带有减少的结合水的浆料和消音板的制作方法

文档序号:2459442阅读:466来源:国知局

专利名称::带有减少的结合水的浆料和消音板的制作方法
技术领域
:本发明涉及消音板或天花板。更具体地,本发明涉及具有减少的结合水的消音板,所述消音板因此比传统的板更容易干燥。
背景技术
:隔音砖,又名消音板,吊顶板材或天花板,在建筑业中以提供快速安装的、便宜的和轻质的天花板为大家所熟知。该砖由填料与粘合剂的浆料最常见地通过浇铸工艺或水毡合工艺制备。在这种浆料的水毡合中,纤维、粘合剂及其他成分的分散体流到移动的多孔载体上,所述载体例如用于脱水的Fourdrinier或Oliver板坯成型机的载体。该分散体首先因重力而脱水,然后通过按压和负压抽吸方法脱水。湿的基础板坯在加热的对流烘箱中干燥,干燥材料被切割成所需尺寸,被开裂和/或打孔以赋予声音吸收性,并任意地例如用油漆进行表面涂层,以制出隔音砖和板。隔音砖也可由例如美国专利1,769,519描述的湿桨模铸或浇铸工艺制备。制备包括纤维、填料、着色剂和粘合剂的模铸组合物,用于模铸或浇铸砖体。该混合物置于适当的用纸或纸面金属箔覆盖的托盘上,然后用修平棒或滚筒使所述组合物形成所需厚度。装饰性的表面,例如伸长的裂缝,可以由修平棒或滚筒提供。然后将装满浆料的托盘放入烘箱中使该组合物干燥或固化。从托盘中移出干燥的片,然后可以处理其一个或两个表面,以提供光滑的表面,从而获得所需厚度并防止翘曲。然后将所述片切成所需尺寸的板。优选使用重量很轻的填料制备隔音砖,因为它们相当于填充剂,从而贡献低密度且总体更轻的产品。该更轻的最终产品是合乎需要的,因为它减轻了装运重量,且在加工和安装上提供方便。膨胀珍珠岩是优选的填充材料,因为它提供膨胀性,并且它的重量很轻。膨胀珍珠岩具有主要由互相连接的开放式单元组成的内部结构。该结构导致水通过毛细管作用被吸收入珍珠岩颗粒的内部。已经发现,吸声天花板瓷砖分散体中的水基本上以两种方式存在。游离水被定义为可从设备机械去除的水,所述机械去除包括在真空和非真空下从管道中排水,以及通过工艺的按压部排水。结合水定义为通过氢键或毛细管作用包含在颗粒特别是珍珠岩颗粒内部的水,其不能机械去除,例如通过抽吸或按压。该结合水可以通过加热基础板坯从而增加水的分压而驱除,将其从基础板坯中除去。然而,加热基础板坯和孔中所包含的所有的水是相对昂贵的,特别是当考虑到高价的化石燃料时。水分保持值("WRV")定义为结合水占样品干重的重量百分比。利用硅酮化合物处理膨胀珍珠岩以减少存在于基础板坯中的结合水的量是众所周知的。美国专利5,964,934(本文以引用方式合并)描述了一种使用膨胀珍珠岩的消音板,所述膨胀珍珠岩经硅酮聚合物、硅氧烷、活性硅烷单体及其他硅化合物处理,以减少结合水。然而,使用硅酮化合物处理珍珠岩有一些缺点。硅酮聚合物是昂贵的。其成本几乎是典型的热塑性聚合物的四倍。加工和健康相关的危险也与利用硅酮聚合物有关。用硅酮涂层处理珍珠岩,还会给板的物理性质带来一些不利的效果。当使用硅化合物涂层膨胀珍珠岩时,通常会损失大约20%的板强度。可商业获得的经硅处理的珍珠岩(STP)非常难以润湿和分散在水中,使得它们难以和浆料融为一体。存在处理膨胀珍珠岩以减少存在于消音板中的结合水的量的需要。这种处理必须能有效减少吸入珍珠岩颗粒的孔中的水,但应该允许经处理的珍珠岩能够容易地混入浆料和被润湿。应该减少这种处理的危险和成本,且最终板的物理性质将不会受到负面影响。
发明内容提供建筑物板的本发明满足了这些目的和其他目的。更具体地,制备建筑物板的浆料组合物包括一种或多种填料、一种或多种粘合剂和水。至少一种填料是至少部分地被热塑性的膜形成聚合物涂层覆盖的膨胀珍珠岩。在一些实施方式中,所述热塑性的膜形成聚合物包含亲水聚合物,例如丙烯酸或乙烯基丙烯酸类聚合物。在其他的实施方式中,使用疏水的空间位阻聚合体,例如苯乙烯和苯乙烯丙烯酸类聚合物。一些实施方式使用锻烧或者非锻烧的石膏作为粘合剂或填料。—种制造建筑物板的方法包括使珍珠岩膨胀开,然后用膜形成热塑性聚合物涂层涂覆该膨胀珍珠岩。膨胀珍珠岩涂上膜形成热塑性聚合物涂层后,其与水和粘合剂一起形成浆料。该浆料做成板并干燥。本发明的一些实施方式涉及建筑物板,其包括与膨胀珍珠岩结合的硫酸钙二水合物结晶的固体基质。该膨胀珍珠岩包括膜形成热塑性聚合物涂层。使用热塑性膜形成聚合物乳液作为膨胀珍珠岩的涂层有几个好处。珍珠岩中的水分保持明显减少,这直接导致包含在预干燥的板产品中的水量的减少。因为进入珍珠岩颗粒内部的水越少,需要通过加热去除的水就越少。使用加热去除湿气折合燃料费而言是昂贵的。发现减少蒸发水分(即干燥需要)的量的浆料组合物将减少制造最终板所需的燃料的量。可通过减少炉温度或通过减少建筑物板在炉内的停留时间(例如通过提高通过干燥器的线速度)来实现减少燃料。在受炉限制的生产线中,可以实现线速度的全面提高。热塑性膜形成聚合物的乳液跟硅酮油相比也是比较便宜的。大约为硅酮价格的四分之一,显著节约了原料成本。相对于使用硅酮油涂层的珍珠岩制造的类似的板,使用膜形成热塑性聚合物涂层的珍珠岩制造的板的物理性质也得到了改善。本发明的产品、方法和组合物用于应用于通常称为建筑物板、消音板、吊顶板材等的板或砖。在以下的讨论中,本发明称为如本发明一个实施方式所述的建筑物板。虽然本发明的许多实施方式具有声学性能,它不是本发明的要求。所述建筑物板可用于墙体和其他场所,但不意味着限于在天花板中使用。除非另有说明,组合物基于干燥组分的重量计算。本发明的新型建筑物砖的初级组分是一种或多种填料。在一些实施方式中,用膜形成热塑性聚合物涂层处理以减少结合水的量的膨胀珍珠岩用作一种填料。在消音板组合物中使用膨胀珍珠岩是众所周知的。由于其低成本和低密度(大约3-10磅/英尺3),它们通常是优选的组分。膨胀珍珠岩提供膨胀,这减少了整个产品的密度。珍珠岩由任何玻璃岩形成,所述玻璃岩的容积随着加热膨胀,类似于黑曜石,特别地,珍珠岩包含流纹岩组合物的火山玻璃。通常珍珠岩包含65-75%硅石、10-20%砜土、2_5%水和少量的苏打、碳酸钾和石灰。当被加热到其软化点时,转化成蒸汽的珍珠岩中的水迅速地膨胀,使得岩石如同爆米花般膨胀。珍珠岩的体积大约增加十倍,形成轻的、松散的颗粒。在制造膨胀珍珠岩的常规方法中,珍珠岩矿石首先研磨到精细尺寸。将细磨的珍珠岩矿石引入热空气中,使珍珠岩膨胀。典型地,珍珠岩膨胀仪将空气加热到大约1750°F(954°C)。珍珠岩置于热空气中,热空气使它变暖并膨胀。膨胀后,珍珠岩的密度变化使得其从使用热空气的膨胀仪中流出。膨胀珍珠岩具有许多能够容纳大量结合水的裂缝、裂隙和孔穴。结合水是不能通过真空抽吸或按压从珍珠岩颗粒中机械去除的水。它通过毛细管作用或氢键固定就位,且必须通过加热去除。加热珍珠岩以去除结合水折合燃料消耗是昂贵的。为了限制结合水,膨胀珍珠岩至少部分地涂有膜形成热塑性聚合物涂层,其能阻止水进入珍珠岩的孔穴、裂隙和裂缝。开口不充满热塑性的膜形成聚合物,以物理地阻止水进入。更优选地,选择热塑性的膜形成聚合物的性质,以使薄涂层足以阻止水进入珍珠岩颗粒的内部。孔穴不会充满水,因为其在分子水平上通过离子电荷被排斥。许多不同的热塑性膜形成聚合物可用于涂层。可使用亲水聚合物、疏水性聚合物或其混合物。表I显示一系列对减少结合水有用的热塑性膜形成聚合物,从亲水性的到疏水性的。疏水性聚合物的例子包括GENFLO3317,购自OmnovaSolutions的苯乙烯基丁二烯、和LUCIDENE615,购自Rohm&Haas的苯乙烯基丙烯酸。亲水聚合物的例子包括R0VACE9100,购自Rohm&Haas的乙烯基丙烯酸。一些实施方式使用另一种类型的热塑性膜形成聚合物,其使用空间位阻作为保持水分子在外的手段。当空间位阻聚合物存在时,热塑性膜形成聚合物上的长侧链使得水占难以领裂隙和孔穴中的空间。许多热塑性膜形成聚合物的玻璃态转化温度为约l(TC-约ll(TC。也可以考虑使用任何有用的热塑性膜形成聚合物的组合制成的涂层。表I<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表I中的热塑性膜形成聚合物从最疏水的到最亲水性的排列。这种排列通过使用Ram6-Hart型100-00接触角测角器测定。使用移液管将每种热塑性膜形成聚合物的薄膜展开在载玻片上,然后在烘箱中干燥热塑性膜形成聚合物膜,以获得薄膜。将一滴水置于每种热塑性膜形成聚合物样品的薄膜上。该水滴容易润湿亲水性聚合物膜,所述聚合物膜最大程度地与聚合物接触并产生小的接触角。该水滴不容易润湿疏水性聚合物膜,所述聚合物膜趋于将聚合物接触最小化,从而停留在球状物中,相应地带有大的接触角。热塑性膜形成聚合物通常以含有约40到约55%固体的乳液获得。当热塑性膜形成聚合物乳液用水稀释时,即形成涂层溶液。相对于重量基础,一些稀释的涂层溶液包括约2%到约55%的聚合物固体(热塑性膜形成聚合物固体的重量除以稀释溶液总重量)。通常,选择稀释的涂层溶液的固体含量百分数,以提供用于喷涂应用体系的可接受的液体数量。优选通过往珍珠岩上喷洒测得量的稀释涂层溶液进行珍珠岩的涂层。在一些实施方式中,将珍珠岩引入实验室水泥搅拌机中进行搅拌,同时在它上面喷洒涂层。记录未用的涂层溶液的重量对监测已经由膨胀珍珠岩保留的涂层溶液的量有用。可以直接在板浆料中添加可选成分。通常添加的成分简要如下所述。当需要特定性质时,也可对板进行涂层。建筑物板或其涂层的技工了解其他成分和处理。涂层的其他成分和浓度极大地取决于施用涂层的目的。优选地,至少一种其他成分是纤维,例如纤维素纤维,其用于提供湿强度。纤维素纤维也起到粘合剂的作用,并帮助保持精细。已经评价这些组合物中的几种类型的纤维素纤维。在隔音砖配方中使用新闻用纸或其他后消费者纸是众所周知的,且已经评价锤式研磨和水浆料新闻纸。出于价格考虑,新闻纸是优选的。精制纸纤维和木纤维也可以用作纤维素纤维源;然而,已经发现使用长的软木材或牛皮纸纤维制造的吊顶砖更加难以用小刀在安装地点切割。而且,牛皮纸纤维是更昂贵的纤维素纤维源。使用时,纤维素纤维存在的量按重量计算高达干燥板的75%。优选地,纤维素纤维按重量计算少于板的30%。更优选地,纤维素纤维的重量为约1%到约30%或为约12%到约28%。也可使用其他纤维,例如玻璃或塑料纤维。在某些类型的建筑物板中,矿棉是通常使用的纤维。本发明的板中,石膏是另一种优选的填料。一种石膏源是生硫酸钙二水合物,即石膏肥料。可使用再循环材料,包括预先锻烧成半水化合物并再水化的石膏。或者,在一些实施方式中,石膏源可以是煅烧石膏,其在板形成期间再水化,以形成二水合物结晶的互锁连结体。煅烧石膏可以与纤维素纤维材料共锻烧,以形成纤维素纤维和硫酸钙结晶互锁的复合材料。石膏和纤维素纤维的另一种来源是废弃或零碎的石膏墙板。用这种方法制造的板在美国专利5,320,677中有更详细的描述,在本文中以引用方式合并。所述碎片可以研磨并加入到浆料中,或它可以作为共煅烧工艺的供料。往消音板中添加石膏有许多优点,包括改善表面硬度和耐火性。其他填料也可用作本发明的组分。无机填料,例如粘土、云母、硅灰石、硅石、珍珠岩和碳酸钙也是适合的。板的另一个组分是粘合剂。在一些实施方式中,纤维素纤维提供足够的粘性,以起到粘合剂作用。然而,在一些实施方式中,成分中也需要包括辅助的粘合剂,例如淀粉。其他粘合剂,例如胶乳粘合剂,可以根据需要和淀粉一起使用或不一起使用。在一些实施方式中,硫酸钙半水化物作为粘合剂,形成互锁二水合物结晶的矩阵,其共同保持板。淀粉是非常成本效益的,因此是优选的粘合剂。使用淀粉作为建筑物板中的粘合剂是众所周知的。可以通过如下步骤制备淀粉凝胶将淀粉颗粒分散在水中,并加热淀粉浆直到淀粉完全煮熟且淀粉浆变浓形成粘性凝胶。一部分纤维素纤维可以在煮之前合并入淀粉浆中。煮淀粉浆的温度应该紧密监控,以保证淀粉颗粒完全溶胀。典型的煮玉米淀粉的温度为约18(TF(82tO到约195°F(9(TC)。没有预煮的淀粉也可以用作粘合剂,因为它在干燥基础板坯期间形成凝胶。乳胶粘合剂可以代替淀粉使用,或者,乳胶粘合剂可以添加到淀粉粘合剂中使用。在一些实施方式中使用的许多乳胶粘合剂,例如吸声天花板砖配方,其在美国专利5,250,153中有公开,在此以引用方式合并。在基于矿棉的吸声砖中使用乳胶粘合剂是本领域所众所周知的。这些乳胶粘合剂的玻璃转变温度范围可以为约10°C(50°F)到约ll(TC(230°F)。乳胶粘合剂的例子包括聚乙酸乙烯酯、乙酸乙烯酯/丙烯酸乳液、偏二氯乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯/丙烯酸系共聚物和羧化的苯乙烯/丁二烯。在一些实施方式中,建筑物板和水合石膏结合在一起。当煅烧石膏存在于料浆中时,它水合以形成硫酸钙二水合物结晶的互锁矩阵。如同矩阵形式,一些膨胀珍珠岩在二水合物结晶之间的空隙中变得互锁,将两种物质结合在一起。该实施方式的吊顶砖也可以在没有淀粉、硫酸钙半水化物或乳胶粘合剂的情况下制造,但是优选存在它们中的至少一种。在一个优选的实施方式中,该组合物包括淀粉和纤维素纤维。建筑物板的一些实施方式利用硫酸钙二水合物矩阵作为主粘合剂,以及至少一种淀粉、纤维、乳胶粘合剂或其组合作为辅助粘合剂。建筑物板中的另一个任选的成分是粘土,其用于改善耐火性。当遭遇火灾时,粘土不会燃烧,但使用一些热能而烧结。按重量计算,该组合物任选包括约4%到约25%的粘土。可以使用许多不同类型的粘土,连购自Gleason,Texas的BallClay;购自KTclayofSledge,Mis.的CTS-1和CTS-2;购自Gleason,TX的Spinksclay和购自Hickory,KY的oldHickoryclay。其他的商品粘土,例如Bentonite和Kaolin也可用于吸声砖配方。另外,一些实施方式的声学组合物也可以包括在这类配方中众所周知的其他成分。也可使用轻质骨料、表面活性剂和絮凝剂,这些是吸声砖制造的技工所熟知的。任选使用絮凝剂,以促进细纤维和颗粒的聚集。通常使用的量为约O.1%到约1.0%。可用的絮凝剂是BUFLOC594(BuckmanLaboratories,Memphis,TN)。大多数情况下,外部涂层被应用于建筑物板的表面,以赋予产品某种性质。为了这种讨论目的,所述"外部涂层"是应用于板的干燥表面的涂层,且该涂层用于将其和珍珠岩涂层区分。通常,一些不同的外部涂层用于单一板上,以产生特性的某种组合。在一些实施方式中,涂在板的一个或多个表面上的外部涂层设计成有色的、令人喜爱的样子和外观。板的"正面"定义为建筑物板用于与生活空间邻接的表面。许多实施方式中,应用于板的背部(所述"背部"定义为板"正面"的反面)的外部涂层较少注重外观,而是更注重声音改变性质。理想地,建筑物板充当声音吸收剂,以将通过它们并进入相邻生活空间的声音最小化,并将安装有板的房间或其他空间的声音反射最小化。当要求消音特性时,这些实施方式优选包括板的背部上的涂层,其被设计用来阻止声音透过板。根据应用,也可以添加一些有用的成分到外部涂层中。颜料,例如白色的二氧化钛是通常的组分,使用的量优选为小于所制备的涂层重量的50%。粘土使用的量按重量计算为最多70%。高达1%的分散剂的量帮助保持干燥组分处于悬浮状态。增稠剂,例如纤维素增稠剂,使用的量为涂层重量的最多10%。高达0.5%的消泡剂用于在混合期间减少夹带空气。这些组分全部溶解或分散在水中。将饰面材料粘至建筑物板的主要表面。它们在制造期间为板提供强度,特别是湿强度。建筑物板的表面性能任选用饰面材料改良。通过利用容易接受表面涂饰的饰面可以改善板的美感。这样的饰面的一个例子是纸张。与板相邻的生活空间的声音特征可以通过选择饰面材料来改变。例如,玻璃纤维是透声的,且会让声路进入建筑物板核心以及相邻的生活空间,而纸张会反射声音。水量很大程度取决于所用的外部涂层,但是,优选涂层重量的约20%到约98%是水。更优选地,水占涂层重量的约30%到约95%。包括颜料或粘土的外部涂层优选包含约20%到约50%水,而主要设计为携带生物杀伤剂或其他液体组分的外部涂层优选具有涂层重量的约85%到约98%的水。按照制造建筑物板的任何已知方法,板制成至少1/8英寸厚。建筑物板的一些实施方式是通过类似于那些用于制造石膏墙板的方法制造的,例如美国专利6,893,752,本文以引用方式合并。所述方法由混合填料、粘合剂和水的浆料开始。液态成分通常与测得量的水混合,然后将干燥成分加入。当乳胶粘合剂以液体乳液形式提供时,它们在加入干燥成分之前与水混合。干燥成分在混合前测定。这些成分任选在加入水中之前干混。干燥成分加入水中后,将任何液体成分混合于其中,搅拌水性组合物,直到得到均匀的浆料。一旦形成,将该浆料从混合容器转移出来,以形成板。如果使用浇铸工艺,将所述料浆转移至所需尺寸与形状的模子中,其中水被一种或多种成分所吸收或者蒸发了。吸收包括物理吸收例如毛细管作用、化学吸收例如水合,或者两者都有。一旦足够量的水被吸收或者蒸发,板就成型了,任选将板从模子中移出。移出模子后,进一步将板干燥,优选通过在烘箱中除去水。另一种众所周知的制造建筑物板的方法是通过毡合工艺,例如美国专利6,413,376描述的方法,在此以引用方式合并。浆料倒入网前箱中,网前箱沿着网架的宽度分配浆料。浆料从网前箱沉淀到毡运输机上,滤饼在运输机上形成。通过从运输机的孔形成表面穿过的浆料中分离水以干燥滤饼。差不多90%的游离水可通过毡运输机从滤饼去除。脱水优选由真空装置帮助,以除去额外的水。当硫酸钙半水化物用作粘合剂时,和实际上同样多的水优选在半水化合物冷却以前去除,且水转变为二水合物。滤饼的形成及其脱水在美国专利5,320,677中有描述,本文以引用方式合并。脱水的滤饼被湿压以进一步减少含水量,并将滤饼压成所需形状、厚度和/或密度。当该滤饼仍能被塑造时,优选将其湿压成所需尺寸和厚度的板。如果该板需要特殊的表面结构或层压的表面修饰,该表面优选在该步骤期间或该步骤后修改。湿压步骤优选用逐渐增加的压力进行,以保持产品完整。在脱水足够完全,以使产品保持其形状后,根据要求,该板可被切割或修整,并送到炉中干燥。当硫酸钙半水化物用作粘合剂时,优选在约110。F到约125。F的恒温下干燥产品。当未煮过的淀粉用作粘合剂时,优选在使产品内部温度达到至少170°F(77°C),更优选使产品内部温度达到约170°F(77°C)到约200°F(93°C)的条件下干燥产品。如果需要,在板的正面形成开口、针孔或凹坑以吸收声音。通过本领域任何已知的其他方法在基础板坯上通过刻痕、开裂、针剌或产生凹坑来制造开口。当板是浇铸的,模子可以有利地塑造成在铸造物品中提供凹坑。烘炉干燥后,如果需要,用例如上面描述的适于板所希望的特定应用的涂层涂覆板。具体实施方式实施例1使用购自SilbricoCorp.,Hodgkins,IL的#3珍珠岩制造涂层珍珠岩样品。从Rohm&Hass,Philadelphia,PA购得三种苯乙烯/丙烯酸聚合物,并在表I1中描述。除非另有说明,所注的所有重量均为克。表II热塑性膜形成聚合物说明聚合物描述TgLUCIDENE615苯乙烯/丙烯酸聚合物20°CLUCIDENE4035Plus苯乙烯/丙烯酸聚合物30°CRH0PLEXP-376苯乙烯/丙烯酸粘合剂19°C通过将1000.0克珍珠岩进料到小的水泥搅拌器中来制备涂层的珍珠岩。将5%活性热塑性膜形成聚合物溶液引入无气喷涂机中,且该喷涂机去皮重。启动搅拌器,将溶液喷在珍珠岩上。周期性地,称重该喷涂机,喷涂延续直到使用完适当量的热塑性膜形成聚合物溶液。表III列出了涂层的样品以及各自涂层的量。然后将该样品在足以牢固地形成热塑性膜形成聚合物的温度下干燥。这里显示的样品号是用于识别随后测试的准确的涂层珍珠表III制备好的涂层的膨胀珍珠岩<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>实施例2经处理的膨胀珍珠岩的水分保持值("WRV")通过制备如下基础板坯的小样品来测得1、预称重一张#40Whatman12.5cm的滤纸和一个600ml的玻璃烧杯。2、称出15.0克珍珠岩样品。3、将珍珠岩加入300ml水中。用抹刀搅拌。静置30秒(定时)。4、搅拌下将浆料加入含有滤纸的Buchner漏斗中。用水瓶冲洗烧杯。5、应用20"Hg真空机60秒(定时)。6、关闭真空机,将湿垫子放到已知重量的烧杯中,并称量湿垫子和烧杯。7、在105t:的烘箱中干燥至恒重。8、称重烘箱干燥的垫子和烧杯。计算湿垫子的含水量。该过程重复三次,记录每个经处理珍珠岩样品的平均值。表IV显示所有测试结果的概要。跟对照(无涂层的)样品相比,除一个涂层珍珠岩外,其余全部显示改善的(即更小的)水分保持值。润湿性值为io表示所有涂层的珍珠岩样品在测试过程中都容易被水润湿。表IVWRV测试结果板涂层_涂层水平WRV润湿性因子10.5%Lucidene6150.52o/。97.71021.0%Lucidene6151.05o/o167.4102.0%Lucidene6152,06%101.01040.5%Lucidene4035Plus0.53%136.61051.0%Lucidene4035Plus1.27%143.51062.0%Lucidene4035Plus2.00%130.91070.5%RhoplexP-3760.55%239.51081.0%RhoplexP-3761.02%149.41092.0%RhoplexP-3761.84%96.21010对照0.00%209.91011对照0.00%270.310实施例3在接下来的测试阶段,在实验室中制造小的实验室规模吸声砖,称为T即pi板,以测定所存在的结合水的量。用上文描述的每一种经处理珍珠岩,按照下列步骤制造T即pi板。T即pi板制造步骤1、称出水的重量,并置于混合桶中。2、加入纸纤维、矿棉、珍珠岩、淀粉、碳酸钙和乳胶粘合剂(如果合适)。在最大设置下搅拌3.0分钟。3、加入絮凝剂,再搅拌15秒。4、将非织造纱布置于T即pi箱中的金属丝上,用水装满T即pi箱直至覆盖纱布的水平。5、将浆料加到T即pi成形机中。打开底阀,使浆料流走。6、应用20"Hg真空5秒。7、将成型的板坯放到去皮重的盘子中,称重成型的板坯(湿重)。8、将板坯置于液压机中,所述板坯的两面夹在塑料纱布和多孔板之间。9、按压到规定厚度。停止按压,将金属丝和盘子移走,并将板坯放到去皮重的盘子中。称重经按压的板坯(按压重量)。10、将经按压的板坯放置回T即pi成型机中,再应用20"Hg真空5秒。11、将成型的板坯放到去皮重的盘子中,称重成型的板坯(湿重)。12、放入烘箱。在600°F干燥板,直到烘箱温度达到600。F。然后在350°F下干燥板3小时。称重干燥的板(干重)。板的目标值是厚0.6,密度12.51bs/ft3。板的成分显示于表V中。表V基础板坯组分<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>所用淀粉是可以从CornProductsInternationalofWestchester,IL获得的玉米淀粉。水浆新闻纸由USGCloquet工厂提供,碳酸钙购自CutlerMagner,矿棉购自USGRedWing工厂。表VI显示上述实验室基础板坯中的每种涂层珍珠岩的评估。这些结果表明使用热塑性膜形成聚合物涂层的珍珠岩在这类吸声天花板产品中的优势。名称为"去除水%"的最后一栏清楚地显示可以通过利用这样的热塑性膜形成聚合物涂层去除的额外的水。表VI苯乙烯/丙烯酸聚合物涂层的珍珠岩的评估<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>实施例4在实施例3制造的板上进行MOR测试。使用100磅压力盒在实验室INSTRON材料试验机(INSTRON公司,Norwood,MA)上进行该测试。如果图移速率为10cm/min,设定图移速率是Bx(左)和By(右)。如果十字头速率为5cm/min,设定十字头速率是Dx(左)和Dy(右)。使用20磅的完全刻度设置。测试前,样品在70。F/50X相对湿度下放置24小时。在实验室INSTR0N材料试验机上进行2英寸球硬度。如果图移速率为10cm/min,设定图移速率是Bx(左)和By(右)。如果十字头速率为0.5cm/min,使用10:l还原剂,设定十字头速率是Dx(左)和Dy(右)。使用这些设备,0.25英寸球压痕相当于图表的5.0英寸。使用中心围绕该球的0.250"环测定0.25"球压痕。在100kg满刻度设置下使用250kg的压力盒。在测试前,样品在70°F/50X相对湿度下放置24小时。表VII显示了这些测试的结果。这些结果表明使用热塑性膜形成聚合物涂层的珍珠岩对所得板的物理性质没有负面的影响。表VII<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>实施例5表VIII所示的其他聚合物类型也作为珍珠岩的涂层进行测试。按照实施例1制备5%聚合物固体的溶液,并将其涂层1000克购自Silbrico的#3珍珠若。表VIII用于珍珠岩涂层的热塑性膜形成聚合物<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>用上述热塑性膜形成聚合物按照实施例1的步骤处理膨胀珍珠岩。按照实施例2的步骤测定WRV并列于以下。样品涂层和涂层水平WRV12&18未处理246.6未处理301.2用0.48%Rovace3270处理119.313&19用0.99%Rovace3270处理118.1用0.48%Airflex4530处理172.714&20用1.04%Airflex4530处理跳1用0.52%RhoplexHA-12处理168.515&21用1.01%RhoplexHA-12处理151.216&22用0.58%Rovace9100处理126.0用1.10%Rovace9100处理177.017&23用0.49%Genflo3060处理132.1使用样品12-23的经涂层的膨胀珍珠岩按照实施例3的步骤制造Tappi板。根据上述实施例3所述步骤测定水去除值,并列于表IX中。表IX各种聚合物的水去除<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>实施例6如实施例4所述在板12-23上进行M0R硬度试验。结果显示于下表X中。表X<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>如前所述,通过利用热塑性膜形成聚合物涂层的珍珠岩促进了含水量的下降,表明聚合物涂层能有效阻止水进入珍珠岩颗粒。另外,利用热塑性膜形成聚合物涂层对所得板的物理性质没有负面影响。尽管本发明已经显示和描述了具有减少的结合水的消音板和浆料的具体的实施方式,本领域的技术人员将理解,在不离开本发明的主要方向以及权利要求书中所列内容的情况下,可以对实施方式进行变化和修改。权利要求制造建筑物板的浆料组合物,包含一种或多种填料,其中至少一种所述的一种或多种填料是至少部分地用膜形成热塑性聚合物涂层覆盖的膨胀珍珠岩;一种或多种粘合剂;和水。2.如权利要求1所述的组合物,其中所述的聚合物涂层包含至少一种下组物质亲水性聚合物、疏水性聚合物及其混合物。3.如权利要求2所述的组合物,其中所述涂层包含所述亲水性聚合物,所述亲水性聚合物包含至少一种下组物质丙烯酸聚合物、乙烯基丙烯酸聚合物及其混合物。4.如权利要求2所述的组合物,其中所述疏水性聚合物包含至少一种下组物质苯乙烯聚合物、苯乙烯基丙烯酸聚合物及其混合物。5.如权利要求l所述的组合物,其中所述的一种或多种粘合剂包含以下组物质纤维、淀粉、乳胶粘合剂、硫酸钙二水合物结晶和它们的组合。6.如权利要求5所述的组合物,其中所述的乳胶粘合剂的玻璃态转变温度为约l(TC到约ll(TC。7.如权利要求5所述的组合物,其中所述的乳胶粘合剂选自下组聚乙酸乙烯酯、乙酸乙烯酯/丙烯酸乳液、偏二氯乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯/丙烯酸共聚物、羧化的苯乙烯/丁二烯及上述物质的组合。8.制造建筑物板的方法,包括获得膨胀珍珠岩;用膜形成热塑性聚合物涂层膨胀珍珠岩;混合水、一种或多种填料、一种或多种粘合剂和经涂层的膨胀珍珠岩以形成浆料;将所述浆料塑造成板;禾口干燥所述浆料。9.如权利要求8所述的方法,其中所述的涂层步骤包括喷涂。10.建筑物板,包括与膨胀珍珠岩结合的硫酸钙二水合物结晶固体基质;包括涂层的所述膨胀珍珠岩包含膜形成热塑性聚合物涂层。11.如权利要求io所述的建筑物板,其中硫酸钙二水合物结晶和膨胀珍珠岩与下组物质中的一种结合在一起淀粉、石膏、纤维、乳胶粘合剂及上述物质的组合。12.如权利要求IO所述的建筑物板,其中硫酸钙二水合物结晶通过硫酸钙二水合物结晶的互锁矩阵与膨胀珍珠岩结合。13.涂层的珍珠岩,包含至少部分地用膜形成热塑性聚合物涂层覆盖的膨胀珍珠岩。14.如权利要求13所述的组合物,其中所述涂层包含选自丙烯酸聚合物、乙烯基丙烯酸聚合物及其混合物的亲水性聚合物。15.如权利要求13所述的组合物,其中所述涂层包含选自苯乙烯聚合物、苯乙烯基丙烯酸聚合物及其混合物的疏水性聚合物。全文摘要制造建筑物板的浆料组合物,包含一种或多种填料,一种或多种粘合剂和水。一种或多种填料是至少部分地用膜形成热塑性聚合物涂层覆盖的膨胀珍珠岩。一些实施方式使用锻烧或非锻烧石膏作为粘合剂或填料。一个实施方式是建筑物板,其包括与膨胀珍珠岩结合的硫酸钙二水合物结晶的固体基质。制造建筑物板的方法,包括获得膨胀珍珠岩和用膜形成热塑性聚合物涂层膨胀珍珠岩。膨胀珍珠岩制造出来后,其与水、其他任选填料和一种或多种粘合剂混合以形成浆料。将所述浆料塑造成板并干燥。文档编号D21J1/00GK101730770SQ200880023323公开日2010年6月9日申请日期2008年6月5日优先权日2007年7月6日发明者丹尼尔·E·博斯,马克·H·恩格勒特申请人:Usg内部股份有限公司
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