石材化學處理成型方法
【專利摘要】本發明給出了一種石材化學處理成型方法，依次包括以下步驟：將石材表面均勻涂抹兩遍感光膠；用遮擋物遮擋石材表面區域的感光膠；石材曝光，石材表面形成感光膠膜；去除遮擋物和未結膜的感光膠；將石材放入酸性溶液中侵泡，然后用清水清洗石材；去除石材表面的感光膠膜，完成石材化學處理成型。最終在石材表面形成形狀與遮擋物形狀吻合的凹陷。本發明還給出了一種石材化學處理成型方法，依次包括以下步驟：在石材表面區域涂抹感光膠；將石材曝光，石材表面形成感光膠膜；將石材放入酸性溶液中侵泡，然后用清水清洗石材；去除石材表面的感光膠膜，完成石材化學處理成型。最終在石材表面形成形狀與涂抹的感光膠形狀吻合的凸臺。
【專利說明】石材化學處理成型方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及兩種石材化學處理成型方法，特別是ー種在石材表面形成凹陷的雕刻方法和ー種在石材表面形成凸起的雕刻方法。
【背景技術】
[0002]石材雕刻主要利用物理方法去除石材表面多余石材，創造出具有一定空間的可視、可觸的藝術形象，雕刻一般運用浮雕エ藝，但是石材雕刻依賴于操作工匠，實施起來非常困難，要求操作工匠的手法嫻熟，而且不能進行エ業化生產。
[0003]感光膠又稱感光乳膠、光致抗蝕劑，是當前普遍使用的感光材料。感光膠普遍使用在影印和印刷領域，其原理利用感光膠按一定圖形規則涂抹在絲網表面，再將涂有感光膠的絲網曝光，使絲網表面形成結膜，再將染料透過結膜后的絲網按預定圖形印刷在產品上。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供兩種石材化學處理成型方法，該方法在石材表面形成特定圖案，而且實現石材造型的エ業化加工，操作簡單，降低成本。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供了ー種石材化學處理成型方法，依次包括以下步驟:
a)將石材表面均勻涂抹兩遍感光膠，暗室晾干；
b)用至少ー個遮擋物遮擋步驟a)得到石材表面的相應指定區域的感光膠；
c)將步驟b)得到的石材曝光，曝光的光照強度為6萬一10萬lux，曝光時間為12—48小時，使相應指定區域以外的感光膠在石材表面形成感光膠膜；
d)去除遮擋物和上述相應指定區域未結膜的感光膠；
e)將步驟d)得到的石材放入酸性溶液中侵泡，一定時間，然后用清水清洗石材，所述的酸性溶液配方的體積為:質量分數為25%的鹽酸占30—50%、質量分數為29— 32%的硫酸占I一 5%、質量分數為20— 35.35%的氫氟酸占I一 5%、水占40— 68%。；
f)使用脫膜劑去除步驟e)得到石材表面的感光膠膜，完成石材化學處理成型。
[0006]將石材表面均勻涂抹感光膠，暗室晾干，將感光膠內的水分蒸發，再用遮擋物遮擋相應指定區域的感光膠；
以光照強度為6萬一 10萬lux，12—48小時光照烘干石材，使得石材表面除遮擋物遮相應指定區域以外的感光膠曝光結膜，移除遮擋物，并用清水擦去相應指定區域的感光膠，使得相應指定區域的石材表面裸露；
再將將處理后的石材放入酸性溶液中侵泡，酸性溶液配方的體積為:質量分數為25%的鹽酸占30— 50%、質量分數為29— 32%的硫酸占I一5%、質量分數為20— 35.35%的氫氟酸占I一5%、水占40— 68%(上述酸性溶液的配比為本發明的最佳實施例),遮擋部位的石材表面與酸性溶液進行反應，因為石材中的CaCO3, CaCO3與酸性溶液中的H+反應，主要反應如下:CaC03+2H.=Ca2++H20+C02
生成的Ca2+溶于水，所以遮擋部位的石材表面被酸性溶液腐蝕，控制石材與酸性溶液反應的時間，達到預期處理效果時取出石材，之后用清水沖洗，將石材表面的酸性溶液清洗，在石材表面形成遮擋物形狀的腐蝕凹陷，達到給石材化學處理成型的效果，生產中可以設計遮擋物的尺寸和規格，達到限制最終腐蝕凹陷形成的圖案；
最后使用脫膜劑將處理好的石材進行脫膜處理，將石材表面已經結膜的感光膠去除，恢復石材表面本身材質。
[0007]為了更好的理解本發明的技術內容，將上述石材化學處理成型方法簡稱為凹處理法。 [0008]本凹處理法的步驟e)中脫膜劑為濃度是10—30g/L的碳酸氫鈉溶液，采用碳酸氫鈉即方便易得、而且碳酸氫鈉溶液對感光膠膜的效果更優于其他脫膜劑。
[0009]本凹處理法中將步驟f)得到的石材晾干，并在上述石材表面封蠟，然后加熱，加熱時間為10 — 40分鐘，加熱溫度為30— 40攝氏度，擦去石材表面多余的蠟；采用這樣的方法，先使石材晾干，然后封蠟加熱，將石材內的部分水份排出，使得石材表面更光澤。
[0010]為解決上述技術問題，本發明還提供了一種石材化學處理成型方法，依次包括以下步驟:
a)在石材表面相應指定區域涂抹感光I父，暗室晚干；
b)將步驟a)得到的石材曝光，曝光的光照強度為6萬一10萬lux，曝光時間為12—48小時，感光膠在石材表面形成感光膠膜；
c)將步驟b)得到的石材放入酸性溶液中侵泡，一定時間，然后用清水清洗石材，所述的酸性溶液配方的體積為:質量分數為25%的鹽酸占30—50%、質量分數為29— 32%的硫酸占I一 5%、質量分數為20— 35.35%的氫氟酸占I一 5%、水占40— 68% ；
d)使用脫膜劑去除步驟c)得到石材表面的感光膠膜，完成石材化學處理成型。
[0011]將石材表面需要的位置涂抹感光膠，暗室晾干，將感光膠內的水分自然蒸發； 以光照強度為6萬一 10萬lux，12-48小時光照烘干石材，使得石材表面的感光膠曝
光結膜；
再將將處理后的石材放入酸性溶液中侵泡，酸性溶液配方的體積為:質量分數為25%的鹽酸占30— 50%、質量分數為29— 32%的硫酸I一5%、質量分數為20— 35.35%的氫氟酸I一5%、水40— 68% (上述酸性溶液的配比為本發明的最佳實施例)，石材表面除感光膠膜覆蓋以外的區域與酸性溶液進行反應，因為石材的主要成分為CaCO3, CaCO3與酸性溶液中的H+反應,主要反應如下:
CaC03+2H.=Ca2++H20+C02
生成的Ca2+溶于水，所以石材表面未結感光膠膜的區域被酸性溶液腐蝕，控制石材與酸性溶液反應的時間，達到預期處理效果時取出石材，之后用清水沖洗，將石材表面的酸性溶液沖洗，在石材表面形成凸臺，凸臺的形狀與步驟a)中涂抹的感光膠形狀吻合，達到給石材化學處理成型的效果，生產中可以將感光膠按照特定的圖形涂抹，限制最終凸臺形成的圖案；
最后使用脫膜劑將處理好的石材進行脫膜處理，將石材表面已經結膜的感光膠去除，恢復石材表面本身材質。[0012]為了更好的理解本發明的技術內容，將上述石材化學處理成型方法簡稱為凸處理法。
[0013]本凸處理法的步驟d)中脫膜劑為濃度是10—30g/L的碳酸氫鈉溶液，采用碳酸氫鈉即方便易得、而且碳酸氫鈉溶液對感光膠膜的效果更優于其他脫膜劑。
[0014]本凸處理法中將步驟d)得到的石材晾干，并將上述石材表面封蠟，然后加熱，カロ熱時間為10 — 40分鐘，加熱溫度為30— 40攝氏度，擦去石材表面多余的蠟；采用這樣的方法，先使石材晾干，然后封蠟加熱，將石材內的部分水份排出，使得石材表面更光澤。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體的實施例說明凹處理法和凸處理法的發明效果。
[0016]選取六塊形狀大小相似的磬石作為實驗的石材，并分別清洗磬石表面，并自然晾干。
[0017]實施ー
凹處理法包括以下步驟:
a)將石材表面均勻涂抹兩遍感光膠，再將石材放在遮光的暗箱中晾干，使感光膠內的水分蒸發；
b)用不透光的紙片粘附在涂有感光膠的石材表面，紙片遮蓋的部位為遮蓋位置；
c)曝光步驟b)得到的石材表面，曝光的光照強度為6萬lux，曝光的時間為48小吋，感光膠在石材表面除紙片粘附區域外形成感光膠膜；
d)去除步驟b)得到的石材表面的紙片，因紙片將遮蓋位置的感光膠與光線隔離，所以遮蓋位置的感光膠并沒有形成感光膠膜，用清水清洗石材表面上的遮蓋位置，去除未形成感光膠膜的感光膠；
e)將步驟d)得到的石材放入酸性溶液中侵泡，12分鐘后將石板取出，石材表面上的遮蓋位置被酸性溶液腐蝕凹陷1_，之后用清水沖洗，將石材表面的酸性溶液稀釋；
所述的酸性溶液的體積百分數為質量分數為25%的鹽酸占30%，質量分數為29%的硫酸占1%，質量分數為20%的氫氟酸占1%，水占68% ；
f)將步驟e)得到的石材放入濃度為10g/L碳酸氫鈉溶液，將石材表面的感光膠膜清洗并除去；
g)將步驟f)得到的石材晾干，并將上述石材表面封蠟，然后加熱，加熱時間為10分鐘，加熱溫度為40攝氏度，擦去石材表面多余的蠟,將石材內的部分水份排出，使得石材表面更光澤，完成對石材化學處理成型。
[0018]石材表面最終形成原本紙片形狀的凹陷，通過設計紙片的形狀和大小使得石材表面化學處理成型具有藝術美感的圖案。
[0019]實施ニ
凹處理法包括以下步驟:
a)將石材表面均勻涂抹兩遍感光膠，再將石材放在遮光的暗箱中晾干，使感光膠內的水分蒸發；
b)用不透光的紙片粘附在涂有感光膠的石材表面，紙片遮蓋的部位為遮蓋位置；
c)曝光步驟b)得到的石材表面，曝光的光照強度為10萬lux，曝光的時間為12小吋，感光膠在石材表面除紙片粘附區域外形成感光膠膜；
d)去除步驟b)得到的石材表面的紙片，因紙片將遮蓋位置的感光膠與光線隔離，所以遮蓋位置的感光膠并沒有形成感光膠膜，用清水清洗石材表面上原本被紙片的遮蓋位置，去除未形成感光膠膜的感光膠；
e)將步驟d)得到的石材放入酸性溶液中侵泡，8分鐘后將石板取出，石材表面上原本被紙片的遮蓋位置被酸性溶液腐蝕凹陷1mm，之后用清水沖洗，將石材表面的酸性溶液稀釋；
所述的酸性溶液的體積百分數為質量分數為25%的鹽酸占50%，質量分數為32%的硫酸占5%，質量分數為35.35%的氫氟酸占5%，水占40% ；
f)將步驟e)得到的石材放入濃度為30g/L碳酸氫鈉溶液，將石材表面的感光膠膜清洗并除去；
g)將步驟f)得到的石材晾干，并將上述石材表面封蠟，然后加熱，加熱時間為40分鐘，加熱溫度為30攝氏度，擦去石材表面多余的蠟，將石材內的部分水份排出，使得石材表面更光澤，完成對石材化學處理成型。
[0020]石材表面最終形成原本紙片形狀的凹陷，通過設計紙片的形狀和大小使得石材表面化學處理成型具有藝術美感的圖案。
[0021]實施三
凹處理法包括以下步驟:
a)將石材表面均勻涂抹兩遍感光膠，再將石材放在遮光的暗箱中晾干，使感光膠內的水分蒸發；
b)用筆或刷子將不透光的油墨按預期圖形涂抹在石材表面，使油墨形成涂抹區域；
c)曝光步驟b)得到的石材表面，曝光的光照強度為8萬lux，曝光的時間為36小吋，感光膠在石材表面除油墨的涂抹區域外形成感光膠膜；
d)去除步驟b)得到的石材表面的紙片，因油墨的涂抹區域的感光膠與光線隔離，所以涂抹區域的感光膠并沒有形成感光膠膜，用清水清洗石材表面的涂抹區域，去除油墨和未形成感光膠膜的感光膠；
e)將步驟d)得到的石材放入酸性溶液中侵泡，10分鐘后將石板取出，石材表面上油墨的涂抹區域被酸性溶液腐蝕凹陷1.1_，之后用清水沖洗，將石材表面的酸性溶液稀釋；
所述的酸性溶液的體積百分數為質量分數為25%的鹽酸占40%，質量分數為30%的硫酸占3%，質量分數為28%的氫氟酸占3%，水占54% ；
f)將步驟e)得到的石材放入濃度為20g/L碳酸氫鈉溶液，將石材表面的感光膠膜清洗并除去；
g)將步驟f)得到的石材晾干，并將上述石材表面封蠟，然后加熱，加熱時間為20分鐘，加熱溫度為35攝氏度，擦去石材表面多余的蠟,將石材內的部分水份排出，使得石材表面更光澤，完成對石材化學處理成型。
[0022]石材表面最終形成凹陷，凹陷的形狀與原本被油墨的涂抹區域形狀相似，根據油墨涂抹時候筆法的走位和油墨涂抹構成的形狀，使得形成的凹陷保持有原本油墨涂抹時的筆跡特點。
[0023]實施四 凸處理法包括以下步驟:
a)用毛筆或刷子將感光膠按預期圖形涂抹在石材表面；
b)曝光步驟a)得到的石材，光照強度為10萬lux，曝光時間為12小時，感光膠在石材表面的涂抹區域形成感光膠膜；
c)將步驟b)得到的石材放入酸性溶液中侵泡，8分鐘后將石板取出，感光膠涂抹區域以外的石材表面被酸性溶液腐蝕凹陷1_，使得附有感光膠膜的區域相對石材表面形成高度為1_的凸起，之后用清水沖洗，將石材表面的酸性溶液稀釋；
所述的酸性溶液的體積百分數為質量分數為25%的鹽酸占50%，質量分數為32%的硫酸占5%，質量分數為35.35%的氫氟酸占5%，水占40% ；
d)將步驟e)得到的石材放入濃度為30g/L碳酸氫鈉溶液，將石材表面的感光膠膜清洗并除去；
e)將步驟f)得到的石材晾干，并將上述石材表面封蠟，然后加熱，加熱時間為40分鐘，加熱溫度為30攝氏度，擦去石材表面多余的蠟，將石材內的部分水份排出，使得石材表面更光澤，完成石材化學處理成型。
[0024]石材表面最終形成凸起，凸起的形狀與涂抹區域形狀相似，生產中，根據油墨涂抹時候筆法的走位和油墨涂抹構成的形狀，使得形成的凸起保持有原本油墨涂抹時的筆跡特點。
[0025]實施五
a)用毛筆或刷子將感光膠按預期圖形涂抹在石材表面；
b)曝光步驟a)得到的石材，光照強度為6萬lux，曝光時間為48小時，感光膠在石材表面的涂抹區域形成感光膠膜；
c)將步驟b)得到的石材放入酸性溶液中侵泡，12分鐘后將石板取出，感光膠涂抹區域以外的石材表面被酸性溶液腐蝕凹陷1_，使得附有感光膠膜的區域相對石材表面形成高度為1_的凸起，之后用清水沖洗，將石材表面的酸性溶液稀釋；
所述的酸性溶液的體積百分數為質量分數為25%的鹽酸占30%，質量分數為29%的硫酸占1%，質量分數為20%的氫氟酸占1%，水占68% ；
d)將步驟e)得到的石材放入濃度為10g/L碳酸氫鈉溶液，將石材表面的感光膠膜清洗并除去；
e)將步驟f)得到的石材晾干，并將上述石材表面封蠟，然后加熱，加熱時間為10分鐘，加熱溫度為40攝氏度，擦去石材表面多余的蠟,將石材內的部分水份排出，使得石材表面更光澤，完成石材化學處理成型。
[0026]石材表面最終形成凸起，凸起的形狀與涂抹區域形狀相似，生產中，根據油墨涂抹時候筆法的走位和油墨涂抹構成的形狀，使得形成的凸起保持有原本油墨涂抹時的筆跡特點。
[0027]實施六
凸處理法包括以下步驟:
a)用毛筆或刷子將感光膠按預期圖形涂抹在石材表面；
b)曝光步驟a)得到的石材，光照強度為8萬lux，曝光時間為36小時，感光膠在石材表面的涂抹區域形成感光膠膜； C)將步驟b)得到的石材放入酸性溶液中侵泡，10分鐘后將石板取出，感光膠涂抹區域以外的石材表面被酸性溶液腐蝕凹陷1_，使得附有感光膠膜的區域相對石材表面形成高度為1_的凸起，之后用清水沖洗，將石材表面的酸性溶液稀釋；
所述的酸性溶液的體積百分數為質量分數為25%的鹽酸占40%，質量分數為30%的硫酸占3%，質量分數為28%的氫氟酸占3%，水占54% ；
d)將步驟e)得到的石材放入濃度為20g/L碳酸氫鈉溶液，將石材表面的感光膠膜清洗并除去；
e)將步驟f)得到的石材晾干，并將上述石材表面封蠟，然后加熱，加熱時間為20分鐘，加熱溫度為35攝氏度，擦去石材表面多余的蠟,將石材內的部分水份排出，使得石材表面更光澤，完成石材化學處理成型。
[0028]石材表面最終形成凸起，凸起的形狀與涂抹區域形狀相似，生產中，根據油墨涂抹時候筆法的走位和油墨涂抹構成的形狀，使得形成的凸起保持有原本油墨涂抹時的筆跡特點。
[0029]酸性溶液的體積百分數為鹽酸30— 50%、硫酸I一5%、氫氟酸I一5%、水40— 68%，上述配比而成的溶液為發明人在實驗中得出的最佳實施效果，但酸性溶液不僅僅局限于上述配比而成的溶液，比如純鹽酸溶液、純硫酸溶液或者其他酸性溶液同樣可以與石材反應，而且能達到本發明需要的技術效果。
[0030]上述的感光膠為成熟的市售產品，公司名稱:上海啟迪絲印器材有限公司。
【權利要求】
1.石材化學處理成型方法，依次包括以下步驟: a)將石材表面涂抹感光I父，暗室晚干； b)用至少一個遮擋物遮擋步驟a)得到石材表面的相應指定區域的感光膠； c)將步驟b)得到的石材曝光，使相應指定區域以外的感光膠在石材表面形成感光膠膜； d)去除遮擋物和上述相應指定區域未結膜的感光膠； e)將步驟d)得到的石材放入酸性溶液中侵泡，一定時間，然后用清水清洗石材； f)使用脫膜劑去除步驟e)得到石材表面的感光膠膜，完成石材化學處理成型。
2.根據權利要求1所述的石材化學處理成型方法，其特征在于:所述的步驟a)中石材表面均勻涂抹兩遍感光膠。
3.根據權利要求1所述的石材化學處理成型方法，其特征在于:步驟c)中曝光的光照強度為6萬一 10萬lux,曝 光時間為12 —48小時。
4.根據權利要求1所述的石材化學處理成型方法，其特征在于:步驟e)中酸性溶液配方的體積為:質量分數為25%的鹽酸占30— 50%、質量分數為29— 32%的硫酸占I一5%、質量分數為20— 35.35%的氫氟酸占I一5%、水占40— 68%。
5.根據權利要求1所述的石材化學處理成型方法，其特征在于:步驟e)中脫膜劑為濃度是10 — 30g/L的碳酸氫鈉溶液。
6.根據權利要求1所述的石材化學處理成型方法，其特征在于:將步驟f)得到的石材晾干，并在上述石材表面封蠟，然后加熱，加熱時間為10—40分鐘，加熱溫度為30—40攝氏度，擦去石材表面多余的蠟。
7.石材化學處理成型方法，依次包括以下步驟: a)在石材表面相應指定區域涂抹感光I父，暗室晚干； b)將步驟a)得到的石材曝光，感光膠在石材表面形成感光膠膜； c)將步驟b)得到的石材放入酸性溶液中侵泡，一定時間，然后用清水清洗石材； d)使用脫膜劑去除步驟c)得到石材表面的感光膠膜，完成石材化學處理成型。
8.根據權利要求7所述的石材化學處理成型方法，其特征在于:所述的步驟b)中曝光的光照強度為6萬一 10萬lux，曝光時間為12 — 48小時；步驟c)中酸性溶液配方的體積為:質量分數為25%的鹽酸占30— 50%、質量分數為29— 32%的占硫酸I一5%、質量分數為20—35.35%的占氫氟酸I一5%、水占40— 68%。
9.根據權利要求7所述的石材化學處理成型方法，其特征在于:所述的步驟d)中脫膜劑為濃度是10 — 30g/L的碳酸氫鈉溶液。
10.根據權利要求7所述的石材化學處理成型方法，其特征在于:將步驟d)得到的石材晾干,并將上述石材表面封蠟,然后加熱,加熱時間為10—40分鐘，加熱溫度為30—40攝氏度，擦去石材表面多余的蠟。
【文檔編號】G03F7/20GK103600614SQ201310570255
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月16日 優先權日:2013年11月16日
【發明者】聞敬偉 申請人:聞敬偉