制造耐水石膏物品的方法和由其形成的物品的制作方法

专利名称：制造耐水石膏物品的方法和由其形成的物品的制作方法
制造耐水石膏物品的方法和由其形成的物品
背景技术：
本披露总体上涉及ー种改进的、制造耐水石膏物品的方法，并且更具体地涉及降低制造耐水石膏物品所需要的耐水添加剂量。石膏是天然产生的材料，它可以存在于较老的盐湖床中、火山沉积物中和粘土床中。在化学意义上，石膏是ニ水合硫酸钙(CaSO4 *2H20)。这种材料还是作为各种エ业过程的副产物而产生的。当将ニ水合硫酸钙充分加热时，即在ー个被称为烧结的过程时，将水合物的水赶出并且可以形成半水合硫酸钙(CaSO4 1/2H20)或者无水硫酸钙(CaSO4),这取决于所暴露的温度和时间。如在此使用的，术语“烧结的石膏”是指半水合以及无水形式的硫酸钙。烧结的石膏能够与水反应以形成ニ水合硫酸钙，这是ー种相当坚硬和刚性的产物，在此被称为“凝固石膏”。一种常见的石膏产品的例子是石膏板，它广泛用作结构建筑面板。一般而言，石膏板包括ー个由烧结石膏的水性浆料制成的内芯，将其水合以形成凝固石膏。典型地，这种板具有粘附到其两个面上的村里。常用的村里可以包括一种纸片或玻璃纤维毡片。凝固石膏的特征是，它具有吸水的趋势。举例而言，当将不含耐水添加剂的石膏内芯浸没在温度为70华氏度(° F)的水中两小时，它可以吸收多达40至50重量百分比(wt.%)的水。在石膏产品被暴露于水或高湿度的多种应用中，这种特征是不希望的。石膏的吸水倾向于降低产品的強度，使得产品容易滋生微生物、并容易导致贴面物的层离。石膏板例如可以用在建筑物的外部，在此它用作底层并用例如铝或木侧衬(siding)的材料覆盖。这类石膏板通常被称为“石膏外売”，并且经常经受显著的对水和/或湿气的暴露。石膏板还可以用在浴室中作为底层表面，该表面用塑料或陶瓷贴砖覆盖并且为此目的它被称为“贴砖背衬板”。在如以上这些的应用中，重要的是石膏板展示出良好的耐水性。已经报道，许多不同的添加剂对于向石膏产品赋予耐水性而言是有效的。ー些耐水添加剂的例子包括腊，浙青，金属共鸣物(metallic resonate),有机热塑性聚合物包括合成热塑性聚合物、硅氧烷、硅醇盐、以及类似物。然而，因为与其耐水特性相关的疏水本质，它们是不溶于水的。由于石膏产品一般是从烧结石膏的水性浆料形成的，因此难以将这类耐水添加剂充分分散到石膏中。一种常见的解决方案是在水中使疏水添加剂乳化并将其加入石膏浆料中。然而，当前的乳化耐水添加剂的方法造成了添加剂的不充分分散，这可能要求将比满足吸收目标所需的更多的添加剂加入到石膏浆料中。对于ー些耐水添加剤，如硅氧烷，这可能导致材料和操作成本的显著增加。相应地，对于改进的制造耐水石膏物品的方法仍有需要。发明概述在此披露的是用于制造耐水石膏物品的方法。在一个实施方案中，制造耐水石膏 物品的方法包括用超声处理装置来超声处理ー种在水中的耐水添加剤，该装置被配置为向该添加剂和水施加超声能量以形成ー种乳液；将该乳液、计量水和烧结的石膏結合，以形成ー种石膏浆料；并且成形和凝固该石膏浆料以形成该耐水石膏物品。
在另一个实施方案中，该方法包括用超声处理装置来超声处理一种在水中的耐水添加剤，该装置被配置为向该添加剂和水施加超声能量以形成ー种乳液；将该乳液、烧结的石膏和计量水结合，以形成ー种石膏浆料；将该石膏浆料分散到ー个第一贴面片材上；在该分散的石膏浆料的、与该第一贴面片材相对的侧面上放置ー个第二贴面片材；并且凝固该石骨衆料以形成该耐水石骨板。在另ー个实施方案中，ー个耐水石膏板包括ー个石膏内芯，该内芯具有ー个平面式的第一面和ー个第二面，其中该内芯包括基于内芯中成分(不包括计量水)的总重量约
0.01重量百分比到约20重量百分比的有机聚硅氧烷、硅醇盐、或包括以上至少ー者的组合；以及粘附到至少该石膏内芯的第一面上的一种贴面材料。在仍另ー个实施方案中，一种生产耐水石膏浆料的系统包括ー个超声处理装置，被配置为用来向在水中的耐水添加剂施加超声能量，以使该耐水添加剂基本完全分散在水中并且形成ー种乳液；以及ー个多叶混合器(pin mixer)，该多叶混合器与该超声处理装置处于液体连通，其中该多叶混合器被配置为将ー种烧结的石膏、计量水以及该乳液完全混合，以形成一种石膏浆料。上述的和其他的特性通过以下附图和详细说明来举例说明。附图简要说明现在參考附图，其中类似的元件用类似的数字表示，附图是用于形成乳液并将其混合到石膏浆料中的一个系统的示例性实施方案的示意图。本发明的详细说明在此披露的是用于制造耐水石膏物品、具体是石膏板的方法。在一个实施方案中，制造耐水石膏物品的方法包括超声处理ー种耐水添加剂和水以形成乳液；将该乳液与烧结的石膏和水混合，以形成ー种水性石膏浆料；并且成形并凝固该浆料，以形成ー种耐水石膏物品。耐水添加剂和水的超声处理可以使用被配置为向添加剂和水施加超声能量的任何装置来完成。在与石膏浆料混合之后，可凝固的浆料可以在凝固过程中成型，以形成ー种基于凝固石膏的、耐水的物品，如ー个石膏板。所希望的是将耐水添加剂快速、完全地分散到石膏浆料中。将耐水添加剂完全地分散到浆料中，将造成整体具有均匀耐水特性的ー种耐水石膏物品。耐水添加剂在浆料中的不一致的混合和不均匀的分散可能导致具有不规则、不连续耐水特性的石膏物品，由此负面地影响物品在湿的和/或潮湿条件下的耐久度。如上所提及的，为了试图避免这种不均匀的分散，当前的制造石膏浆料的方法使用的添加剂量大于在添加剂能够均匀分散的情况下获得目标吸收率所需的添加剂量。通过使用过量的耐水添加剤，与制造耐水石膏物品相关的材料成本变得更高。某些类型的耐水添加剂(例如硅氧烷)的成本可能是昂贵的。因此，所希望的是使用最少量的必需的耐水添加剂来为石膏物品提供均匀的耐水特性。如在此所述的方法将使用超声能量来超声处理这些耐水添加剤，以形成耐水添加剂在水中的基本完全的分散体。通过超声处理的耐水添加剂在乳液中的基本完全的分散允许该耐水添加剂向该石膏浆料中基本完全的混合。由于在石膏浆料中基本完全的混合，耐水添加剂在由该耐水石膏浆料形成的整个物品中是均匀存在的。另外，因为耐水添加剂在乳液中的基本完全的分散，不需要加入过量的添加剂来确保满足吸收目标(如通常由现有方法所采用的)。事实上，已经出人意料地发现，将耐水添加剂在水中进行超声处理导致在石膏浆料中要求的耐水添加剂少于现有标准制造方法实现相同的吸收目标所要求的耐水添加剤。強烈的超声作用提供了将该耐水添加剂基本上完全分散在水中以形成乳液所需的能量。超声频率震荡可以提供所希望的剪切、冲击和挤压效果，以产生均匀的乳液，其中添加剂是基本完全分散的。如上提及的，超声处理的步骤可以用任何超声处理装置进行，该装置被配置为对乳液组分施加超声能量。典型地，超声处理装置具有插入到耐水添加剂与水的混合物中的超声处理探针(horn)或探头，以便将声波能量发射到溶液中。在一个示例性实施方案中，超声处理装置是在约I千赫兹(kHz)到约90kHz的频率下工作；确切地是从约20kHz到约40kHz或者其中的任何范围或范围组合。一种示例性的超声处理装置是超声处理器。超声处理器对ー种或多种液体施加超声能量以进行超声处理，包括但不限于均匀化、解离、乳化、分散化、降低粒径(研磨)、等等。用于如在此描述的用途的一种示例性超声处理器是由 Hieschler Ultra SOni CSル制造的 UlPlOOOhd。在此处说明的制造方法中可以采用多种耐水添加剤。所使用的耐水添加剂的类型将部分取决于所希望的有待从该石膏浆料形成的物品。示例性的物品可以包括但不限于石膏结构产品，通常称为石膏墙板、干燥墙壁、石膏板、贴砖背衬板、石膏板条、和石膏外売。凝固的、耐水的石膏将会包括这些示例性物品的内芯。在一个实施方案中，石膏结构产品(例如墙板)的所希望的耐水性是使得当根据ASTM方法C-473进行测试时，它吸收了小于约10%、确切是小于约7. 5%、且更确切是小于约5%的水。示例性的耐水添加包括但不限干蜡或蜡乳液，金属共鸣物，矢车菊和高锰酸钾，不溶于水的热塑性有机材料如石油、天然浙青、松焦油、和煤焦油，热塑性合成聚合物如聚(こ酸こ烯酯)、聚(氯こ烯)，こ酸こ烯酯和氯こ烯的共聚物，以及丙烯酸聚合物，金属松香皂，可溶于水的碱土金属盐，燃油，芳香族异氰酸酯和ニ异氰酸酷，有机聚硅氧烷如有机氢-聚硅氧烷、硅醇盐，以上的混合物，以及类似物。在一个实施方案中，该石膏浆料中可以包含两种或更多种耐水添加剤，并且为了实现基本相似的耐水特性，当与现有的用于制造耐水石膏组合物所要求的量时，在此描述的方法有效地降低了该耐水添加剂对于这些添加剂中至少ー种所需要的量。在一个示例性实施方案中，对于在此描述的方法，该耐水添加剂包括ー种有机聚硅氧烷、硅醇盐、或者其组合。示例性的有机聚硅氧烷可以包括，例如在美国专利号 3，455，710,3, 623，895,4, 136，687,4, 447，498 和 4，643，771 中涉及的那些类型。有机聚硅氧烷耐水添加剂的这种类型的ー个实例是聚(甲基氢硅氧烷)。耐水添加剂是以有效地实现上述吸收目标的量来使用。实际的量将取决于各种因素，如所用的ー种或多种耐水添加剂的类型、有待从组合物形成的产品、所希望的产品密度、等等。考虑到这些因素，耐水添加剂是以有效地提供的约0.01wt%至约30wt%、确切地约0. lwt%至15wt%、更确切地是约lwt%到约10wt%的添加剂的量来加入。例如，当使用娃氧烧作为耐水添加剂时，制造石膏组合物的凝固产品包括约0. 01wt%到约20wt%、确切地是约0. lwt%到约15wt%、并且更确切地约lwt%到约10wt%的硅氧烷。换言之，在由在此描述的方法形成的石膏组合物中所需要的硅氧烷的量表示为，与本领域已知的方法所要求的硅氧烷的量相比，降低了约1%到约20%、确切地约5%到约18%、并且更确切地约10%到约17%。类似地，当使用硅醇盐作为耐水添加剂时，制造石膏组合物的凝固产品包括约0. 01wt%到 约20wt%、确切地是约0. lwt%到约15wt%、并且更确切地约lwt%到约10wt%的添加剂。再一次，从另一方面，在由在此描述的方法形成的石膏组合物中所需要的硅醇盐的量表示为，与本领域已知的方法所要求的硅醇盐的量相比，降低了约1%到约50%、确切地约10%到约40%、并且更确切地约20%到约30%。当组合使用硅氧烷和硅醇盐作为耐水添加剂时，硅氧烷包括该添加剂的约0. 01 丨％到约20wt%、确切地是约0. 1 丨％到约15wt%、并且更确切地约lwt% 到约 10wt%。除非另外指出，否则如在此与耐水添加剂相关地使用的术语“wt%”是指基于制造凝固石膏物品的组合物的组分总重量的重量百分比，包括在乳液中的任何水，但是不包括为了形成其水性浆料而向该石膏组合物中加入的额外量的水。除了本发明的超声处理在水中的耐水添加剂以形成乳液并将乳液与石膏浆料结合的方法之外，本披露的石膏组合物可以根据常规的方法来生产。一般而言，这初始地涉及 将水、石膏和任何其他干燥组分在ー个混合器中结合以形成ー种水性浆料。乳液可以在产生水性浆料的同时与石膏结合，或者乳液可以在已经形成石膏浆料之后加入。在一个示例性实施方案中，乳液是在石膏浆料形成时加入的。用于制备本披露的耐水石膏组合物的关键组分是烧结的石膏、水和乳液。如在下面更全面描述的，该组合物是由烧结的石膏以及包括该乳液的其他组分的ー种水性浆料制成的。在常规方式中，浆料(除了乳液)的组分是作为干燥成分预混合的，并且随后进料到通常称为多叶混合器的这种类型的一台混合器中。随后将水和其他液体组分、包括乳液计量送入该多叶混合器中，在那里它们与所希望的干燥组分混合以形成该水性石膏浆料。耐水石膏组合物的主要成分是烧结的石膏，这种石膏能够用水进行水合以形成凝固石膏。因此，可以使用无水硫酸钙或半水合硫酸钙，包括其a或0形式。在石膏产品例如石膏壁板的制造中，通常从烧结的石膏的ー个测量的量和ー个水量来形成ー种浆料，该水量在某种程度上超过水合该石膏所需要的量。所加入用于水合该石膏的水有时被称为“计量的”或“计量用的”水。在制造根据本披露的耐水石膏组合物时，示例性的组合物包括至少约75wt%、确切地至少约80wt%、并且更确切地至少约83wt%的烧结的石膏。石膏浆料可以包括其他任选的添加剤，包括但不限于凝固加速剂、凝固阻滞剂、发泡剂、增强纤维、耐火添加剤、黏度控制剂、分散剂/乳化剤、以及类似物。例如，为了降低石膏物品(如壁板的石膏内芯)的重量(密度)，可以将发泡剂或皂类加入浆料中，如长链的烷基磺酸盐。由发泡剂提供的引入空气的作用有效地降低了石膏物品的密度。然而，对于石膏物品如壁板，降低密度可能影响到在凝固石膏内芯与纸贴面物之间的粘结强度。为了抵消这种效果，也可以将淀粉粘结剂加入到石膏浆料中。乳化剂可以用于协助干燥组分在整个石膏浆料中的分散。示例性的乳化剂可以包括但不限干保护性胶体，如可以包含高达40mol百分比的こ酰基的聚こ烯醇，明胶，有机胶质，和纤维素衍生物如可溶于水的甲基纤维素；阴离子乳化剂如长链脂肪酸、有机磺酸和酸性硫酸酯的碱金属和铵盐，例如月桂酸钠、异丙基萘磺酸钠、ニ辛基磺基琥珀酸钠、三こ醇油酸铵、月桂醇磺酸钠、以及对应的钾、锂、铷、铯化合物；阳离子乳化剤，如硬脂基氯化铵；以及非离子型乳化剤，如聚氧化こ烯醚和山梨聚糖单月桂酸醚的单或多羟脂肪醇酯或者芳香族羟基化合物。乳化剂的确切性质不是至关重要的。将浆料的成分在多叶混合器中完全混合，其中浆料的一致性使得该浆料能够通过该多叶混合器的ー个或多个出ロ分散到一个承载在传送带上的移动的贴面片材上。在生产ー个石膏物品如壁板时，典型地将另ー个贴面片材放置在该浆料顶部上以便将其夹在两个移动的贴面片材之间。该贴面片材可以是纸，但是它们也可以包括另ー种材料，例如像塑料纱幕、非织物或织物纤维玻璃毡、以及类似物。所获得的板的厚度是由ー个成形辊控制的，并且板的边缘是通过适当的机械装置形成的，这些装置将这些贴面片材的重叠的边缘连续地刮擦、折叠并胶粘。可以使用其他的引导件来在正在凝固的浆料在移动的带上行进时保持厚度和宽度。所希望的板长度在连续操作中进行切割。一般通过加热该板来加速过量的水从内芯中的蒸发，在烧结的石膏的水合过程中不涉及这种蒸发。本披露的耐水石膏浆料还可 以用于制造“无面的”耐水石膏产品，也就是不包括一个纸、玻璃毡或类似材料的贴面片材的产品。这样的产品典型地包含增强纤维，例如纤维素纤维，如木质或纸质纤维、玻璃纤维或其他矿物纤维、以及聚丙烯或其他合成聚合物纤维。增强纤维可以包括例如制造该凝固石膏产品的干燥组合物的约10wt%到20wt%。这样ー种产品的密度典型地是在约50到约80磅/立方英尺的范围内。现在參考

图1，展示了用于制造耐水石膏物品的一个系统的一部分的示意图。在系统100中，两个耐水添加剂供应器是可用的。当形成该乳液时，系统100可以采用耐水添加剂中的ー个或两个。在一个实施方案中，可以使用这些耐水添加剂之ー来形成乳液，而另ー种添加剂可以直接进料到被配置为形成该石膏浆料的混合器中。如在图I中所示，ー个第一耐水添加剂供应器102包括ー个供应泵104、ー个流量计106、以及多个止回阀108。该供应泵、流量计、以及止回阀一起被配置为控制该第一耐水添加剂到ー个超声处理装置110和/或一个多叶混合器112的流量。类似地，ー个第二耐水添加剂供应器120包括ー个供应泵114、ー个流量计116、以及多个止回阀118，它们被配置为控制该第二耐水添加剂到该超声处理装置110和/或该多叶混合器112的流量。当转向到超声处理装置110时，这些耐水添加剂中的一种或两种可以与ー个水源122混合且进料到超声处理装置110中。多个阀门124可以用于控制每种耐水添加剂和水到该超声处理装置110的流量。超声处理装置110被配置为形成一种如上详述的乳液。一旦形成，该乳液可以进料到多叶混合器112中用干与石膏浆料成分进行混合。ー个阀门系统124可以安置在超声处理装置110的出口侧，以控制乳液流到该多叶混合器112的流量和压力。如所提及的，该石膏、其他干燥的添加剂和乳液用计量水结合，并且在多叶混合器112中紧密混合以形成石膏浆料。可以将乳液进料到多叶混合器中的多个不同位置处，以便有效地混合成石膏浆料。用于向多叶混合器112加入浆料的位置的例子可以包括通过多叶混合器的吸入器(breather) 126加入乳液、或在计量水进入混合器之前将乳液加入水中。在一个实施方案中，可以将该乳液在多于ー个位置处加入到多叶混合器112中。在ー个示例性实施方案中，进料树(feed tree) 128可以用于将ー种或多种成分,包括该乳液,进料到多叶混合器112中。进料树128被配置为提供ー个中心点，以便进料这些成分中的每ー种。进料树可以具有任何数量的端ロ，在这些端ロ中可以进料这些成分，并且其数量将取决于对于石膏浆料的所需要的成分数量。如在图I中所示，进料树128包括5个分离的进料端ロ 130，每种耐水添加剤、该乳液、该石膏、以及额外的任选的添加剂各有ー个端ロ。计量水从该树的ー个中心管132流下，以协助将干燥成分和乳液冲洗到多叶混合器112的主进料端ロ中。再一次，将计量水、乳液和干燥成分计量送入多叶混合器中，在此它们被结合以形成水性石膏浆料，这种浆料从排出管道136出现。这种浆料可以通过在排出管道136中的ー个或多个出ロ沉积在ー个水平移动的贴面材料的连续网(如多层纸或预涂覆的纤维玻璃毡)上。所沉积的量可以是按本领域中已知的方法控制的。如在此披露的方法使用超声能量对耐水添加剂和水进行超声处理，以形成耐水添加剂在基于液体的乳液中基本完全的分散。通过超声处理耐水添加剂在乳液中的基本完全的分散允许将耐水添加剂基本完全地混合到石膏浆料中。由于在石膏浆料中这种基本完全的混合，耐水添加剂在由耐水石膏浆料形成的整个物品中是均匀存在的。此外，因为耐水添加剂在乳液中基本完全的分散，不需要加入额外量的添加剂(如现有方法通常采用的)。事实上，为了达到相同的吸收目标，用超声能量对在水中的耐水添加剂进行超声处理所要求的在石膏浆料中的耐水添加剂少于现有标准制造方法。在此披露的范围是包含性的并且是和可结合的(例如“高达约25wt%、或更确切地约5wt%到约20wt%”的范围包含了 “约5wt%到约25wt%”的范围的端点以及所有中间值等等)。“结合”包括共混、混合、搀和、反应产物等等。此外，术语“第一”、“第二”等等在此不 表示任何顺序、数量或重要性，而是用于将ー个元件与另ー个相区别，并且术语“ー个/一种(a/an)”不表示数量上的限制，而是表示存在至少ー个所引用的项目。修饰语“约”与一个数量相关使用时包括所描述的值并且具有上下文所表明的含义(例如包括与特定量值的測量相关的误差度)。如在此使用的，后缀“(s)”意图包括它所修饰的术语的单数和复数两者，由此包括ー个或多个该术语。在整个说明书中的引用“ー个实施方案”、“另ー个实施方案”、“某个实施方案”诸如此类，是指在与该实施方案相关地描述的ー个特定的元素(例如特性、结构、和/或特征)包括在至少ー个在此描述的实施方案中，并且可以存在于或者可以不存在于其他实施方案中。此外，应理解的是，所描述的元素可以在不同的实施方案中按任何适当的方式进行组合。虽然已经參考各示例性实施方案描述了本发明，本领域技术人员将理解的是，在不背离本发明范围的情况下，可以对其进行各种修改并且可以用等效元素来替换其元素。此外，在不背离本发明的实质性范围的情况下，可以进行许多修改以便使特定的情况或材料适用于本发明的传授内容。因此，所预期的是，本发明不受限于为了执行本发明所披露的具体实施方案，但是本发明将包括落入所附权利要求的范围之内的所有实施方案。此外，术语第一、第二等等的使用是用于将ー个元件与另ー个进行区分。另外，术语ー个/ ー种、等等的使用并不表明数量的限制，而是表明存在至少ー个所引用的项目。
权利要求
1.一种制造耐水石膏物品的方法，包括 将在水中的ー种耐水添加剂用一台超声处理装置进行超声处理，该超声处理装置被配置为对该添加剂和水施加超声能量，以使其形成ー种乳液； 将该乳液、计量水、以及烧结的石膏結合，以形成ー种石膏浆料；并且 成形并凝固该石膏浆料，以形成该耐水的石膏物品。
2.如权利要求I所述的方法，其中该超声处理所处的功率和时间有效地使得该耐水添加剂基本完全地分散在水中。
3.如权利要求1-2所述的方法，包括使该超声处理装置在约I千赫兹到约90千赫兹的频率下工作。
4.如权利要求1-3所述的方法，进ー步包括向该乳液和/或浆料中加入ー种凝固加速剂、凝固阻滞剂、发泡剂、增强纤维、耐火剂、黏度控制剂、乳化剤、或包括上述至少ー项的组合。
5.如权利要求1-4所述的方法，其中该耐水添加剂包括一种蜡、蜡-浙青、浙青、金属共鸣物、矢车菊和高锰酸钾、不溶于水的热塑性有机材料、热塑性合成聚合物、金属松香皂、溶于水的碱土金属盐、燃油、芳香族异氰酸酷、芳香族ニ异氰酸酷、有机聚硅氧烷、硅醇盐、或包括上述耐水添加剂中至少ー项的组合。
6.如权利要求1-4所述的方法，进ー步包括将该乳液加入该浆料中，该乳液的量为有效地提供约0. 01重量百分比到约20. 0重量百分比的耐水添加剤，基于该物品中这些成分总重量、包括该乳液的水但不包括计量水。
7.如权利要求1-4所述的方法，其中该耐水添加剂包括 聚(甲基氢硅氧烷)、硅醇盐、或包括上述耐水添加剂中至少ー项的组合。
8.如权利要求7所述的方法，进ー步包括将该乳液加入该浆料中，该乳液的量为有效地提供约0. 01重量百分比到约20. 0重量百分比的聚(甲基氢硅氧烷)、硅醇盐、或其组合，基于该物品中这些成分总重量、包括该乳液的水但不包括计量水。
9.如权利要求1-8所述的方法，其中当根据ASTM方法C-2473的浸没测试进行测试吋，该耐水石膏物品吸收小于约10%的水。
10.如权利要求1-9所述的耐水石膏物品，其中该物品包括石膏板、干墙、石膏壁板、石骨板条、贴砖背衬板、或石骨外壳。
11.一种制造耐水-石膏板的方法，包括 将在水中的ー种耐水添加剂用一台超声处理装置进行超声处理，该超声处理装置被配置为对该添加剂和水施加超声能量，以使其形成ー种乳液； 将该乳液、烧结的石膏、以及计量水结合，以形成ー种石膏浆料；并且 将该石膏浆料分散到ー个第一贴面片材上； 将ー个第二贴面片材放置到该第一贴面片材的、与所分散的石膏浆料相反的侧面上；并且 凝固该石骨衆料，以形成该耐水的石骨板。
12.如权利要求11所述的方法，其中该超声处理所处的功率和时间有效地使得该耐水添加剂基本完全地分散在水中。
13.如权利要求11-12所述的方法，包括使该超声处理装置在约I千赫兹到约90千赫兹的频率下工作。
14.如权利要求11-13所述的方法，进ー步包括向该乳液和/或浆料中加入ー种凝固加速剂、凝固阻滞剂、发泡剂、增强纤维、耐火剂、黏度控制剂、乳化剤、或包括上述至少ー者的组合。
15.如权利要求11-14所述的方法，其中该耐水添加剂包括一种蜡、蜡-浙青、浙青、金属共鸣物、矢车菊和高锰酸钾、不溶于水的热塑性有机材料、热塑性合成聚合物、金属松香皂、溶于水的碱土金属盐、燃油、芳香族异氰酸酷、芳香族ニ异氰酸酷、有机聚硅氧烷、硅醇盐、或包括上述耐水添加剂中至少ー项的组合。
16.如权利要求11-15所述的方法，进ー步包括将该乳液加入该浆料中，乳液的量为有效地提供约0. 01重量百分比到约20. 0重量百分比的耐水添加剤，基于该物品中这些成分总重量、包括该乳液的水但不包括计量水。
17.如权利要求11-15所述的方法，其中该耐水添加剂包括 聚(甲基氢硅氧烷)、硅醇盐、或包括上述耐水添加剂中至少ー项的组合。
18.如权利要求11所述的方法，进ー步包括将该乳液加入该浆料中，该乳液的量为有效地提供约0. 01重量百分比到约20. 0重量百分比的聚(甲基氢硅氧烷)、硅醇盐、或其组合，基于该物品中这些成分总重量、包括该乳液的水但不包括计量水。
19.如权利要求11-18所述的方法，其中当根据ASTM方法C-2473的浸没测试进行测试时，该耐水石膏物品吸收小于约10%的水。
20.—种耐水石骨板,包括 ー个石膏内芯，该石膏内芯具有ー个平面式的第一面和ー个第二面，其中该内芯包括约0.01重量百分比到约20重量百分比的有机聚硅氧烷、硅醇盐、或包括上述至少ー种的组合，基于该内芯的这些成分的总重量、不包括计量水；以及 ー种粘附到该石膏内芯的至少该第一面上的贴面材料。
21.—种用于生产耐水石膏衆料的系统,包括 ー个超声处理装置，该超声处理装置被配置为对在水中的ー种耐水添加剂施加超声能量，以便使该耐水添加剂基本上完全分散在水中并且形成ー种乳液；以及 与该超声处理装置处于流体连通的一个多叶混合器，其中该多叶混合器被配置为将烧结的石膏、计量水、以及该乳液完全混合，以形成ー种石膏浆料。
22.如权利要求21所述的系统，进一歩包括ー个进料树，该进料树被配置为将该烧结的石膏、水、和乳液中的至少ー项引导进该多叶混合器中。
全文摘要
一种制造耐水石膏物品的方法，包括将在水中的耐水添加剂超声处理以形成一种乳液；将该乳液、烧结的石膏、以及计量水结合以形成一种浆料；并且成形和凝固该浆料以形成该耐水石膏物品。
文档编号C04B11/00GK102666424SQ201080058369
公开日2012年9月12日 申请日期2010年12月21日 优先权日2009年12月22日
发明者A·普里兹比茨 申请人:佐治亚-太平洋石膏有限责任公司