CN111592311A - 一种高韧性纸面石膏板及其制备方法 - Google Patents

一种高韧性纸面石膏板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种高韧性纸面石膏板及其制备方法。所述纸面石膏板的制备原料包括：石膏熟料、胶粉、干酪素、纤维和纤维网格布。所述方法包括：将各制备原料混合，得到料浆；铺设下护面纸与纤维网格布；将所述料浆输出，使所述料浆包裹所述纤维网格布并流到所述下护面纸上；铺设上护面纸；挤压成型、凝固、切割和干燥，得到所述高韧性纸面石膏板。本申请的高韧性纸面石膏板的韧性较高，而且板材整体强度较高，制备方法简单。

Description

一种高韧性纸面石膏板及其制备方法
技术领域
本申请涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种高韧性纸面石膏板及其制备方法。
背景技术
纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料，掺入适量添加剂与纤维做板芯，以特制的板纸为护面，经加工制成的板材。石膏板具有无污染、加工性能强、施工方法简便的优点。
同时纸面石膏板实际生产过程中，为提高料浆流动性，常加入大于理论用水量的拌合水，多余的拌合水在石膏板干燥过程中蒸发，导致石膏板中存在较多开放的气孔。这些开放气孔导致石膏晶体搭接致密性差，然而，石膏材料的胶凝性主要靠晶体间相互搭接产生。因此，较多开放气孔的存在导致纸面石膏板板材韧性低，一定程度上限制了纸面石膏板的应用。
目前主要通过在板材中引入纤维物质来提高纸面石膏板板材韧性。但纤维物质与石膏晶体界面之间的结合方式为物理结合，且纤维物质分布不均匀时石膏晶体界面处易成为应力集中点，导致目前添加纤维物质的方式对板材韧性改善的效果有限。
因此，存在对更高韧性纸面石膏板的开发需求。
发明内容
本申请提供了一种高韧性纸面石膏板及其制备方法，该高韧性纸面石膏板的韧性较高，而且板材整体强度较高，制备方法简单。
本申请提供了一种高韧性纸面石膏板，所述纸面石膏板的制备原料包括：石膏熟料、胶粉、干酪素、纤维和纤维网格布。
在本申请的实施例中，以所述石膏熟料的添加量为100重量份计，所述胶粉的添加量可以为0.1-0.5重量份，所述干酪素的添加量可以为0.1-0.3重量份，所述纤维的添加量可以为0.1-0.3重量份。
在本申请的实施例中，所述胶粉可以为可再分散性乳胶粉。可再分散性乳胶粉的最低成膜温度为0℃，应用温度范围广。所述可再分散性乳胶粉可以采用瓦克5044N。
纤维和纤维网格布的柔韧性好，将其加入纸面石膏板中可以提高纸面石膏板的韧性。
在本申请的实施例中，所述纤维可以为木质纤维和/或硅灰石纤维。木质纤维和硅灰石纤维的刚性小、柔韧性好，可提高板材的韧性。
在本申请的实施例中，所述纤维网格布可以设置在所述纸面石膏板的板芯中，例如，可以设置在所述纸面石膏板板芯的中间位置处，即使纤维网格布距离上下护面纸的距离相等。
在本申请的实施例中，所述纤维网格布可以玻璃纤维网格布、木质纤维网格布和聚酯纤维网格布中的任意一种或多种。
在本申请的实施例中，所述纸面石膏板的制备原料还可以包括改性淀粉、发泡剂和水，并且以所述石膏熟料的添加量为100重量份计，所述改性淀粉的添加量可以为0.2-0.8重量份，所述发泡剂的添加量可以为0.03-0.05重量份，所述水的添加量可以为70-90重量份。
本申请还提供了如上所述的高韧性纸面石膏板的制备方法，所述方法包括：
将各制备原料混合，得到料浆；
铺设下护面纸与纤维网格布；
将所述料浆输出，使所述料浆包裹所述纤维网格布并流到所述下护面纸上；
铺设上护面纸；
挤压成型、凝固、切割和干燥，得到所述高韧性纸面石膏板。
在本申请的实施例中，所述方法还可以包括：将二水石膏进行烘干直至除去待除去结晶水的50％-60％，然后进行煅烧直至除去全部的待除去结晶水，得到所述石膏熟料。
在本申请的实施例中，所述烘干的温度可以为150-160℃，所述煅烧的温度可以为135-145℃。
本申请在纸面石膏板中引入纤维网格布与韧性较好的纤维，可提高板材整体的强度与韧性；同时，胶粉与干酪素的复合添加可在板材中形成连续网状交错的乳胶膜，包覆在石膏晶体表面，进一步改善石膏板材的韧性。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及权利要求书中所描述的方案来实现和获得。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
以下实施例中所采用的原料，如无特别说明，均为普通市售产品。
实施例1
(1)将天然石膏先在锤式打散机内，在153℃的温度下快速烘干直至除去待除去结晶水的50％，然后在140℃的温度下慢速煅烧直至除去全部的待除去结晶水，获得石膏熟料；
(2)称取步骤(1)得到的石膏熟料100重量份、改性淀粉0.3重量份、瓦克5044N乳胶粉0.3重量份、干酪素0.1重量份、十二烷基硫酸钠和硅树脂聚醚乳液复合配制得到的发泡剂0.04重量份(其中，十二烷基硫酸钠与硅树脂聚醚乳液的重量比为1:1)、木质纤维0.2重量份和水70重量份，加入搅拌机进行搅拌，得到料浆；
(3)在成型台上铺设下护面纸和孔径为2mm的玻璃纤维网格布，将步骤(2)得到的料浆输出，使其包裹玻璃纤维网格布并流到成型台的下护面纸上，在料浆的上表面铺设上护面纸，然后进行成型、凝固；
(4)将凝固后的板材按照标准进行切割并送入干燥机进行干燥，得到高韧性纸面石膏板。
实施例2
(1)将天然石膏先在锤式打散机内，在160℃的温度下快速烘干直至除去待除去结晶水的55％，然后在145℃的温度下慢速煅烧直至除去全部的待除去结晶水，获得石膏熟料；
(2)称取步骤(1)得到的石膏熟料100重量份、改性淀粉0.4重量份、瓦克5044N乳胶粉0.3重量份、干酪素0.2重量份、十二烷基硫酸钠和硅树脂聚醚乳液复合配制得到的发泡剂0.05重量份(其中，十二烷基硫酸钠与硅树脂聚醚乳液重量比为2:1)、木质纤维0.3重量份和水75重量份，加入搅拌机进行搅拌，得到料浆；
(3)在成型台上铺设下护面纸和孔径为2mm的木质纤维网格布，将步骤(2)得到的料浆输送到成型台的下护面纸和木质纤维网格布上，在料浆的上表面铺设上护面纸，然后进行成型、凝固；
(4)将凝固后的板材按照标准进行切割并送入干燥机进行干燥，得到高韧性纸面石膏板。
实施例3
(1)将天然石膏先在锤式打散机内，在150℃的温度下快速烘干直至除去待除去结晶水的60％，然后在135℃的温度下慢速煅烧直至除去全部的待除去结晶水，获得石膏熟料；
(2)称取步骤(1)得到的石膏熟料100重量份、改性淀粉0.2重量份、瓦克5044N乳胶粉0.1重量份、干酪素0.3重量份、十二烷基硫酸钠和硅树脂聚醚乳液复合配制得到的发泡剂0.03重量份(其中，十二烷基硫酸钠与硅树脂聚醚乳液重量比为1:1)、硅灰石纤维0.1重量份和水80重量份，加入搅拌机进行搅拌，得到料浆；
(3)在成型台上铺设下护面纸和孔径为2mm的玻璃纤维网格布，将步骤(2)得到的料浆输出，使其包裹玻璃纤维网格布并流到成型台的下护面纸上，在料浆的上表面铺设上护面纸，然后进行成型、凝固；
(4)将凝固后的板材按照标准进行切割并送入干燥机进行干燥，得到高韧性纸面石膏板。
实施例4
(1)将脱硫石膏先在锤式打散机内，在153℃的高温下快速烘干直至除去待除去结晶水的55％，然后在140℃的温度下慢速煅烧直至除去全部的待除去结晶水，获得石膏熟料；
(2)称取步骤(1)得到的石膏熟料100重量份、改性淀粉0.8重量份、瓦克5044N乳胶粉0.5重量份、干酪素0.2重量份、十二烷基硫酸钠和硅树脂聚醚乳液复合配制得到的发泡剂0.04重量份(其中，十二烷基硫酸钠与硅树脂聚醚乳液的重量比为1:1)、木质纤维0.2重量份、硅灰石纤维0.1重量份和水90重量份，加入搅拌机进行搅拌，得到料浆；
(3)在成型台上铺设下护面纸和孔径为2mm的聚酯纤维网格布，将步骤(2)得到的料浆输出，使其包裹聚酯纤维网格布并流到成型台的下护面纸上，在料浆的上表面铺设上护面纸，然后进行成型、凝固；
(4)将凝固后的板材按照标准进行切割并送入干燥机进行干燥，得到高韧性纸面石膏板。
对比例1
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：纸面石膏板中不添加干酪素和纤维。
对比例2
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：纸面石膏板中不添加胶粉和纤维。
对比例3
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：纸面石膏板中不添加胶粉和干酪素。
对比例4
本实施例与实施例1的不同之处仅在于：纸面石膏板中不添加纤维网格布。
性能测试
根据中国国家标准GB/T 9775-2008测试上述实施例和对比例制备的纸面石膏板的力学性能和韧性。测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002044835010000061
由表1可知，本申请实施例制备的纸面石膏板断裂载荷满足国标要求，剪切力(即韧性)均明显大于对比例制备的纸面石膏板，说明本申请实施例制备的纸面石膏板的韧性明显更好，胶粉、干酪素和纤维三者的同时添加、纤维网格布的添加均能够明显提高纸面石膏板的韧性。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种高韧性纸面石膏板，其特征在于，所述纸面石膏板的制备原料包括：石膏熟料、胶粉、干酪素、纤维和纤维网格布。
2.根据权利要求1所述的高韧性纸面石膏板，其中，以所述石膏熟料的添加量为100重量份计，所述胶粉的添加量为0.1-0.5重量份，所述干酪素的添加量为0.1-0.3重量份，所述纤维的添加量为0.1-0.3重量份。
3.根据权利要求1或2所述的纸面石膏板，其中，所述胶粉为可再分散性乳胶粉。
4.根据权利要求1或2所述的纸面石膏板，其中，所述纤维为木质纤维和/或硅灰石纤维。
5.根据权利要求1所述的高韧性纸面石膏板，其中，所述纤维网格布设置在所述纸面石膏板的板芯中。
6.根据权利要求1或5所述的纸面石膏板，其中，所述纤维网格布为玻璃纤维网格布、木质纤维网格布和聚酯纤维网格布中的任意一种或多种。
7.根据权利要求1、2或5所述的纸面石膏板，所述纸面石膏板的制备原料还包括改性淀粉、发泡剂和水，并且以所述石膏熟料的添加量为100重量份计，所述改性淀粉的添加量为0.2-0.8重量份，所述发泡剂的添加量为0.03-0.05重量份，所述水的添加量为70-90重量份。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的高韧性纸面石膏板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
将各制备原料混合，得到料浆；
铺设下护面纸与纤维网格布；
将所述料浆输出，使所述料浆包裹所述纤维网格布并流到所述下护面纸上；
铺设上护面纸；
挤压成型、凝固、切割和干燥，得到所述高韧性纸面石膏板。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：将二水石膏进行烘干直至除去待除去结晶水的50％-60％，然后进行煅烧直至除去全部的待除去结晶水，得到所述石膏熟料。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述烘干的温度为150-160℃，所述煅烧的温度为135-145℃。
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