[发明专利]将稀松布嵌入湿处理板材内的方法和装置

说明书

技术领域

本发明总体涉及生产具有提高抗冲击性的无纸石膏/纤维板的方法和装置。特别地，本发明涉及生产具有嵌入板内的增强网的石膏/纤维板的方法和装置。

背景技术

常规的石膏墙板或板材通常由石膏浆料(plaster slurry)制成，其中通常被称为煅烧石膏的半水硫酸钙的湿浆料位于两层纸之间，并且浆料可以凝固。凝固的石膏是坚固刚硬的产品，当煅烧石膏与水反应形成二水硫酸钙时即可获得该产品。石膏是处于稳定的二水化合物状态的硫酸钙，CaSO4·2H₂O，并包括自然产生的矿物质、矿物的合成物、和煅烧石膏的水化形成的二水物质。煅烧石膏可以是半水硫酸钙(CaSO4·1/2H₂O)或无水硫酸钙(CaSO4)。当二水硫酸钙在所谓的煅烧工艺中充分加热时，水化作用的水被分馏出来，并根据温度和暴露时间形成半水硫酸钙或无水硫酸钙。当二水化合物在饱和水蒸气环境中充分加热时，二水化合物溶解，半水化合物从溶液中沉淀，并形成结晶。当向煅烧石膏加入水时，使得石膏凝固，实质上是煅烧石膏与水发生反应，重新形成石膏。

纸覆盖的墙板是常用的建筑材料。但是，为了特定建筑的需要，有必要提供石膏板，它具有不依赖纸表面薄片的强度和其他性质的优点。以下是现有技术中的几种纤维增强石膏板：

Baig的美国专利号5320677的专利，在此结合其全文作为参考，公开了合成产品以及生产该产品的工艺，其中在一定压力下加热石膏颗粒和纤维素纤维的稀释浆料，从而使石膏转化为α半水硫酸钙。纤维素纤维的表面具有小孔或空隙，在纤维素纤维的这些小孔和空隙内部、上部和周围形成α半水晶体。然后加热的浆料脱水形成板垫，优选使用与造纸设备相似的装置，并在浆料冷却到足以将半水化合物再水化成石膏之前，板垫被挤压成所需结构的板。受挤压的板垫冷却，并且半水化合物再水化成石膏，以形成尺寸稳定、坚固和可用的建筑板。

Miller等的美国专利号6197235的专利，在此结合其全文作为参考，公开了使石膏纤维板具有纹理和生产表面花纹板材、边缘锥形板材和较深图案的壁板式板材的方法，其使用具有花纹表面的挠性模具。在放热的再水化反应刚刚开始之后就将模具压在在处于浆料状态的板材上。在用模具压制的过程中，发生部分水化和硬化以形成花纹板垫。沿再水化温度曲线，在向着最高再水化温度升温到大约一半或不到一半处时，使板垫与模具脱离接触。

Miller的美国专利号6605186的专利，在此结合其全文作为参考，公开了用于生产石膏/纤维板的水铺装(water felting)工艺的网前箱，其包括机箱和两个可转动的水平匀浆辊(distribution roll)。机箱具有弯曲部分，其形状分别与匀浆辊的外部圆柱表面相符合。各弯曲部分分别靠近两个匀浆辊的外部圆柱表面的部分。

现有技术已经使用稀松布(scrim)嵌入板材产品以提高物理性能。Lynn等的美国专利号6508895的专利，在此结合其全文作为参考，公开了提高抗冲击性的石膏/纤维板，其制造步骤包括：混合预定量的纤维、煅烧石膏和水形成混合物；在成型带的上表面上，将增强网嵌入混合物的一层；形成包含有粘结的纤维和石膏的板，并具有嵌入到板表面内的网。

现有技术已尝试将稀松布嵌入网前箱的下游。稀松布被供给到网前箱的下游限制了对嵌入过程的控制，导致在稀松布嵌入装置上产生集结问题，并对成型池内的成型性质产生不利影响。在该工艺中，稀松布被送入网前箱的上方、落至池内，然后位于帮助将稀松布置于所需深度的杆的下方。

发明内容

本发明的一个目的是提供用于生产网和纤维增强无纸石膏板的方法和装置。

本发明的另一个目的是提供具有嵌入其背面的网的无纸石膏/纤维板，以提高抗冲击性，所述抗冲击性是根据ASTM E695的软体抗冲击性和根据USG方法的硬体抗冲击性所确定的，所述USG方法是独立公报HPWLI#7122和HPWLI#7811-02中的文献。通过伊利诺伊州芝加哥市的USG公司可获得上述三个团体独立测试报告的拷贝信息。

本文使用术语“无纸”石膏/纤维板是为了区别本发明涉及的纤维增强石膏板和现有技术的常规石膏板，后者被称为“墙板”或“清水墙(dry wall)”，其至少一个表面由纸制成，包括在其芯部具有一些增强纤维结构的“墙板”或“清水墙”。

本发明提供生产石膏/纤维板的方法，包括以下步骤：

混合研磨的石膏和纤维素增强材料的主颗粒以及含有水的足量液体，以制成含有至少60％重量的液体的浆料；