CN114248338B - 一种纸面石膏板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种纸面石膏板及其制备方法,所述纸面石膏板的制备方法,包括以下步骤:1)将含湿气体1和石膏熟料粉1混合均匀得到混合物1;2)将所述混合物1通过气力输送的方式进行输送,将所述混合物1铺装在下护面纸上;3)将含湿气体2和石膏熟料粉2混合均匀得到混合物2;所述混合物2铺装在所述混合物1的上层;再在混合物2的上表面铺装上护面纸形成纸面石膏板湿板,待湿板干燥后即得所述纸面石膏板。本申请提供的制备方法可以大幅降低纸面石膏板制备过程中的用水量,正常水/膏=0.6至0.9,如果采用废弃石膏粉,水膏比会更大;本申请技术方案能够降低石膏料浆的用水量,使得后续干燥阶段需要的能量较少,节能减排。
Description
技术领域
本文涉及但不限于一种石膏建筑材料,尤其涉及但不限于一种纸面石膏板及其制备方法。
背景技术
目前,石膏板规模化制造生产中石膏料浆主要是通过水与煅烧后的熟石膏,同时添加外加剂制备而成,这种生产方式一般控制水膏比为(0.6至0.9):1,但是生产过程中,水膏比的波动会造成料浆流动度、水化时间等变化,直接影响成型后的初凝、终凝时间,进而对板材干燥也会引起欠烧或过烧等情况。
在石膏板制备工厂,废弃石膏粉(石膏板生产线产出的不合格产品经破碎、筛分、粉磨得到的石膏粉体)一般与生石膏一起进入煅烧工序,然后制备熟石膏粉用于制备石膏板,由于废弃石膏粉和生石膏的性质已不同,两者混合后与水反应,容易出现粉料泌水、水化进程不一致等情况,因此其掺量普遍控制在20%以下。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制本申请的保护范围。
本申请提供了一种纸面石膏板的制备方法,包括以下步骤:
1)将含湿气体1和石膏熟料粉1混合均匀得到混合物1;
2)将所述混合物1通过气力输送的方式进行输送,将所述混合物1铺装在下护面纸上;
3)将含湿气体2和石膏熟料粉2混合均匀得到混合物2;所述混合物2铺装在所述混合物1的上层;再在混合物2的上表面铺装上护面纸形成纸面石膏板湿板,待湿板干燥后即得所述纸面石膏板。
在本申请提供的一种实施方式中,将含湿气体1从混合装置1的底部进入混合装置1,石膏熟料粉1从混合装置1顶部进入混合装置1,混合均匀得到混合物1;
在本申请提供的一种实施方式中,将含湿气体2从混合装置2底部进入混合装置2,石膏熟料粉2从混合装置2顶部进入混合装置2,混合均匀得到混合物2。
在本申请提供的一种实施方式中,所述含湿气体1中的水与所述石膏熟料粉1的重量比为(0.3至0.5):1;可选地,所述含湿气体1与所述石膏熟料粉1混合的时间为1s至10s;
将所述混合物1通过气力输送的方式进行输送,在输送过程中,混合物1被降温至20℃至40℃;
在本申请提供的一种实施方式中,所述含湿气体2中的水与所述石膏熟料粉2的重量比为(0.5至0.8):1;所述混合的时间为30s至60s;
将所述混合物2通过气力输送的方式进行输送,在输送过程中,混合物2被降温至25℃至35℃;
在本申请提供的一种实施方式中,在所述混合物1初凝时间前后1秒至10秒内,铺装所述混合物2;
在本申请提供的一种实施方式中,所述混合物1与混合物2的厚度比为1:8至3:4。
在本申请提供的一种实施方式中,所述混合物1输送过程中,向所述混合物1中加入液态外加剂和固态外加剂中的任意一种或两种;可选地,所述固态外加剂在气力运输的管道出口处添加;
在本申请提供的一种实施方式中,所述混合物2输送过程中,向所述混合物2中加入液态外加剂和固态外加剂中的任意一种或两种,可选地,所述固态外加剂在气力运输的管道出口处添加;
在本申请提供的一种实施方式中,所述液态外加剂包括发泡剂;
可选地,所述固态外加剂包括纤维、淀粉、沸石、硅藻土、膨润土、石膏晶须、炭黑、石墨、促凝剂和纳米二氧化硅中的任意一种或更多种;可选地,所述固态外加剂也可以与水混合后再以液态添加剂进行添加,所述水的用量可以为使得以上固态外加剂分散或溶解为饱和溶液使用的水的最小用量;固态外加剂尽可能以固体形式添加或饱和水溶液的形式添加,避免石膏熟料水化过程中引入过多的水。
在本申请提供的一种实施方式中,铺设完所述混合物2后,在所述混合物2的上表面,第二次铺设混合物1;
在本申请提供的一种实施方式中,所述混合物2与第二次铺设的混合物1的厚度比为8:1至4:3;
在本申请提供的一种实施方式中,在第二次铺设的混合物1的上表面铺装上护面纸,搭接粘牢成型,形成纸面石膏板湿板,待湿板干燥后即得所述纸面石膏板;
在本申请提供的一种实施方式中,在所述混合物2初凝时间前后1秒至10秒内,进行第二次铺装混合物1。
在本申请提供的一种实施方式中,所述石膏熟料粉1的平均粒径为5μm至70μm;
在本申请提供的一种实施方式中,所述石膏熟料粉2的平均粒径为5μm至50μm。
在本申请提供的一种实施方式中,所述石膏熟料粉2为生产线制备的纸面石膏板废料经过粉碎后制得的石膏熟料粉。
在本申请提供的一种实施方式中,所述含湿气体1的温度范围为100℃至140℃。
在本申请提供的一种实施方式中,所述含湿气体2的温度范围为40℃至80℃;
又一方面,本申请提供了上述的纸面石膏板的制备方法制得的纸面石膏板。
在本申请提供的一种实施方式中,所述石纸面石膏板可以由1层混合物1或混合物1与混合物2交替层叠组成。
本申请对现有技术的贡献包括:
(1)可以降低用水量,现有技术制备纸面石膏板的水/膏=0.6至0.9,如果采用废弃石膏粉,水膏比会更大;本申请技术方案能够降低石膏料浆的用水量,使得后续干燥阶段,需要的能量较少节能减排。
(2)本申请技术方案实现了板材上下层可以制备密实、高强度的表层,中层采用废弃石膏粉制备低密度的芯层,实现了对废弃石膏粉高掺量(60%以上),并且不影响石膏板的性能。
(3)可以在输送过程中加入功能性材料,无需增加专用设备;如加入纳米球状二氧化硅的时候,可以实现水化生长过程中对纳米颗粒的直接包裹。现有添加方式基本是采用分散剂在水性体系下对颗粒进行分散后,再通过专用设备在生成过程中加入,分散性能不好,影响护面纸粘结性。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书中所描述的方案来发明实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解,并且构成说明书的一部分,与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案,并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例1工艺流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
混合装置1和混合装置2的装置体积均为0.8至2m3,处理石膏粉量为3至4t/h。本申请实施例和对比例制得的纸面石膏板厚度相同。
本申请实施例中,石膏熟料粉1为原料存储区的生石膏(电厂运输至工厂的脱硫石膏)制得的石膏熟料,石膏熟料粉2为废弃石膏粉(石膏板生产线产出的不合格产品经破碎、筛分、粉磨得到的脱硫石膏)制得的石膏熟料。
石膏熟料粉1的平均粒径为5μm至70μm,石膏熟料粉2的平均粒径为5μm至50μm。
本申请实施例中,淀粉为改性淀粉,淀粉水分含量:≤12wt.%;pH值:5至8;碱性流动度:14s至20s。所述改性淀粉选自改性马铃薯淀粉、改性木薯淀粉、改性高粱淀粉和改性玉米淀粉中的任意一种或更多种。
本实施例中,发泡剂为十二烷基硫酸钠和巴斯夫GYP2620。
本实施例中,促凝剂为硫酸钾。
本实施例中,玻璃纤维选自中国巨石短切原丝552B,玻璃纤维的平均长度为3mm至6mm,玻璃纤维的平均单丝直径为13μm。
本实施例中,纳米二氧化硅购自纳诺科技有限公司。
实施例1
1)将含湿气体1(100℃)在高压作用下(1MPa至1.2MPa)从混合装置1底部进入混合装置1,石膏熟料粉1从混合装置1顶部进入混合装置1,混合均匀得到混合物1;所述含湿气体1中的水与所述石膏熟料粉1的重量比为0.4:1;所述混合时间为6s;
将含湿气体2(即70℃的含湿气体)在高压作用下(1MPa至1.2MPa)从混合装置2底部进入混合装置2,石膏熟料粉2从混合装置2顶部进入混合装置2,混合均匀得到混合物2;所述含湿气体2中的水与所述石膏熟料粉2的重量比为0.7:1;所述混合时间为45s;
2)将所述混合物1通过气力输送的方式进行输送,在输送过程中,混合物1被降温至30℃;
混合物1输送过程中能够加入液态外加剂和固态外加剂,所述固态外加剂在气力运输的管道出口处添加;混合物1中使用的液态外加剂为巴斯夫GYP2620,掺量为石膏熟料粉1的2wt.%,固态外加剂为改性玉米淀粉,掺量为石膏熟料粉1的6%。
将所述混合物2通过气力输送的方式进行输送,在输送过程中,混合物2被降温至25℃至35℃;
混合物2输送过程中能够加入液态外加剂和固态外加剂,所述固态外加剂在气力运输的管道出口处添加;本实施例中使用的液态外加剂为十二烷基硫酸钠和硫酸钾饱和溶液,固态外加剂为纳米二氧化硅和玻璃纤维。
外加剂玻璃纤维、纳米二氧化硅、硫酸钾、十二烷基硫酸钠掺量分别为石膏熟料粉2的重量的4wt.%、5wt.%、1wt.%、1wt.%。
3)经过步骤2)降温后的混合物1铺装在下护面纸上;在所述混合物1初凝时间前后1秒至10秒内,在混合物1的上表面铺装所述混合物2;所述混合物1与混合物2的厚度比为1:3。
4)铺设完所述混合物2后,在所述混合物2初凝时间前后1秒至10秒内,在所述混合物2的上表面,进行第二次铺设混合物1;混合物2与第二次铺设的混合物1的厚度比为3:1;
5)在第二次铺设的混合物1的上表面铺装上护面纸,搭接粘牢成型,形成纸面石膏板湿板,待湿板干燥后即得所述纸面石膏板。
所述干燥包括:湿板在传送皮带上被切断后,进入干燥机,经过180℃、110℃、45℃三个干燥阶段干燥后的板材即为纸面石膏板。
制备得到的纸面石膏板性能见表1。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于:含湿气体1中的水与石膏熟料粉1比例为0.3:1,混合物降温至20℃,混合时间为3s;含湿气体2中的水与石膏熟料粉2比例为0.5:1,混合物降温至25℃,混合时间为30s。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于:含湿气体1中的水与石膏粉1比例为0.5:1,混合物降温至40℃,混合时间为10s;含湿气体2中的水与石膏粉2比例为0.8:1,混合物降温至35℃,混合时间为60s。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于:未添加纳米二氧化硅。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于:未添加玻璃纤维和纳米二氧化硅。
实施例6
本实施例与实施例1的区别在于:混合物1第一次铺装厚度:混合物2铺装厚度:第二次铺装混合物1厚度为3:4:3。
制备得到的纸面石膏板性能见表1。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于,使用常规的石膏料浆制备方法制备纸面石膏板,使用石膏熟料粉1与水按照1:0.8混合,并加入外加剂十二烷基硫酸钠、玻璃纤维、淀粉的掺量(相对石膏熟料粉1)分别为1wt.%、3wt.%、6wt.%,混合均匀后制备石膏料浆,将所述石膏料浆与护面纸搭接粘牢成型,干燥后得到纸面石膏板。
所述干燥包括:下护面纸沿其辊出痕迹处折成直角后,下护面纸与石膏料浆一起在成型板的挤压下与上护面纸搭接,并粘牢形成湿板,随后湿板在凝固皮带的牵引下被引出,完成成型。湿板在传送皮带上凝固,切断后,进入干燥机,经过180℃、110℃、45℃三个干燥阶段干燥后的板材即为纸面石膏板。
对比例2
本对比例与对比例1的区别在于,使用石膏粉1和石膏粉2与水按照1:0.8混合,石膏粉2掺量为石膏粉1的20%)。
对比例3
本对比例与对比例2的区别在于,添加了纳米二氧化硅。
性能测试:参照中国国家标准GB/T9775-2008《纸面石膏板》对实施例,对比例的纸面石膏板进行测试,检测纸面石膏板的物理力学性能。粘结性能共分5级,A级:纸板粘结牢固,掀起后不分离;B级:小部分分离,大部分完好;C级:一半粘牢,一半分离;D级:大部分分离,仅小部分粘牢;E级:纸板全部分离。
表1石膏板强度及护面纸粘结性能测试结果
虽然本申请所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式,并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员,在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本申请的保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (24)
1.一种纸面石膏板的制备方法,其中,包括以下步骤:
1)将含湿气体1和石膏熟料粉1混合均匀得到混合物1;
2)将所述混合物1通过气力输送的方式进行输送,将所述混合物1铺装在下护面纸上;
3)将含湿气体2和石膏熟料粉2混合均匀得到混合物2;所述混合物2铺装在所述混合物1的上层;再在混合物2的上表面铺装上护面纸形成纸面石膏板湿板,待湿板干燥后即得所述纸面石膏板。
2.根据权利要求1所述的纸面石膏板的制备方法,其中,将含湿气体1从混合装置1的底部进入混合装置1,石膏熟料粉1从混合装置1顶部进入混合装置1,混合均匀得到混合物1。
3.根据权利要求2所述的纸面石膏板的制备方法,其中,将含湿气体2从混合装置2底部进入混合装置2,石膏熟料粉2从混合装置2顶部进入混合装置2,混合均匀得到混合物2。
4.根据权利要求1所述的纸面石膏板的制备方法,其中,所述含湿气体1中的水与所述石膏熟料粉1的重量比为(0.3至0.5):1。
5.根据权利要求4所述的纸面石膏板的制备方法,其中,所述含湿气体1与所述石膏熟料粉1混合的时间为1s至10s;
将所述混合物1通过气力输送的方式进行输送,在输送过程中,混合物1被降温至20℃至40℃。
6.根据权利要求4所述的纸面石膏板的制备方法,其中,所述含湿气体2中的水与所述石膏熟料粉2的重量比为(0.5至0.8):1;所述混合的时间为30s至60s;
将所述混合物2通过气力输送的方式进行输送,在输送过程中,混合物2被降温至25℃至35℃。
7.根据权利要求4所述的纸面石膏板的制备方法,其中,在所述混合物1初凝时间前后1秒至10秒内,铺装所述混合物2。
8.根据权利要求4所述的纸面石膏板的制备方法,其中,所述混合物1与混合物2的厚度比为1:8至3:4。
9.根据权利要求4所述的纸面石膏板的制备方法,其中,所述混合物1输送过程中,向所述混合物1中加入液态外加剂和固态外加剂中的任意一种或两种。
10.根据权利要求9所述的纸面石膏板的制备方法,其中,所述固态外加剂在气力运输的管道出口处添加。
11.根据权利要求4所述的纸面石膏板的制备方法,其中,所述混合物2输送过程中,向所述混合物2中加入液态外加剂和固态外加剂中的任意一种或两种。
12.根据权利要求11所述的纸面石膏板的制备方法,其中,所述固态外加剂在气力运输的管道出口处添加。
13.根据权利要求11所述的纸面石膏板的制备方法,其中,所述液态外加剂包括发泡剂。
14.根据权利要求11所述的纸面石膏板的制备方法,其中,所述固态外加剂包括纤维、淀粉、沸石、硅藻土、膨润土、石膏晶须、炭黑、石墨、促凝剂和球状纳米二氧化硅中的任意一种或更多种。
15.根据权利要求4至14中任一项所述的纸面石膏板的制备方法,其中,铺设完所述混合物2后,在所述混合物2的上表面,第二次铺设混合物1。
16.根据权利要求4至14中任一项所述的纸面石膏板的制备方法,其中,所述混合物2与第二次铺设的混合物1的厚度比为8:1至4:3。
17.根据权利要求4至14中任一项所述的纸面石膏板的制备方法,其中,在第二次铺设的混合物1的上表面铺装上护面纸,搭接粘牢成型,形成纸面石膏板湿板,待湿板干燥后即得所述纸面石膏板。
18.根据权利要求4至14中任一项所述的纸面石膏板的制备方法,其中,在所述混合物2初凝时间前后1秒至10秒内,进行第二次铺装混合物1。
19.根据权利要求4至14中任一项所述的纸面石膏板的制备方法,其中,所述石膏熟料粉1的平均粒径为5μm至70μm。
20.根据权利要求4至14中任一项所述的纸面石膏板的制备方法,其中,所述石膏熟料粉2的平均粒径为5μm至50μm。
21.根据权利要求根据权利要求4至14中任一项所述的纸面石膏板的制备方法,其中所述的纸面石膏板的制备方法,其中,所述石膏熟料粉2为生产线制备的纸面石膏板废料经过粉碎后制得的石膏熟料粉。
22.根据权利要求1至14中任一项所述的纸面石膏板的制备方法,其中,所述含湿气体1的温度范围为100℃至140℃。
23.根据权利要求1至14中任一项所述的纸面石膏板的制备方法,其中,所述含湿气体2的温度范围为40℃至80℃。
24.一种根据权利要求1至23中任一项所述的纸面石膏板的制备方法制得的纸面石膏板。
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