[發明專利]復合輕量石膏墻板

有效

• 申請號: 201310045103.5
• 申請日: 2007-08-29
• 公開（公告）號: CN103104064A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 于強;衛新·戴維·宋
• 申請（專利權）人: 美國石膏公司
• 主分類號: E04C2/26
• 分類號: E04C2/26;C04B28/14
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李躍龍

本申請是申請日為2007年8月29日，發明名稱為“復合輕量石膏墻板”，申請號為200780040271.8的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及獨特的具有高強度的輕量復合石膏板。本發明還涉及利用獨特的含石膏漿形成泡沫低密度凝固（set）石膏板芯和非泡沫（或低泡沫）粘結高密度層來制造這種輕量復合石膏板的方法，該粘結高密度層將頂部和底部板層（cover?sheet）粘結到該板芯。

背景技術

石膏（二水合硫酸鈣）的某些性質使其在制造工業和建筑產品（如石膏墻板）的應用上備受歡迎。石膏是一種豐富的，通常很便宜的原料，其通過脫水和再水合過程，可被鑄造、模塑或以其它方式形成有用的形狀。制成石膏墻板和其它石膏制品的基底材料是硫酸鈣的半水合物形式（CaSO₄·1/2H₂O），通常稱為“灰泥”，它是由硫酸鈣的二水合物形式（CaSO₄·2H₂O）熱轉換，從中除去1-1/2水分子而生成。

傳統的含石膏產品如石膏墻板具有很多優點，例如低成本和易于加工。利用淀粉作為制造含石膏產品的漿體中的成分已經在制造這些產品方面實現了各種改進。例如，預凝膠淀粉可增強含石膏產品包括石膏墻板的抗彎強度和耐壓強度。已知的石膏墻板包含小于10lbs/MSF水平的板淀粉。

在含預凝膠淀粉的石膏漿中有必要使用大量的水，以便保證漿體有適當的流動性。但是，大部分水最終必須通過干燥去除，而干燥費用昂貴，因為干燥過程使用高成本的燃料。干燥步驟也很費時。人們發現使用萘磺酸鹽分散劑能增強漿體的流動性，由此克服對水的需求問題。此外，人們還發現如果使用水平（量）夠高，萘磺酸鹽分散劑能交聯到預凝膠淀粉上，以便在干燥后將石膏晶體粘結到一起，由此增強石膏復合品的干強度。在過去，人們沒有認識到三偏磷酸鹽影響石膏漿的水需求。然而，本發明人發現在特定分散劑的存在下，將三偏磷酸鹽水平增加到目前未知的水平上可能以出人意料的減少的水量，實現漿體適當的流動性，甚至在高水平淀粉存在下。這當然是非常可取的，因為它反過來減少干燥的燃料用量以及與后來水去除處理步驟相關的處理時間。因此，本發明人還發現石膏墻板的干強度可通過在用于制造墻板的漿體中使用萘磺酸鹽分散劑結合預凝膠淀粉來增強。

傳統的石膏墻板具有用于工作的足夠強度，并滿足標準測試要求如釘拉阻力（77lb）和芯硬度（11lb）。然而，傳統墻板質重，通常重達1600-1700lb/MSF。如果能找到一種生產板重（密度）大大降低而對釘拉阻力和硬度特性無不良影響的高強度石膏墻板的方法，這將是對本領域的有用貢獻。

人們還知道在制造石膏墻板中，粘結層可用以促進紙板層對凝固石膏芯的粘著或粘結。通常，這些粘結層相對很厚，約為7mil-25mil，甚至達到50mil（mil，密爾）。預計較薄的粘結層較難適用并顯示出其它缺點。但是，使用這些厚的粘結層會減少成品墻板中的芯硬度。這些干粘結層中的最終密度大于約70pcf-90pcf。術語“pcf”定義為磅每立方英尺（lb/ft3）。如果能找到一種用更薄、更輕的粘結層來制造低密度凝固石膏板，而不削弱芯硬度或其它重要板性質的方法，這將是對本領域的有用貢獻。

發明內容

本發明一般包括一種輕量石膏復合板，包括具有一頂面和一底面的一泡沫低密度凝固石膏芯，該泡沫低密度凝固石膏芯用含石膏漿制成，該含石膏漿包括灰泥，以及基于灰泥重量，約0.5-10%重量的預凝膠淀粉，約0.1-3.0%重量的萘磺酸鹽分散劑和約0.12-0.4%重量的三偏磷酸鈉，該輕量石膏復合墻板還包括一覆蓋在泡沫低密度凝固石膏芯的頂面上的頂部非泡沫（或低泡沫）粘結高密度層，一覆蓋在泡沫低密度凝固石膏芯的底面上的底部非泡沫（或低泡沫）粘結高密度層，一頂部板層以及一底部板層，其中該頂部板層通過頂部非泡沫（或低泡沫）粘結高密度層結合在泡沫低密度凝固石膏芯上，該底部板層通過底部非泡沫（或低泡沫）粘結高密度層結合在泡沫低密度凝固石膏芯上。

該輕量石膏復合板的頂部和底部非泡沫（或低泡沫）粘結高密度層包括含石膏漿總量約10%-16%的重量。在一種優選的實施方式中，覆蓋在泡沫低密度凝固石膏芯的頂面上的頂部非泡沫（或低泡沫）粘結高密度層包括含石膏漿總量約6-9%的重量，而覆蓋在泡沫低密度凝固石膏芯的底面上的底部非泡沫（或低泡沫）粘結高密度層包括含石膏漿總量約4-6%的重量。

具體實施方式