CN1708463A - 轻质石膏板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有高强度的石膏芯和该石膏芯与石膏板用底纸具有优异的粘合性的，即使在改变石膏原料的种类和混合比时，也可以在所希望的范围内短时间且廉价地调整轻质石膏板成品的石膏芯中的空隙大小的轻质石膏板的制造方法。前述轻质石膏板的制造方法，其特征在于：包括如下步骤，在发泡剂原液或发泡剂原液和水的混合物中，预先添加调节分布在发泡石膏浆中的气泡的大小的空隙调节剂，从而得到生成所希望大小的气泡的发泡剂。

Description

轻质石膏板的制造方法
技术领域
本发明涉及具有高强度的石膏芯以及该石膏芯与石膏板用底纸具有优异的粘合性的轻质发泡石膏板(以下，称作轻质石膏板)的制造方法。更详细地，本发明涉及即使在改变石膏原料的种类和混合比时，可以在所希望的范围内短时间且廉价地调整轻质石膏板成品的石膏芯中的空隙大小的轻质石膏板的制造方法。
背景技术
石膏板是有代表性的石膏类建筑材料。通常，石膏板由以下次序制造。首先，为了使石膏板轻质化，而在发泡剂中吹入空气，预先生成气泡。接着，使用混合器将发泡剂生成的气泡混入含有煅石膏、粘合剂、各种添加剂和水的混炼材料中，从而制备石膏芯用发泡石膏浆。接着，将制备的发泡石膏浆注入到上侧和下侧石膏板用底纸之间的空间中，由这些石膏板用底纸覆盖。然后，使这些由石膏板用底纸覆盖的石膏浆通过确定石膏板的厚度和宽度的成形机，成形为规定形状的板体。之后，将赋形为板状的带状石膏板原板粗切断后，通过强制干燥机。最后，将干燥后的原板切断为规定的石膏板成品的尺寸。也就是，石膏板是使用石膏板用底纸覆盖通过上述注入成形法得到的石膏芯所形成的板状结构，其具有优异的耐火性、隔音性、加工性和经济性。
因此，近年来，石膏板不仅可以作为普通住宅和低层或中层建筑物的内装材料，还可以作为快速普及的高层或超高层的建筑物的内装材料而广泛使用。另外，还知道石膏板在对建筑工程的适用性、建筑物的轻质化、对建筑物振动的随动性方面，具有优异的特性。此外，石膏板的轻质化主要依赖于作为石膏芯的材料的石膏和由气泡形成的空隙的比例，石膏的量越少，也就是气泡形成的空隙的量越多，就可以进一步地促进轻质化。但是，石膏量的减少会使石膏芯的强度降低，导致石膏芯与石膏板用底纸的接触不良，从而降低石膏板成品的经济价值。因此，石膏的量必须确定，所以限制了石膏板的轻质化。
因此，还进行了如下的石膏板的制造方法的研究：通过改变石膏芯的空隙结构和分布状态，可以在保持石膏板的强度的同时使石膏板轻质化。作为这种研究的例子，过去的主流是在石膏浆中混入通过在显示出优异的稳定性的发泡剂吹入空气得到的气泡，而在石膏芯中生成大量的细小的空隙，从而实现石膏板的轻质化。但是，最近，还提出了通过使石膏芯中均匀地含有比较大的独立的空隙，从而实现石膏板的轻质化的石膏芯用改进技术。
这种石膏芯用改进技术如日本专利第3028123号公报所公开，使用由特定的烷基醚硫酸盐形成的发泡剂原液的水溶液，制备规定密度的气泡，通过使该气泡和石膏浆混合可以在石膏芯中均匀地分布独立且较大的空隙。另外，在美国专利第5,643,510号说明书中公开了如下技术：将作为在石膏浆中形成稳定气泡的第一发泡剂的特定的烷基醚硫酸盐、和作为在石膏浆中形成不稳定气泡的第二发泡剂的特定的烷基硫酸盐，以规定范围的混合比进行混合，由所得的混合物生成气泡，将该发泡剂的混合物与石膏浆搅拌和混合，由此可以在石膏芯中含有比较大且独立的空隙。此外，在日本特开平10-330174号公报中公开了如下技术：在形成石膏芯的石膏浆中既含有气泡还含有整泡剂，从而可以极力抑制石膏芯中含有细微的空隙，由比较大的独立的气泡形成的空隙均匀地分散。
另外，在日本，过去石膏板是按照如下过程制造：将磷酸石膏、排烟脱硫石膏、中和石膏、废材回收石膏(将石膏建材和石膏模型等的废材粉碎而得到的可以回收使用的石膏)等各种化学石膏以及天然石膏混合后，接着将含有这些石膏原料的石膏材料煅烧从而得到煅石膏，使用所得的煅石膏制造石膏板。但是，上述石膏原料的种类和混合比会显著地影响分布在石膏芯中的空隙的尺寸及分布状态。在石膏板的生产工厂中，不可能从这些各种各样的石膏原料中自由地选择适合该工厂使用的石膏原料，而必须根据各石膏原料的产地和供求平衡而使用。因此，对于这种石膏芯中的石膏原料的种类和混合比会直接影响石膏板成品的品质，是特别重要的问题。
另外，在石膏板的生产工厂中，在从上述各种石膏原料的接收至到石膏板的制造的一系列工序中，根据各种因素改变石膏板的混合比，存在会给石膏芯的空隙尺寸带来恶劣影响的问题。
另外，在制备发泡石膏浆的工序和石膏芯的成形工序中，及时地检测出所使用的石膏原料的种类和混合比的改变产生的影响是非常困难的。因此，通过石膏原料的种类和混合比的改变，在石膏板成品的石膏芯中常规而稳定地形成所希望尺寸的独立的空隙也较困难。有时，也有在石膏芯的剖面形成无数的连通的微细空隙，石膏芯的强度降低的情况。相反，也有在石膏芯的剖面形成非常大且独立的空隙，石膏板的外观出现问题的情况，还可能会出现被称作凝块或起泡的、石膏板用底纸部分地从石膏芯剥离的情形。
另一方面，对于在美国专利第5,643,510号说明书和日本专利第3028123号公报中公开的石膏芯的改进技术，并没有讨论石膏原料的多样性对空隙的形成的坏影响，而是以由单一的石膏原料形成石膏芯为前提。因此，可以知道即使将这些技术适用于改变各种石膏原料的混合的石膏板的制造方法，石膏芯中的空隙的形成也受到显著的影响，其空隙的大小和分布状态也会产生很大的变化。另外，特别是美国专利第5,643,510号说明书中公开的技术表明，即使是使用单一的石膏原料的情形，只不过是调整加成到烷基醚硫酸盐的环氧乙烯的平均摩尔数，可控制的空隙大小的范围较小。
在这方面，日本特开平10-330172号公报公开的石膏芯的改进技术是，即使对于石膏原料的种类和混合比改变，也可以在石膏芯中形成充分均匀地分布的较大的空隙，但是必须添加比较大量的整泡剂，从而增加石膏板的制造成本。
发明内容
本发明的目的之一是提供具有高强度的石膏芯以及该石膏芯与石膏板用底纸具有优异的粘合性的轻质石膏板的制造方法。
本发明的另一目的是提供即使在改变石膏原料的种类和混合比时，也可以在所希望的范围内短时间且廉价地调整轻质石膏板成品的石膏芯中的空隙大小的轻质石膏板的制造方法。
本发明的上述目的是通过如下的将规定大小的空隙分布在石膏芯中的轻质石膏板的制造方法实现的：在包括向发泡剂中吹入空气生成气泡的步骤、向含有煅石膏和水的混炼材料中混入前述气泡而得到发泡石膏浆的步骤、将前述发泡石膏浆注入到上下石膏板用底纸之间的步骤、将前述底纸和前述发泡石膏成形为板状的步骤、将前述板状的成形体粗切断后干燥的步骤、和将前述干燥后的成形体切断为成品尺寸的步骤，且该制造方法进一步包括在前述发泡剂的原液或前述发泡剂原液与水的混合物中，预先添加用于调节分布在前述发泡石膏浆中的气泡尺寸的空隙大小调节剂，而得到生成所希望大小的气泡的前述发泡剂的步骤。
在前述轻质石膏板的制造方法中，优选的是前述空隙大小调节剂含有选自使前述发泡石膏浆中的前述气泡的大小增大的试剂和使前述发泡石膏浆中的前述气泡的大小缩小的试剂中的至少1种物质。
在前述轻质石膏板的制造方法中，优选的是使前述发泡石膏浆中的前述气泡的尺寸增大的试剂含有选自水溶性酸性物质、强酸、水溶性强碱性物质中的至少1种物质。
在前述轻质石膏板的制造方法中，优选的是使前述发泡石膏浆中的前述气泡的尺寸增大的试剂含有选自硫酸铝、硫酸铝钾、硫酸铝铵、硫酸铁，聚合硫酸铁、硫酸、氨基磺酸、氢氧化钠、和氢氧化钾中的至少1种物质。
在前述轻质石膏板的制造方法中，优选的是使前述发泡石膏浆中的前述气泡的大小缩小的试剂含有选自磺基琥珀酸盐型表面活性剂、肌氨酸盐型表面活性剂、烷基苯磺酸盐型表面活性剂、烷基磺酸盐型表面活性剂、和烷基甜莱碱型表面活性剂中的至少1种物质。
在前述轻质石膏板的制造方法中，优选的是，前述发泡剂中的前述空隙大小调节剂的含量相对于每100重量份前述煅石膏为0.00001重量份以上、0.005重量份以下。
附图说明
本发明的其它目的、特长和优点在与附加的附图一块阅读时，可以由以下的详细说明而进一步变得清楚。
图1是参考例1的轻质石膏板中的空隙的示意图。
图2是实施例1的轻质石膏板中的空隙的示意图。
图3是实施例2的轻质石膏板中的空隙的示意图。
图4是实施例3的轻质石膏板中的空隙的示意图。
图5是比较例1的轻质石膏板中的空隙的示意图。
图6是参考例2的轻质石膏板中的空隙的示意图。
图7是实施例4的轻质石膏板中的空隙的示意图。
图8是比较例2的轻质石膏板中的空隙的示意图。
具体实施方式
对本发明的最佳的实施方式进行详细的说明。
本发明的轻质石膏板的制造方法除了向发泡剂中添加空隙大小调节剂以外，与过去的石膏板的制造方法相同，更具体的是通过以下次序进行。首先，通过往发泡剂中吹入(压入)空气而生成气泡。接着，将由发泡剂生成的气泡，混入到以含有石膏原料的石膏材料煅烧得到煅石膏和水作为主要成分的混炼材料中，调制石膏芯用发泡石膏浆。然后，将调制后的发泡石膏浆注入到被连续输送的下侧(表侧)石膏板用底纸上、展开，在该被展开的发泡石膏浆上重叠上侧(里侧)石膏板用底纸，用这些石膏板用底纸覆盖发泡石膏浆。接着，使该被石膏板用底纸覆盖的发泡石膏浆通过确定石膏板厚度和宽度的成形机，成形为规定形状。之后，将赋形为板状的带状石膏板原板粗切断。使粗切断的石膏板原板通过强制干燥机，得到被石膏板用底纸覆盖的干燥的石膏芯。最后，将被石膏板用底纸覆盖的石膏芯裁断为规定尺寸，得到轻质石膏板的成品。
在本发明的轻质石膏板的制造方法中，发泡剂是通过在发泡剂原液或发泡剂原液与水的混合物中预先添加调节分布在发泡石膏浆(或者石膏芯)中的独立气泡的大小的空隙大小调节剂而得到。对发泡剂原液或发泡剂原液与水的混合物添加空隙大小调节剂，是在用发泡剂生成气泡之前进行。
根据本发明的轻质石膏板的制造方法，由于在含有煅石膏和水的混炼材料中混入由含有空隙大小调节剂的发泡剂生成的气泡，所以即使在改变石膏原料的种类和混合比时，也可以在所希望的范围内短时间且廉价地调整轻质石膏板成品的石膏芯中的空隙大小。也就是，可以得到具有较大尺寸的略球形的空隙均匀分散的芯结构(空隙结构)的石膏芯。因此，根据本发明的轻质石膏板的制造方法，可以提供具有高强度的石膏芯和石膏芯与石膏板用底纸有优异的粘合性的轻质石膏板的制造方法。
在本发明的轻质石膏板的制造方法中，由发泡剂生成气泡的方法只要是在发泡剂中吹入空气这样的预发泡方式就可以，并没有特别的限定。为了实施该预发泡方式，将气泡混入混炼材料的混入装置主要包括：接收发泡剂原液的发泡剂接收槽；用于从发泡剂接收槽中汲出一定量的发泡剂原液的泵；在从发泡剂接收槽中汲出的发泡剂原液中吹入压缩空气，将发泡剂原液和空气的混合物搅拌而从发泡剂原液产生气泡的发泡装置；以及将从发泡剂原液产生的气泡输出到含有煅石膏和水的混炼材料的至少1台泵。
另外，混入装置也可以具有贮藏水的水槽和从水槽汲出一定量水的泵。此时，在发泡剂中吹入压缩空气而由发泡剂生成气泡之前，将上述一定量的水预先混合到发泡剂原液中。
此外，混入装置还可以具有用于将发泡剂用水稀释到规定的稀释率以制备发泡剂原液水溶液的稀释槽、和用于汲出一定量的发泡剂原液水溶液的泵。此时，不是在发泡剂原液中吹入压缩空气，而是一次性地，制备发泡剂原液的水溶液，且向发泡剂原液水溶液中吹入压缩空气，从发泡剂原液水溶液生成气泡。
作为发泡装置可以在以原液或水溶液的状态供应的同时使用压缩空气生成气泡的发泡剂中，进一步施加由高速搅拌产生的剪切力，也可以使发泡剂通过微细粒状的熔珠中完全产生气泡。另外，为了提高与发泡剂、水和空气相关的定量精度以得到一定量的气泡，还可以在输送各物质的配管的中途设置公知的流量计以自动地控制各物质的流量。
本发明的轻质石膏板的制造方法中使用的发泡剂没有特别的限定，可以使用过去在石膏板的制造中使用的、作为混凝土的加气剂使用的公知的阴离子性、阳离子性、非离子性和两性表面活性剂。发泡剂优选阴离子性表面活性剂，特别优选烷基、烷基芳基、烷基醚、烷基芳基醚、聚氧乙烯烷基醚(聚环氧乙烷烷基醚)、聚氧乙烯聚氧丙烯烷基醚(聚环氧乙烷聚环氧丙烷烷基醚)等的硫酸盐。
在本发明的轻质石膏板的制造方法中，如上所述，可以将发泡剂原液直接使用，也可以使用预先或者在发泡之前用水稀释发泡剂原液而调制的发泡剂原液水溶液。在用水稀释发泡剂原液时，相对于发泡剂原液的稀释率可以任意的设定，但优选的是在发泡剂原液∶水＝1∶1～1∶1000的范围内。如果稀释率大于上述范围，则气泡的稳定性显著降低，在混炼材料中混入气泡时，产生消泡和破泡。其结果是空隙难以均匀地分布到所得的石膏芯中。另一方面，如果稀释率小于上述范围，则发泡剂原液的添加量过剩，输送发泡剂的压力不足，难以控制发泡剂的流量。另外，在混炼材料中混入气泡时，消泡和破泡的气泡的一部分可能再度发泡。其结果是即使在发泡剂中添加空隙大小调节剂，也变得不能调节石膏芯中的空隙大小。
接着，对本发明的轻质石膏板的制造方法中使用的空隙调节剂进行说明。这种空隙大小调节剂大致分为：在发泡石膏浆中的气泡的大小比所希望的大小的范围小时，使发泡石膏浆中的气泡的大小增大的试剂，以及在发泡石膏浆中的气泡大小比所希望的大小的范围更大时，使发泡石膏浆中的气泡大小缩小的试剂。
这里，使发泡石膏浆中的气泡的大小增大的试剂包括选自水溶性酸性物质、强酸和水溶性强碱性物质的至少1种物质。另外，使发泡石膏浆中的气泡的大小增大的试剂优选为硫酸铝、硫酸铝钾(钾明矾)、硫酸铝铵(铵明矾)、硫酸铁、聚合硫酸铁这样的多价金属硫酸盐，硫酸和氨基磺酸这样的强酸，以及氢氧化钠和氢氧化钾这样的强碱，特别优选含有多价金属的硫酸盐。
另外，使发泡石膏浆中的气泡的大小缩小的试剂包括选自磺基琥珀酸盐型表面活性剂、肌氨酸盐型表面活性剂、烷基苯磺酸盐型表面活性剂、烷基磺酸盐型表面活性剂、和烷基甜莱碱型表面活性剂中的至少1种表面活性剂。
这些空隙大小调节剂优选为液体或水溶性固体。更优选的是这些空隙调节剂通过将上述试剂预先与水混合和稀释而得到。空隙大小调节剂水溶液的浓度过高时，例如，即使向发泡剂添加少量的水溶液，由发泡装置得到的气泡的大小的变化过大。其结果是最后得到的石膏芯中的空隙的大小变得过大或者过小。而且，还非常难以控制空隙大小调节剂水溶液的流量。另一方面，空隙大小调节剂水溶液的浓度过低时，虽然可以在一定程度上调节预先或发泡前添加到发泡剂中的水的量，但是和煅石膏直接混炼的水的量减少。因此，在调制空隙大小调节剂水溶液时，空隙大小调节剂水溶液的浓度为10重量％以上、80重量％以下，优选为20重量％以上、70重量％以下。
在本发明的轻质石膏板的制造方法中，在由发泡剂生成气泡之前，在输送发泡剂原液或发泡剂原液水溶液的配管中注入空隙大小调节剂。与该空隙调节剂的注入相关地设置接收空隙大小调节剂的空隙调节剂接收槽，必要时，设置用水稀释空隙大小调节剂的空隙大小调节剂稀释溶解槽，从空隙大小调节剂稀释溶解槽汲出空隙大小调节剂的泵等设备。使用这样的设备将空隙大小调节剂的水溶液注入到通过配管输送的发泡剂原液或发泡剂原液水溶液中。另外，在将空隙大小调节剂注入到发泡剂原液或发泡剂原液水溶液中的位置与发泡装置之间的配管部分，可以设置静态混合器这样的管型混合装置。此外，为了将空隙大小调节剂的添加量维持为一定值，可以使用与发泡剂用流量计同样的公知的流量计，自动地控制空隙大小调节剂的流量。
根据本发明的轻质石膏板的制造方法，在由发泡剂生成气泡之前，将使上述气泡的大小增大的试剂和使上述气泡的大小缩小的试剂相对于发泡剂的添加量，独立地或者组合地调节，从而可以容易地控制发泡石膏浆中的气泡的大小。配合所得的发泡石膏浆中的气泡的所希望的状态，特别是气泡所希望的大小，也可以在发泡剂中单独地添加各种空隙大小调节剂。另外，也可以将多种的这些空隙大小调节剂同时使用，同时调节空隙大小调节剂各自的添加量。这些空隙大小调节剂的添加量没有特别的限定，无论是单独添加空隙大小调节剂的情形还是同时使用多种空隙大小调节剂的情形，大致上，相对于每100重量份煅石膏设定在0.00001重量份以上、0.005重量份以下的范围内，优选为0.0005重量份以上、0.003重量份以下的范围内。
作为在发泡剂中添加空隙大小调节剂的方法，如果这些空隙大小调节剂是液体，则空隙大小调节剂可以直接使用或者用水稀释后使用。另外，空隙大小调节剂如果为粉末状的固体，则最好先将空隙大小调节剂溶于水调制空隙大小调节剂水溶液或悬浊液，再将该水溶液或悬浊液添加到发泡剂中。然后，在接近发泡装置的输送发泡剂的配管部分，设置这些空隙大小调节剂的注入口，通过该注入口将空隙大小调节剂注入到发泡剂中。另外，关于发泡剂的流体，可以在该注入口的下流侧设置管状的混合装置。另外，作为空隙大小调节剂，将使上述的气泡的大小增大的试剂和使上述的气泡的大小缩小的试剂两者或者多种的这些空隙大小调节剂注入到在配管中输送的发泡剂中时，各试剂可以通过各个注入口或一个共同的注入口注入。
如此，通过将空隙大小调节剂和发泡剂原液或发泡剂原液水溶液的混合物(发泡剂)输送到发泡装置内，再将空气压入该发泡剂的流体中，可以由发泡剂生成气泡。
该气泡在混合搅拌机内或混合搅拌机的浆料排出部通过搅拌混合到含有煅石膏和水的混炼材料中，从而可以得到在内部均匀地分布所希望大小的独立的气泡的发泡石膏浆。
在实施本发明的轻质石膏板的制造方法时，在用成形机将如上得到的发泡石膏浆成形为板状之前，最好定期对发泡石膏浆取样的同时使其硬化，得到硬化的发泡石膏，确认该硬化的发泡石膏的断裂面的空隙状态，特别是空隙的大小。为了确认该硬化的发泡石膏的空隙状态，可以目视或使用放大镜观察硬化的发泡石膏的断裂面，判断是否形成所希望大小的空隙。另外，也可以向硬化发泡石膏的断裂面照射斜光线，使用CCD相机等摄像装置识别视野内的任意直线上或所定区域图像内的图像的明暗，使用这种公知的方法也可以判断是否形成所希望大小的空隙。其结果，在发泡石膏浆中的气泡的大小过小，也就是比所希望的大小范围小时，将使上述气泡大小增大的试剂的添加量在上述添加量的范围内增加。反之，在发泡石膏浆中的气泡大小过大时，也就是比所希望的大小的范围大时，将上述缩小气泡的大小的试剂同样地增加。由此，可以及时且短时间地调节发泡石膏浆中的气泡的大小。
如此，根据本发明的轻质石膏板的制造方法，即使在混合多种石膏原料时，或者在单独使用天然石膏时，在含有煅烧包含这些石膏原料的石膏材料而得到的煅石膏和水的石膏浆中，混合由含有空隙调节剂的发泡剂生成的气泡，从而可以及时且自由地调节石膏芯中的空隙结构、即石膏芯中的空隙大小。
另外，在使用硫酸铝作为空隙大小调节剂时，是在由发泡剂生成气泡之前，将硫酸铝添加和混合到发泡剂中的，与将硫酸铝直接添加和混合到石膏浆中的现有的做法中作为整泡剂的硫酸铝的添加量相比，能够显著降低硫酸铝的添加量，其结果是还可以降低轻质石膏板成品的制造成本。
实施例
接着，通过列举实施例和比较例，对本发明进行更具体的说明。
石膏材料
在后述的参考例1、实施例1～3和比较例1中，使用均匀混合以下种类和混合比的多种石膏原料的石膏材料。另外，在参考例2、实施例4和比较例2中，单独使用下述天然石膏作为石膏材料。
    天然石膏                  50重量份
    磷酸石膏                  15重量份
    氟酸石膏                  10重量份
    排烟脱硫石膏              20重量份
    废材回收石膏              5重量份
另外，这些石膏原料的代表性的化学分析值如下所示。
天然石膏：二水合石膏的纯度93％、CaCO33.5％、SiO23％、R2O3等0.5％、pH6.2(R表示Al、Fe等。下同。)
磷酸石膏：二水合石膏的纯度98％、全部的P2O30.3％、氟0.4％、SiO20.5％、R2O3等0.4％、pH4.1
氟酸石膏：二水合石膏的纯度91％、SiO21％、R2O3等(主要是无水石膏)8％、pH6.0
排烟脱硫石膏：二水合石膏的纯度98％、SiO20.6％、R2O3等1.4％、pH6.1
废材回收石膏：二水合石膏的纯度90％、纸成分6％、R2O3等4％、pH6.3
发泡剂       烷基醚硫酸盐(东邦化学工业株式会社)
硬化促进剂        2.8重量份二水合石膏和0.2重量份硫酸钾
空隙大小调节剂
使气泡的大小增大的试剂：硫酸铝(1级试剂，大明化学制造)
使气泡的大小缩小的试剂：磺基琥珀酸盐型表面活性剂(东邦化学工业株式会社，コハク一ルL-300)
参考例1
使用常用的销式搅拌器(pin mixer)对100重量份煅烧由上述石膏原料形成的石膏材料得到的煅石膏、85重量份水和3.0重量份硬化促进剂进行混炼，得到石膏浆。另一方面，使用作为发泡装置的涡轮泵将空气压入前述发泡剂原液的水溶液中，得到气泡。另外，在销式搅拌器的浆料排出部设置气泡添加口，在从浆料排出部流出的石膏浆上添加和混合上述气泡，得到发泡石膏浆。另外，分取出一部分前述得到的石膏浆，使用辊涂机预先涂布到表侧石膏板用底纸的表面上，同时将上述发泡石膏浆注入到表侧和里侧石膏板用底纸之间的空间中，制造厚度12.5mm的板状轻质石膏板(宽度910mm，长度1820mm，密度0.65g/cm3)。另外，控制滞留在石膏板成形机中的浆料的量，保持其大致固定。
接着，随机抽取一块制造的轻质石膏板，从该轻质石膏板采集粘合性实验、弯曲实验和芯强度实验用样品。另外，从轻质石膏板的残留的破片的中心部沿着宽度方向采集SEM(扫描电子显微镜)观测用的样品。在这些实验中，粘合性实验和SEM观察是在采集各样品之后就进行，剩余的实验是在温度40℃的干燥机内干燥24小时后进行。各实验的方法如下所示。
粘合性实验
从随机抽取的轻质石膏板的一侧面采集全宽度910mm和长度300mm的样品。接着，使用切割机将该样品全宽度的宽度方向的切口放入样品的内面纸中。然后，将该样品向有切口的相反方向折弯，就这样地向该方向拉伸样品，使力均匀地施加到宽度方向上，与表面纸完全剥离。之后，测定样品的石膏板用底纸(表面纸)与石膏芯的粘合部分的面积，求得其比例(面积比)(％表示)。另外，同样地进行同一样品与内面的粘合实验，求得粘合部分的面积比(％表示)。这些以百分比表示的石膏板用底纸与石膏芯的粘合部分相对于样品的一面的面积比，作为粘合性实验的结果。
弯曲实验
根据JIS A6901规格，对采集的轻质石膏板的样品进行弯曲实验。
芯强度实验
根据ASTM C473-00的“钉子拔出阻力试验”，对采集的轻质石膏板样品进行芯强度实验。
SEM观察
使用放大镜观察上述弯曲实验后样品的石膏芯的断裂面。此外，在具有代表性的空隙结构的部分，用普通的方法蒸镀金使用SEM对该部分进行观察。
这些实验的结果如附图1和表1所示。
表1实验结果
  粘合性(表面/内面)   弯曲破坏负重(N)   钉子拔出阻力(N)
  平行方向   垂直方向
参考例1   100/100   580   230   411
实施例1   100/100   590   240   428
实施例2   100/100   590   230   425
实施例3   95/95   550   220   400
比较例1   100/100   570   230   416
参考例2   90/10   530   200   362
实施例4   100/100   550   220   370
比较例2   20/20   510   190   359
实施例1
除了在发泡剂原液水溶液中，相对于每100重量份煅石膏添加0.0005重量份的硫酸铝作为使发泡石膏浆中的气泡大小增大的空隙大小调节剂，在含有硫酸铝的发泡剂原液水溶液中吹入空气生成气泡以外，与参考例1同样地制造厚度12.5mm的轻质石膏板(宽910mm，长1820mm，密度0.65g/cm3)。另外，随机抽取一块制造的轻质石膏板，进行与参考例1同样的实验。结果如图2和表1所示。
根据图2所示的SEM观察结果，可以知道本实施例1的轻质石膏板具有比参考例1的轻质石膏板的空隙更大的空隙。
实施例2
除了在发泡剂原液的水溶液中，相对于每100重量份煅石膏添加0.005重量份的硫酸铝作为使发泡石膏浆中的气泡大小增大的空隙大小调节剂，在含有硫酸铝的发泡剂原液水溶液中吹入空气生成气泡以外，与参考例1同样地制造厚度12.5mm的轻质石膏板(宽910mm，长1820mm，密度0.65g/cm3)。另外，随机抽取一块制造的轻质石膏板，进行与参考例1同样的实验。结果如图3和表1所示。
根据图3所示的SEM观察结果，可以知道本实施例2的轻质石膏板具有比实施例1的轻质石膏板的空隙更大而且更稳定的空隙。
实施例3
除了在发泡剂原液的水溶液中，相对于每100重量份煅石膏添加0.003重量份的磺基琥珀酸盐型表面活性剂作为使发泡石膏浆中的气泡大小缩小的空隙大小调节剂，在含有磺基琥珀酸盐型表面活性剂的发泡剂原液水溶液中吹入空气生成气泡以外，与参考例1同样地制造厚度12.5mm的轻质石膏板(宽910mm，长1820mm，密度0.65g/cm3)。另外，随机抽取一块制造的轻质石膏板，进行与参考例1同样的实验。结果如图4和表1所示。
根据图4所示的SEM观察结果，可以知道本实施例3的轻质石膏板具有比参考例1的轻质石膏板的空隙更小而且稳定的空隙。
比较例1
在特开平10-330174号公报中公开的轻质石膏板中，，相对于100重量份煅石膏，将85重量份水、3.0重量份硬化促进剂、0.3重量份作为整泡剂的硫酸铝，使用常用的销式混合器混炼得到石膏浆。使用与实施例1相同的方法，将所得石膏浆的一部分涂布到表侧石膏板用底纸的表面上。另一方面，在销式混合器的浆料排出部设置气泡添加口，将从发泡剂原液水溶液生成的气泡添加和混合到石膏浆中，得到发泡石膏浆。将该发泡石膏浆注入到表侧和里侧石膏板用底纸间的空间中，制造厚度12.5mm的板状轻质石膏板(宽910mm，长1820mm，密度0.65g/cm3)。又，随机抽取一块制造的轻质石膏板，进行与参考例1同样的实验。结果如图5和表1所示。
比较例1的轻质石膏板在粘合性、弯曲强度和空隙大小等方面和实施例1的轻质石膏板大致相同。但是，相对于在比较例1中作为整泡剂使用的硫酸铝的添加量为0.3重量份，实施例1中作为空隙大小调节剂使用的硫酸铝的添加量为0.0005重量份，实施例2中作为空隙大小调节剂使用的硫酸铝的添加量为0.005重量份。即、可以知道实施例1和实施例2中使用的空隙大小调节剂的添加量与比较例1中使用的整泡剂的添加量相比非常少。由此，根据本发明的轻质石膏板的制造方法，空隙大小调节剂的添加量与现有技术中的整泡剂的添加量相比，可以显著降低，还可以降低轻质石膏板的制造成本。另外，在使用其它空隙大小调节剂的情况下，得到同样的结果。
在以上的实施例中，本发明的轻质石膏板的制造方法应用于由混合几种石膏原料得到的石膏材料制造的石膏板中。本发明的轻质石膏板的制造方法，如下所示，还可以应用于由只含有一种石膏原料的石膏材料制造的轻质石膏板。
参考例2
使用作为发泡装置的涡轮泵将空气压入发泡剂原液水溶液中得到气泡。接着，在100重量份只煅烧上述天然石膏得到的煅石膏、85重量份水和3.0重量份硬化促进剂中，使用常用的销式混合器混入气泡，调制发泡石膏浆。接着，按照常用的方法，从发泡石膏浆制造厚度12.5mm的板状轻质石膏板(宽910mm，长1820mm，密度0.65g/cm3)。又，随机抽取一块制造的轻质石膏板，进行与参考例1同样的实验。结果如图6和表1所示。
实施例4
除了在发泡剂原液水溶液中，相对于每100重量份煅石膏添加0.0005重量份的硫酸铝作为使发泡石膏浆中的气泡大小增大的空隙大小调节剂，在含有硫酸铝的发泡剂原液水溶液中吹入空气生成气泡以外，与参考例2同样地制造厚度12.5mm的轻质石膏板(宽910mm，长1820mm，密度0.65g/cm3)。又，随机抽取一块制造的轻质石膏板，进行与参考例1同样的实验。结果如图7和表1所示。
比较例2
按照专利第3028123号说明书的权利要求12中公开的现有技术，用水稀释具有该权利要求所示的化学式的烷基硫酸盐，调制水溶液。接着，在调制的水溶液中吹入空气，生成气泡密度0.205g/cm3的气泡。使用与实施例1同样的方法，将该生成的气泡添加和混合到从浆料排出部分取出的石膏浆中，得到发泡石膏浆。将该发泡石膏浆注入到表侧和里侧石膏板用底纸间的空间中，制造厚度12.5mm的板状轻质石膏板(宽910mm，长1820mm，密度0.65g/cm3)。另外，随机抽取一块制造的轻质石膏板，进行与参考例1同样的实验。结果如图8和表1所示。
本发明的轻质石膏板的制造方法应用于由只含有一种石膏原料的石膏材料制造的轻质石膏板，由此得到的实施例4的轻质石膏板与参考例2和比较例2的轻质石膏板相比，具有更大的空隙，而且具有显著改善的粘合性。
根据以上结果，在混合几种石膏原料得到石膏材料时，或者在石膏材料只含有一种天然石膏时，在含有煅烧包含石膏原料的石膏材料而得到的煅石膏和水的石膏浆中，混入由含有空隙大小调节剂的发泡剂生成的气泡，从而可以及时且自由地调节石膏芯中的空隙结构、即石膏芯中的空隙大小。
另外，本发明并不限于上述实施例，可以将上述实施例在本发明的范围内进行改进和更改。

Claims (6)

1、一种将规定大小的空隙分布在石膏芯中的轻质石膏板的制造方法，该方法包括
向发泡剂中吹入空气生成气泡的步骤、
向含有煅石膏和水的混炼材料中混入前述气泡，得到发泡石膏浆的步骤、
将前述发泡石膏浆注入到上下的石膏板用底纸之间的步骤、
将前述底纸和前述发泡石膏成形为板状的步骤、
将前述板状的成形体粗切断后干燥的步骤、
将前述干燥后的成形体切断为成品尺寸的步骤，
该方法的步骤进一步包括：在前述发泡剂的原液或前述发泡剂原液与水的混合物中，预先添加用于调节分布在前述发泡石膏浆中的气泡的尺寸的空隙大小调节剂，而得到生成所希望大小的气泡的前述发泡剂的步骤。
2、根据权利要求1所记载的轻质石膏板的制造方法，前述空隙大小调节剂含有选自使前述发泡石膏浆中的前述气泡的大小增大的试剂和使前述发泡石膏浆中的前述气泡的大小缩小的试剂中的至少1种物质。
3、根据权利要求2所记载的轻质石膏板的制造方法，其中使前述发泡石膏浆中的前述气泡的大小增大的试剂含有选自水溶性酸性物质、强酸、水溶性强碱性物质中的至少1种物质。
4、根据权利要求2所记载的轻质石膏板的制造方法，使前述发泡石膏浆中的前述气泡的尺寸增大的试剂含有选自硫酸铝、硫酸铝钾、硫酸铝铵、硫酸铁，聚合硫酸铁、硫酸、氨基磺酸、氢氧化钠和氢氧化钾中的至少1种物质。
5、根据权利要求2所记载的轻质石膏板的制造方法，使前述发泡石膏浆中的前述气泡的大小缩小的试剂含有选自磺基琥珀酸盐型表面活性剂、肌氨酸盐型表面活性剂、烷基苯磺酸盐型表面活性剂、烷基磺酸盐型表面活性剂和烷基甜莱碱型表面活性剂中的至少1种物质。
6、根据权利要求1所记载的轻质石膏板的制造方法，前述发泡剂中的前述空隙大小调节剂的含量相对于每100重量份前述煅石膏为大于等于0.00001重量份、小于等于0.005重量份。
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