CN105328943A - 一种提高资源能源利用效率的石膏板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种提高资源能源利用效率的石膏板，所述石膏板包括石膏板芯和贴合于所述石膏板芯的双面和棱边的护面材料，其中所述石膏板芯中包括一种或多种强化掺和物。通过在板芯的制造过程中引入强化掺和物，使板芯强度的提高程度显著高于同重量建筑石膏的作用，因而明显减少建筑石膏的投入量，并且本申请的石膏板产品不仅满足国家及相关标准对“折断强度”、“持钉力(Nail？Pull？Resistance)”和“板芯、端头以及棱边硬度”的要求，而且使石膏板单重显著降低，能源利用效率和人均生产效率显著上升。

Description

一种提高资源能源利用效率的石膏板及其制造方法

技术领域

本申请涉及建筑材料领域，特别涉及一种提高资源能源利用效率的石膏板及其制造方法。

背景技术

石膏板生产的主原料是石膏，随着经济的发展，水泥工业和石膏建材产业对石膏原料的需求增长很快。建材产品市场遍布有人居住的所有地域，但石膏资源，包括天然石膏和工业副产品石膏资源的分布不可能那么均匀。由于高昂的运输费用，目前，在国内有些地区，已经出现石膏价格超出了石膏板生产企业的接受能力的情况。

因此，存在对能够降低能源以及原材料消耗且因此能够降低石膏板生产成本的石膏板及其制备方法的需要。

发明内容

本申请的第一目的是提供一种提高资源能源利用效率的石膏板。

本申请所提供的提高资源能源利用效率的石膏板包括石膏板芯和贴合于所述石膏板芯的双面和棱边的护面材料，所述石膏板芯由石膏煅烧形成的建筑石膏与水、添加剂、一种或多种强化掺和物和一种或多种增强料混合成料浆，挤压成型而成，其中所述强化掺和物选自由以下组成的组：硅酸盐或偏硅酸盐及其复合物；含铝化合物及其复合物，优选为偏铝酸盐、氢氧化铝、高铝粘土、硫酸铝、硫酸铝钠、硫酸铝铵、硫酸铝钾、明矾矿石粉；淀粉；硅酸盐水泥；硫铝酸盐水泥；沸石粉；所述增强料为玻璃纤维或纸浆中的一种或多种；所述硅酸盐或偏硅酸盐复合物包括硅酸盐或偏硅酸盐的至少一种与不同组成、形态的硅酸盐或偏硅酸盐的复合物，也包括硅酸盐或偏硅酸盐的至少一种与其它化合物的复合物，所述硅酸盐或所述偏硅酸盐的量为基于建筑石膏的重量计的0.01％-1％，由两种或多种所述硅酸盐或所述偏硅酸盐组成的复合物的合计量为基于建筑石膏的重量计的0.05％-1％，所述硅酸盐或所述偏硅酸盐的至少一种与其它化合物的复合物中，所述硅酸盐或偏硅酸盐的量为基于建筑石膏的重量计的0.01％-1％；并且所述增强料的量为基于建筑石膏的重量计的0％-2％。

本领域的技术人员将理解的是，在本申请中用于形成石膏板芯的原料主要是石膏。由质量符合相关标准要求的石膏原料，经过适当条件煅烧成建筑石膏，其主要相组成为β半水石膏，满足石膏板制造要求，构成制造石膏料浆干物料的主要成份；建筑石膏在石膏板生产线上与水、添加剂、强化掺和物和增强料混合成料浆，挤压成型同时与护面材料结合，凝固水化，转变成石膏，经烘干多余的表面水成为石膏板材。

在一些实施方式中，所述硅酸盐或所述偏硅酸盐具有如下的分子式R₂O·nSiO₂，其中R₂O为碱金属或铵的氧化物，n是二氧化硅与R₂O的摩尔比且n为1、2或2-3.9之间的数值，优选地，所述R₂O为钠的氧化物。优选地，所述R₂O或者为两种或两种以上的碱金属或铵的复合氧化物。

其中，本领域的技术人员将理解的是，本申请所用的硅酸盐或偏硅酸盐可以是可溶于水的或者以溶解和溶胶状态分散于水中的硅酸盐或偏硅酸盐，或它们的水溶液、含不同结晶水的结晶物、及其便于再溶解(或以溶胶状态分散于水中)的脱水物。而且，本领域的技术人员将理解的是，这样的硅酸盐或偏硅酸盐包括但不限于Na₂SiO₃·9H₂O,、Na₂SiO₃·5H₂O,、Na₂SiO₃、Na₂O·2SiO₂、Na₂O·3.9SiO₂……；并且，R₂O不限于单一种碱金属，还包括两种或两种以上碱金属(或者铵)的复合物，例如KNaSiO₃；或者不同组成、形态的可溶解于水(或以溶胶状态分散于水中)硅酸盐的复合物，例如mNa₂SiO₃·5H₂O+nNa₂O·3.9SiO₂(m，n为任意数)……；复合物的成分个数及其相互比例不受限制，可以含两个组分，乃至多个组分，并且各组分之间比例也可以是不同的。

并且，在本申请中，硅酸盐或偏硅酸盐的量的计算只计算其有效成分的量，不包括其中的水分，也不包括结晶水，其他物质的量的计算也一样只计算其有效成分，除了另外说明。

在一些实施方式中，所述硅酸盐或偏硅酸盐复合物为硅酸盐或偏硅酸盐中的至少一种与三偏磷酸钠、磷酸二氢钙、磷酸铝或磷酸二氢铝中的至少一种的复合物。

在一些实施方式中，所述硅酸盐或偏硅酸盐中的至少一种的量为基于建筑石膏的重量计的0.01％-1％，进一步优选地为0.03％-0.6％，且三偏磷酸钠、磷酸二氢钙、磷酸铝或磷酸二氢铝中的至少一种的量为基于建筑石膏的重量计的0.01％-0.5％。

在一些实施方式中，所述强化掺和物选自偏铝酸盐、氢氧化铝、高铝粘土、硫酸铝、硫酸铝钠、硫酸铝铵、硫酸铝钾、明矾矿石粉中的一种或多种；优选地，所述掺和物的按Al³⁺离子或Al元素计的量为基于建筑石膏的重量计的0.01％-1％，进一步优选地为0.03％-0.6％。

在一些实施方式中，所述强化掺和物为硅酸盐或偏硅酸盐中的至少一种与偏铝酸盐、氢氧化铝、高铝粘土、硫酸铝、硫酸铝钠、硫酸铝铵、硫酸铝钾、明矾矿石粉中的一种或多种的组合物；优选地，所述硅酸盐或偏硅酸盐中的至少一种的量为基于建筑石膏的重量计的0.01％-1％，且所述偏铝酸盐、氢氧化铝、高铝粘土、硫酸铝、硫酸铝钠、硫酸铝铵、硫酸铝钾、明矾矿石粉中的一种或多种的按Al³⁺离子或Al元素计的量为基于建筑石膏的重量计的0.01％-1％。

在一些实施方式中，所述强化掺和物为淀粉，所述淀粉选自糊化淀粉、改性淀粉或原淀粉中的至少一种。

在一些实施方式中，所述糊化淀粉选自硅酸盐糊化淀粉、偏硅酸盐糊化淀粉、加碱糊化淀粉或清水加热糊化淀粉中的至少一种。优选地，所述淀粉为多种淀粉的混合物。

在一些实施方式中，所述淀粉的量为基于建筑石膏的重量计的0.1％-3.5％。

在一些实施方式中，所述硅酸盐水泥或所述硫铝酸盐水泥是呈干粉的形式。

在一些实施方式中，所述硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥的量为基于建筑石膏的重量计的0.01％-3％。

在一些实施方式中，所述沸石粉是粒度为150-350目的沸石粉。

在一些实施方式在中，所述沸石粉的量为基于建筑石膏的重量计的0.02％-2％。

在一些实施方式中，所述玻璃纤维包括短切玻璃丝或玻璃散棉中的至少一种。

在一些实施方式中，所述玻璃纤维的量为基于建筑石膏的重量计的0％-2％。

在一些实施方式中，所述纸浆按干物质计的量为基于建筑石膏的重量计的0％-2％。

在一些实施方式中，在本申请中所用到的护面材料为选自下述中的至少一种：

1)石膏板常规护面纸；

2)石膏板复合护面纸，其中纸浆中复合有选自玻璃棉纤维、岩棉纤维、矿棉纤维、硅酸铝纤维、合成有机纤维、石膏晶须、或其他无机纤维中的一种或多种，其复合比例由石膏板的综合优化性能和成本决定；

3)玻璃纤维布；

4)玻璃纤维布与玻璃纤维毡或其它无机纤维毡的复合材料，其复合比例由石膏板的综合优化性能和成本决定；

5)玻璃纤维毡或玻璃纤维与岩棉纤维或矿棉纤维复合毡，其复合比例由石膏板的综合优化性能和成本决定；优选地，所述玻璃纤维包含短切玻璃丝或玻璃散棉中的一种或两种；

6)玻璃纤维、硅酸铝纤维或其它无机纤维复合毡；优选为玻璃纤维、岩棉纤维、硅酸铝纤维复合毡，其复合比例由石膏板的综合优化性能和成本决定。

制毡过程胶粘剂在制毡常规胶粘剂之外，还可额外添加水溶性二氧化硅胶，或水溶性氢氧化铝胶；或者水溶性二氧化硅胶和水溶性氢氧化铝胶二者的复合物，其复合比例由石膏板的综合优化性能和成本决定。本领域的技术人员将理解，下述护面材料的变化形式均在本申请所保护的范围内：

1)所述石膏板正面和背面用同一种护面材料，例如两面均用常规石膏板护面纸，只是规格和技术指标有差异；或者，正面和背面护面材料均为玻璃纤维布，或均为玻璃纤维毡，其技术指标相同或稍微有所差异；

2)所述石膏板正面和背面用不同护面材料，例如其中一面为玻璃纤维布，另一面为玻璃纤维毡；或者，其中一面为护面纸，另一面为玻璃纤维布，或玻璃纤维毡；或者，一面为玻璃纤维布与玻璃纤维毡的复合料，另一面为玻璃纤维毡；……依此类推；

3)所述石膏板正面护面纸或其他护面材料为常规制造状态，或者还带有预装饰处理，例如，纸面有成型阶段形成、或压成、或印刷的浮雕、图案、花纹或纹路等，或多种工艺同时使用，多种装饰方式组合；所述预装饰处理是供直接使用的；或者仅是装饰过程的部分工序，石膏板下线后还将继续装饰工序，例如着色，上涂层…等。

本领域的技术人员将理解的是，在本申请中，石膏板生产用的发泡剂、促凝剂、缓凝剂、减水剂(分散剂)可以根据石膏原料、生产线条件、生产需要和货源等确定。

本申请的另一目的是提供上述石膏板的制备方法，所述方法包括下述步骤：

在制造石膏板芯的原料中引入所述强化掺和物和所述增强料，并一起混合搅拌，挤压成型，同时与护面材料结合，经凝固水化及干燥后得到石膏板；

优选地，将一部分所述强化掺和物与用于制造石膏板芯的原料一起混合搅拌为料浆，同时在料浆进入挤压成型之前在对应于石膏板双侧棱边的部位再加入一部分可溶于水或均匀分散于水中的所述强化掺和物；

在一些实施方式中，除在石膏板芯原料中引入所述强化掺和物之外，在护面材料接触石膏料浆之前，将糊化淀粉或者糊化淀粉与所述硅酸盐或偏硅酸盐的复合物的适当浓度的稀释液，适量施用于护面材料与料浆接触的面上，以强化板芯与护面材料的粘结。

本领域技术人员将理解的是，本申请所述的石膏板可以采用不同的生产工序或生产设备来制造，具体工序，例如，成型固化、切割、干燥、端头修饰等的常规范围内的变化形式均应在本申请所保护的范围内。

如本领域的技术人员所知晓的，在石膏板制造过程中，石膏原料煅烧和在石膏板成型后对其进行烘干以除去其成型过程的多余水分都需要消耗昂贵的大量能量，其能耗与石膏板单重成正相关。目前，国内市场上，石膏板的平均密度在0.7g/cm³以上或0.7g/cm³左右。然而，本申请的石膏板产品通过在板芯的制造过程中引入强化掺和物和增强料，使板芯强度的提高程度显著高于同重量建筑石膏的作用，因而明显减少建筑石膏的投入量，而且本申请的石膏板产品不仅满足国家及相关标准对“折断强度”、“持钉力(NailPullResistance)”和“板芯、端头以及棱边硬度”的要求，并且使其平均密度显著降低(适用于9.5mm和12mm的两种厚度的无耐火等级要求的石膏板)。石膏板平均密度降低则石膏板单重降低，不但可降低能源消耗，也可降低高昂的运输费用。同时，降低能源消耗不仅能直接降低成本，还将使石膏板产业更具备环境友好的优势。

另外，对于已经存在的石膏板生产线，其原料煅烧和石膏板烘干设备的产能都是与石膏板的单重成负相关。降低石膏板单重，同样的生产线产能会有相应的上升，而总电耗和人力资源的消耗却大体相同，因此可进一步降低生产成本。

因此，在本申请中，通过多组分原材料的结合、组合和制造方法的改进与优化，在保持产品性能、品质良好，各项强度指标满足相应标准要求的同时，使物料、能源及其他资源的利用效率得以提高，即以同样的消耗获得了更多质量满足国家相关标准要求的石膏板产品，以同样的生产要素，实现了更高的产能。

具体实施方式

下面通过实施例来描述本申请的实施方式，本领域的技术人员应当认识到，这些具体的实施例仅表明为了达到本申请的目的而选择的实施技术方案，并不是对技术方案的限制。根据本申请的教导，结合现有技术对本申请技术方案的改进是显然的，均属于本申请保护的范围。

以下实施例中的建筑石膏均来自北新集团建材股份有限公司下属宁波北新建材分公司的生产线。

实施例1

实施例1为实验室试验，在北新集团建材股份有限公司下属的宁波北新建材分公司实验室进行，考察施用组分及掺和量不同的掺和物对建筑石膏凝固硬化试块抗压强度的强化效果。

1、在发明人的大量的试验研究中发现，按照GB9776-88规定，在以水和建筑石膏制备测试石膏试块料浆的过程中，掺和少量的水溶性硅酸盐或偏硅酸盐对制成的石膏试块有明显增强效果，举例如下：

试块在从建筑石膏加入水中开始计时，3小时后置于45℃干燥箱烘干至恒重，冷却至室温，进行抗压强度测试，其结果列于表1和表2。

表1为不同掺和量的两种硅酸钠盐对建筑石膏抗压强度的强化效果

表2为掺入0.2％Na₂O·3.5SiO₂对建筑石膏试块抗压强度的强化效果

水膏比	强化掺和物	掺和量％	烘干试块抗压强度MPa
				0.8	Na2O·3.5SiO3	0.2	15.03
0.8	空白对照	0	13.95

表1-2中，Na₂O·3.5SiO₂为市购商品“硅酸钠甲级中性液”，掺和量％为其有效成分的重量与建筑石膏的重量的百分比，Na₂SiO₃为市购9水硅酸钠，掺和量％为其有效成分的重量与建筑石膏的重量的百分比。

2、硅酸盐、偏硅酸盐复合物，即硅酸盐、偏硅酸盐与(NaPO₃)₃(三偏磷酸钠)、Ca(H₂PO₄)₂(磷酸二氢钙)、AlPO₄(磷酸铝)等化合物复合而成的强化掺和物对建筑石膏试块抗压强度的强化效果。

表3三偏磷酸钠与两种硅酸盐组分复合的强化掺和物对建筑石膏试块抗压强度的强化效果

表3中Na₂SiO₃为市购不含结晶水的偏硅酸钠化学试剂【规格为实验试剂L.R】，Na₂O·3.5SiO₂为市购商品“硅酸钠甲级中性液”，(NaPO₃)₃为化学试剂【规格为实验试剂L.R】，掺和量％为其有效成分的重量与建筑石膏的重量的百分比。

从表3的结果可以看出，当强化掺和物为三偏磷酸钠与Na₂SiO₃、Na₂O·3.5SiO₂的三种组分时，掺和物对石膏试块的强化效果好于单纯掺和三偏磷酸钠的作用。

表4的数据是以未烘干试块取得。按照GB9776-88规定，试块在从建筑石膏加入水中开始计时，2小时后进行抗压强度测试。

表4三偏磷酸钠分别与两种硅酸盐中的一种复合的强化掺和物对建筑石膏试块抗压强度的强化效果

表4中Na₂SiO₃·5H₂O为市购商品，Na₂O·3.5SiO₂为市购商品“硅酸钠甲级中性液”，两种硅酸盐的掺和量％为其有效成分的重量与建筑石膏的重量的百分比。

从表4的结果看出，三偏磷酸钠分别与两种硅酸盐中的一种复合的强化掺和物对建筑石膏试块抗压强度的强化效果接近，且均优于空白对照。

表5磷酸二氢钙与硅酸盐复合的强化掺和物对建筑石膏试块抗压强度的强化效果

表中Ca(H₂PO₄)₂为化学试剂【规格为实验试剂L.R】，Na₂SiO₃·5H₂O为市购商品，掺和量％为其有效成分的重量与建筑石膏的重量的百分比。

从表5可以看出，磷酸二氢钙与硅酸盐复合的强化掺和物对建筑石膏试块抗压强度的强化效果优于空白对照。

表6硅酸盐分别与Al(OH)₃、AlPO₄复合的强化掺和物对建筑石膏试块抗压强度的强化效果

表中Al(OH)₃(氢氧化铝)和AlPO₄为化学试剂【规格为实验试剂L.R】，Na₂SiO₃·5H₂O为市购商品，掺和量％为其有效成分的重量与建筑石膏的重量的百分比。

掺0.435％硫酸铝钾的建筑石膏试块(烘干)抗压强度列于表7。

表7掺0.435％硫酸铝钾的建筑石膏试块(烘干)抗压强度

水膏比	强化掺和物	掺和量％	烘干试块抗压强度MPa
				0.8	KAl(SO4)2·12H2O	0.435	13.98
0.8	空白对照	0	12.88

表中KAl(SO₄)₂·12H₂O为化学试剂【规格为实验试剂L.R】，掺和量％为其有效成分的重量与建筑石膏的重量的百分比。

表8掺和0.3％沸石粉(细度为325目)对建筑石膏试块抗折强度的强化效果

表中*试样按照GB9776-88规定制备，从建筑石膏加入水中开始计时，2小时后(未烘干)测试

从表8可以看出，掺和0.3％沸石粉的建筑石膏块的抗折强度优于空白对照。

3、上述硅酸盐类强化掺和物与发泡剂的相互作用

在获得以上对建筑石膏抗压强度测试结果的基础上，按照掺和比例以及在水中可能的浓度范围，配制发泡剂和硅酸盐掺和物的复合溶液，与单纯发泡剂溶液对比，用实验室快速搅拌设备搅拌发生与石膏板生产线性能接近的泡沫，观测泡沫状态、产生泡沫体积以及泡沫的稳定时间。结果表明，在其他条件保持实际相同的情况下，偏硅酸盐、硅酸盐类掺和物的加入，使泡沫体积有所增加，稳定时间有所延长，泡沫外观形态无可见差别。

4、上述硅酸盐类掺和物对石膏料浆凝结时间的影响试验结果表明，硅酸盐类掺和物的存在，可延缓石膏料浆的凝结。需要增加促凝剂的用量，增加的程度在石膏板生产线常用的促凝剂可满足范围内。

5、实验室糊小板试样测试，检测烘干条件，板芯与护面纸粘结等的前期测试。

1)烘干条件，与不加上述硅酸盐类掺和物的空白对照试样相比，上述硅酸盐类掺和物的存在，烘干过程没有出现明显差别；

2)在其他条件，含改性淀粉添加比例，保持实际相同的情况下，上述硅酸盐类掺和物的存在，与不加上述硅酸盐类掺和物的空白对照式样相比，没有明显差别，板芯与护面纸均粘结良好；

3)在实验室试验，用偏硅酸钠作为糊化添加物获得的糊化液态淀粉，敞开放置于实验室十多天，未出现腐败变质现象。用于糊石膏板小试件，粘结良好。

实施例2—实施例5在北新集团建材股份有限公司下属的宁波北新建材分公司的石膏板生产线进行。

实施例2

在石膏板制造工厂的常规生产线上，建筑石膏原料为全脱硫石膏经慢速煅烧获得，促凝剂以磨细二水石膏粉为主，按常规生产运行要求调节料浆凝结时间，改性淀粉用量25g/m²，水膏比0.81，减水剂用于补充调整料浆的流动性；护面纸为市场常规产品，下纸(正面)170g/m²，上纸(背面)160g/m²；石膏板产品按GBT9775-2008的规定切取试件，并按其6.4款的规定进行预处理，然后按其相关规定检测断裂载荷、端头和棱边硬度、受潮桡独；此外参照美国ASTMC47306a方法A的相关规定，测定持钉力(NailPullResistance)，参考ASTMC139609a的规定，即9.5mm石膏板，持钉力不低于267N，12mm板不小于336N(美国该厚度等级为12.7mm，持钉力要求不低于356N)。同时参照国家标准GBT9775-2008对纸面石膏板的规定：9.5mm石膏板的纵向折断强度平均400N，最小360N；横向折断强度平均160N，最小140N，端头和棱边硬度不小于70N。使用掺0.033％五水偏硅酸钠的石膏板产品与未掺的空白对照产品进行试验，相关的检测结果列于表9，石膏板试件为9.5mm。

表9掺0.033％五水偏硅酸钠与未掺的空白对照产品的检测结果

表中五水偏硅酸钠的掺和量％为其有效成分重量与建筑石膏的重量的百分比，标准要求持钉力不低于267N。

从表9的数据来看，掺0.033％五水偏硅酸钠的产品，所测试的各项指标均比空白对照的有改善，特别是持钉力这一项，两个空白对照试件均不达标，而三个掺五水偏硅酸钠的试件，均满足标准要求。

实施例3

石膏板厚度9.5mm，条件与实施例2的相同，只是五水偏硅酸钠掺和量增加至0.1％，其与空白对照的检测结果列于表10。

表10掺0.1％五水偏硅酸钠与未掺的空白对照产品的检测结果

表中五水偏硅酸钠的掺和量％为其有效成分的重量与建筑石膏的重量的百分比。

从表10的结果来看，五水偏硅酸钠掺和比例的增加，对于除棱边硬度之外的各项强度指标，特别是”持钉力”的强化效果明显增强；并且增强比例与石膏板单重相关，单重低一些的，增强比例大，当单重达到6.3kg/m²以上时，增强比例减弱。

实施例4

实施例4的目的是试图在生产线试验单重低于6kg/m²的石膏板，与实施举例2、3的不同点在于：五水偏硅酸钠的掺和比例增加至0.15％，改性淀粉的用量从原来的25g/m²增加到30g/m²；按照实施例2的结果，单重低于6.18kg/m²的石膏板，不加掺和物难以保证其持钉力达标，因此本实施例没有安排该种单重的空白对照，其取样测试结果列于表11。

表11掺0.15％五水偏硅酸钠的生产线试验取样检测结果

表中五水偏硅酸钠的掺和量％为其有效成分的重量与建筑石膏的重量的百分比。

从表11可以看出，编号Q7的试件，其持钉力为281N，明显优于标准要求的267N；编号Q8的试件，其持钉力为304N，与表9中的空白对照试件K1单重相同，均为6.18，而表9中的试件K1的持钉力仅为263N，差别为15.59％。

实施例5

掺和0.3％细磨沸石粉(300目)的石膏板生产线试验，其结果列于表12，石膏板厚度9.5mm。

表12掺0.3％细磨沸石粉(300目)的石膏板生产线试验结果

从表12的结果来看，0.3％细磨沸石粉的掺和，使得石膏板的持钉力获得了明显改善。

实施例2、3、4、5均取样按照GBT9775-2008的规定进行了受潮饶度测试，结果表明其受潮饶度均未超过5mm。GBT9775-2008对受潮饶度指标无具体规定；美国ASTMC139609a规定，吊顶用石膏板(ceilingboard)，仅有12.7mm一种厚度，受潮饶度不超过8mm；非天花板用途的9.5mm石膏板的受潮饶度不超过48mm；石膏板欧洲标准EN-520:2004中，无该项要求。因此实施例2、3、4、5的试样未超出美国ASTMC139609a规定的限定，符合美国ASTMC139609a规定。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非对本申请作出任何形式上和实质上的限制。本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更改、修饰与演变的等同变化均为本申请的等效实施例；同时，凡依据本申请的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更改、修饰与演变等均在本申请的由权利要求界定的范围内。

Claims (11)

1.一种石膏板，所述石膏板包括石膏板芯和贴合于所述石膏板芯的双面和棱边的护面材料，所述石膏板芯由石膏煅烧形成的建筑石膏与水、添加剂、一种或多种强化掺和物和一种或多种增强料混合成料浆，挤压成型而成，其中所述强化掺和物选自由以下组成的组：硅酸盐或偏硅酸盐及其复合物；含铝化合物及其复合物，优选为偏铝酸盐、氢氧化铝、高铝粘土、硫酸铝、硫酸铝钠、硫酸铝铵、硫酸铝钾、明矾矿石粉；淀粉；硅酸盐水泥；硫铝酸盐水泥；沸石粉；所述增强料为玻璃纤维或纸浆中的一种或多种；所述硅酸盐或偏硅酸盐复合物包括硅酸盐或偏硅酸盐的至少一种与不同组成、形态的硅酸盐或偏硅酸盐的复合物，也包括硅酸盐或偏硅酸盐的至少一种与其它化合物的复合物，其中所述硅酸盐或所述偏硅酸盐的量为基于建筑石膏的重量计的0.01％-1％，由两种或多种所述硅酸盐或所述偏硅酸盐组成的复合物的合计量为基于建筑石膏的重量计的0.05％-1％，所述硅酸盐或所述偏硅酸盐的至少一种与其它化合物的复合物中，所述硅酸盐或所述偏硅酸盐的量为基于建筑石膏的重量计的0.01％-1％；并且所述增强料的量为基于建筑石膏的重量计的0％-2％。

2.根据权利要求1所述的石膏板，其中，所述硅酸盐或所述偏硅酸盐具有如下的分子式R₂O·nSiO₂，其中R₂O为碱金属或铵的氧化物，n是二氧化硅与R₂O的摩尔比，且n为1、2或2-3.9之间的数值；优选地，所述R₂O为两种或两种以上的碱金属或铵的复合氧化物。

3.根据权利要求1所述的石膏板，其中，所述硅酸盐或偏硅酸盐复合物为硅酸盐或偏硅酸盐中的至少一种与三偏磷酸钠、磷酸二氢钙、磷酸铝或磷酸二氢铝中的至少一种的复合物；优选地，所述硅酸盐或偏硅酸盐中的至少一种的量为基于建筑石膏的重量计的0.01％-1％，进一步优选地为0.03％-0.6％，且三偏磷酸钠、磷酸二氢钙、磷酸铝或磷酸二氢铝中的至少一种的量为基于建筑石膏的重量计的0.01％-0.5％。

4.根据权利要求1所述的石膏板，其中，所述强化掺和物选自偏铝酸盐、氢氧化铝、高铝粘土、硫酸铝、硫酸铝钠、硫酸铝铵、硫酸铝钾、明矾矿石粉中的一种或多种；优选地，所述掺和物的按Al³⁺离子或Al元素计的量为基于建筑石膏的重量计的0.01％-1％，进一步优选地为0.03％-0.6％。

5.根据权利要求1所述的石膏板，其中，所述强化掺和物为硅酸盐或偏硅酸盐中的至少一种与偏铝酸盐、氢氧化铝、高铝粘土、硫酸铝、硫酸铝钠、硫酸铝铵、硫酸铝钾、明矾矿石粉中的一种或多种的组合物；优选地，所述硅酸盐或偏硅酸盐中的至少一种的量为基于建筑石膏的重量计的0.01％-1％，且所述偏铝酸盐、氢氧化铝、高铝粘土、硫酸铝、硫酸铝钠、硫酸铝铵、硫酸铝钾、明矾矿石粉中的一种或多种的按Al³⁺离子或Al元素计的量为基于建筑石膏的重量计的0.01％-1％。

6.根据权利要求1所述的石膏板，其中，所述强化掺和物为淀粉，所述淀粉选自糊化淀粉、改性淀粉或原淀粉中的一种或多种；优选地，所述糊化淀粉选自硅酸盐糊化淀粉、偏硅酸盐糊化淀粉、加碱糊化淀粉或清水加热糊化淀粉中的至少一种；优选地，所述淀粉为多种淀粉的混合物；优选地，所述淀粉的量为基于建筑石膏的重量计的0.1％-3.5％。

7.根据权利要求1所述的石膏板，其中，所述硅酸盐水泥或所述硫铝酸盐水泥是呈干粉的形式，所述硅酸盐水泥或硫铝酸盐水泥的量为基于建筑石膏的重量计的0.01％-3％；所述沸石粉是粒度为150-350目的沸石粉；所述沸石粉的量为基于建筑石膏的重量计的0.02％-2％。

8.根据权利要求1所述的石膏板，其中，所述玻璃纤维包括短切玻璃丝或玻璃散棉中的至少一种，所述玻璃纤维的量为基于建筑石膏的重量计的0％-2％；所述纸浆按干物质计的量为基于建筑石膏的重量计的0％-2％。

9.根据权利要求1所述的石膏板，其中，所述护面材料选自下述中的至少一种：

石膏板常规护面纸；

石膏板复合护面纸，其中纸浆中复合有选自玻璃棉纤维、岩棉纤维、矿棉纤维、硅酸铝纤维、合成有机纤维、石膏晶须、或其他无机纤维中的一种或多种；

玻璃纤维布；

玻璃纤维布与玻璃纤维毡或其它无机纤维毡的复合材料；

玻璃纤维毡或玻璃纤维与岩棉纤维或矿棉纤维复合毡；优选地，所述玻璃纤维包含短切玻璃丝或玻璃散棉中的一种或两种；

玻璃纤维、硅酸铝纤维或其它无机纤维复合毡；优选为玻璃纤维、岩棉纤维、硅酸铝纤维复合毡。

10.根据权利要求1所述的石膏板，其中，所述护面材料为常规制造状态，或者还带有预装饰处理，优选地，护面材料具有成型阶段形成、或压成、或印刷的浮雕、图案、花纹或纹路，或多种工艺同时使用，多种装饰方式组合；所述预装饰处理是供直接使用的，或者仅是装饰过程的部分工序，石膏板下线后还将继续装饰工序。

11.根据权利要求1-10中任意一项所述的石膏板的制备方法，包括下述步骤：

在制造石膏板芯的原料中引入所述强化掺和物和所述增强料，并一起混合搅拌，挤压成型，同时与护面材料结合，经凝固水化及干燥后得到石膏板；

优选地，将一部分所述强化掺和物与用于制造石膏板芯的原料一起混合搅拌为料浆，同时在料浆进入挤压成型之前在对应于石膏板双侧棱边的部位再加入一部分可溶于水或均匀分散于水中的所述强化掺和物；

优选地，除在石膏板芯原料中引入所述强化掺和物之外，在护面材料接触石膏料浆之前，将糊化淀粉或者糊化淀粉与所述硅酸盐或偏硅酸盐的复合物的适当浓度的稀释液，适量施用于护面材料与料浆接触的面上，以强化板芯与护面材料的粘结。