的聚脂樹脂的混合物形成的具有天然石外觀的材料，對所述材料添加抗菌劑材料以防止在所述表面上繁殖細菌或微生物，所獲得的材料適用於家用，特別是用於浴室和廚房櫃。類似地，在文獻WO 2006/134179 A2中，通過使用與上述兩篇文獻中類似的真空振動加壓技術來獲得人造石和可聚合樹脂至15%的聚酯) 的、具有紋理效應的板材。也是由本申請的發明人做出的文獻EP 2011632 A2說明了以與前述文獻中所說明材料相類似的混合物與5%至15%聚酯樹脂製造板材的方法，其特徵在於，用於獲得所述樹脂的硬化的固化過程是藉助於微波輻射並且碳酸鈣和硫酸鈣被添加至所述樹脂作為催化劑來促進所述過程。近年來，通常用作廚房櫃面板、浴室櫃面板或者用作工作表面、也用作底板或壁覆層的石團塊的消耗顯著增加，成為非常常用的產品，所以產量(因此樹脂的消耗)已經大大增加。結果，此領域研發的一個重要部分已經專注於研發來自可再生和/或循環使用的原料，在環境上更加友好，並使得整個過程更加清潔且更加有效，同時允許以優秀的機械性能和美觀性能來製造材料。這樣，來自建築石料廢棄物的原料，回收玻璃、工業廢棄物等在各種專利文獻中描述，例如文獻KR 20020051443,該文獻說明了使用石灰石和大體上來自建築物的廢棄物材料來製造建築材料的方法諸如磚塊、磚、瓦等。文獻ES 2249163 Al描述了使用一次性的雪花石膏的系統，在容器內使用所述廢棄物，通過振動所述廢棄物而執行固化過程，接著倒入聚酯樹脂，其組合在真空下混合。所使用的樹脂優選是聚酯樹脂與雪花石膏或白雲石粉末混合的聚酯樹脂。使用廢棄物材料的其它文獻例如有WO 00/44686 Al和ES 2121529 Al，其中，WO 00/44686 Al使用廢棄玻璃來製造人造石，ES 2121529 Al使用破碎的回收玻璃來製造水泥團塊。文獻WO 89/11457 Al也使用合成樹脂與回收玻璃和新玻璃的混合物以及其它材料來獲得具有天然外觀的人造石。文獻US 2006/0051598 Al說明了以包括例如粉末、粗砂或類似物形式的碎片的團塊材料、以及在電子工業中作為晶片支撐微晶片在先使用過的純矽片和印刷電路的矽片所製造的板材或塊，將所有這些成分與凝結劑(agglutinating agent)以及染料混合用於獲得所需產品。還有現有技術狀態的文獻說明了使用對環境具有較小影響的樹脂，或者在所述文獻中去除了通常含有所述樹脂的反應溶劑。如同在專利申請文獻WO 2007/138529 A2中的情況下，所述文獻說明了通過使用不含有反應稀釋劑(不帶有苯乙烯)的聚酯樹脂且通過環氧甘油三酸酯(印oxidized triglyceride)與至少一種羧酸酐之間的反應形成，其中必需的甘油三酸酯能夠以植物或動物油脂獲得。以此方法——其如同在文獻US 3，296, 202和 DE 19627165中示出的那樣在其它方面已經是已知的，獲得的樹脂不是聚酯樹脂，而是部分環氧化的系統。儘管這些樹脂的物理性能是非常令人滿意的，但是它們在使用中的主要問題是必須有處理設施來對脂肪酸進行適當的環氧化處理，以所述處理來獲得所述樹脂。此外，用於聚合此種樹脂所需的催化系統完全不同於今天所使用的系統，這將必須對已有的方法進行大的機械變化，這將涉及經濟投資，並且消除能夠重複利用當前系統的可能性。代替去除用於樹脂的苯乙烯，另一種可能性可以是從植物源的成分獲得所述樹脂。這樣，文獻US 6, 222, 005 Bl說明了一種用於藉助於兩個步驟製備聚酯樹脂的方法步驟a)反應含有至少兩個羧基的羧酸，或者其相應的酐——含有一種不飽和的乙烯 (ethylenic unsaturation)——具有飽和的一元醇，具有低於150攝氏度的沸點，在數量上足以獲得所述半酯；以及步驟b)使得在步驟a)中獲得的所述半酯與油中存在的多元醇反應，其中所述油含有一種不飽和的或相應的脂肪酸，所述不飽和的或相應的脂肪酸能夠達到45%。所述油選自蓖麻油、花生油、橄欖油、棉籽油、大豆油或菜籽油(rape seed oil)。 所述不飽和油的使用允許減少石油副產品的使用。這樣獲得的樹脂用在用於農業、水上和運輸設備的合成物的製造中。因此，仍然需要開發源自石油副產品的聚酯樹脂，其具有優良的性能用於製造石英團塊，其中石化源的多元醇部分地以從植物源獲得的多元醇取代，植物源多元醇的催化系統是通常使用的催化系統，對與所述過程不需要機械上的改變，並且獲得的石英團塊在特性上類似於或優於常規方法獲得的產品的特性。這樣，本發明說明一種以聚酯樹脂形成的板或板材，其中所述聚酯樹脂已經部分地由植物源多元醇(諸如源自玉米的多元醇)代替。此外，已經驚奇地發現，含有植物源多元醇的所述樹脂完美地適用於製造所述板或板材，部分地或全部地以來自不同工業過程或其他用途的其他材料來取代常規的無機集料(aggregate)，所述其他材料諸如來自回收瓶的研磨玻璃、來自玻璃製造工業的平玻璃、來自製造瓷器過程中的廢棄物處理過程的瓷料等。這樣獲得具有植物源樹脂的板或板材，進一步地，所述板或板材具有高含量的可再生的和或回收原料，並且其因此是環境友好的。發明目的本發明的目的涉及一種用於製造人造石板或板材的方法，其中所述人造石板或板材特別適於室內使用，包括研磨用於形成填料的具有各種顆粒尺寸的不同材料的研磨相； 包含凝結劑，帶有催化劑以及可選的其他添加劑的另一相，將該相和所述研磨相進行混合， 直到使得所述材料與所述凝結劑混合均勻；通過真空振動加壓獲得的模製與壓實的漿的階段；以及，藉助於加熱通過凝結劑的聚合進行硬化的階段，最後是冷卻和打磨的階段，其特徵在於，所述凝結劑以聚酯樹脂製成，其中12-30%的多元醇已經被植物源多元醇取代。在特定的實施例中，在構成本發明第一主題的所述方法期間所使用的凝結劑呈現 5%和18%之間的凝聚。優選地，所使用的所述凝結劑是帶有12% -30%的植物源多元醇的聚酯樹脂，所述多元醇優選地是來自穀物(例如玉米)的植物源。在一特定實施例中，所述多元醇選自以乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4- 丁二醇、2，2- 二甲基-1，3-丙二醇、二甘醇、二丙二醇、聚氧乙烯乙二醇和環氧丙烷乙二醇組成的組中的一個或更多個。更優選地，所使用的多元醇是1，2-丙二醇和/或1，3-丙二醇。在另一特定實施例中，用於製造人造石板或板材的方法的特徵在於，形成所述複合物的一部分的材料能夠是大理石、白雲石、不透明石英、結晶石英、矽、玻璃、鏡、方石英、 花崗巖、鉀長石、玄武巖、矽鐵等等。在再一特定實施例中，本發明的方法的特徵在於，形成所述複合物的一部分的材料能夠具有可變的顆粒尺寸並且特別是部分地或全部地來自回收或殘餘的廢棄物。在另一特定實施例中，本發明的方法的特徵在於，形成所述填料一部分的至少一種材料的大約40%至90%已經被類似的廢棄物或回收材料取代。優選地，形成所述填料一部分的至少一種材料的50%被類似的廢棄物或回收材料取代。更優選地，形成所述填料一部分的至少一種材料的90%被類似的廢棄物或回收材料取代。從而，本發明的目的涉及根據上述方法製造的、特別適用於室內使用的板或板材， 其中，凝結劑由含量為5%至18%的聚酯樹脂構成，所述聚酯樹脂中12%-30%的多元醇已經由植物源多元醇取代，所述聚酯樹脂還能夠含有回收材料。對本發明的說明本發明包括使用聚酯樹脂獲得板或板材形式的石團塊，在所述石團塊的製造期間，常規使用的石化源的多元醇部分地以來自植物物品(諸如來自玉米)發酵獲得的多元醇。如果考慮用於以具有高含量的石化源的聚酯樹脂(例如本發明中為35%)製造板或板材的一般方法，多達12-30%的所述樹脂能夠以植物源的多元醇取代。任何植物源多元醇將是適當的，優選地是來自穀物(例如玉米)的植物源多元醇。在本發明中的優選多元醇是乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4_ 丁二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、二甘醇、二丙二醇、聚氧乙烯乙二醇和環氧丙烷乙二醇。更優選地，可再生源的多元醇是1，2_丙二醇和/或1，3_丙二醇。這樣獲得的樹脂的主要物理化學參數在下表中示出
權利要求
1.一種用於製造人造石板或板材的方法，包括對形成填料的各種顆粒尺寸的不同材料進行研磨的相；另一個相，其含有凝結劑，帶有催化劑以及可選的其他添加劑的，將所述複數個相混合，直到使得所述材料與所述凝結劑混合均勻；通過真空振動加壓而獲得的模製及壓實的漿的相；以及，藉助於加熱通過凝結劑的聚合而進行硬化的相，其特徵在於，所述凝結劑由聚酯樹脂製成，在所述聚酯樹脂中12-30%的多元醇已經被植物源多元醇取代。
2.根據權利要求1所述的用於製造人造石板或板材的方法，其特徵在於，所述凝結劑呈現5%和18%之間的凝結。
3.根據權利要求1-2所述的用於製造人造石板或板材的方法，其特徵在於，所述凝結劑是帶有12% -30%的植物源多元醇的聚酯樹脂。
4.根據權利要求1-3所述的用於製造人造石板或板材的方法，其特徵在於，所述植物源多元醇來自玉米。
5.根據權利要求1-4所述的用於製造人造石板或板材的方法，其特徵在於，所述植物源多元醇優選地選自乙二醇、丙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4_ 丁二醇、2，2-二甲基-1，3-丙二醇、二甘醇、二丙二醇、聚氧乙烯乙二醇和環氧丙烷乙二醇中的一個或多個。
6.根據權利要求1-5所述的用於製造人造石板或板材的方法，其特徵在於，所述多元醇是1，2-丙二醇和/或1，3-丙二醇。
7.根據權利要求1-5所述的用於製造人造石板或板材的方法，其特徵在於，形成所述複合物的一部分的所述材料能夠是大理石、白雲石、不透明石英、結晶石英、矽、玻璃、鏡、方石英、花崗巖、鉀長石、玄武巖、矽鐵等等。
8.根據權利要求1-7所述的用於製造人造石板或板材的方法，其特徵在於，形成所述複合物的一部分的所述材料能夠具有可變的顆粒尺寸並且特別是部分地或全部地來自回收或殘餘的廢棄物。
9.根據權利要求1-8所述的用於製造人造石板或板材的方法，其特徵在於，形成所述填料一部分的至少一種材料的40%至100%被類似的廢棄物或回收材料取代。
10.根據權利要求1-9所述的用於製造人造石板或板材的方法，其特徵在於，形成所述填料一部分的至少一種材料的45%至55%被類似的廢棄物或回收材料取代。
11.根據權利要求1-9所述的用於製造人造石板或板材的方法，其特徵在於，形成所述填料一部分的至少一種材料的85%至95%被類似的廢棄物或回收材料取代。
12.根據權利要求9-11中任一項所述的用於製造人造石板或板材的方法，其特徵在於，形成所述填料一部分的所述材料中的一種或更多種來自下面的組回收玻璃、粉碎的來自廢棄物的鏡、來自陶瓷工業的廢棄物材料、以及來自玻化灰的矽酸鋁。
13.根據權利要求9-12中任一項所述的用於製造人造石板或板材的方法，其特徵在於，使用回收玻璃。
14.根據權利要求9-12中任一項所述的用於製造人造石板或板材的方法，其特徵在於，使用粉碎的來自廢棄物的鏡。
15.根據權利要求9-12中任一項所述的用於製造人造石板或板材的方法，其特徵在於，使用來自陶瓷工業的廢棄物材料。
16.根據權利要求9-12中任一項所述的用於製造人造石板或板材的方法，其特徵在於，使用來自玻化灰的矽酸鋁。
17. 一種特別適用於室內使用的板或板材，其是根據權利要求1-16所述的方法製造的，其特徵在於，所述凝結劑由含量為5%至18%的聚酯樹脂構成，所述聚酯樹脂中 12 % -30 %的石化源多元醇已經由植物源多元醇取代。
全文摘要
本發明涉及以石團塊形成的板或板材，在所述板或板材的製造中使用含有植物源成分的有機粘結劑。作為本發明主題的板或板材，以石料或類似材料形成，藉助於粘結劑(特別是含有一種或更多種植物源多元醇的有機樹脂)而成為粒狀，接著再團塊化。此為，通過將該粘結劑與來自廢棄物的材料和使用過的和/或回收的產品一起使用，能夠獲得一種具有良好特性的、並且具有非常高含量的回收材料或可再生源材料的材料。本發明的所製備的含有植物源樹脂部分的板或板材特別適用於室內使用，諸如用作廚房櫃檯面、浴室櫃檯面或任何工作表面，以及用作底板或側板。
文檔編號C04B26/18GK102356051SQ200980158202
公開日2012年2月15日 申請日期2009年3月18日 優先權日2009年3月18日
發明者何塞·路易斯·雷蒙·莫裡諾, 埃拉迪奧·皮奈羅·岡薩雷斯, 羅雷納·索拉爾·莫亞, 薩爾瓦多·克裡斯託巴爾·羅得裡格斯·加西亞, 阿德裡安·麥地那·希門尼斯 申請人:科森蒂諾有限公司