CN105745181B - 石膏浆、石膏硬化体、石膏系建材、石膏板、石膏浆的制造方法、石膏硬化体的制造方法、石膏系建材的制造方法、石膏板的制造方法 - Google Patents

石膏浆、石膏硬化体、石膏系建材、石膏板、石膏浆的制造方法、石膏硬化体的制造方法、石膏系建材的制造方法、石膏板的制造方法 Download PDF

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Abstract

提供一种石膏浆，其将熟石膏、尿素磷酸酯化淀粉、有机聚硅氧烷、以及水混合。

Description

石膏浆、石膏硬化体、石膏系建材、石膏板、石膏浆的制造方 法、石膏硬化体的制造方法、石膏系建材的制造方法、石膏板 的制造方法
技术领域
本发明涉及一种石膏浆、石膏硬化体、石膏系建材、石膏板、石膏浆的制造方法、石膏硬化体的制造方法、石膏系建材的制造方法、石膏板的制造方法。
背景技术
对于石膏制品，存在通常其耐水性不足、在有可能与水接触的地方无法使用的问题。
然而，由于即使在有可能与水接触的地方也有使用石膏制品的需要，因此自以往就研究了对石膏制品赋予拒水性以使其在有可能与水接触的地方也可使用方法。作为赋予拒水性的方法，自以往提出了一种在石膏浆中配合硅油或蜡等拒水辅助剂、或者将拒水剂的性能有效地引导出的拒水辅助剂。
例如，在专利文献1中公开了一种石膏系制品的防水加工方法，该石膏系制品在灰泥系组成物中添加包含聚硅氧烷的至少一种化合物、以及包含预先凝胶化的淀粉(α化淀粉)的至少一种化合物。
<现有技术文献>
<专利文献>
专利文献1：(日本)特表2009-528246号公报
发明内容
<本发明所要解决的技术问题>
然而，通常在制造石膏制品时，使混合石膏、水、或各种添加物的石膏浆成形、固化成任意形状，但由于预先凝胶化的淀粉具有提高石膏浆的粘性的作用，因此石膏浆的流动性降低。因此，使石膏浆成形时的石膏浆的操作性大大降低，有时无法使其成形为所希望的形状。
作为改善石膏浆的流动性的方法，也考虑多添加混炼水的方法或添加分散剂的方法。然而，当多添加混炼水时，存在增加用于蒸发过剩的混炼水的热量的问题。另外，当添加分散剂时，存在分散剂的成本增加的问题。
鉴于上述背景技术的问题，本发明的一个方面的目的在于提供一种流动性优异、变成石膏硬化体时展现出拒水性的石膏浆。
<用于解决技术问题的方案>
为了解决上述问题，本发明的一个方面提供了一种石膏浆，其将熟石膏、尿素磷酸酯化淀粉、有机聚硅氧烷、以及水混合。
<发明的效果>
根据本发明的一个方面，可提供一种流动性优异、变成石膏硬化体时展现出拒水性的石膏浆。
附图说明
图1是本发明的实施方式中的石膏板的制造方法的说明图。
图2表示出实验例1-1～实验例1-3中的吸水率的淀粉添加量依存性。
图3表示出实验例2-1～实验例2-3中的吸水率的淀粉添加量依存性。
图4表示出实验例3-1～实验例3-2中的吸水率及流动性值的淀粉添加量依存性。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明，但本发明不限定下述实施方式，不脱离本发明的范围，可对下述实施方式进行各种变形及置换。
(石膏浆)
对本实施方式的石膏浆的构成例进行说明。
作为本实施方式的石膏浆，优选可使用将熟石膏、尿素磷酸酯化淀粉、有机聚硅氧烷、以及水混合的石膏浆。
在此，以下对在本实施方式的石膏浆中包含的各成分进行说明。
熟石膏又称为硫酸钙·1/2水合物，是具有水硬性(hydraulicity)的无机组成物。作为熟石膏，可使用将天然石膏、副产品石膏、排烟脱硫石膏及废石膏等单独或混合的石膏在大气中烧制而得到的β型半水石膏、或在水中烧制而得到的α型半水石膏。作为熟石膏，可单独使用α型半水石膏和β型半水石膏的任意一者，也可使用两者的混合品。需要说明的是，所谓的在水中烧成，包括于蒸气中烧制的情况。
对于尿素磷酸酯化淀粉并无特别限定，例如优选可将来自玉米、马铃薯、甘薯、小麦、树薯等的淀粉用作尿素磷酸酯化淀粉的原料。特别优选将来自玉米的淀粉用作尿素磷酸酯化淀粉的原料。
另外，对上述的用于本实施方式的石膏浆的尿素磷酸酯化淀粉并无特别限定，对于所使用的尿素磷酸酯化淀粉，其糊化温度(α化温度)优选为100℃以下，更优选为90℃以下。对于此点以下将说明。
首先，对于下述的本实施方式的在石膏浆中添加的尿素磷酸酯化淀粉，优选在使石膏浆成形之后进行糊化(α化)。并且，作为使添加于石膏浆中的尿素磷酸酯化淀粉糊化的方法，例如可举出对石膏浆的成形体进行加热的方法。
在此，在石膏浆的成形体中，作为石膏浆的原料的熟石膏(半水石膏)进行水合而成为二水石膏，但如果将石膏浆的成形体加热至比100℃更高的高温，则一部分二水石膏会变回半水石膏。此时，所得到的石膏硬化体的强度有时会下降。另外，由于半水石膏具有吸水性，因此所得到的石膏硬化体的拒水性有可能下降。
因此，由于能够通过使用糊化温度为100℃以下的尿素磷酸酯化淀粉而使糊化所需的加热温度低温化，因此即使将石膏浆的成形体中所包含的尿素磷酸酯化淀粉加热而糊化时也能够抑制半水石膏的产生，因而较佳。当如上所述使用糊化温度为90℃以下的尿素磷酸酯化淀粉时，由于能够进一步抑制糊化时的半水石膏的产生，因而更佳。
对于尿素磷酸酯化淀粉的糊化温度的下限值并无特别限定，由于优选在将石膏浆成形之后进行糊化，因此优选使用在添加到石膏浆中时未糊化的尿素磷酸酯化淀粉。
对尿素磷酸酯化淀粉的添加量并无特别限定，例如优选相对于100质量份的熟石膏，以0.05质量份以上10质量份以下的比例来添加尿素磷酸酯化淀粉。
对于尿素磷酸酯化淀粉，考虑通过将其添加到石膏浆中，从而起到提高作为添加到石膏浆中的拒水剂的有机聚硅氧烷的拒水性的拒水辅助剂的作用。并且，相对于100质量份的熟石膏，通过添加0.05质量份的尿素磷酸酯化淀粉，从而开始发现充分提高有机聚硅氧烷的拒水性的效果。然而，即使较10质量份更多地添加尿素磷酸酯化淀粉，也不怎么会提高提升有机聚硅氧烷拒水性的效果。因此，优选在上述范围内进行添加。
另外，对于尿素磷酸酯化淀粉，通过添加到石膏浆中，从而具有使该石膏浆硬化并提高成为石膏硬化体时的强度的效果。并且，由于在上述范围内进行添加时，特别能够提高作为石膏硬化体时的强度，因此在此点上也优选以在上述范围内添加尿素磷酸酯化淀粉。
特别是，以相对于100质量份的熟石膏的，尿素磷酸酯化淀粉的比例优选0.05质量份以上5质量份以下。其原因是，如果尿素磷酸酯化淀粉的比例多于5质量份，则作为12.5mm厚的石膏板时有时会不满足JIS A 6901中规定的发热性1级的条件。当将使石膏浆硬化的石膏硬化体作为建材使用时，由于除了要求拒水性及强度，还将不燃性也作为其性能来要求，因此优选根据需要来选择其添加量。相对于100质量份的熟石膏的，尿素磷酸酯化淀粉的添加量更优选为0.05质量份以上3质量份以下。
另外，为了使石膏硬化体轻量化，有时在石膏浆内添加泡沫，使该石膏浆硬化而制造包含泡沫的石膏硬化体。此时，尿素磷酸酯化淀粉具有保持石膏浆中及石膏硬化体中的泡沫的形状的功能。
因此，通过在石膏浆中添加直径大致均匀的泡沫，使得在石膏浆中以及石膏硬化体中泡沫的形状被保持良好的球状，并使其直径大致均匀。这样一来，石膏硬化体中的泡沫的形状为良好的球状，直径变为大致均匀，从而除了由于添加泡沫而带来的轻量化的效果之外，还可提高石膏硬化体的强度。
需要说明的是，所谓的在石膏浆中添加的泡沫，是指无损于石膏硬化体的品质程度的细微的泡沫。
对在石膏浆中添加泡沫的方法并无特别限定，例如可通过预先在水中添加发泡剂，一边注入空气一边搅拌而形成泡沫，并将所形成的泡沫与石膏组成物或水混合，形成添加了泡沫的石膏浆。或者，可通过在预先将石膏组成物与水等混合而形成的石膏浆中添加泡沫，从而形成添加了泡沫的石膏浆。作为形成泡沫时所使用的发泡剂并无特别限定，例如可举出烷基硫酸钠、烷基醚硫酸盐、烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯烷基硫酸盐等。
接着，对有机聚硅氧烷进行说明。对有机聚硅氧烷也无特别限定，可使用各种有机聚硅氧烷。作为本实施方式的用于石膏浆的有机聚硅氧烷，例如可包括甲基氢聚硅氧烷(methyl hydrogen polysiloxane)，该甲基氢聚硅氧烷具有由以下的(1)式表示的构造。
[化1]
上述一般式中，对n的范围并无特别限定，优选1以上100以下。
另外，可在石膏浆中仅添加1种有机聚硅氧烷，也可在石膏浆中同时添加具有2种以上不同构造的有机聚硅氧烷。例如可在石膏浆中仅添加具有上述(1)式表示的构造的1种甲基氢聚硅氧烷，也可在石膏浆中一并添加其他的有机聚硅氧烷。
对于有机聚硅氧烷的添加量并无特别限定，可根据作为石膏硬化体时所要求的拒水性的程度等来任意选择。例如，以相对于100质量份的熟石膏，有机聚硅氧烷的添加量优选为0.2质量份以上5质量份以下。其原因是，通过添加0.2质量份以上从而在作为石膏硬化体时可得到较高的拒水性。另外，由于较5质量份更多地添加时拒水性的程度无较大的变化。特别是，相对于100质量份的熟石膏，有机聚硅氧烷的添加量更优选0.2质量份以上1质量份以下。
对于用于使有机聚硅氧烷在水中乳化而成为乳化液的乳化剂并无特别限定，例如可举出非离子性乳化剂、阴离子性乳化剂、聚乙烯醇等。
作为非离子性乳化剂，例如可举出甘油单硬脂酸酯、甘油单油酸酯、山梨醇酐单棕榈酸酯、山梨醇酐单硬脂酸酯、山梨醇酐三硬脂酸酯、山梨醇酐单油酸酯、山梨醇酐三油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐三硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐三油酸酯、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯十六基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯高级醇醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚等。
作为阴离子性乳化剂，可举出月桂基硫酸钠、十二基苯磺酸钠、烷基萘磺酸钠、二烷基磺基丁二酸钠、混合脂肪酸钠皂、硬脂酸钠皂、油酸钾皂、高级醇硫酸钠、β-萘磺酸福马林缩合物的钠盐等。
作为聚乙烯醇，优选为皂化度75摩尔％以上的聚乙烯醇、特别优选为76摩尔％以上90摩尔％以下的聚乙烯醇。另外，该些聚乙烯醇在20℃的4％水溶液粘度优选为1厘泊以上80厘泊以下，特别优选为3厘泊以上50厘泊以下。对于该些乳化剂的使用量，相对于有机聚硅氧烷，通常优选为0.5质量％以上10质量％以下，更优选为0.7质量％以上5质量％以下。其原因是，如果少于0.5质量％则有时无法得到稳定的乳化液，如果多于10质量％则有时无法得到充分的拒水性。
在制造石膏浆时，对添加到石膏组成物中的水的量并无特别限定，可根据所要求的流动性等来选择。
需要说明的是，制成石膏浆时所需的水量并不因尿素磷酸酯化淀粉的含有的有无而剧烈变化。因此，关于干燥所需的热量也不因尿素磷酸酯化淀粉的含有的有无而剧烈变化，可得到拒水性优异的石膏硬化体而不增加干燥成本。
另外，在本实施方式的石膏浆中，可进一步添加各种添加剂。
作为添加剂，例如优选可添加起到拒水助剂(触媒)作用的含有2A族元素的氧化物或氢氧化物的化合物，该拒水助剂用于提高作为在石膏浆中添加的拒水剂的有机聚硅氧烷的拒水效果。通过在石膏浆中添加含有2A族元素的氧化物或氢氧化物的化合物，从而可进一步提高作为石膏硬化体时的拒水性。
作为2A族元素并无特别限定，可以为Ba、Mg、Ca、Sr、Ra的任意一者，优选为Ba、Mg、Ca的任意一者，更优选为Mg、Ca的任意一者。作为具体的含有2A族元素的氧化物或氢氧化物的化合物，例如当2A族元素为Ba时，可举出氢氧化钡等。另外，当2A族元素为Mg时，可举出氧化镁、氢氧化镁等，当2A族元素为Ca时，可举出生石灰、消石灰、水泥、硅酸钙水合物等。
对于含有2A族元素的氧化物或氢氧化物的化合物的添加量并无特别限定，例如优选相对于100质量份的熟石膏以0.1质量份以上100质量份以下的比例添加，更优选以0.2质量份以上10质量份以下的比例添加。其原因是，当少于0.1质量份时，有时无法充分发挥添加含有2A族元素的氧化物或氢氧化物的化合物的效果。另外，当加入多于100质量份时，有时石膏的凝结会变早、从作业性的观点来看不佳。需要说明的是，当添加含有2A族元素的氧化物或氢氧化物的化合物时，作为有机聚硅氧烷，优选使用具有上述(1)式的构造的甲基氢聚硅氧烷。其原因是，通过组合使用甲基氢聚硅氧烷和含有2A族元素的氧化物或氢氧化物的化合物，石膏硬化体的拒水性特别会变高。
另外，在本实施方式的石膏浆中，除了上述含有2A族元素的氧化物或氢氧化物的化合物以外，还可以添加补强纤维、轻量骨材、耐火材、凝结调节剂、减水剂、泡沫径调节剂、粘结性助剂等各种添加剂、或者上述泡沫等。
对本实施方式的石膏浆的制造方法并无特别限定，可通过将石膏浆中所包含的熟石膏、尿素磷酸酯化淀粉、有机聚硅氧烷、水混合(混炼)来制造。
另外，本实施方式的石膏浆的制造方法可将石膏浆的原料的混合分为两阶段。换言之，本实施方式的石膏浆的制造方法可具有将熟石膏与尿素磷酸酯化淀粉混合，作为石膏组成物的石膏组成物形成步骤；以及将该石膏组成物与有机聚硅氧烷与水混合，作为石膏浆的石膏浆形成步骤。
其在将熟石膏与尿素磷酸酯化淀粉混合作为石膏组成物的步骤中将固体混合，制作石膏组成物。接着，在制作石膏浆的混合步骤中，在该石膏组成物中混合作为液体的有机聚硅氧烷与水。
需要说明的是，如上所述，在本实施方式的石膏浆中，可添加各种添加剂或泡沫等。并且，对添加添加剂等的时间并无特别限定，例如添加含有2A族的氧化物或氢氧化物的化合物这样的固体添加剂时，优选在混合熟石膏和尿素磷酸酯化淀粉时一并添加。另外，添加液体状的添加剂时，优选在混合有机聚硅氧烷和水时添加，添加泡沫时，优选在石膏浆制作后添加。
对于各成分的优选添加量、或各成分的细节可设为与上述的石膏浆的情况相同的构成，因此在此省略说明。
在以上说明的本实施方式的石膏浆中，由于添加了起到拒水辅助剂作用的尿素磷酸酯化淀粉，因此可使该石膏浆硬化并提高作为石膏硬化体时的拒水性。
另外，即使添加尿素磷酸酯化淀粉，石膏浆的流动性也几乎不会下降，因此可成为流动性优异的石膏浆。再者，当添加尿素磷酸酯化淀粉时成为石膏浆时所添加的水分的量与未添加尿素磷酸酯化淀粉时相比并无较大变化。因此，可抑制干燥成本的上升。
再者，尿素磷酸酯化淀粉也可提高将石膏浆硬化后的石膏硬化体的强度。
(石膏硬化体)
接着，对本实施方式的石膏硬化体进行说明。
在本实施方式中，对使上述石膏浆硬化后的石膏硬化体进行说明。
本实施方式的石膏硬化体是通过上述石膏浆中的半水石膏进行水和反应而生成二水石膏的针状结晶并凝结、凝固而得到。并且，通过凝固之前预先成形为所希望的形状，从而可得到具有所希望形状的石膏硬化体。
本实施方式的石膏硬化体对其形状并不特别限定，可设成任意的形状。当将石膏硬化体用作建材等时，例如可使其成形为板状或块形状。此时，如下述的石膏系建材或石膏板那样，也可在板状的石膏硬化体的表面或内部配置板用原纸或玻璃纤维无纺布等。另外，调节石膏浆的粘度使石膏浆为灰泥状，当用作接缝处理材时也可在部件间的空隙中填充、硬化。换言之，可设为对应于部件间的空隙的形状。
对本实施方式的石膏硬化体的制造方法进行说明。
如上所述，本实施方式的石膏硬化体是通过将上述的石膏浆成形为任意的形状、凝结、凝固而得到。因此，本实施方式的石膏硬化体的制造方法例如可具有成形步骤，该成形步骤使利用上述的石膏浆的制造方法所得到的石膏浆成形，而制作石膏浆的成形体。
并且，本实施方式的石膏硬化体，通过在其制造过程中使石膏浆中所包含的尿素磷酸酯化淀粉糊化，从而可进一步提高拒水性。因此，优选在上述成形步骤之后，具有使包含在石膏浆的成形体中的尿素磷酸酯化淀粉糊化的糊化步骤。
对于使尿素磷酸酯化淀粉糊化的方法并不特别限定，例如有将石膏浆的成形体加热至较添加于石膏浆中的尿素磷酸酯化淀粉的糊化温度更高的温度的方法。另外，例如还有使石膏浆的成形体与氢氧化钠接触的方法。
作为对石膏浆的成形体进行加热并使尿素磷酸酯化淀粉糊化的方法，例如可通过将石膏浆的成形体加热至添加于石膏浆中的尿素磷酸酯化淀粉的糊化温度以上而实施。但是，当通过将作为石膏浆的原料的半水石膏与水进行混炼而成为二水石膏时，如果糊化时的温度过高，则二水石膏有时会再变回半水石膏。如果二水石膏变回半水石膏，则所得到的石膏硬化体的强度有可能降低。另外，由于半水石膏表现出吸水性，因此所得到的石膏硬化体的拒水性有可能降低。因此，为了抑制二水石膏再变回半水石膏，利用加热而使尿素磷酸酯化淀粉糊化时的糊化步骤优选包括将石膏浆的成形体加热至100℃以下的步骤。糊化步骤特别优选包括将石膏浆的成形体加热至90℃以下的步骤。为了使糊化步骤的加热温度为上述范围，优选使用糊化温度为上述温度范围的尿素磷酸酯化淀粉。
需要说明的是，通常对于石膏浆的成形体，采用通过经过用于除去石膏浆中的水分的干燥步骤而使其成为石膏硬化体的方法。上述糊化步骤可不同于该干燥步骤而另外实施，也可作为干燥步骤的一部分来实施。换言之，在干燥步骤的一部分或全部中，也可将干燥温度设定为尿素磷酸酯化淀粉的糊化温度以上，将石膏浆的成形体的干燥、和包含于该成形体中的尿素磷酸酯化淀粉的糊化一起实施。
另外，在将石膏浆的成形体提供于糊化步骤时，对于石膏浆的成形体，可使其一部分或全部硬化。但是，优选在石膏浆的成形体全部硬化的状态下、也即石膏浆中的熟石膏完全水和而变成二水石膏后提供于糊化步骤。
作为上述使尿素磷酸酯化淀粉糊化的方法，也可举出使石膏浆的成形体与氢氧化钠接触的方法。作为使石膏浆的成形体与氢氧化钠接触的方法，例如可举出将石膏浆的成形体浸渍在氢氧化钠溶液内的方法、或在石膏浆的成形体上涂布氢氧化钠溶液的方法。
另外，在使石膏浆成形之前，优选即将成形之前，也可在石膏浆中添加氢氧化钠，进行糊化。
作为本实施方式的石膏硬化体的制造方法，可根据需要设置粗切断步骤、干燥步骤、裁断步骤、装入步骤等。
在此，粗切断步骤例如是在进行糊化步骤或干燥步骤之前，将成形的石膏浆的成形体切断的步骤，可与在糊化步骤或干燥步骤中使用的干燥机、加热炉等一起利用旋转切刀等进行切断。
另外，干燥步骤可以为将石膏浆的成形体强制干燥，使其成为石膏硬化体的步骤，也可以为通过自然干燥而使石膏浆的成形体干燥并成为石膏硬化体的步骤。
裁断步骤是按照制品的尺寸将石膏浆的成形体或石膏硬化体切断的步骤，例如可使用裁断机等来实施。
装入步骤是利用升降机等将所制造的石膏硬化体层叠，在仓库内保管、或为了出厂而装入卡车等的步骤。
以上对本实施方式的石膏硬化体进行了说明，由于本实施方式的石膏硬化体是通过使上述石膏浆硬化而得到，因此可使其为拒水性较高的石膏硬化体。另外，可使其为强度较高的石膏硬化体。
(石膏系建材、石膏板)
接着，对本实施方式的石膏系建材、石膏板进行说明。
本实施方式的石膏系建材例如可以为包含上述石膏硬化体的石膏系建材。
在此，作为包含石膏硬化体的石膏系建材，例如可以为以石膏硬化体为芯材的石膏系建材。作为石膏系建材具体可举出石膏板、玻璃席石膏板、加入玻璃纤维无纺布的石膏板、渣(slag)石膏板等板状的石膏系建材或块状的石膏系建材等。
石膏系建材例如可通过包括以下各步骤的制造方法来制造。
石膏系建材的制造方法首先可包括制造上述石膏浆(石膏泥浆)的步骤。如上所述，石膏浆可通过将石膏浆中所包含的熟石膏、尿素磷酸酯化淀粉、有机聚硅氧烷、以及水混合(混炼)来制造。此时，可将石膏浆的原料的混合分为两阶段，具有混合熟石膏和尿素磷酸酯化淀粉作为石膏组成物的石膏组成物形成步骤、以及混合该石膏组成物、有机聚硅氧烷、和水作为石膏浆的石膏浆形成步骤。需要说明的是，在制造石膏浆时，可添加各种添加剂或泡沫等。
再有，可实施根据各个石膏系建材的型态使石膏浆成形、制作成形体的成形步骤。可在成形步骤中根据制造的石膏系建材的型态使其成形为任意的形状，也可再根据目的进行加工等。
对于所得到的成形体，与石膏硬化体的情况同样，可实施粗切断步骤、干燥步骤、或裁断步骤。另外，在石膏硬化体时也进行了说明，对于本实施方式的石膏系建材，通过使添加于石膏浆中的尿素磷酸酯化淀粉糊化，可进一步提高拒水性。因此，在本实施方式的石膏系建材的制造方法中，优选实施使尿素磷酸酯化淀粉糊化的糊化步骤。对于糊化步骤的具体方法，由于如在石膏硬化体的制造方法中所说明，因此在此省略说明。
换言之，作为本实施方式的石膏系建材的制造方法，可包括上述石膏硬化体的制造方法。另外，对于石膏系建材为石膏板的情况，作为石膏板的制造方法，也同样可包括上述石膏硬化体的制造方法。
在此，以石膏板的情况为例，对石膏系建材的制造方法具体进行说明。
首先，对于制造石膏板时的成形步骤进行说明。石膏板的成形步骤可以为在板用原纸间配置上述石膏浆(石膏泥浆)的步骤。
图1是部分地且概要地表示对石膏板进行成形的装置的构成例子的侧视图。
图中自右侧向左侧，作为表面材的表面覆盖原纸(板用原纸)11被沿生产线搬运。
搅拌机12可配置于与搬运线关连的预定的位置，例如搬运线上方或旁边。并且，在单一的搅拌机12中，将作为石膏浆原料的熟石膏、尿素磷酸酯化淀粉、有机聚硅氧烷、以及水，根据需要还有粘结性助剂、硬化调节剂、减水剂等添加剂混炼，制造石膏浆。另外，可根据需要通过石膏浆的分取口121、122、125添加泡沫。
需要说明的是，也可向搅拌机12供给预先混合搅拌熟石膏、尿素磷酸酯化淀粉等固体而成为作为混合物的石膏组成物。
接着，将得到的高密度的石膏浆13通过输出管123、124在辊式涂布机15的搬运方向的上游侧供给至表面覆盖原纸(板用原纸)11及背面覆盖原纸16(板用原纸)上。
在此，171、172及173分别表示涂布辊、支承辊及硬渣取出辊。表面覆盖原纸11及背面覆盖原纸16上的石膏浆分别到达辊式涂布机15的延展部，并于延展部被延展。高密度的石膏浆13的薄层与边缘部区域两者形成在表面覆盖原纸11上。另外，同样地高密度的石膏浆13的薄层形成在背面覆盖原纸16上。
表面覆盖原纸11被原样搬运，背面覆盖原纸16由转向辊18被向表面覆盖原纸11的搬运线方向转向。并且，表面覆盖原纸11及背面覆盖原纸16两者到达成形机19。在此，在形成于表面覆盖原纸11和背面覆盖原纸16之上的薄层之间，从搅拌机12通过管路126供给低密度的石膏浆14。形成由表面覆盖原纸11、低密度的石膏浆14、背面覆盖原纸16构成的具有三层构造的连续的层叠体。
在图1中表示出利用1台搅拌机12来制造低密度的石膏浆和高密度的石膏浆的例子，也可设置2台搅拌机，并用各搅拌机来制造高密度的石膏浆和低密度的石膏浆。另外，对于使用高密度的石膏浆和低密度的石膏浆的型态并不特别限定，例如可以是制造一种密度的石膏浆，并将其供给至板用原纸上的型态。
以上对石膏板的成形步骤进行了说明，但在上述成形步骤中成形的层叠体可在硬化的同时到达粗切断切刀(未示出)而实施粗切断步骤。在粗切断步骤中，利用粗切断切刀将连续的层叠体切断成预定长度的板状体，形成由以被原纸所覆盖的石膏为主体的芯材构成的板状体、也即石膏板的半成品。
对于粗切断的层叠体，可进一步实施通过加热炉而进行尿素磷酸酯化淀粉的糊化处理的糊化步骤。
接着，可通过干燥机(未示出)，通过进行强制干燥而实施干燥步骤。需要说明的是，可同时进行干燥步骤和糊化步骤。
之后，实施裁断成预定长度的裁断步骤。这样一来，可制造石膏板的制品。
以上对石膏板的制造方法的构成例子进行了说明，但不限定于该方式。如上所述例如可以是在成形步骤中省略高密度石膏浆的薄层的形成，利用1种石膏浆来制造石膏板的方法。
具体而言，在连续搬运的表面覆盖原纸(板用原纸)上供给、堆积上述石膏浆。以将该石膏浆卷入的方式将下纸沿于其两端边缘部分别标示的刻线织入。此时，将在石膏浆的层上以相同速度搬运的背面覆盖原纸(板用原纸)重叠。
接着，使其通过用于确定石膏板的厚度及宽度的成形机而成形。
利用以上步骤成形为预定形状的石膏板后，与上述的石膏板的制造方法相同，也可为通过经过粗切断步骤、干燥步骤、切断步骤等而制造作为目的的制造石膏板的方法。
在此，以石膏板为例进行了说明，但可将作为表面材的板用原纸变更为玻璃纤维无纺布(玻璃面巾)或玻璃席等，以将其埋藏于表面或表面附近之方式进行配置等，从而制造各种石膏系建材。
至此，根据所说明的石膏系建材及石膏系建材的制造方法、特别是石膏板及石膏板的制造方法，由于通过使上述石膏浆硬化而得到，因此可成为拒水性较高、且强度较高的石膏系建材、石膏板。
<实施例>
以下举出具体的实施例进行说明，但本发明不限定于该些实施例。
(1)评价方法
对在以下的实施例中所制造的石膏浆(石膏泥浆)、石膏硬化体、石膏板的试验方法进行说明。
(1-1)吸水率(water absorption content)测定试验
对于在以下实施例中所得到的石膏硬化体或石膏板，根据以下式1测定并计算吸水率(Aw)。以下式1中的所谓的浸渍后的质量，意味着将石膏硬化体或石膏板浸渍在20℃±1℃的水中2小时后的质量。另外，所谓的浸渍前的质量，意味着在石膏浆的成形体干燥后，进一步在调整为40±2℃的干燥机中干燥到直到变成恒量后的质量。
Aw(％)＝(浸渍后的质量-浸渍前的质量)/(浸渍前的质量)×100 (式1)
(1-2)流动性(flow)试验
在以下的实验例3中对制造的石膏浆(石膏泥浆)进行了流动性试验。
流动性试验按照以下步骤实施。
首先，将底面及上表面开口的直径8.5cm、高4cm的圆筒设置在平板上，从该圆筒上部填充所制造的石膏浆(石膏泥浆)，直到圆筒内被填满为止。接着，迅速将圆筒垂直向上提起，测定提起圆筒后在平板上扩散的石膏浆的直径，将测定值作为流动性值。
(2)实验内容
对进行以下所示的实验例1～3并通过上述评价方法所得到的试料进行评价。
(实验例1)
针对β型熟石膏(半水石膏)100质量份，相对于熟石膏100质量份，以0.05质量份至15质量份的预定量混合预定的淀粉而制作石膏组成物。例如在实验例1-1中，如表1所示制作了淀粉的添加量为0.05质量份至15质量份的7种石膏组成物。对于实验例1-2、实验例1-3也同样。
在制作石膏组成物时，在实验例1-1中，使用将来自玉米的淀粉用作原料的、糊化温度为54℃的尿素磷酸酯化淀粉(Oji Cornstarch株式会社制)。在实验例1-2中，使用来自玉米的、糊化温度为63℃的羟乙基淀粉(TATE&LYLE公司制)。在实验例1-3中，使用来自树薯的α化淀粉(三晶株式会社制)。需要说明的是，为了进行比较，作为实验例1-4，制作了未添加淀粉的试料。
接着，在各石膏组成物中，相对于各石膏组成物中的熟石膏100质量份，添加甲基氢聚硅氧烷(信越化学工业株式会社制)0.3质量份，水105质量份使用搅拌器(三洋电机株式会社制型号：SM-R50)搅拌混合15秒后作为石膏浆。使所得到的石膏浆成形为纵80mm、横20mm、厚20mm，进行干燥直到变成恒量为止。需要说明的是，在本实验中为了缩短干燥时间，以该成形体的石膏部的温度为40℃的方式对干燥炉进行设定，用该干燥炉进行干燥直到石膏浆的成形体变成恒量为止。需要说明的是，在干燥结束时变为石膏硬化体。
接着，对于干燥的石膏硬化体按照上述步骤，实施吸水率测定试验。结果如表1所示。另外，对表1的结果之中实验例1-1～实验例1-3的结果进行图表化后如图2所示。
[表1]
根据表1、图2的结果可确认，与作为比较例的实验例1-2、实验例1-3、实验例1-4相比，作为实施例的实施例1-1的吸水率较低，也即拒水性较高。特别是关于实验例1-2几乎看不出由于淀粉添加而带来的拒水性提高的效果，在实验例1-3中，尽管由于淀粉的添加拒水性稍微提高，但其程度与实施例1-1相比轻微。
并且，在实验例1-1中，随着淀粉添加量的增加吸水率变小。换言之，可确认拒水性增高。但是，确认了如果添加量超过5质量份则吸水率的变化变小，拒水辅助效果的增加变小。另外可确认如果淀粉添加量超过10质量部，则尽管淀粉的添加量增加但吸水率的几乎没有变化，拒水辅助效果的增加变小。
(实验例2)
针对β型熟石膏(半水石膏)100质量份，与实验例1-1相同，相对于熟石膏100质量份，混合0.05质量份至15质量份的预定量的尿素磷酸酯化淀粉、以及0.2质量份的作为拒水助剂(触媒)的消石灰而制作石膏组成物。接着，针对各石膏组成物中的熟石膏100质量份以与实验例1-1相同的比例，添加甲基氢聚硅氧烷和水，使用搅拌器搅拌混合15秒后作为石膏浆。关于制作石膏浆后，除了干燥时的温度不同以外，与实验例1-1同样地进行石膏硬化体的制作。
作为进行干燥的温度，以石膏硬化体的石膏部的温度达到预定的温度的方式对干燥炉进行设定，用该干燥炉进行干燥直到石膏浆的成形体变成恒量为止。在此所说的预定的温度，在实验例2-1中设为40℃进行实施，在实验例2-2中设为80℃进行实施，在实验例2-3中设为120℃进行实施。
另外，为了进行比较，以对于各实验例未添加淀粉的例子作为实验例2-1’～实验例2-3’来实施。换言之，实验例2-1’、实验例2-2’、实验例2-3’除了未添加淀粉以外分别与实验例2-1、实验例2-2、实验例2-3同样地制作石膏硬化体。
对于干燥的石膏硬化体，按照上述步骤实施吸水率测定试验。结果如表2所示。另外，对表2的结果之中实验例2-1～实验例2-3的结果进行图表化后如图3所示。
[表2]
根据表2、图3的结果，对于作为实施例的实验例2-1、2-2、2-3其吸水率均较低。特别是，与未进行糊化处理的实验例2-1相比，加热至所添加的尿素磷酸酯化淀粉的糊化温度以上进行糊化处理的实验例2-2、实验例2-3其吸水率特别低。换言之，可确认拒水率较高。
但是可知，与实验例2-2和实验例2-3相比，加热至更高温并进行糊化处理的实验例2-3其吸水率增高，拒水性降低。考虑这是由于以高于100℃的温度进行加热，因此在石膏浆中水和的二水石膏的一部分由于加热而变成半水石膏，由于半水石膏所具有的吸水性而使拒水性降低。
(实验例3)
在本实施例中，按照以下步骤制造石膏浆及石膏板，进行评价。
混合100质量份的β型熟石膏(半水石膏)、相对于100质量份熟石膏的0.05质量份至15质量份的预定量的预定的淀粉、以及0.2质量份的作为拒水助剂(触媒)的消石灰而制作石膏组成物。例如在实验例3-1中，如表3所示制作了淀粉的添加量为0.05质量份至15质量份的7种石膏组成物。对于实验例3-2也同样。
在制作石膏组成物时，在实验例3-1中，使用将来自玉米的淀粉用作原料的、糊化温度为54℃的尿素磷酸酯化淀粉(Oji Cornstarch株式会社制)。在实验例3-2中，使用来自树薯的α化淀粉(三晶株式会社制)。
接着，在各石膏组成物中，相对于各石膏组成物中的熟石膏100质量份，添加甲基氢聚硅氧烷(信越化学工业株式会社制)0.5质量份，水105质量份使用搅拌器(三洋电机株式会社制型号：SM-R50)搅拌混合15秒后作为石膏浆。
另外，为了进行比较，作为实验例3’，表示出除了未添加淀粉以外与实验例3-1、实验例3-2同样地制作石膏浆的例子。
对于所得到的石膏浆，按照上述步骤进行流动性值的测定。结果如表3所示。另外，对表3的结果进行图表化，如图4所示。
[表3]
根据表3、图4可确认，在作为实施例的使用了尿素磷酸酯化淀粉的实施例3-1中，即使淀粉的添加量增加流动性值也几乎不变化，维持了高流动性。相对于此，在作为比较例的实验例3-2中，随着淀粉的添加量的增加流动性值大幅降低，当淀粉添加量为15质量份时，连混炼石膏浆都困难。
接着，使用所得到的各实验例的石膏浆分别制作石膏板，进行吸水率的评价。
在此，对石膏板的制造方法使用图1进行说明。
图1中自右侧向左侧，表面覆盖原纸(板用原纸)11被沿生产线连续搬运。
并且，如图1所示在搬运线的上方或旁边配置有搅拌机12，在单一的搅拌机12中，制造上述各实施例的石膏浆。
在制造石膏板时，使用低密度的石膏浆和高密度的石膏浆，关于低密度的石膏浆，当作为石膏板时，以全体比重为0.5的方式利用石膏浆的分取口125来添加泡沫。另外，对于高密度的石膏浆13不添加泡沫，原样地使用上述各实施例的石膏浆。
将高密度的石膏浆13经由分取口121、122，通过输出管123、124于辊式涂布机15的搬运方向的上游侧供给至表面覆盖原纸11及背面覆盖原纸16上。
供给至表面覆盖原纸11及背面覆盖原纸16上的高密度的石膏浆分别到达辊式涂布机15的延展部，并于延展部被延展。高密度的石膏浆13的薄层与边缘部区域两者形成于表面覆盖原纸11上。另外，同样地高密度的石膏浆13的薄层形成于背面覆盖原纸16上。
表面覆盖原纸11被原样搬运，背面覆盖原纸16由转向辊18被向表面覆盖原纸11的搬运线方向转向。
并且，表面覆盖原纸11及背面覆盖原纸16两者到达成形机19。在此，在形成在表面覆盖原纸11及背面覆盖原纸16上的薄层之间，从搅拌机12利用分取口125来添加泡沫，通过管路126供给低密度的石膏浆14。形成由表面覆盖原纸11、低密度的石膏浆14、背面覆盖原纸16构成的具有三层构造的连续的层叠体。
所形成的层叠体在硬化的同时到达粗切断切刀(未示出)，利用粗切断切刀按照干燥机的尺寸进行粗切断。
被粗切断的层叠体进一步通过干燥机(未示出)，通过进行强制干燥而实施干燥步骤。之后，实施将利用裁断机而得到的石膏板裁断成纵300mm、横300mm的裁断步骤。需要说明的是，所得到的石膏板的厚度为12.5mm。
在本实施例中，在干燥步骤中，以石膏板的石膏部的温度为80度的方式设定干燥炉并进行干燥。因此，对于实验例3-1的石膏板，在干燥步骤中，进行所添加的尿素磷酸酯化淀粉的糊化。
对于按照以上说明的步骤制作的12.5mm厚的石膏板按照上述步骤进行吸水率的测定。结果如表3所示。另外，将表3的结果图表化如图4所示。
如表3、图4的结果可明确地确认，与使用作为比较例的实验例3-2的石膏浆相比，使用作为实施例的实验例3-1的石膏板其吸水率非常小，得到了较高的拒水性。换言之，可确认，与使用预先α化的淀粉的情况相比，尿素磷酸酯化淀粉具有良好的拒水辅助效果。
以上通过实施方式等对石膏浆、石膏硬化体、石膏系建材、石膏板、石膏浆的制造方法、石膏硬化体的制造方法、石膏系建材的制造方法、以及石膏板的制造方法进行了说明，但本发明并不限定上述实施方式。在权利要求书所记载的本发明的主旨的范围内，可进行各种变形、变更。
本申请是以在2013年11月28日向日本国特许厅申请的特愿2013-246716号作为要求优先权的基础，本国际申请援引特愿2013-246716号的全部内容。
符号说明
13、14 石膏浆

Claims (18)

1.一种石膏浆，其将熟石膏、尿素磷酸酯化淀粉、有机聚硅氧烷、以及水混合。
2.根据权利要求1所述的石膏浆，其中，相对于所述熟石膏100质量份，所述石膏浆以0.05质量份以上10质量份以下的比例包含所述尿素磷酸酯化淀粉。
3.根据权利要求1或2所述的石膏浆，其中，所述尿素磷酸酯化淀粉的糊化温度为100℃以下。
4.根据权利要求1或2所述的石膏浆，其中，所述有机聚硅氧烷包括具有由(1)式表示的构造的甲基氢聚硅氧烷。
[化1]
5.根据权利要求3所述的石膏浆，其中，所述有机聚硅氧烷包括具有由(1)式表示的构造的甲基氢聚硅氧烷。
[化1]
6.一种石膏硬化体，其是将根据权利要求1至5中任一项所述的石膏浆硬化的石膏硬化体。
7.一种石膏系建材，其包括根据权利要求6所述的石膏硬化体。
8.一种石膏板，其包括根据权利要求6所述的石膏硬化体。
9.一种石膏浆的制造方法，其包括：
将熟石膏与尿素磷酸酯化淀粉混合，作为石膏组成物的石膏组成物形成步骤；以及
将所述石膏组成物与有机聚硅氧烷与水混合，作为石膏浆的石膏浆形成步骤。
10.根据权利要求9所述的石膏浆的制造方法，其中，相对于所述熟石膏100质量份，所述石膏浆以0.05质量份以上10质量份以下的比例包含所述尿素磷酸酯化淀粉。
11.根据权利要求9或10所述的石膏浆的制造方法，其中，所述尿素磷酸酯化淀粉的糊化温度为100℃以下。
12.根据权利要求9或10所述的石膏浆的制造方法，其中，所述有机聚硅氧烷包括具有由(1)式表示的构造的甲基氢聚硅氧烷。
[化1]
13.根据权利要求11所述的石膏浆的制造方法，其中，所述有机聚硅氧烷包括具有由(1)式表示的构造的甲基氢聚硅氧烷。
[化1]
14.一种石膏硬化体的制造方法，其包括成形步骤，所述成形步骤使利用根据权利要求9至13中任一项所述的石膏浆的制造方法所得到的石膏浆成形，而制作石膏浆的成形体。
15.根据权利要求14所述的石膏硬化体的制造方法，其中，所述石膏硬化体的制造方法包括糊化步骤，所述糊化步骤在所述成形步骤之后，使所述尿素磷酸酯化淀粉糊化。
16.根据权利要求15所述的石膏硬化体的制造方法，其中，所述糊化步骤包括将所述石膏浆的成形体加热至100℃以下的步骤。
17.一种石膏系建材的制造方法，其包括根据权利要求14至16中任一项所述的石膏硬化体的制造方法。
18.一种石膏板的制造方法，其包括根据权利要求14至16中任一项所述的石膏硬化体的制造方法。
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