专利名称：蓄光及发光石材及其制法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石材的制法，尤指一种具备能吸收光线后储蓄光能并长时间持续发光的石材制法。本发明进一步提供一种蓄光及发光石材。
背景技术：
按天然石材营建材料于营建工程中的使用多有所见，尤其是石板材，广泛地用于家饰装溃、厨房卫浴、地板与墙材，究其原因，乃由于天然石板材具有自然纹路与坚硬的质地，且具防火不燃的效果，故普遍为吾人所采行。
但不可讳言，天然石材美观而高贵，但质重且不具韧性，长期保养困难，由于结晶或沈积造成不完全的多孔隙机理，容易吸收水份造成白华、霉斑等病变，尤其是地球气候变迁，形成酸雨与大气污染，是以，以地板、墙材而言，于使用一段时间后，即因沾染污染物质或矿物成份的化学反应与渗出而变色，甚至滋生微生物。因此，必须加以重新研磨抛光保养，但无论是地板或外墙需要研磨整理与清洗保养，尤其是高楼层大楼，是一种吃重与大费周章的工作。因此人造石材应运而生，最有名的莫过于以压克力为主的杜邦石，其具不耐燃、耐候，相较于天然石材于硬度、光泽度极差。然而当前的人造石材锥可以改善天然石材的部份缺点，但是皆以大理石为主要骨材，多孔隙、且吸水率高，且硬度不足。
另外，以天然石材为营建材料是取其抛光表面质地高雅气派与纹理细致优美，但是在欠缺光源的环境中，则变得黯淡无光，无法表现建筑结构的造形与意象，更难以呈现石材高贵的材质与纹理的表征。此外，过去传统的紧急逃生系统标示，都是以电池的储存照明方式或萤光材料，其缺点在于
1)由于成本的考量必须间隔设置；2)蓄电池需要长期保养与经常检修；3)蓄电池的电力可能引起闪燃火灾与爆炸；4)经过事故撞击或地震可能掉落或失去功能；5)在浓烟中较难有效依循逃生途径指引；6)萤光材料蓄光时限与辉度均较差且有放射线等危害因素。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种能吸收光线后储蓄光能并长时间持续发光石材的制法，其在于改质石材中添加蓄光及发光(夜光)材料，使该石材具有蓄光及发光功能。
本发明的另一目的是提供一种蓄光及发光石材石材及其制法，其是通过此突破天然材质的石板材克服脆性，而必须具较厚的厚度与重量的缺点，且在配色方面必须受限于天然原石的窘境，而得到大红大绿等可为预设艳丽色彩的优点。
本发明的又一目的是提供一种蓄光及发光石材石材及其制法，其可今改质石材具有防水、防污及抗菌的特性，可免除习知的清洗与保养工作，而达石材板面长期保持光鲜亮丽的外表。
为实现上述目的，本发明提供的一种蓄光及发光石材的制法，其包括下列步骤(A)备料步骤，是取材自天然矿石或硅质骨材予以粉碎、破碎、精选分级，并获得适当粒度的粗、细骨材原料；(B)配料步骤，是将前述原料混以粘合剂、填充材料以及蓄光及发光材料，以获得胚料，其中，该配料的比重是粗、细骨材原料为40％-70％，粘合剂5％-25％，填充材料为20％-40％，蓄光及发光材料5％-30％，以及10％以内的微量功能性材料；(C)压制步骤，是将前述胚料置入模具中，予以充填置入模框中，并抽除空气加以震动、压实使其成型，以使原料与各种材料的结构完全致密，以获得改质石材；(D)养冶硬化步骤，是将前述石材予以干燥强固而成。
所述的蓄光及发光石材的制法，其进一步包括(E)表面处理步骤，是将防水材料、防污材料、光触媒材料均匀涂布于前述石材的表面，再予以干燥强固。
所述的蓄光及发光石材的制法，其中该表面处理步骤可为涂布、喷雾或浸泡等方式。
所述的蓄光及发光石材的制法，其中该压制步骤(C)时可连同一加劲处理步骤(C’)，以便于石材背面加置网、板后压制。
所述的蓄光及发光石材的制法，其中该备料步骤的硅质骨材是选自花岗岩、石英砂、大理石、玻璃或陶瓷等。
所述的蓄光及发光石材的制法，其中该压制步骤是为预设厚度。
所述的蓄光及发光石材的制法，其中该压制步骤的压力为5kg/cm2至1200kg/cm2。
所述的蓄光及发光石材的制法，其中该养冶硬化步骤是以加热烘干，其加热温度是为250℃以下。
所述的蓄光及发光石材的制法，其中该养冶硬化步骤后，得再为依预设厚度切割成较薄的板材。
所述的蓄光及发光石材的制法，其中该养冶硬化步骤及/或切割后的板材，可进一步予以进行研磨抛光步骤(F)，使板材表面进行研磨抛光。
所述的蓄光及发光石材的制法，其中该粘合剂是为不饱合树脂或波特兰水泥，而蓄光及发光材料为三氧化二铝，且微量功能性材料则为具有光触媒及/或负离子及/或远红外线功能的纳米级改质剂。
为实现上述目的，本发明还提供一种蓄光及发光石材，其是以适当粒度天然矿石或硅质骨材原料，混以粘合剂、填充材料以及蓄光及发光材料，以获得胚料，并将胚料置入模具中加压成型，并干燥强固而成，使该人造石材具有蓄光及发光功能。
所述的蓄光及发光石材，其中该石材表面可进一步披覆以光触媒材料。
所述的蓄光及发光石材，其中该光触媒材料可为二氧化钛或二氧化锌，而披覆方式为如喷雾、涂布或浸泡。
本发明的蓄光及发光石材，其具有耐磨、抗污、不吸水等优良特性，更可依配方不同添加功能性材料，制作成功能性石材。
本发明的蓄光及发光石材，可铺筑于建筑结构的造形艺术、地下构筑、捷运、隧道，以及室内逃生系统路径。采用蓄光及发光石材，随时吸收日照、室内照明，或隧道行车灯光，只要短时间的光照，即可保持逃生指引，长时间的标示辉光，且材料为永久性质，既环保又安全。
所以，经由本发明的实施，其可获致的功效如下(1)由于改质人造石材的材质均匀稳定，可有效解决天然石材的裂隙与瑕疵，更可因应工程的需求特性而调整，将营建石材赋予纳米料技的新生命。
(2)降低天然营建石材的采掘，以天然粒料骨材合成，而开发出高品质建材，达到合乎世界潮流的永续发展目标。
(3)制造大面积增韧超薄石材，尤其透过本发明的压制合成技术，可突破石材脆裂特性及二次加工瓶颈，且可摆脱原石尺寸的限制，而生产出大面积具有韧性及机械强度高的超薄石材面板，不但可以广泛应用于室内外装璜艺术，亦可以做为家俱、厨房卫浴的铺装。
(4)利用纳米科技进行石材的改质，以克服目前营建石材的缺陷，提升石材的特性，达到抗污、防水以及自洁等功能，依估计，经由本发明，于10年内可节省维护，保养与清洁费用20％以上。
(5)可使石材的表面具有蓄光及发光(夜光)的功效，以做为地铁、捷运、隧道内的安全逃生指引，楼房建筑设施的急难逃生路径铺装，以及营建构筑的夜光表面艺术，且进一步可达到美观及节约能源的目的。
(6)由于丰富的色材与纹路调配，可使建筑设计究破传统天然石材的思维，开创更多元化的材料应用空间。
本发明所揭示者，乃较佳实施例的一种，举凡局部的变更或修饰而源于本发明的技术思想而为熟习该技艺的人所易于推知的技术，俱不脱本发明的专利权范畴。
为进一步揭示本发明的具体技术内容，首先请参阅式，其中图1为本发明的第一实施例的流程图。
具体实施例方式
基本上，本发明的制法可依所选择的骨材是为硅质骨材，例如花岗岩、石英砂、大理石、玻璃、陶瓷…等材料予以破碎、分级精选，以作成致密配比的各种粒度的细骨材原料，以致与天然石材有所不同，而本发明的制法显示于图1。
请参照图1，是本发明的第一实施例的流程图。该蓄光及发光石材的制法是由一备料步骤A，一配料混合搅拌步骤B，一压制成型步骤C，一养冶硬化步骤D，一表面加工步骤E，一表面处理步骤F所组合而成。
其中，备料步骤A是取材自天然矿石或硅质骨材，例如花岗岩、石英砂、大理石、玻璃、陶瓷…等予以粉碎、破碎、精选分级，并获得适当粒度的粗、细骨材原料。
配料步骤B是将前述骨材原料混以蓄光及发光材料，加入填充材料调配成致密配比，混合少量功能性掺料，如纳米材料、色料与树脂或水泥等粘合剂经过均匀混合，而获得胚料。该粘合剂可为但不局限于环氧树脂，而蓄光及发光材料则可为铝氧化物、稀土元素，但不以此为限，填充材料则可为高细度石粉、石英砂，唯不以此为限。
是以，该胚料是为完全混合的粘胶状物，该配料的比重是粗、细骨材原料为40％-70％，粘合剂5％-25％，填充材料为20％-40％，蓄光及发光材料5％-30％，以及10％以内的微量功能性材料。该粘合剂较佳为不饱合树脂或波特兰水泥，而蓄光及发光材料是为三氧化二铝为主。其中，高纯度三氧化二铝的蓄光及发光材料可吸收紫外光和可见光后，能够长时间持久的发出可见辉光8至114小时，以达到本发明的蓄光及发光(夜光)需求。此外，微量功能性材料则为光触媒及/或负离子及/或远红外线功能的纳米级改质剂。
压制成型步骤C是将该配料步骤B所获得的胚料，予以充填置入模框中，并抽除空气加以震动、压实使其成型，以使粘胶状的原料与各种材料结构完全致密，将气泡含量降至最低。该模框可为厚度较厚的块状，亦可为定厚的板状，如为原石原料，则以成型为大块原石状为佳，而若为制成加劲石材的薄板料，则可透过一加劲处理步骤C’，以便通过由加入网材、板材压制，以形成定厚的薄片状板材。其中该压制成型步骤C，可按照粗、细骨材原料的粒径及粘着剂的配比不同而施压，其压力为5kg/cm2至1200kg/cm2。
养冶硬化步骤D是为使前述经压制成型步骤C成型的石材为固化定型，此时可透过加温或干燥设备予以干燥强固，其中该加热温度是为250℃以下。
而于硬化后，若为方体大块石材，可予以定厚切割成薄片石板材，以进行石材后续的加工。
表面加工步骤E是于养冶硬化步骤D及/或切割后的板材予以后续加工，其加工方式可为研磨抛光，使表面成为光滑亮丽，或者以水喷洒表面，以便使表面成为雾面。
表面处理步骤F是将防水材料，例如拨水剂、防污材料、光触媒材料，诸如纳米化的二氧化钛，以涂布、喷雾、浸泡等方式均匀涂布于前述石材的表面，再予以干燥定着而成，而得本发明的蓄光及发光石材成品。
此外，该蓄光及发光石材的表面，可进一步披覆以光触媒材料，使其具抗菌与自洁的功效，而此光触媒材料可为二氧化钛或二氧化锌，且披覆方式可为如喷雾、涂布，乃至于浸泡等。尤有进者，其得掺以纳米级改质剂以进行披覆，因此，此时的板材表面是具蓄光、发光及光触媒材料的成品。
权利要求
1.一种蓄光及发光石材的制法，其特征在于，其包括下列步骤(A)备料步骤，是取材自天然矿石或硅质骨材予以粉碎、破碎、精选分级，并获得适当粒度的粗、细骨材原料；(B)配料步骤，是将前述原料混以粘合剂、填充材料以及蓄光及发光材料，以获得胚料，其中，该配料的比重是粗、细骨材原料为40％-70％，粘合剂5％-25％，填充材料为20％-40％，蓄光及发光材料5％-30％，以及10％以内的微量功能性材料；(C)压制步骤，是将前述胚料置入模具中，予以充填置入模框中，并抽除空气加以震动、压实使其成型，以使原料与各种材料的结构完全致密，以获得改质石材；(D)养冶硬化步骤，是将前述石材予以干燥强固而成。
2.根据权利要求1所述的蓄光及发光石材的制法，其特征在于，其进一步包括(E)表面处理步骤，是将防水材料、防污材料、光触媒材料均匀涂布于前述石材的表面，再予以干燥强固。
3.根据权利要求2所述的蓄光及发光石材的制法，其特征在于，其中该表面处理步骤可为涂布、喷雾或浸泡方式。
4.根据权利要求1所述的蓄光及发光石材的制法，其特征在于，其中该压制步骤(C)时可连同一加劲处理步骤(C’)，以便于石材背面加置网、板后压制。
5.根据权利要求1所述的蓄光及发光石材的制法，其特征在于，其中该备料步骤的硅质骨材是选自花岗岩、石英砂、大理石、玻璃或陶瓷。
6.根据权利要求1所述的蓄光及发光石材的制法，其特征在于，其中该压制步骤是为预设厚度。
7.根据权利要求1所述的蓄光及发光石材的制法，其特征在于，其中该压制步骤的压力为5kg/cm2至1200kg/cm2。
8.根据权利要求1所述的蓄光及发光石材的制法，其特征在于，其中该养冶硬化步骤是以加热烘干，其加热温度是为250℃以下。
9.根据权利要求1所述的蓄光及发光石材的制法，其特征在于，其中该养冶硬化步骤后，得再为依预设厚度切割成较薄的板材。
10.根据权利要求1所述的蓄光及发光石材的制法，其特征在于，其中该养冶硬化步骤及/或切割后的板材，可进一步予以进行研磨抛光步骤(F)，使板材表面进行研磨抛光。
11.根据权利要求1所述的蓄光及发光石材的制法，其特征在于，其中该粘合剂是为不饱合树脂或波特兰水泥，而蓄光及发光材料为三氧化二铝，且微量功能性材料则为具有光触媒及/或负离子及/或远红外线功能的纳米级改质剂。
12.一种蓄光及发光石材，其特征在于，其是以适当粒度天然矿石或硅质骨材原料，混以粘合剂、填充材料以及蓄光及发光材料，以获得胚料，并将胚料置入模具中加压成型，并干燥强固而成，使该人造石材具有蓄光及发光功能。
13.根据权利要求12所述的蓄光及发光石材，其特征在于，其中该石材表面可进一步披覆以光触媒材料。
14.根据权利要求13所述的蓄光及发光石材，其特征在于，其中该光触媒材料可为二氧化钛或二氧化锌，而披覆方式为喷雾、涂布或浸泡。
全文摘要
本发明是一种能吸收光线后储蓄光能、并长时间持续发光石材的制法，该制法包括下列步骤(A)备料步骤，是取材自含硅质骨材如花岗岩、石英砂、大理石、玻璃、陶瓷等的材料予以破碎、分级精选，以作成致密配比的各种粒度的细骨材原料；(B)配料步骤，是将前述原料混以蓄光及发光材料，加入填充材料调配成致密配比，混合少量功能性掺料，如纳米材料、色料与树脂或水泥等粘合剂均匀混合，以获得胚料；(C)压制步骤，是将前述胚料在低压中加以振动压制成型，以获得改质石材块材或板料；以及(D)养冶硬化步骤，是将前述改质石材予以干燥强固，而成为营建材料。本发明进一步提供由前揭制法所获得的蓄光及发光石材。
文档编号C04B41/61GK1660712SQ200410006659
公开日2005年8月31日 申请日期2004年2月25日 优先权日2004年2月25日
发明者李明禹 申请人:李明禹