CN106795055A - 包含矿物填料的组合物、面板和片材以及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

提供了石膏面板、片材和多层片材以及其制备方法。例如,提供了纤维素长丝增强的石膏面板、片材和多层片材以及其制备方法。例如,在此类石膏面板、片材和多层片材中,石膏与纤维素长丝结合以加强石膏面板、片材和多层片材。纤维素长丝增强的石膏面板可以是例如包括蜂巢状结构或波状结构的芯。还提供了包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液。

Description

包含矿物填料的组合物、面板和片材以及其生产方法
本申请要求2014年10月10日提交的美国临时申请62/062,614的优先权,该临时申请通过引用整体结合在此。
本披露涉及石膏面板、片材和多层片材以及其制备方法。例如,本披露涉及纤维素长丝增强的石膏面板、片材和多层片材以及其制备方法。例如,CaSO4·2H2O(石膏)晶体与纤维素长丝结合,以加强石膏面板、片材或多层片材。例如,纤维素长丝增强的概念可以用于石膏面板的表皮和/或芯,用于具有泡沫芯部分的轻量石膏面板,或者用于制造新型面板所使用的蜂巢状或波状结构。本披露还涉及包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液。
在建筑工业中,墙板例如也称为灰泥板、干式墙、石膏板和/或以商标 灰泥板或板销售,该墙板典型地由内插在可称为例如表面纸、面/饰面纸(face/facing paper)、无纸、表皮、壳体或外罩的两个饰面层之间。
常规石膏板中的成分是例如石膏(8.326kg/m2;1.705lb/ft2;85重量%)、纸(0.981kg/m2;0.201lb/ft2;10重量%)、添加剂(0.294kg/m2;0.060lb/ft2;3重量%)以及淀粉(0.196kg/m2;0.040lb/ft2;2重量%)。用于生产这些原材料的每一种的数据来自U.S.LCI数据库和SimaPro二者。
干式墙例如可用作内墙的阻燃面板和/或住宅建筑物和/或商业建筑物中的天花板,并且例如由于其较低制造和安装成本以及易于修复,所以已替换老旧的湿灰泥(plaster)墙技术。
然而,干式墙的可能例如是一个缺点的已知性质是其重量。例如,1/2”干式墙的标准4’-乘以-8’片材可称重超过约50磅(23kg)并且用于例如实现防火等级的干式墙的5/8”片材典型地称重超过约70磅(32kg)。取决于其尺寸,特殊类型的干式墙(包括抗湿性产品)通常甚至是更重的。干式墙的另一个已知的潜在缺点在于它并不像灰泥一样有弹性的,使得例如在弯曲表面上的安装可能是有挑战性的。而且,干式墙更薄并且具有灰泥所没有的接头,该干式墙典型地比灰泥更易于有凹痕和孔。
用于生产石膏墙板的某些已知方法总体上例如通过T.米切尔森(T.Michelsen)“建筑材料(调查)(Building Materials(Survey))”,化学工艺百科全书(Encyclopedia ofChemical Technology),(1992,第4版),第21卷,第621-24页进行描述。硫酸钙的基本化学例如通过A.兰吉雅(A.Lancia)等人,“硫酸钙(Calcium Sulfate)”,化学工艺百科全书(2004,第5版,第4卷,第581-602页,约翰·威利父子出版社(John Wiley&Sons),霍博肯(Hoboken),新泽西州(NJ))介绍。
用于生产石膏墙板的已知方法包括将由含水浆液制成的实心石膏芯夹在两个饰面材料片材例如重纸之间,该含水浆液由半水硫酸钙(例如也称为煅烧石膏、灰泥或熟石膏)制备。在某些已知的方法中,通过将由煅烧石膏和其他成分制备的含水浆液连续沉积到两个饰面片材之一上并且然后使第二个饰面片材与石膏浆液的自由面接触以形成夹层状结构,以高速度连续地制造石膏墙板。总体上,多种多样的天然或合成的煅烧石膏可以用于制备插入在两个表皮之间的石膏悬浮液。
用于制造石膏墙板的芯组合物的常规工艺最初包括在高速混合装置中将干燥成分预先混合。干燥成分可以包括半水硫酸钙、加速剂以及粘合剂(例如,淀粉)。然后例如在叶式混合器装置中将干燥成分与一部分含水芯组合物混合在一起。湿润部分可以包含第一组分,该第一组分包含例如水、纸浆以及任选地流变改性剂和缓凝剂的混合物。纸浆溶液提供形成芯组合物的石膏浆液的水的主要部分。第二湿润组分可以包含例如泡沫和其他常规添加剂(如果需要的话)的混合物。总共,干燥部分和湿润部分包含形成芯组合物的含水石膏浆液。在芯组合物已凝固(即,与含水悬浮液中存在的水反应)和干燥之后,将所形成的片材切割成标准大小。在凝固和干燥之后硬化物的机械性能例如大部分取决于针状物和板形式的水合半水化物的生长和互锁晶体;晶体形态可以经由水合条件的变化并且通过芯组合物中化学添加剂的存在或不存在来改变,如辛格(Singh)等人(晶体生长和材料的表征的进展(Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials),53,57-77,2007)所教授的。使用石膏墙板面板制成的墙和天花板典型地通过例如使用钉子或螺钉将墙板面板固定到结构件来构造,该结构件诸如常常称为“墙骨”的钢材或木材的垂直取向和水平取向的片。
石膏夹层组件的芯已面临许多不同的材料,包括但不限于纸和玻璃纤维毡。最常见的墙板是通过将由煅烧石膏和其他组分制备的含水浆液制成的芯插入在两个板封面纸片材之间来产生的。用于石膏墙板的基于纤维素的纸加工和特征在例如龙(Long)的美国专利号4,459,272和许(Xu)等人的美国专利号8,034,203中披露。这些专利例如教授了各种类型的封面纸或饰面纸如马尼拉(Manila)和再循环的报纸和/或旧瓦楞纸箱适用于特定应用。无纸干式墙是一种更新型干式墙,它使用一个或多个表皮和/或芯的玻璃纤维代替木浆,以便减少霉菌生长,同时使得它更耐弯折、裂隙以及凹痕。此类干式墙的实例包括例如在克瑙夫(Knauf)等人的美国专利号3,993,822和柯里尔(Currier)的美国专利号7,989,370中披露的那些干式墙。然而,由于二氧化硅的密度高于木材成分的密度,所以此类干式墙可能例如比具有基于纤维素的饰面的那些干式墙更重并且更难以安装和完成。
标称厚度为1/2英寸的常规石膏墙板典型地被制备为每1,000平方英尺(MSF)板约1600至约1800磅(每一千平方米约7,800kg至约8,300kg)。这对应于约38至约43磅/平方英尺(约0.61至约0.69g/cm3)的板密度。
已做出许多现有尝试,以经由改变面板的表层和/或芯的组成来加强并加亮传统的墙板产品,但是例如,这常常以成本增加和/或成品性能降低为代价。
已做出努力来制备轻量石膏面板,例如以便加速并促进干式墙的安装和处理和/或减少运输成本。制备轻量面板的策略通过多种方法减小芯的密度。然而,这例如可能是以芯强度显著减弱为代价。
轻量或低密度石膏墙板例如通过将气泡夹带到石膏板芯浆液中并添加发泡表面活性剂来产生。然而,较低密度通常通过牺牲例如强度来获得。玻璃纤维和/或有机聚合物已添加到石膏中,以提高或补偿这些低密度石膏板的强度损失。不幸的是,这些合成产品可引起例如大量额外成本和/或对环境的污染。
为了减小芯的密度并因此减小石膏墙板的总体重量,最广泛使用的已知方法涉及将含有夹带的空气的预先生成的泡沫引入到石膏浆液中。此类墙板的实例包括例如在苏西奇(Sucech)的美国专利号5,643,510和余(Yu)等人的美国专利号7,731,794和RE 44,070中披露的那些墙板。石膏墙板的密度(以及因此的重量)可以减小的程度通常是有限的,例如通过墙板在钉拉测试中的性能,即将板拉到钉头部的板所需要的力的量。石膏中空气的体积分数通常是有限的,因为当空气的量增加超过某一水平时墙板芯的强度减小。同样,当芯密度降低时,板承受通过该板钉拉的能力倾向于受到不利的影响。
减少面板重量的其他已知措施涉及在芯组合物中使用膨胀的单份(monocellular)火山灰诸如珍珠岩,但是此类膨胀的矿物添加到石膏墙板中并未超过2%至3%,因为强度测试在钉拉测试和挠曲断裂测试中均显著减小。当加热时,这些矿物具有膨胀形成空心球的性质,这些空心球当与石膏混合时促进气袋形成,这使板密度减少高达40%,如在菲利普斯的美国专利号4,238,546中披露的,但是这是以面板强度为代价的。为了恢复板强度和钉拉耐受性,拜格(Baig)在美国专利号5,922,447中披露了将在0.5%至5.6%范围内的纤维素纤维和在0.25%至6%范围内的淀粉添加到芯组合物中。罗锅(Luoguo)在美国专利申请公开号2002/0017222中披露了在合成粘合剂与膨胀矿物之间建立增强的永久性结合。
纤维素长丝(CF)是从木材中提取的纤维素的长且薄的细丝,该木材可以是例如天然丰度的、可再循环的、可降解的和/或无毒的生物材料。纤维素原纤维可以是例如使用机械和/或化学和/或酶促处理从母体纤维中提取的。取决于处理的强度,原纤维可以是或不是附接至母体纤维并且可以具有跨越宏米制尺寸、微米制尺寸和纳米制尺寸标度的大小范围。一种最近披露的原纤维家族包括至少100μm的长度和约30至约300nm的宽度,其中原纤维彼此物理地脱离,并且基本上不含母体纤维素纤维(“纤维素纳米长丝及其产生方法(Cellulose Nanofilaments and Method to Produce Same)CA2,799,123,花,X.(Hua,X.)等人)。最近重新命名为纤维素长丝(CF)的此类原纤维的大规模制造可以通过在未使用化学品或酶的情况下在高水平至极高水平的比能量下使用高稠度精炼剂精制木材或植物纤维来实现。(高纵横比的纤维素纳米长丝及其产生方法(High Aspect Ratio CelluloseNanofilaments and Method for their Production)WO 2012/097446,2012,花,X.等人)。它们相对于使用用于机械原纤化木浆纤维的其他方法制备的纤维素微原纤维或纳米原纤维诸如微原纤维化纤维素(MFC)或纳米原纤维化纤维素(NFC)具有优异的增强能力,这是因为它们由于使纤维切割最小化的独特生产工艺而具有的更长的长度和更高的纵横比(即高达1000)。该材料以超过20%并高达60%的固体含量产生并且可以此形式使用不透水袋运输或可替代地作为干燥卷运输或者使用其在快速造纸机上制造之后制成的褶皱膜运输(美国申请号13/105,120)。沉淀硫酸钙二水合物(PCS)已研究用于造纸工业,例如作为填料或涂层颜料,例如以提供有用的光学和/或印刷特性和/或降低片材的配料成本。然而,在造纸中PCS作为填料的用途由于其在水中的显著溶解度2.4g/L而为有限的,该溶解度例如可由于在除封闭研磨系统之外的系统中的溶解而引起固体填料的损失。已研究了解决此问题的一些方法。例如,托尔奈(Tolnai)和克尔(Kerr)在CA 2,367,593中披露了进一步降低水不溶性针形沉积的硫酸钙二水合物的溶解度的化学方法,该硫酸钙二水合物在造纸中用作填料。淀粉或合成聚合物树脂例如已在造纸过程中共同添加到PCS中以提高其保留。
因此希望的是例如提供有石膏面板、片材和多层片材以及其制备方法,它们至少部分解决所提及的问题之一或者可以是已知石膏面板、片材和多层片材以及其已知制备方法的替代方案。
因此,根据本披露的一个方面,提供一种包含CaSO4·2H2O和纤维素长丝的石膏面板,该石膏面板当根据ASTM D790测量时具有至少约1.5MPa的挠曲强度(或挠曲应力)。
本披露还包括一种包含CaSO4·2H2O和纤维素长丝的石膏面板,该石膏面板包含具有小于约0.50g/cm3的密度的芯部分。
本披露还包括一种包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的片材,该片材包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约0.1%的纤维素长丝。
本披露还包括一种包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的片材,该片材包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约0.5%的纤维素长丝。
本披露还包括一种包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的片材,该片材包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。
本披露还包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的至少一个片材在多层片材的制造中的用途,该片材包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。
本披露还包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的至少一个片材在多层片材的制造中的用途,该片材包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约0.1%的纤维素长丝。
本披露还包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的至少一个片材在石膏面板的制造中的用途,该片材包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。
本披露还包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的至少一个片材在石膏面板的制造中的用途,该片材包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约0.1%的纤维素长丝。
本披露还包括一种包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的多层片材,该多层片材包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。
本披露还包括一种包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的多层片材,该多层片材包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约0.1%的纤维素长丝。
本披露还包括一种包含第一多层片材、第二多层片材和芯的石膏面板,该芯包括夹在该第一多层片材与该第二多层片材之间的蜂巢状或波状结构,该第一多层片材、该第二多层片材和该蜂巢状或波状结构各自包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O。
本披露还包括一种用于制备纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏面板的方法,该方法包括:
在获得湿垫的条件下过滤包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液;并且
在获得CF-增强的石膏面板的条件下干燥该湿垫。
本披露还包括一种纤维素长丝(CF)-增强的石膏面板,该石膏面板是根据一种用于制备本披露的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏面板的方法制备的。
本披露还包括一种用于制备发泡的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏面板的方法,该方法包括:
获得包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O的泡沫组合物并使用该泡沫组合物形成发泡的湿垫;并且
在获得发泡的CF-增强的石膏面板的条件下干燥该发泡的湿垫。
本披露还包括一种发泡的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏面板,该石膏面板是根据一种用于制备本披露的发泡的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏面板的方法制备的。
本披露还包括一种用于制备纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏片材的方法,该方法包括:
在获得湿纤维毡的条件下对包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液进行排水;
在去除水并获得压制的片材的条件下压制湿纤维毡;并且
在获得CF-增强的石膏片材的条件下干燥该压制的片材。
本披露还包括一种纤维素长丝(CF)-增强的石膏片材,该石膏片材是根据一种用于制备本披露的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏片材的方法制备的。
本披露还包括一种用于制备纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏多层片材的方法,该方法包括:
在获得湿多层片材的条件下将多个包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的湿片材压制在一起;并且
在获得CF-增强的石膏多层片材的条件下干燥该湿多层片材。
本披露还包括一种纤维素长丝-增强的(CF-增强的)石膏多层片材,该石膏多层片材是根据一种用于制备本披露的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏多层片材的方法制备的。
本披露还包括纤维素长丝用于制备纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏面板的用途。
本披露还包括纤维素长丝用于制备发泡的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏面板的用途。
本披露还包括纤维素长丝用于制备纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏片材的用途。
本披露还包括纤维素长丝用于制备纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏多层片材的用途。
本披露还包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液。
本披露还包括在一种用于制造石膏面板的工艺中的改进,其中在进入成形工位和/或板生产线(boardline)之前,将用于制造面板的CaSO4·2H2O与纤维素长丝混合。
本披露还包括在一种用于在造纸机中制造包含CaSO4·2H2O的片材的工艺中的改进,其中在造纸机中形成该片材之前,将用于制造面板的CaSO4·2H2O与纤维素长丝混合。
在本披露的研究中,使用常规制浆技术使用纤维素长丝增强石膏板的芯部分,该纤维素长丝是从牛皮纸浆中分离的纳米原纤维化和微原纤维化纤维素的分布。造纸方法用于制备模拟常规石膏芯的CF-增强的石膏垫。还制备对于石膏芯的典型用途足够强的薄CF/石膏垫。这些垫比常规石膏芯薄,但是与常规石膏芯一样强并且使用造纸技术在两侧上具有或不具有饰面纸的情况下制备,并且表示一种新型的干式墙。
石膏灰泥的形成石膏面板芯的主要成分是CaSO4·2H2O。这种矿物为面板提供例如阻燃特性、刚度和压缩强度。少量的其他添加剂诸如玻璃纤维和粘合剂通常添加到面板芯中,以提供对板应用特定的另外的强度、耐燃性和任何其他所需特性。在本披露中,通过CF增强的、不具有补充添加剂的石膏芯是使用常规造纸实验室技术来产生的,以模拟传统的石膏板制造工艺。可以不利地利用长丝和矿物的强网络的形成,以制造强的和/或轻量石膏芯的新设计,该新设计随后例如可以在干式墙夹结构面板的制造中夹在两个表皮之间。
在本披露非研究中,表明通过仅将纤维素长丝(CF)而非除水之外的任何其他添加剂添加到CaSO4·2H2O中,可以产生比市场上提供的已知石膏面板更强的芯。比较CF与其他类型的纤维诸如牛皮纸纤维和玻璃纤维的增强性能。CF已显示为比这些纤维更优异的增强剂。在这些比较中并未考虑到表层对强度的贡献。
在本披露的研究中,使用CF作为增强剂产生超轻型的发泡的加强的石膏芯,该石膏芯具有比目前常规的石膏芯显著更低的密度(低约百分之五十)。比较CF与其他类型的增强粘合剂诸如淀粉、聚乙烯醇等的增强性能。
在本披露的研究中,也使用长丝和矿物的强网络的形成,使用例如常规造纸和纸张加工技术来制造轻且强的夹层干式墙面板。使用仅微量的助留剂(即阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)和膨润土)制造具有超过80%的石膏含量的CF-增强的石膏手抄纸和CF-增强的纸卷,以提供在加工过程中有用的石膏存留率和排水时间。通过快速过滤、压制并干燥使用由纤维素长丝保持在一起的极高水平的石膏制成的基底片材来形成湿幅材。产生具有高水平填料含量的高基本重量的纸卷。这种产品可使用重新湿润的片材的自粘特性层叠,以产生可控制厚度的面板表层和/或面板。产生一种成本有竞争性的、具有适用刚度的轻量面板,该面板由两个富含石膏的多层纸表层构成,该纸表层由相同材料的蜂巢状物或波纹状物分开,然后形成此新面板类型的芯。
制备使用CF保持在一起的具有可变克重并具有超轻水平矿物的基底片材。具有超过80%和超过95%矿物填料含量的这些CF/矿物纸片材可例如用作制造不同类型的干燥面板或复合物的平台。它们可以在标准造纸机上以卷的形式制造或者当这些在抄浆机而不是造纸机上制造时作为高克重盖板制造。本披露披露了在实验室规模下使用手抄纸机器和一系列中试造纸机试验的此类片材的制备。在这些实例中,使用硫酸钙,例如因为此纸的目标应用是其制备干式墙面板的用途。自粘CF/石膏层压物由可以用作例如表皮的这些片材制备,这些表皮用于制造干燥面板或轻量夹层面板。在此还披露了一种使用CF/石膏的基底片材或这些基底片材的层压物设计密实或轻量的材料的工艺。提供一个实例,由此使用CF/石膏片材层压物制造干式墙面板的表皮、密实的干式墙面板自身以及由CF/石膏片材的蜂巢状或波状结构构成的芯。
在以下附图中,该附图仅通过举例表示本披露的各个实施例:
图1示出在本披露的研究中使用的手抄纸成形机的示例性照片;
图2示出在本披露的研究中使用实验室造纸方法制备纤维素长丝(CF)/石膏垫的示例性照片:(A)沉积在被压制的湿CF/石膏垫上的矩形冲压裁剪机;以及(B)去除;
图3示出在本披露的研究中对于三点弯曲测试切割的样品的示例性照片:(A)示例性CF/石膏垫切割;(B)用于挠曲测试的CF/石膏垫的示例性样品;(C)示例性商用石膏面板芯切割;以及(D)用于挠曲测试的商用石膏面板芯的示例性样品;
图4示出以下各项的示例性扫描电子显微镜(SEM)图像:(A)常规商用石膏芯;(B)根据本披露的一个实例的具有2%CF的CF/石膏垫;以及(C)在(B)中指示的CF/石膏垫的矩形面积的高分辨率图像;
图5示出以下各项的图:(A)根据本披露的一个实例具有1%、2%、5%、10%和20%的CF比率的商用石膏芯和CF/石膏垫样品的挠曲应力;以及(B)根据本披露的一个实例具有1%、2%、5%、10%和20%的CF比率的商用石膏芯和CF/石膏垫样品的挠曲模量;
图6示出以下各项的示例性SEM图像:(A)根据本披露的一个实例的具有10%CF的CF/石膏浆液;(B)未精制牛皮纸纤维(KP)/具有10%未精制KP的石膏;以及(C)精制的KP/具有10%精制的KP的石膏;
图7是示出根据本披露的一个实例的CF/石膏垫或者纤维/石膏垫与商用石膏芯相比作为CF或纤维含量的函数的密度的图;
图8示出显示以下的图:(A)根据本披露的一个实例的CF/石膏垫样品和具有2%、5%、10%和20%的CF或纤维比率的纤维/石膏垫样品的挠曲应力;以及B)根据本披露的一个实例的CF/石膏垫样品和具有2%、5%、10%和20%的CF或纤维比率的纤维/石膏垫样品的挠曲模量;
图9是示出用于根据本披露的一个实例的具有约0.25g/cm3的密度的超轻发泡石膏板的CF-增强芯的样品的示例性照片;
图10示出以下各项的示例性显微照片:(A)根据本披露的一个实例的CF/石膏泡沫(100×放大率);(B)在图10A中的点1的放大(500×放大率);以及(C)在图10A中的点2的放大(2000×放大率);
图11示出以下各项的示例性照片:(A)在本披露的研究中使用的威廉(William)正方形手抄纸机;以及(B)根据本披露的方法的一个实施例制备的片材;
图12是示出根据本披露的方法的一个实施例制备的CF/石膏湿幅材作为固体含量(%)的函数的拉伸能量吸收(TEA)指数(mJ/g)的图;
图13是示出根据本披露的方法的一个实施例制备的CF/石膏湿幅材作为固体含量(%)的函数的断裂长度(km)的图;
图14示出一种产生本披露的CF/石膏片材的方法的示意图;
图15是示出在图14所示的造纸机(PM)的以下不同位置收集的悬浮液中的CF含量的实时监测的图:MC(成浆池);HB(流浆箱);以及WW(白水);
图16示出根据本披露的方法的一个实施例在成浆池中在(A)约10%和(B)约20%的CF水平下的CF/石膏浆液的示例性显微照片;
图17示出显示根据本披露的方法的一个实施例制备的具有(A)10%CF和(B)20%CF的CF/石膏片材表面的形态的示例性显微照片;
图18是示出根据本披露的方法的一个实施例制备的具有不同CF含量的CF/石膏片材的拉伸指数(N·m/g)的图;
图19是示出根据本披露的方法的一个实施例制备的具有不同CF含量的CF/石膏片材的TEA指数(mJ/g)的图;
图20示出根据本披露的方法的实施例的两种层压方法的示意图:(A)使用湿片材的一个实施例;以及(B)使用重新湿润的片材的一个实施例;
图21示出以下各项的示例性照片:(A)根据本披露的方法的一个实施例制备的具有不同层数的层压物(从底部到顶部:>20、20、10、5以及3);以及(B)根据本披露的方法的一个实施例制备的用于挠曲测试(矩形)和拉伸测试(狗骨状)的层压物样品;
图22是示出根据本披露的方法的一个实施例制备的具有4mm厚度和在1.3与1.4g/cm3之间变化的密度的CF/石膏层压物作为CF含量(%)的函数的挠曲强度的图;
图23是示出根据本披露的方法的一个实施例制备的具有4mm厚度和在1.3与1.4g/cm3之间变化的密度的CF/石膏层压物作为CF含量(%)的函数的挠曲模量的图;
图24示出以下各项的图:根据本披露的方法的一个实施例制备的具有和不具有CF/石膏取向(MD(机器方向)和CD(横向方向))的CF/石膏层压物的(A)挠曲应力;以及(B)挠曲模量;
图25示出以下各项的图:根据本披露的方法的一个实施例制备的具有和不具有MD和CD的CF/石膏取向的CF/石膏层压物的(A)拉伸应力;以及(B)拉伸模量;
图26示出显示以下各项的图:根据本披露的方法的一个实施例制备的CF/石膏层压物与根据本评论的一个比较实例制备的牛皮纸纤维/石膏层压物相比的(A)挠曲应力;以及(B)挠曲模量;并且
图27示出以下各项的示例性照片:(A)由根据本披露的方法的一个实施例制备的CF/石膏片材制成的手工制造蜂巢状结构和(B)夹在根据本披露的方法的一个实施例制备的两个CF/石膏层压物之间的手工制造蜂巢状结构。
除非另外指示,否则此部分和其他部分中所述的定义和实施例旨在适用于本披露在此针对它们所适用所述的所有实施例和方面,如本领域技术人员将理解的。
如本披露所用的,除非内容另外明确指明,否则单数形式“一个(a/an)”、“一种(a/an)”和“该(the)”包括复数参考物。例如,包括“面板”的实施例应理解为具有一个面板或两个或更多个另外的面板的本发明某些方面。
在包括“另外”或“第二”组件(诸如另外或第二面板)的实施例中,如在此所用的第二组件不同于其他组件或第一组件。“第三”组件不同于其他组件、第一组件和第二组件,并且进一步列举的或“另外的”组件是类似地不同的。
在理解本披露的范围时,如在此所用的术语“包括(comprising)”及其变型旨在是开放式术语,它们指出了所陈述的特性、元件、组件、组、整数和/或步骤的存在,但是并不排除其他未陈述的特性、元件、组件、组、整数和/或步骤的存在。以上还适用于具有类似含义的单词,诸如术语“包含(including)”、“具有(having)”及其变型。如在此所用的术语“由...组成(consisting)”及其变型旨在是封闭式术语,它们指出了所陈述的特性、元件、组件、组、整数和/或步骤的存在,但是并排除其他未陈述的特性、元件、组件、组、整数和/或步骤的存在。如在此所用的术语“基本上由...组成(consisting essentially of)”旨在指示所陈述的特性、元件、组件、组、整数和/或步骤以及并不实质地影响特性、元件、组件、组、整数和/或步骤的一种或多种基本和新颖特征的那些特性、元件、组件、组、整数和/或步骤的存在。
如在此所用的程度术语诸如“约”和“大约”意指修饰的术语的偏离的合理量,使得最终结果并不显著改变。如果此偏离并不否定术语所修饰的单词的含义,这些程度术语应理解为包括至少±5%或至少±10%的偏差。
如在此所用的术语“纤维素长丝”或“CF”等是指从纤维素纤维获得的长丝,该长丝具有高纵横比,例如至少约200的平均纵横比,例如从约200至约5000的平均纵横比;在纳米范围内的平均宽度,例如从约30nm至约500nm的平均宽度;以及微米范围或以上的平均长度,例如超过约10μm的平均长度,例如从约200μm至约2mm的平均长度。此类纤维素长丝可以例如从仅使用机械装置的一种方法获得,例如在2012年1月19日提交的美国专利申请公布号2013/0017394中披露的方法。例如,此方法例如使用在至少约20重量%的固体浓度(或稠度)下运行的常规高稠度精炼器产生可以不含化学添加剂并且不含衍生化的纤维素长丝。这些强纤维素长丝例如在适当的混合条件下可重新悬浮在水或含水矿物浆液中,这些矿物诸如石膏芯制备中使用的那些矿物。例如,获得纤维素长丝的纤维素纤维可以是但不限于牛皮纸纤维诸如北方漂白软木牛皮纸(Northern Bleached Softwood Kraft,NBSK),但是其他类型的适合的纤维也是适用的,这些纤维的选择可以通过本领域技术人员来进行。
在此已使用的表达“石膏面板”是指包含CaSO4·2H2O的面板。例如,石膏面板可以是也称为干式墙板的石膏板。然而,石膏面板可以具有各种用途,诸如构造目的或修饰目的。
以下呈现的实例是非限制性的并且用于更好地举例说明本披露的工艺。
根据本披露的一个方面,提供一种包含CaSO4·2H2O和纤维素长丝的石膏面板,该石膏面板当根据ASTM D790测量时具有至少约1.5MPa的挠曲强度。
例如,石膏面板当根据ASTM D790测量时可以具有至少约2.0MPa的挠曲强度。
例如,石膏面板当根据ASTM D790测量时可以具有至少约2.5MPa的挠曲强度。
例如,石膏面板当根据ASTM D790测量时可以具有至少约3.0MPa的挠曲强度。
例如,石膏面板当根据ASTM D790测量时可以具有至少约3.5MPa的挠曲强度。
例如,石膏面板当根据ASTM D790测量时可以具有至少约4.0MPa的挠曲强度。
例如,石膏面板当根据ASTM D790测量时可以具有至少约4.5MPa的挠曲强度。
例如,石膏面板当根据ASTM D790测量时可以具有至少约5.0MPa的挠曲强度。
例如,石膏面板当根据ASTM D790测量时可以具有至少约6.0MPa的挠曲强度。
例如,石膏面板当根据ASTM D790测量时可以具有至少约7.0MPa的挠曲强度。
例如,石膏面板当根据ASTM D790测量时可以具有至少约8.0MPa的挠曲强度。
例如,石膏面板当根据ASTM D790测量时可以具有约1.5MPa至约10.0MPa的挠曲强度。
例如,石膏面板当根据ASTM D790测量时可以具有约2.0MPa至约8.0MPa的挠曲强度。
例如,石膏面板当根据ASTM D790测量时可以具有约2.0MPa至约7.0MPa的挠曲强度。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约2%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约3%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约4%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约5%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约6%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约7%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约8%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约9%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约10%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约15%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计高达约或至少约20%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计高达约50%的纤维素长丝。
例如,纤维素长丝可以具有从约200μm至约2mm的平均长度。
例如,纤维素长丝可以具有从约30nm至约500nm的平均宽度。
例如,纤维素长丝可以具有从约200至约5000的平均纵横比。
例如,石膏面板可以包括具有约0.5g/cm3至约2.0g/cm3的密度的芯部分。
例如,石膏面板可以包括具有约0.5g/cm3至约1.5g/cm3的密度的芯部分。
例如,石膏面板可以包括具有约0.5g/cm3至约1.0g/cm3的密度的芯部分。
例如,石膏面板可以包括具有约0.6g/cm3至约0.8g/cm3的密度的芯部分。
例如,石膏面板可以具有约1/4英寸(约6.4mm)的厚度。
例如,石膏面板可以具有约3/8英寸(约9.5mm)的厚度。
例如,石膏面板可以具有约1/2英寸(约12.7mm)的厚度。
例如,石膏面板可以具有约5/8英寸(约15.9mm)的厚度。
例如,石膏面板可以具有约1英寸(约25.4mm)的厚度。
例如,石膏面板可以具有约4英尺(约122cm)的宽度。
例如,石膏面板可以具有约8英尺(约244cm)的长度。
例如,石膏面板可以具有约9英尺(约274cm)的长度。
例如,石膏面板可以具有约10英尺(约305cm)的长度。
例如,石膏面板可以具有约11英尺(约335cm)的长度。
例如,石膏面板可以具有约12英尺(约366cm)的长度。
例如,石膏面板可以包括夹在两个饰面纸片之间的一个芯部分。
例如,CaSO4·2H2O和纤维素长丝可以包含在该芯部分内。
例如,石膏面板的密度可以小于约0.45g/cm3
例如,石膏面板的密度可以小于约0.40g/cm3
例如,石膏面板的密度可以小于约0.35g/cm3
例如,石膏面板的密度可以小于约0.30g/cm3
例如,石膏面板的密度可以小于约0.25g/cm3
例如,石膏面板的密度可以小于约0.20g/cm3
例如,石膏面板的密度可以是约0.20g/cm3至约0.25g/cm3
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约2%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约3%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约4%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约5%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约6%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约7%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约8%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约9%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约10%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约15%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约20%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约1%至约50%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约1%至约20%的纤维素长丝。
例如,石膏面板可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约2%至约15%的纤维素长丝。
例如,纤维素长丝可以具有从约200μm至约2mm的平均长度。
例如,纤维素长丝可以具有从约30nm至约500nm的平均宽度。
例如,纤维素长丝可以具有从约200至约5000的平均纵横比。
例如,石膏面板可以包括一个发泡的芯部分。
例如,发泡的芯部分可以进一步包含可膨胀矿物。
例如,可膨胀矿物可以包括膨胀珍珠岩,基本上由膨胀珍珠岩组成或者由膨胀珍珠岩组成。例如,可膨胀矿物可以包括膨胀珍珠岩。例如,可膨胀矿物可以基本上由膨胀珍珠岩组成。例如,可膨胀矿物可以由膨胀珍珠岩组成。
例如,石膏面板可以具有约1/4英寸(约6.4mm)的厚度。
例如,石膏面板可以具有约3/8英寸(约9.5mm)的厚度。
例如,石膏面板可以具有约1/2英寸(约12.7mm)的厚度。
例如,石膏面板可以具有约5/8英寸(约15.9mm)的厚度。
例如,石膏面板可以具有约1英寸(约25.4mm)的厚度。
例如,石膏面板可以具有约4英尺(约122cm)的宽度。
例如,石膏面板可以具有约8英尺(约244cm)的长度。
例如,石膏面板可以具有约9英尺(约274cm)的长度。
例如,石膏面板可以具有约10英尺(约305cm)的长度。
例如,石膏面板可以具有约11英尺(约335cm)的长度。
例如,石膏面板可以具有约12英尺(约366cm)的长度。
例如,石膏面板可以包括夹在两个饰面纸片之间的一个芯部分。
例如,CaSO4·2H2O和纤维素长丝可以包含在该芯部分内。
例如,片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约0.2%的纤维素长丝。
例如,片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约0.5%的纤维素长丝。
例如,片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约0.7%的纤维素长丝。
例如,片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约2%的纤维素长丝。
例如,片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约5%的纤维素长丝。
例如,片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约10%的纤维素长丝。
例如,片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约15%的纤维素长丝。
例如,片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约20%的纤维素长丝。
例如,片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约25%的纤维素长丝。
例如,片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约0.1%至约50%的纤维素长丝。
例如,片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约1%至约50%的纤维素长丝。
例如,片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约2%至约35%的纤维素长丝。
例如,片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约5%至约30%的纤维素长丝。
例如,片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约8%至约25%的纤维素长丝。
例如,片材可以包含基于该片材的总干重,至少约50重量%的CaSO4·2H2O。
例如,片材可以包含基于该片材的总干重,至少约60重量%的CaSO4·2H2O。
例如,片材可以包含基于该片材的总干重,至少约70重量%的CaSO4·2H2O。
例如,片材可以包含基于该片材的总干重,至少约80重量%的CaSO4·2H2O。
例如,片材可以包含基于该片材的总干重,至少约90重量%的CaSO4·2H2O。
例如,片材可以包含基于该片材的总干重,至少约95重量%的CaSO4·2H2O。
例如,片材可以包含基于该片材的总干重,约50重量%至约95重量%的CaSO4·2H2O。
例如,片材可以包含基于该片材的总干重,约60重量%至约90重量%的CaSO4·2H2O。
例如,片材可以包含基于该片材的总干重,约70重量%至约85重量%的CaSO4·2H2O。
例如,片材可以具有至少约60g/m2的基本重量。
例如,片材可以具有至少约150g/m2的基本重量。
例如,片材可以具有至少约200g/m2的基本重量。
例如,片材可以具有高达约2000g/m2的基本重量。
例如,片材可以具有高达约2400g/m2的基本重量。
例如,片材可以具有约60g/m2至约2400g/m2的基本重量。
例如,片材可以具有约150g/m2至约300g/m2的基本重量。
例如,片材可以具有至少约0.5g/cm3的密度。
例如,片材可以具有至少约0.6g/cm3的密度。
例如,片材可以具有至少约0.7g/cm3的密度。
例如,片材可以具有至少约0.8g/cm3的密度。
例如,片材可以具有至少约0.9g/cm3的密度。
例如,片材可以具有至少约1g/cm3的密度。
例如,片材可以具有约0.5g/cm3至约0.8g/cm3的密度。
例如,片材可以具有约0.55g/cm3至约0.75g/cm3的密度。
例如,片材可以具有约0.9g/cm3至约1.3g/cm3的密度。
例如,片材可以具有约1.0g/cm3至约1.2g/cm3的密度。
例如,片材可以具有约1.0g/cm3至约1.2g/cm3的密度。
例如,片材可以具有至少约0.05mm的厚度。
例如,片材可以具有至少约0.1mm的厚度。
例如,片材可以具有至少约0.15mm的厚度。
例如,片材可以具有至少约0.2mm的厚度。
例如,片材可以具有至少约0.25mm的厚度。
例如,片材可以具有约0.15mm至约0.40mm的厚度。
例如,片材可以具有约0.20mm至约0.35mm的厚度。
例如,片材可以具有约0.25mm至约0.35mm的厚度。
例如,片材可以具有包括在约0.24mm与约0.36mm之间的厚度。
例如,片材当根据TAPPI T494om–01测量时可以具有至少约2N·m/g的拉伸指数。
例如,片材当根据TAPPI T494om–01测量时可以具有至少约5N·m/g的拉伸指数。
例如,片材当根据TAPPI T494om–01测量时可以具有至少约10N·m/g的拉伸指数。
例如,片材当根据TAPPI T494om–01测量时可以具有至少约14N·m/g的拉伸指数。
例如,片材当根据TAPPI T494om–01测量时可以具有从约1N·m/g至约20N·m/g的拉伸指数。
例如,片材当根据TAPPI T494om–01测量时可以具有从约2N·m/g至约14N·m/g的拉伸指数。
例如,片材当根据TAPPI T494om–01测量时可以具有从约5N·m/g至约14N·m/g的拉伸指数。
例如,片材当根据TAPPI T494om–01测量时可以具有从约10N·m/g至约14N·m/g的拉伸指数。
例如,片材可以不具有取向。
例如,片材可以具有机器方向(MD)取向或横向方向(CD)取向。
例如,片材可以具有机器方向(MD)取向。
例如,片材可以具有横向方向(CD)取向。
例如,片材可以呈卷的形式。
例如,片材可以在造纸机上制成。
例如,造纸机的速度可以设定在约100m/分钟至约1000m/分钟。
例如,造纸机的速度可以设定在约300m/分钟至约500m/分钟。
例如,造纸机的速度可以设定在约400m/分钟。
例如,片材可以在手抄纸机上制成。
例如,纤维素长丝可以具有从约200μm至约2mm的平均长度。
例如,纤维素长丝可以具有从约30nm至约500nm的平均宽度。
例如,纤维素长丝可以具有从约200至约5000的平均纵横比。
本披露还包括至少一个片材在多层片材的制造中的用途,该片材是本披露中包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的片材,该片材包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。本领域技术人员将了解的是,涉及用于制造多层片材的此片材的实施例可以如在此对于包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的片材所讨论地改变,这些片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。
本披露还包括至少一个片材在石膏面板的制造中的用途,该片材是本披露中包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的片材,该片材包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。本领域技术人员将了解的是,涉及用于制造石膏面板的此片材的实施例可以如在此对于包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的片材所讨论地改变,这些片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。
例如,多层片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。
例如,多层片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约2%的纤维素长丝。
例如,多层片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约5%的纤维素长丝。
例如,多层片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约10%的纤维素长丝。
例如,多层片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约15%的纤维素长丝。
例如,多层片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约20%的纤维素长丝。
例如,多层片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约1%至约50%的纤维素长丝。
例如,多层片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约5%至约50%的纤维素长丝。
例如,多层片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约5%至约35%的纤维素长丝。
例如,多层片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约8%至约25%的纤维素长丝。
例如,多层片材可以包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约2%至约50%的纤维素长丝。
例如,多层片材可以包含基于该多层片材的总干重,至少约50重量%的CaSO4·2H2O。
例如,多层片材可以包含基于该多层片材的总干重,至少约60重量%的CaSO4·2H2O。
例如,多层片材可以包含基于该多层片材的总干重,至少约70重量%的CaSO4·2H2O。
例如,多层片材可以包含基于该多层片材的总干重,至少约80重量%的CaSO4·2H2O。
例如,多层片材可以包含基于该多层片材的总干重,至少约90重量%的CaSO4·2H2O。
例如,多层片材可以包含基于该多层片材的总干重,至少约95重量%的CaSO4·2H2O。
例如,多层片材可以包含基于该多层片材的总干重,约50重量%至约95重量%的CaSO4·2H2O。
例如,多层片材可以包含基于该多层片材的总干重,约60重量%至约90重量%的CaSO4·2H2O。
例如,多层片材可以包含基于该多层片材的总干重,约70重量%至约85重量%的CaSO4·2H2O。
例如,多层片材可以具有至少约200g/m2的基本重量。
例如,多层片材可以具有至少约300g/m2的基本重量。
例如,多层片材可以具有至少约600g/m2的基本重量。
例如,多层片材可以具有至少约1000g/m2的基本重量。
例如,多层片材可以具有至少约2000g/m2的基本重量。
例如,多层片材可以具有至少约2500g/m2的基本重量。
例如,多层片材可以具有至少约5000g/m2的基本重量。
例如,多层片材可以具有至少约25,000g/m2的基本重量。
例如,多层片材可以具有约200g/m2至约25,000g/m2的基本重量。
例如,多层片材可以具有约200g/m2至约10,000g/m2的基本重量。
例如,多层片材可以具有约200g/m2至约6000g/m2的基本重量。
例如,多层片材可以具有约300g/m2至约3000g/m2的基本重量。
例如,多层片材可以具有至少2个层。
例如,多层片材可以具有至少3个层。
例如,多层片材可以具有至少5个层。
例如,多层片材可以具有至少10个层。
例如,多层片材可以具有至少20个层。
例如,多层片材可以具有至少25个层。
例如,多层片材可以具有从2个层至50个层。
例如,多层片材可以具有从2个层至30个层。
例如,多层片材可以具有从3个层至10个层。
例如,多层片材可以具有至少约1.0g/cm3的密度。
例如,多层片材可以具有至少约1.1g/cm3的密度。
例如,多层片材可以具有至少约1.2g/cm3的密度。
例如,多层片材可以具有至少约1.3g/cm3的密度。
例如,多层片材可以具有至少约1.4g/cm3的密度。
例如,多层片材可以具有约1.0g/cm3至约1.5g/cm3的密度。
例如,多层片材可以具有约1.1g/cm3至约1.4g/cm3的密度。
例如,多层片材可以具有约1.2g/cm3至约1.4g/cm3的密度。
例如,多层片材可以具有约1.3g/cm3至约1.4g/cm3的密度。
例如,多层片材可以具有约1.3g/cm3的密度。
例如,多层片材可以具有至少约0.2mm的厚度。
例如,多层片材可以具有至少约1.0mm的厚度。
例如,多层片材可以具有至少约2.0mm的厚度。
例如,多层片材可以具有至少约3.0mm的厚度。
例如,多层片材可以具有至少约4.0mm的厚度。
例如,多层片材可以具有约0.2mm至约10mm的厚度。
例如,多层片材可以具有约1.0mm至约5mm的厚度。
例如,多层片材可以具有约3.5mm至约4.5mm的厚度。
例如,多层片材可以具有包括在约3.4与约4.6mm之间的厚度。
例如,多层片材可以具有约1/4英寸(约6.4mm)的厚度。
例如,多层片材可以具有约3/8英寸(约9.5mm)的厚度。
例如,多层片材可以具有约1/2英寸(约12.7mm)的厚度。
例如,多层片材可以具有约5/8英寸(约15.9mm)的厚度。
例如,多层片材可以具有约1英寸(约25.4mm)的厚度。
例如,多层片材可以不具有取向。
例如,多层片材可以具有机器方向(MD)取向或横向方向(CD)取向。
例如,多层片材可以具有机器方向(MD)取向。
例如,多层片材可以具有横向方向(CD)取向。
例如,多层片材当根据ASTM D790测量时可以具有至少约5MPa的挠曲强度。
例如,多层片材当根据ASTM D790测量时可以具有至少约10MPa的挠曲强度。
例如,多层片材当根据ASTM D790测量时可以具有至少约15MPa的挠曲强度。
例如,多层片材当根据ASTM D790测量时可以具有至少约20MPa的挠曲强度。
例如,多层片材当根据ASTM D790测量时可以具有至少约25MPa的挠曲强度。
例如,多层片材当根据ASTM D790测量时可以具有从约5MPa至约35MPa的挠曲强度。
例如,多层片材当根据ASTM D790测量时可以具有从约15MPa至约30MPa的挠曲强度。
例如,多层片材当根据ASTM D790测量时可以具有从约25MPa至约30MPa的挠曲强度。
例如,多层片材可以具有从约10MPa/gcm-3至约15MPa/gcm-3的比挠曲强度。
例如,多层片材当根据ASTM D638测量时可以具有至少约5MPa的拉伸强度。
例如,多层片材当根据ASTM D638测量时可以具有至少约8.8MPa的拉伸强度。
例如,多层片材当根据ASTM D638测量时可以具有至少约10MPa的拉伸强度。
例如,多层片材当根据ASTM D638测量时可以具有至少约15MPa的拉伸强度。
例如,多层片材当根据ASTM D638测量时可以具有至少约18MPa的拉伸强度。
例如,多层片材当根据ASTM D638测量时可以具有从约5MPa至约30MPa的拉伸强度。
例如,多层片材当根据ASTM D638测量时可以具有从约8.8MPa至约18MPa的拉伸强度。
例如,多层片材当根据ASTM D638测量时可以具有至少约200MPa的拉伸模量。
例如,多层片材当根据ASTM D638测量时可以具有至少约300MPa的拉伸模量。
例如,多层片材当根据ASTM D638测量时可以具有至少约350MPa的拉伸模量。
例如,多层片材当根据ASTM D638测量时可以具有至少约400MPa的拉伸模量。
例如,多层片材当根据ASTM D638测量时可以具有至少约1000MPa的拉伸模量。
例如,多层片材当根据ASTM D638测量时可以具有从约200MPa至约600MPa的拉伸模量。
例如,多层片材当根据ASTM D638测量时可以具有从约301MPa至约436MPa的拉伸模量。
例如,纤维素长丝可以具有从约200μm至约2mm的平均长度。
例如,纤维素长丝可以具有从约30nm至约500nm的平均宽度。
例如,纤维素长丝可以具有从约200至约5000的平均纵横比。
例如,多层片材中的片材可以在造纸机上制成。
例如,多层片材中的片材可以在手抄纸机上制成。
例如,片材可以是波状片材。
例如,第一多层片材可以包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个多层片材,基本上由该多层片材组成或者由该多层片材组成,该多层片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,第一多层片材可以包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个多层片材,该多层片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,第一多层片材可以基本上由包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个多层片材组成,该多层片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,第一多层片材可以由包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个多层片材组成,该多层片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。
例如,第一多层片材可以是饰面片材。例如,第一多层片材可以具有从2个至10个层。
例如,第一多层片材可以是饰面片材。例如,第一多层片材可以具有从3个至10个层。
例如,第二多层片材可以包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个多层片材,基本上由该多层片材组成或者由该多层片材组成,该多层片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,第二多层片材可以包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个多层片材,该多层片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,第二多层片材可以基本上由包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个多层片材组成,该多层片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,第二多层片材可以由包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个多层片材组成,该多层片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。
例如,第二多层片材可以是背面片材。例如,第二多层片材可以具有从2个至5个层。
例如,蜂巢状或波状芯可以包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个片材,基本上由该片材组成或者由该片材组成,该片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,蜂巢状或波状芯可以包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个片材,该片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,蜂巢状或波状芯可以基本上由包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个片材组成,该片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,蜂巢状或波状芯可以由包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个片材组成,该片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝
例如,蜂巢状或波状芯可以包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个多层片材,基本上由该多层片材组成或者由该多层片材组成,该多层片材包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,蜂巢状或波状芯可以包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个多层片材,该多层片材包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,蜂巢状或波状芯可以基本上由包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个多层片材组成,该多层片材包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,蜂巢状或波状芯可以由包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个多层片材组成,该多层片材包含基于纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。
例如,多层片材可以具有2个层。
例如,石膏面板的密度可以小于约0.45g/cm3
例如,石膏面板的密度可以小于约0.40g/cm3
例如,石膏面板的密度可以小于约0.35g/cm3
例如,石膏面板的密度可以小于约0.30g/cm3
例如,石膏面板的密度可以小于约0.25g/cm3
例如,石膏面板的密度可以是从约0.20g/cm3至约0.30g/cm3
例如,石膏面板的密度可以是约0.25g/cm3
例如,石膏面板可以进一步包含在由蜂巢状或波状结构限定的空隙内的可膨胀矿物。
例如,可膨胀矿物可以包括膨胀珍珠岩,基本上由膨胀珍珠岩组成,由膨胀珍珠岩组成。例如,可膨胀矿物可以包括膨胀珍珠岩。例如,可膨胀矿物可以基本上由膨胀珍珠岩组成。例如,可膨胀矿物可以由膨胀珍珠岩组成。
例如,石膏面板可以进一步包含在由蜂巢状或波状结构限定的空隙内的聚合物。
例如,聚合物可以包括聚苯并噁唑,基本上由聚苯并噁唑组成或者由聚苯并噁唑组成。例如,聚合物可以包括聚苯并噁唑。例如,聚合物可以基本上由聚苯并噁唑组成。例如,聚合物可以由聚苯并噁唑组成。
例如,蜂巢状或波状结构可以是蜂巢状结构。
例如,蜂巢状或波状结构可以是波状结构。
例如,石膏面板可以具有约5mm至约10mm的厚度。
例如,石膏面板可以具有约8mm的厚度。
例如,石膏面板可以具有约1/4英寸(约6.4mm)的厚度。
例如,石膏面板可以具有约3/8英寸(约9.5mm)的厚度。
例如,石膏面板可以具有约1/2英寸(约12.7mm)的厚度。
例如,石膏面板可以具有约5/8英寸(约15.9mm)的厚度。
例如,石膏面板可以具有约1英寸(约25.4mm)的厚度。
例如,石膏面板可以具有约4英尺(约122cm)的宽度。
例如,石膏面板可以具有约8英尺(约244cm)的长度。
例如,石膏面板可以具有约9英尺(约274cm)的长度。
例如,石膏面板可以具有约10英尺(约305cm)的长度。
例如,石膏面板可以具有约11英尺(约335cm)的长度。
例如,石膏面板可以具有约12英尺(约366cm)的长度。
例如,包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液可以过滤通过筛板。
例如,在通过筛板过滤包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液之前,过滤材料可以放置在筛板上。
例如,过滤材料可以包括滤纸、另一种织物材料或其组合,基本上由滤纸、另一种织物材料或其组合组成或者由滤纸、另一种织物材料或其组合组成。例如,过滤材料可以包括滤纸、另一种织物材料或其组合。例如,过滤材料可以基本上由滤纸、另一种织物材料或其组合组成。例如,过滤材料可以由滤纸、另一种织物材料或其组合组成。
例如,过滤材料可以包括滤纸,基本上由滤纸组成或者由滤纸组成。例如,过滤材料可以包括滤纸。例如,过滤材料可以基本上由滤纸组成。例如,过滤材料可以由滤纸组成。
例如,过滤材料可以包括另一种织物材料,基本上由另一种织物材料组成或者由另一种织物材料组成。例如,过滤材料可以包括另一种织物材料。例如,过滤材料可以基本上由另一种织物材料组成。例如,过滤材料可以由另一种织物材料组成。
例如,在通过筛板过滤包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液之前,可以将助留剂添加到包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液。
例如,助留剂可以包括阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物,基本上由阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物组成或者由阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物组成。例如,助留剂可以包括阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物。例如,助留剂可以基本上由阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物组成。例如,助留剂可以由阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物组成。
例如,助留剂可以包括阳离子聚丙烯酰胺(CPAM),基本上由阳离子聚丙烯酰胺组成或者由阳离子聚丙烯酰胺组成。例如,助留剂可以包括阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)。例如,助留剂可以基本上由阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)组成。例如,助留剂可以由阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)组成。
例如,助留剂可以包括膨润土,基本上由膨润土组成或者由膨润土组成。例如,助留剂可以包括膨润土。例如,助留剂可以基本上由膨润土组成。例如,助留剂可以由膨润土组成。
例如,助留剂可以包括阳离子聚丙烯酰胺和膨润土,基本上由阳离子聚丙烯酰胺和膨润土组成或者由阳离子聚丙烯酰胺和膨润土组成。例如,助留剂可以包括阳离子聚丙烯酰胺和膨润土。例如,助留剂可以基本上由阳离子聚丙烯酰胺和膨润土组成。例如,助留剂可以由阳离子聚丙烯酰胺和膨润土组成。
例如,干燥可以包括在烘干室中干燥湿垫。
例如,包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液可以是通过在获得包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液的条件下将包含CaSO4·2H2O的第一悬浮液与包含纤维素长丝的第二悬浮液混合来获得的。
例如,该第一悬浮液可以是通过将CaSO4·1/2H2O与水混合来获得的。
例如,碎浆机、掺混机、高速混合机或其他混合设备可以用于混合CaSO4·1/2H2O和水。
例如,碎浆机、掺混机或高速混合机可以用于混合CaSO4·1/2H2O和水。
例如,该第二悬浮液可以是通过在获得基本上完全分散的纤维素长丝的条件下将纤维素长丝与水混合来获得的。例如,对于混合,可以使用碎浆机、掺混机、高速混合机或其他混合设备。
例如,粉碎机、碎浆机、掺混机或高速混合机可以用于混合纤维素长丝和水。
例如,碎浆机可以用于混合纤维素长丝和水。
例如,第一悬浮液可以具有高达约30重量%的稠度。
例如,第二悬浮液可以具有高达约20重量%的稠度。
例如,第二悬浮液可以具有约6.3重量%的稠度。
例如,在包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液中纤维素长丝与CaSO4·2H2O的比率可以是从约0.1:99.9至约50:50。
例如,在包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液中纤维素长丝与CaSO4·2H2O的比率可以是从约1:99至约50:50。
例如,在包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液中纤维素长丝与CaSO4·2H2O的比率可以是从约1:99至约25:75。
例如,在包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液中纤维素长丝与CaSO4·2H2O的比率可以是从约2:98至约20:80。
例如,在包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液中纤维素长丝与CaSO4·2H2O的比率可以是从约2:98至约10:90。
例如,在包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液中纤维素长丝与CaSO4·2H2O的比率可以是从约2:98至约5:95。
例如,在包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液中纤维素长丝与CaSO4·2H2O的比率可以是从约1:99至约3:97。
例如,在包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液中纤维素长丝与CaSO4·2H2O的比率可以是约2:98。
例如,包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液可以具有从约1重量%至约30重量%的总固体含量。
例如,包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液可以具有从约1重量%至约10重量%的总固体含量。
例如,包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液可以具有约2.4重量%的总固体含量。
例如,该方法可以是一种用于制备纸质的CF-增强的石膏面板的方法并且该方法可以进一步包括在干燥之前将湿垫夹在两个饰面纸片之间。
例如,饰面纸可以包括马尼拉纸,基本上由马尼拉纸组成或者由马尼拉纸组成。例如,饰面纸可以包括马尼拉纸。例如,饰面纸可以基本上由马尼拉纸组成。例如,饰面纸可以由马尼拉纸组成。
例如,饰面纸可以包括牛皮纸,基本上由牛皮纸组成或者由牛皮纸组成。例如,饰面纸可以包括牛皮纸。例如,饰面纸可以基本上由牛皮纸组成。例如,饰面纸可以由牛皮纸组成。
例如,饰面纸可以包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个片材,基本上由该片材组成或者由该片材组成,该片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,饰面纸可以包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个片材,该片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,饰面纸可以基本上由包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个片材组成,该片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,饰面纸可以由包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个片材组成,该片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。
例如,饰面纸可以包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个多层片材,基本上由该多层片材组成或者由该多层片材组成,该多层片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,饰面纸可以包括包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个多层片材,该多层片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,饰面纸可以基本上由包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个多层片材组成,该多层片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。例如,饰面纸可以由包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的一个多层片材组成,该多层片材包含基于本披露的纤维素长丝和CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。
例如,纤维素长丝可以具有从约200μm至约2mm的平均长度。
例如,纤维素长丝可以具有从约30nm至约500nm的平均宽度。
例如,纤维素长丝可以具有从约200至约5000的平均纵横比。
本披露还包括一种纤维素长丝(CF)-增强的石膏面板,该石膏面板是根据一种用于制备本披露的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏面板的方法制备的。本领域技术人员将了解的是,涉及本披露的此类纤维素长丝(CF)-增强的石膏面板的实施例可以如在此对于用于制备本披露的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏面板的方法所讨论地改变。
另外,例如,CF-增强的石膏面板的密度可以是从约0.5g/cm3至约2.0g/cm3
例如,CF-增强的石膏面板的密度可以是从约0.5g/cm3至约1.5g/cm3
例如,CF-增强的石膏面板的密度可以是从约0.5g/cm3至约1.0g/cm3
例如,CF-增强的石膏面板的密度可以是从约0.6g/cm3至约0.8g/cm3
例如,CF-增强的石膏面板的挠曲强度当根据ASTM D790测量时可以是至少约1.5MPa。
例如,CF-增强的石膏面板的挠曲强度当根据ASTM D790测量时可以是至少约2.0MPa。
例如,CF-增强的石膏面板的挠曲强度当根据ASTM D790测量时可以是至少约2.5MPa。
例如,CF-增强的石膏面板的挠曲强度当根据ASTM D790测量时可以是至少约3.0MPa。
例如,CF-增强的石膏面板的挠曲强度当根据ASTM D790测量时可以是至少约3.5MPa。
例如,CF-增强的石膏面板的挠曲强度当根据ASTM D790测量时可以是至少约4.0MPa。
例如,CF-增强的石膏面板的挠曲强度当根据ASTM D790测量时可以是至少约4.5MPa。
例如,CF-增强的石膏面板的挠曲强度当根据ASTM D790测量时可以是至少约5.0MPa。
例如,CF-增强的石膏面板的挠曲强度当根据ASTM D790测量时可以是至少约6.0MPa。
例如,CF-增强的石膏面板的挠曲强度当根据ASTM D790测量时可以是至少约7.0MPa。
例如,CF-增强的石膏面板的挠曲强度当根据ASTM D790测量时可以是至少约8.0MPa。
例如,CF-增强的石膏面板的挠曲应力当根据ASTM D790测量时可以是从约1.5MPa至约10.0MPa。
例如,CF-增强的石膏面板的挠曲应力当根据ASTM D790测量时可以是从约2.0MPa至约8.0MPa。
例如,CF-增强的石膏面板的挠曲应力当根据ASTM D790测量时可以是从约2.0MPa至约7.0MPa。
例如,CF-增强的石膏面板可以具有约1/4英寸(约6.4mm)的厚度。
例如,CF-增强的石膏面板可以具有约3/8英寸(约9.5mm)的厚度。
例如,CF-增强的石膏面板可以具有约1/2英寸(约12.7mm)的厚度。
例如,CF-增强的石膏面板可以具有约5/8英寸(约15.9mm)的厚度。
例如,CF-增强的石膏面板可以具有约1英寸(约25.4mm)的厚度。
例如,CF-增强的石膏面板可以具有约4英尺(约122cm)的宽度。
例如,CF-增强的石膏面板可以具有约8英尺(约244cm)的长度。
例如,CF-增强的石膏面板可以具有约9英尺(约274cm)的长度。
例如,CF-增强的石膏面板可以具有约10英尺(约305cm)的长度。
例如,CF-增强的石膏面板可以具有约11英尺(约335cm)的长度。
例如,CF-增强的石膏面板可以具有约12英尺(约366cm)的长度。
例如,泡沫组合物可以是通过将空气掺入到包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物中来获得的。
例如,发泡剂可以包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、无机表面活性剂或其组合,基本上由阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、无机表面活性剂或其组合组成或者由阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、无机表面活性剂或其组合组成。例如,发泡剂可以包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、无机表面活性剂或其组合。例如,发泡剂可以基本上由阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、无机表面活性剂或其组合组成。例如,发泡剂可以由阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、无机表面活性剂或其组合组成。
例如,发泡剂可以包括环氧丙烷甲醇加合物,基本上由环氧丙烷甲醇加合物组成或者由环氧丙烷甲醇加合物组成。例如,发泡剂可以包括环氧丙烷甲醇加合物。例如,发泡剂可以基本上由环氧丙烷甲醇加合物组成。例如,发泡剂可以由环氧丙烷甲醇加合物组成。
例如,发泡剂可以基于包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物的总重量,以从约0.5重量%至约10重量%的量存在。
例如,发泡剂可以基于包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物的总重量,以从约1重量%至约5重量%的量存在。
例如,发泡剂可以基于包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物的总重量,以从约1.5重量%至约3重量%的量存在。
例如,组合物可以包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和至少一种选自以下各项的其他成分:发泡剂、沉降加速剂、合成的粘合剂或胶黏剂、硬化剂以及延迟剂。
例如,组合物可以包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和至少两种选自以下各项的其他成分:发泡剂、沉降加速剂、合成的粘合剂或胶黏剂以及延迟剂。
例如,组合物可以包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和至少三种选自以下各项的其他成分:发泡剂、沉降加速剂、合成的粘合剂或胶黏剂以及延迟剂。
例如,组合物可以包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和至少四种选自以下各项的其他成分:发泡剂、沉降加速剂、合成的粘合剂或胶黏剂以及延迟剂。
例如,组合物可以包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和至少五种选自以下各项的其他成分:发泡剂、沉降加速剂、合成的粘合剂或胶黏剂以及延迟剂。
例如,包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物可以进一步包含沉降加速剂。
例如,沉降加速剂可以包括弱碱的硫酸盐,基本上由弱碱的硫酸盐组成或者由弱碱的硫酸盐组成。例如,沉降加速剂可以包括弱碱的硫酸盐。例如,沉降加速剂可以基本上由弱碱的硫酸盐组成。例如,沉降加速剂可以由弱碱的硫酸盐组成。
例如,弱碱的硫酸盐可以包括硫酸钾铝、硫酸铝、硫酸锌、硫酸铜或其混合物,基本上由硫酸钾铝、硫酸铝、硫酸锌、硫酸铜或其混合物组成或者由硫酸钾铝、硫酸铝、硫酸锌、硫酸铜或其混合物组成。例如,弱碱的硫酸盐可以包括硫酸钾铝、硫酸铝、硫酸锌、硫酸铜或其混合物。例如,弱碱的硫酸盐可以基本上由硫酸钾铝、硫酸铝、硫酸锌、硫酸铜或其混合物组成。例如,弱碱的硫酸盐可以由硫酸钾铝、硫酸铝、硫酸锌、硫酸铜或其混合物组成。
例如,包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物可以进一步包含合成的粘合剂或胶黏剂。
例如,合成的粘合剂或胶黏剂可以包括聚乙烯醇(PVA)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、三聚氰胺甲醛(MF)或其混合物,基本上由聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、三聚氰胺甲醛或其混合物组成或者由聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、三聚氰胺甲醛或其混合物组成。例如,合成的粘合剂或胶黏剂可以包括聚乙烯醇(PVA)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、三聚氰胺甲醛(MF)或其混合物。例如,合成的粘合剂或胶黏剂可以基本上由聚乙烯醇(PVA)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、三聚氰胺甲醛(MF)或其混合物组成。例如,合成的粘合剂或胶黏剂可以由聚乙烯醇(PVA)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、三聚氰胺甲醛(MF)或其混合物组成。
例如,合成的粘合剂或胶黏剂可以包括聚乙酸乙烯酯(PVAc),基本上由聚乙酸乙烯酯组成或者由聚乙酸乙烯酯组成。例如,合成的粘合剂或胶黏剂可以包括聚乙酸乙烯酯(PVAc)。例如,合成的粘合剂或胶黏剂可以基本上由聚乙酸乙烯酯(PVAc)组成。例如,合成的粘合剂或胶黏剂可以由聚乙酸乙烯酯(PVAc)组成。
例如,合成的粘合剂或胶黏剂可以基于包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物的总重量,以从约0.5重量%至约10重量%的量存在。
例如,合成的粘合剂或胶黏剂可以基于包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物的总重量,以从约2重量%至约6重量%的量存在。
例如,合成的粘合剂或胶黏剂可以基于包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物的总重量,以从约3重量%至约5重量%的量存在。
例如,合成的粘合剂或胶黏剂可以基于包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物的总重量,以约4重量%的量存在。
例如,包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物可以进一步包含用于合成的粘合剂或胶黏剂的硬化剂。
例如,合成的粘合剂或胶黏剂可以包括聚乙酸乙烯酯(PVAc),基本上由聚乙酸乙烯酯组成或者由聚乙酸乙烯酯组成,并且用于该PVAc的硬化剂可以包括对甲苯磺酸一水合物,基本上由对甲苯磺酸一水合物组成或者由对甲苯磺酸一水合物组成。例如,合成的粘合剂或胶黏剂可以包括聚乙酸乙烯酯(PVAc),基本上由聚乙酸乙烯酯组成或者由聚乙酸乙烯酯组成,并且用于该PVAc的硬化剂可以包括对甲苯磺酸一水合物。例如,合成的粘合剂或胶黏剂可以包括聚乙酸乙烯酯(PVAc),基本上由聚乙酸乙烯酯组成或者由聚乙酸乙烯酯组成,并且用于该PVAc的硬化剂可以基本上由对甲苯磺酸一水合物组成。例如,合成的粘合剂或胶黏剂可以包括聚乙酸乙烯酯(PVAc),基本上由聚乙酸乙烯酯组成或者由聚乙酸乙烯酯组成,并且用于该PVAc的硬化剂可以由对甲苯磺酸一水合物组成。
例如,用于合成的粘合剂或胶黏剂的硬化剂可以基于包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物的总重量,以从约0.1重量%至约3重量%的量存在。
例如,用于合成的粘合剂或胶黏剂的硬化剂可以基于包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物的总重量,以从约0.25重量%至约2重量%的量存在。
例如,用于合成的粘合剂或胶黏剂的硬化剂可以基于包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物的总重量,以从约0.4重量%至约1.2重量%的量存在。
例如,包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物可以进一步包含淀粉。
例如,淀粉可以基于包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物的总重量,以从约0.1重量%至约3重量%的量存在。
例如,淀粉可以基于包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物的总重量,以从约0.25重量%至约2重量%的量存在。
例如,淀粉可以基于包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物的总重量,以从约0.5重量%至约1重量%的量存在。
例如,包含所述纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物可以进一步包含延迟剂。
例如,延迟剂可以包括固体可溶性酸延迟剂,基本上由固体可溶性酸延迟剂组成或者由固体可溶性酸延迟剂组成。例如,延迟剂可以包括固体可溶性酸延迟剂。例如,延迟剂可以基本上由固体可溶性酸延迟剂组成。例如,延迟剂可以由固体可溶性酸延迟剂组成。
例如,固体可溶性酸阻燃剂可以包括柠檬酸、酒石酸、草酸或其混合物,基本上由柠檬酸、酒石酸、草酸或其混合物组成或者由柠檬酸、酒石酸、草酸或其混合物组成。例如,固体可溶性酸阻燃剂可以包括柠檬酸、酒石酸、草酸或其混合物。例如,固体可溶性酸阻燃剂可以基本上由柠檬酸、酒石酸、草酸或其混合物组成。例如,固体可溶性酸阻燃剂可以由柠檬酸、酒石酸、草酸或其混合物组成。
例如,包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物可以具有从约10%至约30%的固体含量。
例如,包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物可以具有从约16%至约24.5%的固体含量。
例如,包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物可以具有从约12%至约20%的固体含量。
例如,包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物可以具有约16%的固体含量。
例如,空气可以是通过借助于至少一个空气喷嘴将空气注射到包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物中来掺入到包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物中。
例如,空气可以是通过将包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物搅拌和/或搅动来掺入到包含纤维素长丝、CaSO4·2H2O和发泡剂的组合物中。
例如,该搅拌和/或搅动可以持续从约30秒至约10分钟的时间。
例如,该搅拌和/或搅动可以持续从约1分钟至约8分钟的时间。
例如,该搅拌和/或搅动可以持续从约2分钟至约4分钟的时间。
例如,空气掺入可以是在获得气泡到泡沫组合物中的分布的条件下进行。
例如,将湿泡沫垫干燥可以包括对该湿泡沫垫进行排水。
例如,将湿泡沫垫干燥可以包括借助于过滤器或筛板对该湿泡沫垫进行排水。
例如,将湿泡沫垫干燥可以包括加热该湿泡沫垫。
例如,将湿泡沫垫干燥可以包括借助于红外线加热器加热该湿泡沫垫。
另外,例如,发泡的CF-增强的石膏面板的密度可以小于约0.50g/cm3
例如,发泡的CF-增强的石膏面板的密度可以小于约0.45g/cm3
例如,发泡的CF-增强的石膏面板的密度可以小于约0.40g/cm3
例如,发泡的CF-增强的石膏面板的密度可以小于约0.35g/cm3
例如,发泡的CF-增强的石膏面板的密度可以小于约0.30g/cm3
例如,发泡的CF-增强的石膏面板的密度可以小于约0.25g/cm3
例如,发泡的CF-增强的石膏面板的密度可以小于约0.20g/cm3
例如,发泡的CF-增强的石膏面板的密度可以是从约0.20g/cm3至约0.25cm3
例如,发泡的CF-增强的石膏面板可以具有约1/4英寸(约6.4mm)的厚度。
例如,发泡的CF-增强的石膏面板可以具有约3/8英寸(约9.5mm)的厚度。
例如,发泡的CF-增强的石膏面板可以具有约1/2英寸(约12.7mm)的厚度。
例如,发泡的CF-增强的石膏面板可以具有约5/8英寸(约15.9mm)的厚度。
例如,发泡的CF-增强的石膏面板可以具有约1英寸(约25.4mm)的厚度。
例如,发泡的CF-增强的石膏面板可以具有约4英尺(约122cm)的宽度。
例如,发泡的CF-增强的石膏面板可以具有约8英尺(约244cm)的长度。
例如,发泡的CF-增强的石膏面板可以具有约9英尺(约274cm)的长度。
例如,发泡的CF-增强的石膏面板可以具有约10英尺(约305cm)的长度。
例如,发泡的CF-增强的石膏面板可以具有约11英尺(约335cm)的长度。
例如,发泡的CF-增强的石膏面板可以具有约12英尺(约366cm)的长度。
例如,用于制备纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏片材的方法可以是一种用于制备CF-增强的石膏手抄纸的方法,并且该方法可以包括:
在获得湿纤维毡的条件下将包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液添加到定纸框中;
在去除水并获得压制的片材的条件下使用手动辊压制湿纤维毡;
任选地重复压制;并且
在获得CF-增强的石膏片材的条件下使用干燥机干燥该压制的片材。
例如,干燥可以是在滚筒干燥机中进行的。
例如,干燥可以是在从约30℃至约140℃的温度下进行的。
例如,干燥可以是在从约30℃至约70℃的温度下进行的。
例如,干燥可以是在从约40℃至约60℃的温度下进行的。
例如,干燥可以是在约50℃的温度下进行的。
例如,该方法可以进一步包括在压制之前辊压(couch)湿纤维毡。
例如,包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液可以进一步包含助留剂。
例如,助留剂可以包括阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物,基本上由阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物组成或者由阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物组成。例如,助留剂可以包括阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物。例如,助留剂可以基本上由阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物组成。例如,助留剂可以由阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物组成。
例如,助留剂可以包括阳离子聚丙烯酰胺和膨润土,基本上由阳离子聚丙烯酰胺和膨润土组成或者由阳离子聚丙烯酰胺和膨润土组成。例如,助留剂可以包括阳离子聚丙烯酰胺和膨润土。例如,助留剂可以基本上由阳离子聚丙烯酰胺和膨润土组成。例如,助留剂可以由阳离子聚丙烯酰胺和膨润土组成。
例如,纤维素长丝可以具有从约200μm至约2mm的平均长度。
例如,纤维素长丝可以具有从约30nm至约500nm的平均宽度。
例如,纤维素长丝可以具有从约200至约5000的平均纵横比。
例如,用于制备纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏片材的方法可以包括使用造纸机,并且该方法可以包括:
在获得湿纤维幅材的条件下将包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液添加到造纸机的成形部中;
在获得压制的幅材的条件下使用造纸机的压制部压制湿纤维幅材;并且
在获得CF-增强的石膏片材的条件下干燥该压制的幅材。
例如,方法可以进一步包括将包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液添加到造纸机的流浆箱中并且将来自流浆箱的包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液添加到造纸机的成形部中。
例如,方法可以进一步包括在将包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液添加到流浆箱中之前,使包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液穿过筛板。
造纸机的适合成形部及其配置可以是通过本领域技术人员选择的。例如,造纸机的成形部可以包括双网辊成形部。
造纸机的适合压制部及其配置可以是通过本领域技术人员选择的。例如,造纸机的压制部可以包括四辊三辊隙压制部。
例如,压制的幅材可以具有从约50%至约80%的固体含量。
例如,压制的幅材可以具有从约60%至约70%的固体含量。
例如,造纸机的速度可以设定在约100m/分钟至约1000m/分钟或者约300m/分钟至约500m/分钟。
例如,造纸机的速度可以设定在约400m/分钟。
例如,干燥可以包括在获得CF-增强的石膏片材的条件下使用造纸机的干燥部干燥压制的幅材。造纸机的适合干燥部及其配置可以是通过本领域技术人员选择的。例如,造纸机的干燥部可以包括两个扬克(Yankee)干燥机。
例如,干燥可以包括从造纸机脱机干燥压制的幅材。用于从造纸机脱机干燥压制的幅材的适合装置可以是通过本领域技术人员选择的。
例如,方法可以进一步包括在获得湿卷的条件下滚动压制的幅材并且在获得CF-增强的石膏片材的条件下使用后面的干燥机干燥压制的幅材。
例如,压制的幅材可以是在约100℃至约140℃的温度下干燥的。
例如,压制的幅材可以是在约120℃的温度下干燥的。
例如,压制的幅材可以是在从约10m/分钟至约100m/分钟的速度下干燥的。
例如,压制的幅材可以是在从约30m/分钟至约70m/分钟的速度下干燥的。
例如,压制的幅材可以是干燥到至少约85%干燥度。
例如,压制的幅材可以是干燥到至少约90%干燥度。
例如,压制的幅材可以是干燥到至少约95%干燥度。
例如,压制的幅材可以是干燥到从约90%干燥度至约95%干燥度。
例如,方法可以进一步包括将CF-增强的石膏片材切割成所希望的长度。
例如,包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液可以是通过在造纸机的成浆池中在获得包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液的条件下将包含纤维素长丝的含水悬浮液与包含CaSO4·2H2O的含水悬浮液混合来获得的。
例如,包含纤维素长丝的含水悬浮液可以具有约1%至约20%的稠度。
例如,包含纤维素长丝的含水悬浮液可以具有约1%至约10%的稠度。
例如,包含纤维素长丝的含水悬浮液可以具有约4%的稠度。
例如,包含CaSO4·2H2O的含水悬浮液可以具有约1%至约30%的稠度。
例如,包含CaSO4·2H2O的含水悬浮液可以具有约5%至约15%的稠度。
例如,包含CaSO4·2H2O的含水悬浮液可以具有约10%的稠度。
例如,方法可以进一步包括在将包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液添加到造纸机的成形部中之前,例如使用工艺白水稀释包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液。
例如,添加到造纸机的成形部中的包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液可以具有约10重量%的固体含量。
例如,包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液可以进一步包含助留剂。
例如,助留剂可以包括阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物,基本上由阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物组成或者由阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物组成。例如,助留剂可以包括阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物。例如,助留剂可以基本上由阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物组成。例如,助留剂可以由阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物组成。
例如,助留剂可以包括阳离子聚丙烯酰胺和膨润土,基本上由阳离子聚丙烯酰胺和膨润土组成或者由阳离子聚丙烯酰胺和膨润土组成。例如,助留剂可以包括阳离子聚丙烯酰胺和膨润土。例如,助留剂可以基本上由阳离子聚丙烯酰胺和膨润土组成。例如,助留剂可以由阳离子聚丙烯酰胺和膨润土组成。
例如,纤维素长丝可以具有从约200μm至约2mm的平均长度。
例如,纤维素长丝可以具有从约30nm至约500nm的平均宽度。
例如,纤维素长丝可以具有从约200至约5000的平均纵横比。
本披露还包括一种纤维素长丝(CF)-增强的石膏片材,该石膏片材是根据一种用于制备本披露的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏片材的方法制备的。本领域技术人员将了解的是,涉及本披露的此类纤维素长丝(CF)-增强的石膏片材的实施例可以如在此对于用于制备本披露的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏片材的方法所讨论地改变。
例如,多个湿片材可以包括从手抄纸模具获得的多个湿手抄纸。
例如,湿片材可以是通过一种方法获得的,该方法包括在获得湿片材的条件下将包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的干燥片材重新湿润。
例如,重新湿润可以包括将水添加到干燥片材中并且持续从零至约48小时的一段时间来调整。
例如,重新湿润可以包括将水添加到干燥片材中并且调整从零至约24小时的一段时间。
例如,重新湿润可以包括将水添加到干燥片材中并且调整从零至约1小时的一段时间。
例如,多个湿片材可以包括造纸机上的多个湿幅材,该造纸机包括配置来将湿幅材压制在一起以获得湿多层片材的辊。
例如,多个湿片材的压制可以包括将至少两个片材层压在一起。
例如,湿片材可以具有高达约80%的固体含量。
例如,湿片材可以具有高达约55%的固体含量。
例如,湿片材可以具有高达约50%的固体含量。
例如,湿片材可以具有从约40%至约60%的固体含量。
例如,湿片材可以具有从约50%至约60%的固体含量。
例如,湿片材可以具有从约55%至约80%的固体含量。
例如,湿片材可以具有约60%的固体含量。
例如,多层湿片材可以具有约50g/m2至约25,000g/m2的基本重量。
例如,湿片材可以具有约50g/m2至约25,000g/m2的基本重量。
例如,湿片材可以具有约150g/m2至约250g/m2的基本重量。
例如,湿片材可以具有约150g/m2至约500g/m2的基本重量。
例如,湿片材可以具有约200g/m2的基本重量。
例如,湿多层片材可以是在小于约70℃的温度下干燥的。
例如,湿多层片材可以是在小于约60℃的温度下干燥的。
例如,湿多层片材可以是在小于约50℃的温度下干燥的。
例如,湿多层片材可以是在从约25℃至约70℃的温度下干燥的。
例如,湿多层片材可以是在从约30℃至约70℃的温度下干燥的。
例如,湿多层片材可以是在从约40℃至约60℃的温度下干燥的。
例如,湿多层片材可以是在约50℃的温度下干燥的。
例如,干燥可以包括使用快速干燥机。
例如,多个湿片材可以是在约200psi至约1000psi的压力下压制的。
例如,多个湿片材可以是在约300psi至约500psi的压力下压制的。
例如,多个湿片材可以是在约350psi至约400psi或约375psi的压力下压制的。
例如,多个湿片材可以是在约375psi的压力下压制的。
本披露还包括一种纤维素长丝-增强的(CF-增强的)石膏多层片材,该石膏多层片材是根据一种用于制备本披露的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏多层片材的方法制备的。本领域技术人员将了解的是,涉及本披露的此类纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏多层片材的实施例可以如在此对于用于制备本披露的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏多层片材的方法所讨论地改变。
本披露还包括纤维素长丝用于制备纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏面板的用途。本领域技术人员将了解的是,涉及此类用途的实施例可以例如如在此对于用于制备本披露的CF-增强的石膏面板的方法所讨论地改变。
本披露还包括纤维素长丝用于制备发泡的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏面板的用途。本领域技术人员将了解的是,涉及此类用途的实施例可以例如如在此对于用于制备本披露的发泡的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏面板的方法所讨论地改变。
本披露还包括纤维素长丝用于制备纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏片材的用途。本领域技术人员将了解的是,涉及此类用途的实施例可以例如如在此对于用于制备本披露的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏片材的方法所讨论地改变。
本披露还包括纤维素长丝用于制备纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏多层片材的用途。本领域技术人员将了解的是,涉及此类用途的实施例可以例如如在此对于用于制备本披露的纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏多层片材的方法所讨论地改变。
例如,纤维素长丝与CaSO4·2H2O的重量比可以是从约1:99至约50:50。
例如,纤维素长丝与CaSO4·2H2O的重量比可以是从约1:99至约30:80。
例如,纤维素长丝与CaSO4·2H2O的重量比可以是从约2:98至约20:80。
例如,纤维素长丝与CaSO4·2H2O的重量比可以是从约10:90至约20:80。
例如,纤维素长丝与CaSO4·2H2O的重量比可以是约2:98。
例如,纤维素长丝与CaSO4·2H2O的重量比可以是约5:95。
例如,纤维素长丝与CaSO4·2H2O的重量比可以是约10:90。
例如,纤维素长丝与CaSO4·2H2O的重量比可以是约15:85。
例如,纤维素长丝与CaSO4·2H2O的重量比可以是约20:80。
例如,含水悬浮液可以具有从约1重量%至约20重量%的稠度。
例如,含水悬浮液可以具有从约1重量%至约10重量%的稠度。
例如,含水悬浮液可以具有从约2重量%至约6重量%的稠度。
例如,含水悬浮液可以具有约4.0重量%的稠度。
例如,含水悬浮液可以具有约2.8重量%的稠度。
例如,含水悬浮液可以具有约2.4重量%的稠度。
例如,含水悬浮液可以具有约10重量%的稠度。
例如,含水悬浮液可以具有约20重量%的稠度。
例如,含水悬浮液可以具有约30重量%的稠度。
例如,含水悬浮液可以具有约50重量%的稠度。
例如,含水悬浮液可以具有约20重量%至约50重量%的稠度。
例如,含水悬浮液可以具有约10重量%至约50重量%的稠度。
例如,在一种用于制造石膏面板的工艺中的改进,其中在进入成形工位和/或板生产线之前,将用于制造面板的CaSO4·2H2O与纤维素长丝混合。
例如,纤维素长丝可以具有从约200μm至约2mm的平均长度。
例如,纤维素长丝可以具有从约30nm至约500nm的平均宽度。
例如,纤维素长丝可以具有从约200至约5000的平均纵横比。
例如,在一种用于在造纸机中制造包含CaSO4·2H2O的片材的工艺中的改进,其中在造纸机中形成该片材之前,将用于制造面板的CaSO4·2H2O与纤维素长丝混合。
例如,纤维素长丝可以具有从约200μm至约2mm的平均长度。
例如,纤维素长丝可以具有从约30nm至约500nm的平均宽度。
例如,纤维素长丝可以具有从约200至约5000的平均纵横比。
实例
实例1和2的介绍
常规石膏面板通常是由压制在两个厚纸片之间的石膏晶体制成的。石膏灰泥芯主要包含完全水合的硫酸钙,该硫酸钙提供高压缩强度,而饰面纸有效地用作芯的复合物增强物并且例如可以是面板极限强度和性能的有用部分。制备更轻重量的石膏面板可例如加速并促进干式墙安装和处理并且/或者减少运输成本。迄今为止,制备轻量面板的最普遍的策略是通过各种方法减小芯的密度,这些方法包括将空气引入到芯中或者添加可膨胀矿物如珍珠岩。然而,已知方法制备具有显著减弱的结构的面板。面板强度是面板设计中的有用方面,因为面板承受例如各种力和负荷并且/或者阻止钉拉通过。
本研究的目标是制备具有更高的强度和/或在与常规石膏面板相同的强度下具有减小的密度的石膏面板。本研究的另一个目标是开发一种超轻石膏芯,该石膏芯例如可以比目前市场上的已知石膏泡沫芯更强。
使用实验室造纸方法制备CF/石膏垫。评价这些新颖CF/石膏垫的强度并将其余市场上提供的商用石膏芯相比较。将CF/石膏垫中的CF的增强性能与常规石膏板中目前使用的其他纤维诸如牛皮纸纤维和玻璃纤维的增强性能相比较。
实例1和2的一般实验详情
I.CF/石膏垫的制备
(a)材料
纤维素长丝(CF),该纤维素长丝由在常规精制强度和约5000kwh/t的比精制能量下以湿润(约30%固体)形式或以干燥形式使用的牛皮纸纤维产生。
半水硫酸钙CaSO4·1/2H2O
(b)CF/石膏水性悬浮液的制备
悬浮液1.通过在混合设备诸如碎浆机、掺混机或高速混合机等中将CaSO4·1/2H2O剧烈混合在水中来制备具有高达约30%稠度的CaSO4·2H2O(石膏)悬浮液。使用光学显微镜和电导率确认CaSO4·1/2H2O转化成表现出特征性杆状结构的CaSO4·2H2O。
悬浮液2.在混合设备诸如粉碎机、碎浆机、掺混机或高速混合机等中在热水中制备具有高达约10%稠度的CF悬浮液,直到该CF完全分散。例如,使用螺旋碎浆机(KadantLamort碎浆机)制备稠度为6.3重量%的分散液。此步骤还可使用其他混合设备。
混合物1.通过使用高架搅拌器搅拌10分钟来将悬浮液1和2合并在一起,以制备具有以下不同比率的CF/石膏的混合物:0/100、2/98、5/95、10/90以及20/80。CF/石膏悬浮液具有2.4重量%(即于2L中的48g O.D.)的总固体含量。如在此所用的,固体含量等于CF和石膏的干燥总重量与CF/石膏浆液的湿润总重量的比率。
(c)高基本重量CF/石膏垫(约2400gsm)的制备
通过直径16cm的真空辅助实验室圆形手抄纸成形机(图1)过滤混合物1,以产生约2400克/平方米(gsm)的高基本重量垫。将滤纸或另一种类型的过滤材料放置在筛板上,之后过滤,以防止CF/石膏损失。在不能使用过滤材料的情况下,可将助留剂诸如阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)、膨润土等添加到混合物以有助于CF/石膏滞留。
然后将矩形冲压裁剪机放置到湿垫,压制并且从该湿垫去除,以便于一旦干燥就切割样品(图2)。然后仅稍微辊压该垫;未应用压制步骤。在70℃下的快速干燥机上进行干燥2小时并且在50℃下干燥,直到干燥至避免在较高温度下干燥的过程的结晶水损失。
如此获得的垫具有0.6-0.7g/cm3的密度。
II.超轻的发泡的CF石膏芯的制备
(a)材料
纤维素长丝(CF),该纤维素长丝由在常规精制强度和约5000kwh/t的比精制能量下以湿润(约30%固体)形式或以干燥形式使用的牛皮纸纤维产生。
半水硫酸钙CaSO4·1/2H2O
表面活性剂,诸如发泡剂、沉降加速剂、延迟剂、粘合剂、可膨胀矿物(例如,环氧丙烷甲醇加合物、聚乙酸乙烯酯、对甲苯磺酸一水合物、淀粉、珍珠岩等)。
III.比较实例的制备
(a)材料
牛皮纸纤维(2重量%的未精制(自由度约600CSF)悬浮液和2重量%的精制(自由度约400CSF)悬浮液);短玻璃纤维(长2-3mm,直径4μm);以及由家得宝(Home Depot)销售的商用石膏面板(石膏夹心纸板法尔码(Sheetrock Fire Code)CGC,由USG制造)。
(b)纤维/石膏水性悬浮液的制备
混合物2.通过使用高架搅拌器搅拌10分钟来将悬浮液1(参见部分I(b))和未精制牛皮纸悬浮液合并在一起,以制备具有以下不同比率的CF/石膏的混合物:0/100、2/98、5/95、10/90以及20/80。悬浮液具有2.4重量%(即于2L中的48g O.D.)的总固体含量。
混合物3.通过使用高架搅拌器搅拌10分钟来将悬浮液1和精制牛皮纸悬浮液合并在一起,以制备具有以下不同比率的CF/石膏的混合物:0/100、2/98、5/95、10/90以及20/80。悬浮液具有2.4重量%(即于2L中的48g O.D.)的总固体含量。
混合物4.在英国粉碎机中将悬浮液1和玻璃纤维合并在一起持续30分钟,以制备具有以下不同比率的CF/石膏的混合物:0/100、2/98、5/95、10/90以及20/80。悬浮液具有2.4重量%(即于2L中的48g O.D.)的总固体含量。
(c)高基本重量纤维/石膏垫的制备
过滤混合物2、3和4的垫并且根据部分I(c)中的方案制备这些混合物。
IV.机械测试
将样品切割成具有宽2.7cm、长12.3cm和厚3.5至4.5mm的尺寸的矩形形状(图3)。将样品在50%湿度和23℃下调整至少24小时。使用装备有三点负载装置和2kN测压元件的英斯特朗电子拉力机(Instron)进行机械测试。将使用寿命/厚度比率16用于所有测试(由ASTM D790所要求的)。将测试速度固定至1.5mm/min。
实例1:纤维素长丝增强的石膏垫
本研究调查了CF对常规石膏芯的加强。可例如使用造纸技术制备此类CF-增强的石膏垫,以模拟常规石膏芯。还可使用常规干式墙制造工艺制备CF-增强的石膏芯。可以制备具有与常规干式墙芯类似的密度的CF-增强的石膏芯,该石膏芯例如可具有比常规芯更高的强度和/或更高的钉拉耐受性。还可以在使用/未使用饰面纸的情况下制备CF-增强的更薄的石膏垫/板。(a)CF/石膏芯与商用石膏芯的比较
I.显微照片
使用扫描电子显微镜(SEM)(日立(Hitachi)FE-SEM SU-70,使用15kV的加速电压)检查常规石膏芯和CF/石膏垫。在8Kv和308/206μA下用铂涂覆样品。图4示出如通过SEM查看的商用石膏芯(A)和CF/石膏垫(B,C)的形态。
II.挠曲特性
如在此处的一般实验详情部分I(c)中所述地制备的CF/石膏垫具有在0.66-0.77g/cm3的范围内的密度。因此,它们可以与商用石膏面板诸如具有约0.67g/cm3的密度的石膏夹心纸板法尔码CGC相比较。
在图5中呈现了商用石膏芯和本研究中制备的具有不同CF与石膏比率的高基本重量的CF/石膏垫的挠曲特性。
应用于样品的挠曲测试方法当材料经历简单的梁式载荷时测量了材料的行为。
在图5A中呈现了样品的挠曲强度,这些挠曲强度是指它们抵抗在载荷下形变的能力并且与可以在材料发生破裂或失效之前应用的最大量的弯曲应力相对应。如由图5A中可以观察到的,CF/石膏样品清楚地表明与商用产品的石膏芯相比甚至在极低CF浓度下的更大的强度。
这些结果表明通过将2%的CF添加到石膏中,可以获得超过17%的强度增加。通过将更高量的CF(如通过含有增加比率的CF的样品的挠曲应力的显著增加所显示的)添加到石膏中来实现更大的增强效应(例如,添加20%CF引起与商用石膏芯相比超过350%的强度增加。在图5B中呈现了样品的挠曲模量,这些挠曲模量提供了刚度的指示。
(b)与其他纤维/石膏浆液相比的CF/石膏浆液
I.显微照片
图6示出具有10%CF(A)、10%未精制牛皮纸纤维(B)和10%精制的牛皮纸纤维(C)的石膏混合物的显微照片。图6A中示出的CF/石膏图像揭示了与未精制(图6B)和精制(图6C)牛皮纸纤维/石膏混合物相比更延长的CF网络缠结。虽然不希望受到理论的限制,但是在纤维与石膏晶体之间的这种增强的界面粘附为在CF/石膏混合物的提高的应力的原点处。石膏晶体的大小似乎在CF/石膏混合物图像中更大,但是这仅仅是由于硫酸钙悬浮液的组成,该悬浮液的晶体尺寸可通过大晶种的存在来促成。
II.密度
图7为比较CF/石膏垫、未精制牛皮纸纤维/石膏垫和精制牛皮纸纤维/石膏垫与商用石膏面板芯的各种CF/纤维含量的密度的图。如图7所示的,除了2重量%与10重量%之间的精制牛皮纸垫之外,观察到所有垫密度均类似于商用石膏面板芯的垫密度。
III.挠曲特性
在图8中呈现了在本研究中制成的具有CF或不同类型的纤维(未精制牛皮纸、精制牛皮纸或短玻璃纤维)的具有不同CF或纤维与石膏比率的CF或纤维/石膏垫的挠曲特性。由图8A清楚的是,与所有其他测试的纤维相比,CF提供更好的石膏增强,并且这在所有纤维与石膏比率下均是如此。CF的优异增强能力甚至在增加的CF比率下更显著并且在20%CF含量下显示大于250%的增强。在图8B中,可以看出的是CF与其他纤维相比还在所有纤维与石膏比率下产生最高的模量。具有CF的样品与所有其他测试的纤维相比具有显著更大的刚度。
(c)汇总
产生一种新型CF-增强的石膏芯。在相同密度下,发现CF/石膏芯比商用石膏板中的石膏芯强得多。强度随着CF含量而增加。与用于增强石膏板的其他测试的纤维相比,CF更有效于增加挠曲应力和刚度。在显微照片中观察到CF与石膏晶体充分缠结。
由于CF/石膏芯比常规石膏芯强得多,虽然不希望受到理论的限制,但是可以制成具有与常规石膏芯/板类似的强度的更薄CF/石膏芯/板作为一种新型干式墙。例如,可以通过使用湿垫技术或者通过采用造纸技术(例如堆叠的片材)来制造此面板。还通过使用用于制造石膏板的常规技术来制造此面板。
实例2:超轻的发泡的CF石膏芯
常规石膏建筑板是重的,这些板可例如引起安装者很快疲劳和/或高运输成本。本研究的目标是通过一种发泡工艺开发一种超轻量CF/石膏芯,以减小其重量而不影响其强度。超轻量CF/石膏建筑板可例如具有快速且容易进行板安装、高灵活性和/或良好吸音性的特性。此超轻量的发泡的CF/石膏芯还可例如具有超低密度、高强度和/或与常规芯相比更高的钉拉耐受性。
(a)超轻量的CF/石膏芯的制备
稀释CF浆液并且将其装入混合设备中,然后与石膏浆液混合。然后将所希望的量的发泡剂、沉降加速剂、延迟剂和粘合剂添加到系统中,继续混合所希望的时间。然后将发泡的混合物置于具有筛板的模具中以排出水。为了加速沉降,采用红外线干燥机和高功率灯。
发泡剂适用于生成泡沫,这些泡沫在反应产物形成过程中赋予浆液多个气泡。发泡剂可以是任何类型的发泡剂,包括但不限于阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、无机表面活性剂等或其组合。在本研究中,发泡剂是DowfrothTM 250。
沉降加速剂可以是例如弱碱的硫酸盐,诸如硫酸钾铝、硫酸铝添加剂、硫酸锌和硫酸铜,并且例如用于减少发泡的石膏硬化或加速其固化的时间。
延迟剂并不影响石膏内部的气泡的大小,但是它延迟了石膏例如在温暖气候中的沉降。固体可溶性酸阻燃剂诸如柠檬酸、酒石酸或草酸与氢氧化钙形成不溶性化合物。例如,如果沉降太迅速,将不可能将石膏浆液扩散或铺设并铺平到适当的形状。
可以使用合成的粘合剂或粘附剂诸如聚乙烯醇(PVA)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)和三聚氰胺甲醛(MF),以建立最终干燥状态中的增强的永久性结合。在本研究中使用聚乙酸乙烯酯。
用于本研究中的PVAc的硬化剂对甲苯磺酸一水合物可以提供例如增加的固化速率、有用的粘度、更好的粘附性和/或对基底类型的更大耐受性。
测试的实验参数是:
稠度:16%、20%、24%
CF与石膏的比率:20/80、10/90、5/95、2/98、0/100
起泡剂(杜弗洛(DOWFROTH)250浮选起泡剂)(99%环氧丙烷甲醇加合物和1%氢氧化钾)):0、1.5%、3%
聚乙酸乙烯酯(PVAc):2%、4%、6%
PVAc的硬化剂(对甲苯磺酸一水合物):0、10%、20%、30%
淀粉:0、0.5%、1%
混合时间:2min、4min、8min
红外线干燥时间:30min
(b)超轻量的CF/石膏芯的表征
I.密度
表1提供了对于使用不同参数制备的样品获得的密度的综述。
表1
II.形态学
图9示出用于具有约0.2g/cm3的密度的超轻发泡石膏板的CF-增强芯的样品。图10示出示例性CF/石膏泡沫(图10A)以及点1(图10B)和点2(图10C)的放大的显微照片。根据表1的样品ID 16中列出的配方制备样品。
实例3:具有极高石膏含量(>80%)的CF/石膏手抄纸/纸卷的产生
在本研究中制备通过纤维素长丝的网络和微量常见助留剂保持在一起的超过填充的硫酸钙片材。首先使用造纸方法以实验室规模进行工作,以研究理论的可行性并且调查扩大造纸机上的生产是否是可能的。
然后在中试造纸机上使用常规配置并且并不对该过程做出显著改变来以半工业水平成功产生超高填充的CF/石膏片材。低至8%的CF负载适用于例如为CF/石膏湿幅材提供足够的强度,以允许在造纸机上以400m/min运行并且产生强的自持性纸结构。产生基本重量在150与300gsm之间的范围内并且具有在8%与25%之间变化的CF含量的若干CF/石膏纸卷。片材厚度在0.2与0.3mm之间变化并且密度在1.05与1.1g/cm3之间变化。
I.高填充的CF/石膏手抄纸在实验室规模下的制备
(a)材料
CF,该CF由在常规精制强度和约5000kwh/t的比能量下以湿润形式(约30%固体)或以干燥卷形式使用的NBSK制成。
半水硫酸钙CaSO4·0.5H2O(第1次模制)以粉末形式购自USG。助留剂(PercolTM175和膨润土)获得自BASF。
(b)CF/石膏水性悬浮液的制备
悬浮液1.通过将CaSO4·0.5H2O与去离子水在室温下在包括碎浆机、掺混机、高速混合机等的混合设备中剧烈混合20分钟来制备15重量%CaSO4·2H2O石膏悬浮液。使用光学显微镜和电导率确认CaSO4·0.5H2O转化成表现出特征性杆状结构的CaSO4·2H2O。还测量转化的CaSO4·2H2O的电导率并且预期是在2与3mS/cm之间。在完全转化成二水硫酸钙之后,将填料在制备后储存并且重新分散,当需要时轻微搅拌。将悬浮液1用于产生用于手抄纸制备的饱和水。
悬浮液2.在混合设备中在高速混合下进行CF/石膏悬浮液的制备,该混合设备包括碎浆机、掺混机和高速混合机。首先,在50℃温水中将在4.0%(w/w)下的褶皱的CF膜分解15分钟。其次,将所选择量的半水硫酸钙粉末(CaSO4·0.5H2O)添加到水中并且再混合15分钟以获得具有4.0%(w/w)的稠度的CF/石膏悬浮液。CF/石膏的比率是10/90和20/80。
(c)具有200gsm基本重量的CF/石膏片材的制备
将CF/石膏手抄纸制成正方形形状(12×12英寸2)。在添加到定纸框之前,将CF/石膏浆液用饱和石膏溶液稀释至2.8%(w/w)并且在600rpm下搅拌一分钟,然后将具有0.3重量%的稠度的CPAM水溶液(PercolTM175)添加到系统中并且搅拌15秒,接着添加具有5.0重量%的稠度的膨润土溶液,再搅拌15秒。定纸框中的悬浮液的稠度是0.7%(w/w)。
在成形之后,将片材辊压,用手动辊压制两次,并且在50℃下使用滚筒干燥机干燥。手抄纸的目标基本重量是200gsm。使用利用二水硫酸钙完全饱和的去离子水制成所有片材,以避免所得片材的填料含量由于PVS在水中分解而引起的变化。
(d)湿CF/石膏手抄纸的湿幅材强度测试
为了研究CF/石膏湿片材是否足够强到能在造纸机上运行,测试片材的湿幅材强度。如图12中可以看出的,湿幅材强度随着固体含量而增加。如图13中可以看出的,湿幅材断裂长度也随着固体含量而增加。如图12和图13中可以看出的,当固体含量超过50%时,拉伸能量吸收(TEA)指数高于75mJ/g并且断裂长度长于0.11km。造纸领域技术人员将了解的是这些结果指示湿CF/石膏片材的强度足够强到用于在高速抄浆机或造纸机上运行。
(e)汇总
容易将石膏半水合物转化成二水合物。使用威廉平方手抄纸成形机制成CF/石膏片材。使用10%和20%的CF比率。CF/石膏片材的湿幅材强度是足够强到用于造纸机运行。
II.具有极高石膏含量(>80%)的CF/石膏纸卷在中试规模的造纸机上的产生
(a)CF/石膏储料制备和造纸机运行条件
已证明在实验室水平下制备具有极高石膏含量(高至95%)的CF/石膏手抄纸是可能的。然后在中试造纸机上将该概念放大至半工业水平。图14示出用于CF/石膏片材产生试验的储料制备程序10。首先将CF以4%稠度分散在中试规模的损纸碎浆机(未示出)中并且储存在储罐12中。在中试规模的损纸碎浆机(未示出)中在混合条件下在10%稠度下将半水硫酸钙(CaSO4·1/2H2O)转化成二水硫酸钙(CaSO4·2H2O),并且将其储存在另一个储罐14中。将CF和石膏悬浮液以所希望的比率混合在成浆池(MC)16中,并且在与所希望的剂量的助留剂诸如CPAM 22和膨润土24混合之后将由此获得的混合物泵送18到造纸机流浆箱(HB)20,使用工艺白水(WW)26稀释到所希望的固体含量并且穿过筛板28。
用于制备连续的CF/石膏卷的中试造纸机包括双网辊成形部30(该成形部的宽度是0.46m)、四辊三辊隙压制部32和两个扬克干燥机34。已提出用于纸生产的机器的标准配置的详细描述(Crotogino,R.等,“Paprican的新中试造纸机(Paprican’s New PilotPaper Machine)”,加拿大浆纸业有限公司(Pulp&Paper Canada),第101卷,第10期,2000,第48-52页)。
对于CF/石膏片材的产生,将在压制部32之后固体含量为60%-70%的湿CF/石膏片材卷起,而无需穿过干燥部34。造纸机的速率设定为400m/分钟。可以在中试造纸机的干燥部34中联机或脱机进行进一步水去除。在此工作中,使用温度为120℃并且速度为10-70m/min的后面的干燥机将具有不同CF含量和基本重量的CF/石膏片材的湿卷干燥至90%-95%干燥的。
(b)结果和讨论
在试验过程中进行若干种参数的实时监控以允许在有用时调整运行条件。通过重量分析测量在造纸机的不同位置处(成浆池(MC)、白水(WW)和流浆箱(HB))的悬浮液的稠度,同时通过标准灰分测定或热解重量分析法测定CF与石膏的比率。作为一个实例,图15呈现了在造纸机试验过程中在造纸机中的不同位置处收集的悬浮液的CF含量。对于WW记录的低CF值指示在该试验过程中的纤维的高保留,该纤维适用于造纸。图16示出在成浆池中在(A)约10%和(B)20%的CF水平下的CF/石膏浆液的缩微照片。
表2概括了CF/石膏卷生产
表2
[1]机器方向。
[2]横向方向。
产生具有80%-90%石膏二水合物的CF/石膏卷。为了实践造纸的那些,此填料水平在之前从未达到。通过扫描电子显微法(SEM)检查CF/石膏卷的表面形态。如图17所见的,在10%和20%两个CF/石膏片材表面上观察到缠结的纤维素长丝和硫酸钙晶体的扩展网络。表面似乎在某种程度上对于20%CF而言更光滑,虽然不希望受到理论的约束,但是这表明材料由于更高数目的柔性CF而具有更好的压缩性。
在牵引力方面测试具有不同CF与石膏比率的CF/石膏片材的强度。使用拉伸强度(TAPPI T494om-01)。在图18中示出的拉伸指数结果表明具有25%的更高CF含量的片材比具有低CF含量的片材强3倍。在图19中,提供关于破坏片材所需要的能量的总量的指示的TEA指数还揭示了具有高CF含量的片材具有增加的物理性能,其中TEA指数值比具有10%CF的片材的这些指数值高4倍。
(b)汇总
制备具有10%-15%的CF和200-300g/m2的基本重量以及具有20%-30%的CF和150-200g/m2的基本重量的CF/石膏片材。此范围并不旨在限制本披露的片材的上限克重。例如,在工业抄浆机或造纸机上可获得的范围可高达5000g/m2。CF网络可将硫酸钙保持在一起,使得可以制备超过填充的片材。CF和石膏晶体均匀分散在CF/石膏片材中。当CF含量是约20%-25%时,观察到CF/石膏片材的拉伸指数和TEA指数远高于具有较低CF含量的片材。
实例4:通过在压力下自粘产生CF/石膏层压物
此研究的目标包括评价CF/石膏片材是否可以通过在压力下自粘以不同CF含量(10重量%-25重量%)层压;并且比较CF/石膏层压物与牛皮纸-纤维/石膏片材层压物。通过湿层压工艺产生CF/石膏片材的多层层压物,该湿层压工艺涉及将许多湿润或再次湿润的(高达60%固体含量)CF/石膏堆叠并且在低压(<400psi)下将它们压制在一起。当压缩的湿片材堆叠物在低温(25℃-70℃)下干燥后,在各层之间发生自粘。通过此工艺产生极高密度的和强的层压物。
(a)材料
来自实施例3的造纸机试验的CF/石膏片材。单一片材BW:150至300GSM(密度:1.05至1.1g/cm3);CF含量:8重量%至25重量%;纤维取向:MD和CD;助留剂:CPAM和膨润土。
在具有图1所示的手抄纸成形器的实验室中制成的CF/石膏片材。单一片材BW:200gsm(密度:0.6-0.7g/cm3);CF由NBSK以常规精制强度并以约5000kwh/t的比能量制成并且它以6.3重量%的稠度分解;CF含量:10重量%和20重量%;随机取向的(无取向);将滤纸(沃特曼(Whatman)#1)用于手抄纸制备并且不使用助留剂。
在具有图1所示的手抄纸成形器的实验室中制成的牛皮纸/石膏片材。单一片材BW:200gsm(密度:0.6-0.7g/cm3);随机取向的(无取向);纤维类型:精制的牛皮纸浆(400CSF);牛皮纸含量:10重量%和20重量%;将滤纸(沃特曼(Whatman)#1)用于手抄纸制备并且不使用助留剂。
(b)CF/石膏片材的层压
图20提供了在本研究中比较的两种层压方法的示意图:
方法A:如图20A中的示意图所示的,将在造纸机输出辊处直接取出的并且具有60%的固体含量的CF/石膏的湿片材堆叠在一起并且压制。在约60%的固体含量下,CF/石膏板的两个层可以在压力下自粘。
方法B.如图20B中的示意图所示的,将已在造纸机后面的干燥机上干燥的CF/石膏的干燥片材用水再次湿润,以达到60%的固体含量,调整整夜以允许完全的水再吸收并压制。①②③当再次湿润到约60%的固体含量时,CF/石膏的多个层在压力下自粘。
在两种情况下,将许多片材堆叠在一起并且在室温下在375psi下压制10分钟。然后在50℃的快速干燥机上干燥层压物,直到完全干燥约12小时。可以制备如图21所示的具有不同数目的层的层压物,然而,对于机械测试,使用对应于堆叠在一起的大约25个片材的5500gsm的基本重量。所制备的片材的密度是1.3至1.4g/cm3
(b)机械测试
挠曲测试:使用3-D切割机(罗兰(Roland),型号(MDX-40A))切割具有适当尺寸的样品以用于测试。对于挠曲测试,将样品切割成具有0.5英寸宽度、5英寸长度和3.5至4.5mm厚度的尺寸的矩形形状(图21B)。将样品平行于或垂直于造纸机方向来切割。将样品在50%湿度和23℃下调整至少24小时。使用装备有三点负载装置和2kN测压元件的英斯特朗电子拉力机进行挠曲测试。将使用寿命/厚度比率16用于所有测试(由ASTM D790所要求的)。将测试速度固定至1.5mm/分钟。
拉伸测试:使用3-D切割机切割具有在3.5与4.5mm之间变化的厚度的狗骨V型样品(通过ASTM D638)。将样品平行于或垂直于造纸机方向来切割。将样品在50%湿度和23℃下调整至少24小时。使用装备有牵引装置、锯齿状夹子和2kN测压元件的英斯特朗电子拉力机进行拉伸测试。将测试速度固定至10mm/min。
(c)层压物的物理特性
在图22中呈现了关于样品的挠曲强度获得的数据,这些挠曲强度是指它们抵抗在载荷下形变的能力并且与可以在材料发生破裂或失效之前应用的最大量的弯曲应力相对应。如由图22中可以观察到的,CF/石膏样品的强度随着CF浓度而增加。从10%至25%的CF,挠曲强度增加至少150%。
在图23中呈现了关于样品的挠曲模量获得的数据,这些挠曲模量提供了刚度的指示。在10%CF时,模量是大约2600MPa,而在25%时它增加至3200MPa。此刚度增加比先前使用强度观察到的更不明显并且虽然不希望受到理论的约束,但是这可能是因为在低CF含量下观察到的硫酸钙的天然高刚度。
(d)CF/石膏曲线对挠曲强度和拉伸强度的作用
观察到CF/石膏的取向对挠曲应力几乎不具有作用,但是对挠曲模量具有极大影响,如图24中所见的,其中模量在具有CF/石膏取向的情况下几乎是双倍的。在拉伸结果的情况下,在CF/石膏取向对应力具有作用但是对模量不具有影响时观察到相反的趋势(图25)。在具有CF/石膏取向的情况下,应力几乎是双倍的。因此,通过造纸工艺产生的CF/石膏取向在取向方向上提供了增加的增强,这可以是例如优于并不允许纤维/石膏取向的常规工艺的一个优点。
(e)在作为纤维/石膏层压物的制备中的增强剂的CF与牛皮纸纤维之间的比较。
制备具有10%和20%CF和精制的牛皮纸纤维的层压物并对其进行比较。层压物由实验室中制备的非取向的片材制成。不可以在造纸机上制备高填充的牛皮纸/石膏片材。图26A显示使用CF制成的层压物的挠曲应力高于使用精制的牛皮纸制备的层压物,两者在10%和20%的纤维载荷下。当使用CF代替牛皮纸纤维时,应力高三倍。当使用CF纤维与牛皮纸纤维比较时模量也是双倍的(图26B)。这些结果清楚地表明包含CF纤维的层压物的应力和模量相对于包含相应量的精制牛皮纸纤维的层压物有所增加,已知精制的牛皮纸纤维是用于增强的最好的化学木浆。
拉伸结果表明纤维之间类似的趋势,因为CF的增强潜能大于牛皮纸纤维(KF)的增强潜能。例如,表3中的结果清楚地显示CF-增强的层压物的拉伸强度和模量远大于具有相应水平的纤维的牛皮纸-石膏层压物若干个数量级。
表3.CF/石膏层压物和商用石膏芯的比挠曲强度和挠曲模量
[1]具有20%KF的KF/石膏层压物样品由于20%牛皮纸纤维的薄弱而不能制备。
CF/石膏层压物在1.1与1.3g/cm3之间改变的密度远大于常规石膏板在0.6至0.8g/cm3之间的范围的密度。如表4中可见的,通过密度归一化拉伸强度和刚度。尽管如此,CF/石膏层压物的机械性能仍远高于常规石膏芯。
表4.CF/石膏层压物和商用石膏芯的比挠曲强度和挠曲模量
(f)汇总
CF/石膏片一旦在其表面处润湿就可以在压力下自粘,以形成拟序结构,从而允许设计并制造任何厚度的新型CF/石膏层压板。CF增强了此石膏层压物板的物理特性。CF/石膏层压物的挠曲应力高于KF/石膏层压物。取向的CF层压物的挠曲模量高于KF/石膏层压物的挠曲模量。板的刚度并未受到纤维取向的影响,但是受到纤维类型的影响:用CF增强的板的刚度大于用KF增强的那些板。CF/石膏层压物比常规芯更紧密、更强且刚度更大。
实例5:使用CF/石膏层压物作为表皮并且使用CF/石膏的蜂巢状或波状结构作为芯的轻量石膏板
通过将一个CF/石膏层压物层胶合在由CF/石膏片材制成的蜂巢状芯或波状芯的每一侧上来产生超轻量CF/石膏板。适合的胶水可以是例如淀粉、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸等。为了产生蜂巢状芯,使用单一CF/石膏片材或双层CF/石膏层压物。使用三至十层层压物制备饰面纸,而使用两只五层层压物制备背面纸。新型超轻量CF/石膏板的厚度是基于蜂巢芯的宽度。在本研究中使用8mm宽度,尽管也可以使用例如从约5mm至约10mm的宽度。高达约1英寸(约25.4mm)的宽度例如对于此类石膏板也是可能的为了产生波状结构的芯,将湿CF/石膏片材或层压物(60%与80%之间的固体含量)穿过高速和高温的波状成形设备。
制备具有高强度和低密度的一种新型轻量石膏面板。该面板完全由层压和/或波状的CF/石膏手抄纸制成。两个传统的石膏饰面纸或所谓的表皮按惯例是重纸、马尼拉纸或纽斯兰纸(newsliner),它们通过由几个CF/石膏片材层(10%或20%)制成的两个层压物替换。与常规牛皮纸相比,使用这种新表皮制剂的优点是CF/石膏饰面纸具有增加的耐燃性并且容易涂覆、干燥或染色。
通过由单一CF/石膏手抄纸或其薄层压物制成的波状或蜂巢状结构取代常规石膏芯。在图27中示出了这种新型石膏面板的手工制造的原型,其中蜂巢状结构(A)夹在两个CF/石膏层压物(B)之间。这种产品与市场上可见的超轻面板相比具有约0.25g/cm3的极低密度(远低于常规面板)并且还表现出极高的机械性能。例如可以用低密度矿物样珍珠岩或聚合物填充由波状结构或蜂巢状结构形成的空白空间,以提供增加的强度和/或阻燃性和/或吸音特性。
虽然具体参考特定实施例进行了说明,但是应理解对这些实施例的许多修改对于本领域技术人员而言将是明显的。因此,以上说明和附图应作为特定实例而非以限制性的含义来理解。

Claims (190)

1.一种包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的片材,所述片材包含基于这些纤维素长丝和该CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约0.1%的纤维素长丝。
2.如权利要求1所述的片材,其中所述片材包含基于这些纤维素长丝和该CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。
3.如权利要求2所述的片材,其中所述片材包含基于这些纤维素长丝和该CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约5%的纤维素长丝。
4.如权利要求2所述的片材,其中所述片材包含基于这些纤维素长丝和该CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约15%的纤维素长丝。
5.如权利要求2所述的片材,其中所述片材包含基于这些纤维素长丝和该CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约25%的纤维素长丝。
6.如权利要求1所述的片材,其中所述片材包含基于这些纤维素长丝和该CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约0.1%至约50%的纤维素长丝。
7.如权利要求2所述的片材,其中所述片材包含基于这些纤维素长丝和该CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约5%至约30%的纤维素长丝。
8.如权利要求1至7中任一项所述的片材,其中所述片材包含基于该片材的总干重,至少约50重量%的CaSO4·2H2O。
9.如权利要求1至7中任一项所述的片材,其中所述片材包含基于该片材的总干重,至少约80重量%的CaSO4·2H2O。
10.如权利要求1至7中任一项所述的片材,其中所述片材包含基于该片材的总干重,约50重量%至约95重量%的CaSO4·2H2O。
11.如权利要求1至7中任一项所述的片材,其中所述片材包含基于该片材的总干重,约70重量%至约85重量%的CaSO4·2H2O。
12.如权利要求1至11中任一项所述的片材,其中所述片材具有至少约60g/m2的基本重量。
13.如权利要求1至11中任一项所述的片材,其中所述片材具有至少约200g/m2的基本重量。
14.如权利要求1至11中任一项所述的片材,其中所述片材具有高达约2000g/m2的基本重量。
15.如权利要求1至11中任一项所述的片材,其中所述片材具有约60g/m2至约2400g/m2的基本重量。
16.如权利要求1至15中任一项所述的片材,其中所述片材具有至少约0.5g/cm3的密度。
17.如权利要求1至15中任一项所述的片材,其中所述片材具有至少约0.8g/cm3的密度。
18.如权利要求1至15中任一项所述的片材,其中所述片材具有至少约1g/cm3的密度。
19.如权利要求1至15中任一项所述的片材,其中所述片材具有约0.5g/cm3至约0.8g/cm3的密度。
20.如权利要求1至15中任一项所述的片材,其中所述片材具有约0.9g/cm3至约1.3g/cm3的密度。
21.如权利要求1至20中任一项所述的片材,其中所述片材具有至少约0.05mm的厚度。
22.如权利要求1至20中任一项所述的片材,其中所述片材具有至少约0.15mm的厚度。
23.如权利要求1至20中任一项所述的片材,其中所述片材具有至少约0.2mm的厚度。
24.如权利要求1至20中任一项所述的片材,其中所述片材具有约0.15mm至约0.40mm的厚度。
25.如权利要求1至20中任一项所述的片材,其中所述片材具有约0.20mm至约0.35mm的厚度。
26.如权利要求1至25中任一项所述的片材,其中所述片材当根据TAPPIT494om–01测量时具有至少约2N·m/g的拉伸指数。
27.如权利要求1至25中任一项所述的片材,其中所述片材当根据TAPPIT494om–01测量时具有至少约10N·m/g的拉伸指数。
28.如权利要求1至25中任一项所述的片材,其中所述片材当根据TAPPIT494om–01测量时具有至少约14N·m/g的拉伸指数。
29.如权利要求1至25中任一项所述的片材,其中所述片材当根据TAPPIT494om–01测量时具有从约1N·m/g至约20N·m/g的拉伸指数。
30.如权利要求1至25中任一项所述的片材,其中所述片材当根据TAPPIT494om–01测量时具有从约10N·m/g至约14N·m/g的拉伸指数。
31.如权利要求1至30中任一项所述的片材,其中所述片材并不具有取向。
32.如权利要求1至30中任一项所述的片材,其中所述片材具有机器方向(MD)取向或横向方向(CD)取向。
33.如权利要求1至30中任一项所述的片材,其中所述片材具有机器方向(MD)取向。
34.如权利要求1至30中任一项所述的片材,其中所述片材具有横向方向(CD)取向。
35.如权利要求1至34中任一项所述的片材,其中所述片材是呈卷的形式。
36.如权利要求1至35中任一项所述的片材,其中所述片材已在造纸机上制成。
37.如权利要求36所述的片材,其中该造纸机的速度设定在约100m/分钟至约2000m/分钟。
38.如权利要求1至34中任一项所述的片材,其中所述片材已在手抄纸机上制成。
39.如权利要求1至34中任一项所述的片材,其中所述纤维素长丝具有从约200μm至约2mm的平均长度。
40.如权利要求1至39中任一项所述的片材,其中所述纤维素长丝具有从约30nm至约500nm的平均宽度。
41.如权利要求1至40中任一项所述的片材,其中所述纤维素长丝具有从约200至约5000的平均纵横比。
42.至少一种如权利要求1至41中任一项所定义的片材在多层片材的制造中的用途。
43.至少一种如权利要求1至41中任一项所定义的片材在石膏面板的制造中的用途。
44.一种包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的多层片材,所述多层片材包含基于这些纤维素长丝和该CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约0.1%的纤维素长丝。
45.如权利要求44所述的多层片材,其中所述多层片材包含基于这些纤维素长丝和该CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约1%的纤维素长丝。
46.如权利要求45所述的多层片材,其中所述多层片材包含基于这些纤维素长丝和该CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约5%的纤维素长丝。
47.如权利要求45所述的多层片材,其中所述多层片材包含基于这些纤维素长丝和该CaSO4·2H2O的总重量,按重量计至少约20%的纤维素长丝。
48.如权利要求44所述的多层片材,其中所述多层片材包含基于这些纤维素长丝和该CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约0.1%至约50%的纤维素长丝。
49.如权利要求45所述的多层片材,其中所述多层片材包含基于这些纤维素长丝和该CaSO4·2H2O的总重量,按重量计约5%至约35%的纤维素长丝。
50.如权利要求44至49中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材包含基于该多层片材的总干重,至少约50重量%的CaSO4·2H2O。
51.如权利要求44至49中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材包含基于该多层片材的总干重,至少约70重量%的CaSO4·2H2O。
52.如权利要求44至49中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材包含基于该多层片材的总干重,至少约90重量%的CaSO4·2H2O。
53.如权利要求44至49中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材包含基于该多层片材的总干重,约60重量%至约90重量%的CaSO4·2H2O。
54.如权利要求44至53中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有至少约60g/m2的基本重量。
55.如权利要求44至53中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有至少约200g/m2的基本重量。
56.如权利要求44至53中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有至少约5000g/m2的基本重量。
57.如权利要求44至53中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有约200g/m2至约25,000g/m2的基本重量。
58.如权利要求44至57中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有至少2个层。
59.如权利要求44至57中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有至少5个层。
60.如权利要求44至57中任一项所述的多层片材,其中所述片材具有至少10个层。
61.如权利要求44至57中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有从2个层至50个层。
62.如权利要求44至61中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有至少约1.0g/cm3的密度。
63.如权利要求44至61中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有至少约1.3g/cm3的密度。
64.如权利要求44至61中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有约1.0g/cm3至约1.5g/cm3的密度。
65.如权利要求44至64中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有至少约0.1mm的厚度。
66.如权利要求44至64中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有至少约1.0mm的厚度。
67.如权利要求44至64中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有至少约2.0mm的厚度。
68.如权利要求44至64中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有约0.2mm至约10mm的厚度。
69.如权利要求44至64中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有约1/4英寸(约6.4mm)、约3/8英寸(约9.5mm)、约1/2英寸(约12.7mm)、约5/8英寸(约15.9mm)或约1英寸(约25.4mm)的厚度。
70.如权利要求44至69中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材并不具有取向。
71.如权利要求44至69中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有机器方向(MD)取向或横向方向(CD)取向。
72.如权利要求44至69中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有机器方向(MD)取向。
73.如权利要求44至69中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有横向方向(CD)取向。
74.如权利要求44至73中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材当根据ASTM D790测量时具有至少约5MPa的挠曲强度。
75.如权利要求44至73中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材当根据ASTM D790测量时具有至少约10MPa的挠曲强度。
76.如权利要求44至73中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材当根据ASTM D790测量时具有至少约20MPa的挠曲强度。
77.如权利要求44至73中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材当根据ASTM D790测量时具有从约5MPa至约35MPa的挠曲强度。
78.如权利要求44至77中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材具有从约10MPa/gcm-3至约15MPa/gcm-3的挠曲强度。
79.如权利要求44至78中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材当根据ASTM D638测量时具有至少约5MPa的拉伸强度。
80.如权利要求44至78中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材当根据ASTM D638测量时具有至少约10MPa的拉伸强度。
81.如权利要求44至78中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材当根据ASTM D638测量时具有从约5MPa至约30MPa的拉伸强度。
82.如权利要求44至81中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材当根据ASTM D638测量时具有至少约200MPa的拉伸模量。
83.如权利要求44至81中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材当根据ASTM D638测量时具有至少约400MPa的拉伸模量。
84.如权利要求44至81中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材当根据ASTM D638测量时具有从约200MPa至约600MPa的拉伸模量。
85.如权利要求44至84中任一项所述的多层片材,其中所述纤维素长丝具有从约200μm至约2mm的平均长度。
86.如权利要求44至84中任一项所述的多层片材,其中所述纤维素长丝具有从约30nm至约500nm的平均宽度。
87.如权利要求44至86中任一项所述的多层片材,其中所述纤维素长丝具有从约200至约5000的平均纵横比。
88.如权利要求44至87中任一项所述的多层片材,其中所述多层片材中的所述片材已在造纸机或手抄纸机上制成。
89.如权利要求1至88中任一项所述的片材,其中所述片材是波状片材。
90.一种石膏面板,该石膏面板包含一个第一多层片材、一个第二多层片材和一个芯,该芯包括夹在所述第一多层片材与所述第二多层片材之间的蜂巢状或波状结构,所述第一多层片材、所述第二多层片材和所述蜂巢状或波状结构各自包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O。
91.如权利要求90所述的石膏面板,其中所述第一多层片材包括根据权利要求44至88中任一项所述的多层片材,基本上由该多层片材组成或者由该多层片材组成。
92.如权利要求90或91所述的石膏面板,其中所述第一多层片材是饰面片材并且具有从2个至10个层。
93.如权利要求90至92中任一项所述的石膏面板,其中所述第二多层片材包括根据权利要求44至89中任一项所述的多层片材,基本上由该多层片材组成或者由该多层片材组成。
94.如权利要求90至92中任一项所述的石膏面板,其中所述第二多层片材是背面片材并且具有从2个至5个层。
95.如权利要求90至94中任一项所述的石膏面板,其中所述蜂巢状或波状芯包括根据权利要求1至43中任一项所述的片材,基本上由该片材组成或者由该片材组成。
96.如权利要求90至95中任一项所述的石膏面板,其中所述蜂巢状或波状芯包括根据权利要求44至89中任一项所述的多层片材,基本上由该多层片材组成或者由该多层片材组成。
97.如权利要求96所述的石膏面板,其中所述多层片材具有2个层。
98.如权利要求90至97中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板的密度小于约0.45g/cm3
99.如权利要求90至97中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板的密度小于约0.40g/cm3
100.如权利要求90至97中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板的密度小于约0.35g/cm3
101.如权利要求90至97中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板的密度小于约0.30g/cm3
102.如权利要求90至97中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板的密度小于约0.25g/cm3
103.如权利要求90至97中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板的密度是从约0.20g/cm3至约0.30g/cm3
104.如权利要求90至97中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板的密度是约0.25g/cm3
105.如权利要求90至104中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板进一步包含在由所述蜂巢状或波状结构限定的空隙内的一种可膨胀矿物。
106.如权利要求105所述的石膏面板,其中所述可膨胀矿物包括膨胀珍珠岩,基本上由膨胀珍珠岩组成,由膨胀珍珠岩组成。
107.如权利要求90至106中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板进一步包含在由所述蜂巢状或波状结构限定的空隙内的一种聚合物。
108.如权利要求107所述的石膏面板,其中所述聚合物包括聚苯并噁唑,基本上由聚苯并噁唑组成或者由聚苯并噁唑组成。
109.如权利要求90至108中任一项所述的石膏面板,其中所述蜂巢状或波状结构是蜂巢状结构。
110.如权利要求90至108中任一项所述的石膏面板,其中所述蜂巢状或波状结构是波状结构。
111.如权利要求90至110中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板具有约5mm至约10mm的厚度。
112.如权利要求90至110中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板具有约8mm的厚度。
113.如权利要求90至110中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板具有约1/4英寸(约6.4mm)的厚度。
114.如权利要求90至110中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板具有约3/8英寸(约9.5mm)的厚度。
115.如权利要求90至110中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板具有约1/2英寸(约12.7mm)的厚度。
116.如权利要求90至110中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板具有约5/8英寸(约15.9mm)的厚度。
117.如权利要求90至110中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板具有约1英寸(约25.4mm)的厚度。
118.如权利要求90至117中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板具有约4英尺(约122cm)的宽度。
119.如权利要求90至118中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板具有约8英尺(约244cm)的长度。
120.如权利要求90至118中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板具有约9英尺(约274cm)的长度。
121.如权利要求90至118中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板具有约10英尺(约305cm)的长度。
122.如权利要求90至118中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板具有约11英尺(约335cm)的长度。
123.如权利要求90至118中任一项所述的石膏面板,其中所述石膏面板具有约12英尺(约366cm)的长度。
124.一种用于制备纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏片材的方法,所述方法包括:
在获得湿纤维毡的条件下对包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液进行排水;
在去除水并获得压制的片材的条件下压制所述湿纤维毡;并且
在获得所述CF-增强的石膏片材的条件下干燥所述压制的片材。
125.如权利要求124所述的方法,其中所述方法是一种用于制备CF-增强的石膏手抄纸的方法,并且所述方法包括:
在获得所述湿纤维毡的条件下将包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液添加到定纸框中;
在去除水并获得压制的片材的条件下使用手动辊压制所述湿纤维毡;
任选地重复所述压制;并且
在获得所述CF-增强的石膏片材的条件下使用干燥机干燥所述压制的片材。
126.如权利要求125所述的方法,其中所述干燥是在滚筒干燥机中进行的。
127.如权利要求125或126所述的方法,其中所述干燥是在从约30℃至约140℃的温度下进行的。
128.如权利要求125或126所述的方法,其中所述干燥是在从约30℃至约70℃的温度下进行的。
129.如权利要求124至128中任一项所述的方法,其中所述方法进一步包括在压制之前辊压所述湿纤维毡。
130.如权利要求124至129中任一项所述的方法,其中包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的所述含水悬浮液进一步包含一种助留剂。
131.如权利要求130所述的方法,其中所述助留剂包括阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物,基本上由阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物组成或者由阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物组成。
132.如权利要求124所述的方法,其中所述方法包括使用一种造纸机,并且所述方法包括:
在获得湿纤维幅材的条件下将包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液添加到所述造纸机的成形部中;
在获得压制的幅材的条件下使用所述造纸机的压制部压制所述湿纤维幅材;并且
在获得所述CF-增强的石膏片材的条件下干燥所述压制的幅材。
133.如权利要求132所述的方法,其中所述方法进一步包括将包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的所述含水悬浮液添加到所述造纸机的流浆箱中并且将来自所述流浆箱的包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的所述含水悬浮液添加到所述造纸机的所述成形部中。
134.如权利要求132或133所述的方法,其中所述方法进一步包括在将包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的所述含水悬浮液添加到所述流浆箱中之前,使包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的所述含水悬浮液穿过筛板。
135.如权利要求132至134中任一项所述的方法,其中所述造纸机的所述成形部包括一种双网辊成形部。
136.如权利要求132至135中任一项所述的方法,其中所述造纸机的所述压制部包括一种四辊三辊隙压制部。
137.如权利要求132至136中任一项所述的方法,其中所述压制的幅材具有从约50%至约80%或者从约60%至约70%的固体含量。
138.如权利要求132至137中任一项所述的方法,其中所述造纸机的速度被设定在约100m/分钟至约1000m/分钟、约300m/分钟至约500m/分钟或约400m/分钟。
139.如权利要求132至138中任一项所述的方法,其中所述干燥包括在获得所述CF-增强的石膏片材的条件下使用所述造纸机的干燥部干燥所述压制的幅材。
140.如权利要求139所述的方法,其中所述造纸机的所述干燥部包括两个扬克干燥机。
141.如权利要求132至138中任一项所述的方法,其中所述干燥包括从所述造纸机脱机干燥所述压制的幅材。
142.如权利要求141所述的方法,其中所述方法进一步包括在获得湿卷的条件下滚动所述压制的幅材并且在获得所述CF-增强的石膏片材的条件下使用后面的干燥机干燥所述压制的幅材。
143.如权利要求142所述的方法,其中所述压制的幅材是在约100℃至约140℃的温度下干燥的。
144.如权利要求142或143所述的方法,其中所述压制的幅材是以从约10m/分钟至约100m/分钟的速度干燥的。
145.如权利要求132至144中任一项所述的方法,其中所述压制的幅材被干燥到至少约85%干燥度。
146.如权利要求132至144中任一项所述的方法,其中所述压制的幅材被干燥到从约90%干燥度至约95%干燥度。
147.如权利要求132至146中任一项所述的方法,其中所述方法进一步包括将所述CF-增强的石膏片材切割到所希望的长度。
148.如权利要求132至147中任一项所述的方法,其中包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的所述含水悬浮液是通过在所述造纸机的成浆池中在获得包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的所述含水悬浮液的条件下将包含纤维素长丝的含水悬浮液与包含CaSO4·2H2O的含水悬浮液混合来获得的。
149.如权利要求148所述的方法,其中包含纤维素长丝的所述含水悬浮液具有约1%至约20%或约1%至约10%的稠度。
150.如权利要求148或149所述的方法,其中包含CaSO4·2H2O的所述含水悬浮液具有约1%至约30%或约5%至约15%的稠度。
151.如权利要求148至150中任一项所述的方法,其中所述方法进一步包括在将包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的所述含水悬浮液添加到所述造纸机的所述成形部中之前,任选地使用工艺白水稀释包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的所述含水悬浮液。
152.如权利要求132至151中任一项所述的方法,其中包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的所述含水悬浮液进一步包含一种助留剂。
153.如权利要求152所述的方法,其中所述助留剂包括阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物,基本上由阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物组成或者由阳离子聚丙烯酰胺、膨润土或其混合物组成。
154.如权利要求124至153中任一项所述的方法,其中所述纤维素长丝具有从约200μm至约2mm的平均长度。
155.如权利要求124至153中任一项所述的方法,其中所述纤维素长丝具有从约30nm至约500nm的平均宽度。
156.如权利要求124至155中任一项所述的方法,其中所述纤维素长丝具有从约200至约5000的平均纵横比。
157.一种纤维素长丝(CF)-增强的石膏片材,该石膏片材是根据权利要求124至156中任一项所述的方法制备的。
158.一种用于制备纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏多层片材的方法,所述方法包括:
在获得湿多层片材的条件下将多个包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的湿片材压制在一起;并且
在获得所述CF-增强的石膏多层片材的条件下干燥所述湿多层片材。
159.如权利要求158所述的方法,其中所述多个湿片材包括从手抄纸模具获得的多个湿手抄纸。
160.如权利要求158或159所述的方法,其中所述湿片材是通过一种方法获得的,该方法包括在获得湿片材的条件下将包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的干燥片材重新湿润。
161.如权利要求160所述的方法,其中所述重新湿润包括将水添加到所述干燥片材中并且调整从零至约48小时的一段时间。
162.如权利要求160所述的方法,其中所述重新湿润包括将水添加到所述干燥片材中并且调整从零至约1小时的一段时间。
163.如权利要求158所述的方法,其中所述多个湿片材包括造纸机上的多个湿幅材,所述造纸机包括配置为将所述湿幅材压制在一起以获得所述湿多层片材的辊。
164.如权利要求163所述的方法,其中所述多个湿片材的所述压制包括将至少两个片材层压在一起。
165.如权利要求158至164中任一项所述的方法,其中所述湿片材具有高达约80%的固体含量。
166.如权利要求158至164中任一项所述的方法,其中所述湿片材具有从约40%至约60%的固体含量。
167.如权利要求158至164中任一项所述的方法,其中所述湿片材具有从约55%至约80%的固体含量。
168.如权利要求158至167中任一项所述的方法,其中所述湿多层片材具有约50g/m2至约25,000g/m2的基本重量。
169.如权利要求158至167中任一项所述的方法,其中所述湿片材具有约50g/m2至约25,000g/m2的基本重量。
170.如权利要求158至167中任一项所述的方法,其中所述湿片材具有约150g/m2至约500g/m2的基本重量。
171.如权利要求158至170中任一项所述的方法,其中所述湿多层片材是在从约25℃至约140℃或者约50℃至约120℃的温度下干燥的。
172.如权利要求158至171中任一项所述的方法,其中所述干燥包括使用快速干燥机。
173.如权利要求158至172中任一项所述的方法,其中所述多个湿片材是在约200psi至约1000psi的压力下压制的。
174.如权利要求158至172中任一项所述的方法,其中所述多个湿片材是在约300psi至约500psi的压力下压制的。
175.一种纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏多层片材,该石膏多层片材是根据权利要求158至174中任一项所述的方法制备的。
176.纤维素长丝用于制备纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏片材的用途。
177.纤维素长丝用于制备纤维素长丝增强的(CF-增强的)石膏多层片材的用途。
178.一种包含纤维素长丝和CaSO4·2H2O的含水悬浮液。
179.如权利要求178所述的含水悬浮液,其中所述纤维素长丝与所述CaSO4·2H2O的重量比是从约0.1:99.9至约50:50。
180.如权利要求178所述的含水悬浮液,其中所述纤维素长丝与所述CaSO4·2H2O的重量比是从约1:99至约50:50。
181.如权利要求178所述的含水悬浮液,其中所述纤维素长丝与所述CaSO4·2H2O的重量比是从约2:98至约20:80。
182.如权利要求178至181中任一项所述的含水悬浮液,其中所述含水悬浮液具有从约1重量%至约20重量%的稠度。
183.如权利要求178至181中任一项所述的含水悬浮液,其中所述含水悬浮液具有从约2重量%至约6重量%的稠度。
184.如权利要求178至181中任一项所述的含水悬浮液,其中所述含水悬浮液具有约20重量%至约50重量%的稠度。
185.在一种用于制造石膏面板的工艺中的改进,其中在进入成形工位和/或板生产线之前,将用于制造所述面板的CaSO4·2H2O与纤维素长丝混合。
186.在一种用于在造纸机中制造包含CaSO4·2H2O的片材的工艺中的改进,其中在所述造纸机中形成所述片材之前,将用于制造所述面板的CaSO4·2H2O与纤维素长丝混合。
187.如权利要求185或186所述的工艺,其中所述纤维素长丝具有从约200μm至约2mm的平均长度。
188.如权利要求185至187中任一项所述的工艺,其中所述纤维素长丝具有从约30nm至约500nm的平均宽度。
189.如权利要求185至188中任一项所述的工艺,其中所述纤维素长丝具有从约200至约5000的平均纵横比。
190.如权利要求1至41和44至89中任一项所述的片材,其中所述片材是波状片材。
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