CN111763054A

CN111763054A - 一种纸面石膏板的制备工艺以及受潮挠度的检测方法

Info

Publication number: CN111763054A
Application number: CN202010489244.6A
Authority: CN
Inventors: 唐大勇; 王慧刚; 辛伟; 冯亮; 汪朋; 李德生; 喻铁良; 王策
Original assignee: Beijing New Building Material Group Co Ltd
Current assignee: Beijing New Building Material Group Co Ltd
Priority date: 2020-06-02
Filing date: 2020-06-02
Publication date: 2020-10-13

Abstract

本发明实施例公开了一种纸面石膏板的制备工艺，包括如下步骤：步骤100、将干料和湿料通过计量输送设备送入搅拌机，在干料和湿料混合后控制加入表面活性剂和三偏磷酸钠的量调整石膏板料浆流动性和抗溶蚀性；步骤200、将制备的石膏板料浆连续浇筑在两层护面纸之间；步骤300、将石膏料浆浇筑在两层护面纸之间，在浇筑后通过挤压成型设备制备湿板，再通过凝固、切断、干燥后制成纸面石膏板成品；还包括一种受潮挠度的检测方法；本发明通过成分和制备工艺的改进以达到提高石膏板品质，并且该检测方法将国标的纵向取样改为横向取样，以更严格的标准来检测石膏板的受潮挠度，并以此进一步反馈调整石膏板的制备工艺，以达到提高石膏板质量的目的。

Description

一种纸面石膏板的制备工艺以及受潮挠度的检测方法

技术领域

本发明实施例涉及石膏板生产检测技术领域，具体涉及一种纸面石膏板的制备工艺以及受潮挠度的检测方法。

背景技术

纸面石膏板是以建筑石膏为主要原料，添加改性淀粉、发泡剂、减水剂、调凝剂等辅料，以特制的纸板为护面纸，经加工而成的板材。纸面石膏板具有轻质、隔声、防火、加工性能强、施工方法简便的特点。纸面石膏板作为一种轻型环保建筑板材，已经广泛应用于室内隔墙、吊顶及饰面等装修装饰工程。

在纸面石膏板施工过程中先安装龙骨框架，然后将纸面石膏板钉在龙骨框架上。在纸面石膏板吊顶施工过程中，由于龙骨框架结构不稳，龙骨框架不平，龙骨间距过大，钉子密度不够，石膏板安装方法不正确，施工使用环境潮湿，纸面石膏板材料本身受潮挠度大等原因，经常会出现吊顶变形的问题。

纸面石膏板横向(宽度方向)和纵向(长度方向)受潮挠度具有较大差别，横向受潮挠度较大，纵向受潮挠度较小，所以在吊顶安装时，要求石膏板的纵向与副龙骨方向垂直安装，这样可以大大减小以及避免纸面石膏板吊顶受潮变形。但是施工中有时为了减少裁切、方便施工，纸面石膏板的安装方向存在不规范性，这会大大增加吊顶变形的风险。

在现有的纸面石膏板受潮挠度的检测方法中，采用纵向取样，由于纵向受潮挠度较小，同时现有的检测方法中一般取多个检测结果的平均值作为最终结果，导致检测出来的结果标准较低，无法满足实际需求。

同时，在实际生产中，如果受潮挠度检测结果不达标，在吊顶施工和使用过程中就会存在变形风险，但在现有技术中没有较好的调整方案来对石膏料浆进行调整，以使石膏板受潮挠度检测结果达标，规避质量风险。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种纸面石膏板的制备工艺以及受潮挠度的检测方法，以解决现有技术中由于现有检测方法采用纵向取样、取平均值作为最终结果，导致检测出来的结果标准较低，无法满足实际需求，同时现有技术中没有较好的调整方案来对石膏料浆进行调整的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

作为本发明的一个方面，提供了一种纸面石膏板的制备工艺，包括如下步骤：

步骤100、将干料和湿料分别通过各自的计量输送设备送入不同的搅拌机，在干料和湿料混合后控制加入表面活性剂和三偏磷酸钠的量调整石膏板料浆流动性和抗溶蚀性；

步骤200、将制备的石膏板料浆连续浇筑在两层护面纸之间；

步骤300、将石膏料浆浇筑在两层护面纸之间，在浇筑后通过挤压成型设备制备湿板，再通过凝固、切断、干燥后制成纸面石膏板成品。

作为本发明的一种优选方案，所述干料按照重量份数由100份的石膏熟料、0.2-1份的粉状促凝剂、0.3-0.6份的改性玉米淀粉组成；

促凝剂由70-95份的比表面积不低于10000cm²/g且水分含量不超过0.3％的生石膏粉、5-30份的含淀粉和葡萄糖的助剂组成；

所述石膏熟料、促凝剂按照重量份数通过混合机充分混合，再加水使得混合料料浆水化，在料浆水化的过程中添加改性玉米淀粉调整混合料浆的抗溶蚀性。

作为本发明的一种优选方案，所述改性玉米淀粉具体为酸变性玉米淀粉、氧化玉米淀粉、三偏磷酸钠交联玉米淀粉中的任意一种。

作为本发明的一种优选方案，所述湿料按照重量份数由65-80份的水、0.04-0.1份的固态防霉剂、0.04-0.1份固态粉末状的封锁剂、0.15-0.4份的粉末状减水剂、0.01-0.04份的液态缓凝剂、0.04-0.4份的发泡剂；

将所述湿料中的各成分与部分的水混合后再通入压缩空气制备泡沫后送入混合机与干料进行进一步的混合。

作为本发明的一种优选方案，在步骤100中，通过控制加入表面活性剂调整石膏板料浆流动性的具体方法为：

通过向石膏板料浆内添加表面活性剂，使得石膏板料浆在添加水量较少时保持石膏板料浆的流动性；

调整表面活性剂的用量使得石膏板在干燥过程中水分蒸发量在设定的阈值内。

作为本发明的一种优选方案，设定石膏板的厚度为9.5mm，石膏板的单位面积质量为6.2kg/m²，石膏板在干燥过程中水分蒸发量的设定阈值为2.8kg/m²，当石膏板的单位质量发生变化时，阈值按比例换算蒸发量为2.8/6.2×实际单位面积质量。

作为本发明的另外一个方面，还提供了一种纸面石膏板受潮挠度的检测方法，包括如下步骤：

步骤A、在待测批次中任取若干块石膏板，在每块石膏板上距离边缘指定宽度的位置处横向切取矩形的试样；

步骤B、将试样放置在40±2℃的鼓风干燥箱中烘干至恒重，并在温度为25±5℃、相对湿度为50±5％的实验环境下冷却至室温；

步骤C、将烘干后的试样正面朝下放置在支座中心距离为580mm的试验架上，将试验架放入温度为32±2℃、相对湿度为90±3％的受潮挠度试验箱内养护不少于48小时；

步骤D、测量试样对角线交叉点在实验前后的最大下垂量。

作为本发明的一种优选方案，在步骤B中恒重具体为试件在鼓风干燥箱中烘干24小时的质量变化小于0.5克。

本发明的实施方式具有如下优点：

本发明中的制备方法通过改进成分和制备工艺，提高石膏板料浆的流动性以达到降低水膏比的目的，从而减少水分蒸发后留下的无效空隙，减少受潮的可能性，并通过添加三偏磷酸钠的方式对石膏晶体进一步保护；另外，本发明中的检测方法基于国标严于国标，将国标纵向取样改为横向取样，以更严格的标准来检测石膏板的受潮挠度，并以此进一步反馈调整石膏板的制备工艺，以达到提高石膏板质量的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施方式中制备工艺和检测方法的整体流程示意图；

图2为本发明实施方式中制备工艺流程示意图；

图3为本发明实施方式中检测方法流程示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一般纸面石膏板纵向受潮挠度要比横向受潮挠度低，其主要原因在于：

1、石膏板湿板在挤压成型的时候纵向拉出，石膏晶体沿板纵向生长的要比沿板横向生长的要好；

2、护面纸纤维纵向排列要比横向排列的多，护面纸的纵向湿膨胀要比横向湿膨胀低，所以纵向抗受潮变形要比横向强。

由于纸面石膏板纵向受潮挠度要比横向受潮挠度低，在安装时要求石膏板纵向与副龙骨垂直安装，这样可以减小石膏板吊顶变形量。但是施工中有时为了减少裁切、方便施工，纸面石膏板的安装方向存在不规范性，这会大大增加吊顶变形的风险。为了规避这种质量风险，需要纸面石膏板生产企业制定更加严格的受潮挠度检测方法及标准，并根据客户需求不断地提高产品质量。本方法就是出于这种目标，采用比国标方法更为严格的横向取样方法进行检测，并基于检测结果反馈提供给制备工艺，以进一步提高石膏板的质量。

如图1和3所示，本发明实施方式提供了一种纸面石膏板受潮挠度的检测方法，包括如下步骤：

步骤A、在待测批次中任取若干块石膏板，在每块石膏板上距离边缘指定宽度如大于100mm的位置处横向切取600×300mm矩形的试样；

步骤B、将试样放置在40±2℃的电热鼓风干燥箱中烘干至恒重，并在温度为25±5℃、相对湿度为50±5％的实验环境下冷却至室温；

步骤D、测量试样对角线交叉点在实验前后的最大下垂量。

在本发明中，定义试件对角线的交叉点处在实验前后的下垂量为受潮挠度值，并精确至0.1mm，本发明中为了提高其检测的要求，区别于现有技术，将最大下垂量(即最大受潮挠度值)作为评价标准，即该批次石膏板的最终受潮挠度值，且规定用本发明提供的方法检测的受潮挠度值应不大于5mm。

在步骤B中恒重具体为试件在鼓风干燥箱中烘干24小时的质量变化小于0.5克。

随机取同一批次纸面石膏板，用此方法与国标方法进行对比检测，结果如下：

本方法基于国标严于国标，将国标纵向取样改为横向取样，将国标以五个试件的平均值为最终结果改为以五个试件的最大值为最终结果，并规定了受潮挠度的控制指标，可根据此方法检测的结果指导实际生产及施工。

在实际生产中，通过以上提供的方法对纸面石膏板的受潮挠度进行检测和判定，如果受潮挠度检测结果不达标，在吊顶施工和使用过程中就会存在变形风险，应及时对生产配料方案进行调整，使受潮挠度检测结果达标，以规避质量风险。

据此，如图1和图2所示，本发明实施方式提供了一种纸面石膏板的制备工艺，包括如下步骤：

步骤200、将制备的石膏板料浆连续浇筑在两层护面纸之间；

在上述中，表面活性剂具体为减水剂，在石膏料浆制备过程中，可通过添加减水剂可提高料浆流动性，从而降低用水量。在本发明中的减水剂等表面活性剂也可以称为石膏料浆分散剂，通过添加表面活性剂或石膏料浆分散剂，使其在较低水膏比的前提下易于挤压成型，从而减少水分蒸发后后留下的无效孔隙，减少受潮的可能。通过增加减水剂用量，降低石膏料浆水膏比，可大大减少水分蒸发量，也是一种节约能耗的生产方法，并且在水分蒸发后导致的无效空隙减少会减缓水分侵入速度，提高石膏板的防潮性能，而且石膏芯材整体性提高，石膏芯材的硬度提高，抗溶蚀性提高，石膏板受潮挠度大大减小。

在本发明中通过三偏磷酸钠的环状结构对石膏晶体起到保护作用。

在步骤100中，通过控制加入表面活性剂调整石膏板料浆流动性的具体方法为：

在上述中，所述干料按照重量份数由100份的石膏熟料、0.2-1份的粉状促凝剂、0.3-0.6份的改性玉米淀粉组成；

促凝剂是由70-95份的比表面积不低于10000cm²/g且水分含量不超过0.3％的生石膏粉、5-30份的含淀粉和葡萄糖类的助剂组成；

其中促凝剂的配制方法：工厂在线粉磨制备，淀粉与生石膏的比例为1/(3-5)，或葡萄糖类与生石膏粉的比例为1/(8-20)，淀粉或葡萄糖其作用在于助磨和分散，对磨细生石膏粉起到包覆作用，使其促凝作用在料浆水化过程缓慢释放，不至于在料浆制备过程被缓凝剂的作用抵消。

所述改性玉米淀粉具体为酸变性玉米淀粉、氧化玉米淀粉、三偏磷酸钠交联玉米淀粉中的任意一种，优选三偏磷酸钠交联玉米淀粉，可起到封锁剂的效果及提供护面纸的粘结性能及防止水分入侵功能。

在本实施方式中，通过三偏磷酸钠交联玉米淀粉的创新应用可以有效提高石膏板的防潮性能。玉米淀粉能够显著提高石膏板的各种物理强度，提高填料的留着率。三偏磷酸钠的环状结构可用于对石膏晶体的保护，另外它还可以对玉米淀粉等进行改性，提高玉米淀粉的性能，以进一步加强石膏板的性能。

所述湿料按照重量份数由65-80份的水、0.04-0.1份的固态防霉剂、0.04-0.1份固态粉末状的封锁剂、0.15-0.4份的粉末状减水剂、0.01-0.04份的液态缓凝剂、0.04-0.4份的发泡剂；

其中，防霉剂主要成分为硼酸，溶于部分湿料防止淀粉发霉，防止水分入侵；封锁剂是固态粉末状，主要成分三偏磷酸钠/DL-酒石酸，溶于部分湿料；减水剂主要为萘系减水剂，溶于部分湿料；缓凝剂固含量32-40％，主要成分为动/植物氨基酸，溶于部分湿料；发泡剂的固含量35-40％，主要成分十二烷基硫酸钠/六烷基硫酸钠＝3/1，与部分湿料混合并通入压缩空空气制备泡沫输送入混合机。

本发明降低受潮挠度的工艺方法具体为：

(1)促进石膏水化增进晶体交织；

(2)通过熟料煅烧过程及添加促凝剂实现；

(3)降低水膏比减少无效空隙：

(4)通过添加表面活性剂发泡剂及减水剂实现，液态缓凝剂主要是通过延缓料浆的初凝时间来提高流动性，流动性提高是减水的前提；添加防霉剂、淀粉、封锁剂，阻止水分入侵。

在本实施方式中，设定石膏板的厚度为9.5mm，石膏板的单位面积质量为6.2kg/m²，石膏板在干燥过程中水分蒸发量的设定阈值为2.8kg/m²，当石膏板的单位质量发生变化时，阈值按比例换算蒸发量为2.8/6.2×实际单位面积质量。

在生产9.5mm厚石膏板，单位面积质量6.2kg/m²，不同蒸发量下，其他参数不变，生产出的石膏板按本发明方法检测受潮挠度值，结果如下：

仅通过降低水分蒸发量指标，使石膏板受潮挠度由11.0mm降到4.1mm，本方法效果显著。在蒸发量2.8kg/m²时，按本方法检测受潮挠度不达标，如果按此蒸发量生产，在环境湿度比较大时，石膏板吊顶仍然存在一定的变形风险，可通过添加剂进一步降低受潮挠度。

三偏磷酸钠以其特有的环状结构，使石膏具有抗溶蚀的功能，对Ca²⁺、SO₄ ^2-能够起到封锁作用，使Ca²⁺、SO₄ ^2-在外部离子的影响下，不会发生离子迁移，从而使石膏晶体形态保持稳定，能够解决纸面石膏板存在的强度低、硬度低、易回潮、挠度大的质量问题。

三偏磷酸钠要求纯度达到98％以上，如果纯度不达标，其混有的杂质可能会影响石膏的水化进程，对石膏芯的强度和硬度产生不利影响。

在生产9.5mm厚石膏板，单位面积质量6.2kg/m²，蒸发量2.4kg/m²，不同三偏磷酸钠添加量下，其他参数不变，生产出的石膏板按本发明方法检测受潮挠度值，结果如下：

编号	受潮挠度mm	1	2	3	4	5	最大值
								B2	三偏磷酸钠0g/m<sup>2</sup>	5.5	5.8	5.6	5.2	5.4	5.8
C1	三偏磷酸钠2g/m<sup>2</sup>	3.8	4.0	3.7	3.8	3.9	4.0
								C2	三偏磷酸钠4g/m<sup>2</sup>	2.8	3.0	2.9	3.0	3.1	3.1

仅通过添加三偏磷酸钠，可使石膏板受潮挠度由5.1mm降到3.1mm，本方法效果显著。在生产9.5mm厚石膏板，单位面积质量6.2kg/m²，将蒸发量控制在2.2kg/m²，三偏磷酸钠添加4g/m²，其他参数不变，生产出的石膏板按本发明方法检测受潮挠度值，结果如下：

编号	受潮挠度mm	1	2	3	4	5	最大值
								B3	三偏磷酸钠0g/m<sup>2</sup>	4.1	3.9	4.0	3.8	3.8	4.1
D1	三偏磷酸钠4g/m<sup>2</sup>	2.0	2.2	2.0	2.1	2.1	2.2

作为一种优选配方：在生产9.5mm厚石膏板，单位面积质量6.2kg/m²，

以上述制备方法和检测方法为例，设定石膏熟料100份、促凝剂0.2-1份、三偏磷酸钠交联玉米淀粉0.3-0.6份、水65-80份、硼酸0.04-0.1份；三偏磷酸钠0.04-0.1份、萘系减水剂0.15-0.4份、上述缓凝剂0.01-0.04份、发泡剂0.03-0.1份。

按照上述方法进入混合机搅拌均匀制备均匀料浆，连续浇注在上下两层护面纸板之间制备石膏板湿板，蒸发量在2.2kg/m²的水平下，生产出的石膏板按本发明方法检测受潮挠度值均不超过2mm，最小值接近1mm，按照国标方法检测的受潮挠度值趋近于0mm。

在生产工艺中主要是尽可能的提高半水石膏的含量，以提高建筑石膏的水化性能，使得水化后的晶体交织的更加紧密。

为了进一步降低受潮挠度，可从提高熟料水化性能、降低水膏比、添加防霉剂、封锁剂等方法实现目标，实际生产中可根据需要综合考虑成本因素和质量风险，对石膏板的受潮挠度指标进行控制。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种纸面石膏板的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤200、将制备的石膏板料浆连续浇筑在两层护面纸之间；

步骤300、在浇筑将石膏板料浆后通过挤压成型设备制备湿板，再通过凝固、切断、干燥后制成纸面石膏板成品。

2.根据权利要求1所述的一种纸面石膏板的制备工艺，其特征在于，所述干料按照重量份数由100份的石膏熟料、0.2-1份的粉状促凝剂、0.3-0.6份的改性玉米淀粉组成；

3.根据权利要求2所述的一种纸面石膏板的制备工艺，其特征在于，所述改性玉米淀粉具体为酸变性玉米淀粉、氧化玉米淀粉、三偏磷酸钠交联玉米淀粉中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种纸面石膏板的制备工艺，其特征在于，所述湿料按照重量份数由65-80份的水、0.04-0.1份的固态防霉剂、0.04-0.1份固态粉末状的封锁剂、0.15-0.4份的粉末状减水剂、0.01-0.04份的液态缓凝剂、0.04-0.4份的发泡剂；

5.根据权利要求1所述的一种纸面石膏板的制备工艺，其特征在于，在步骤100中，通过控制加入表面活性剂提高水膏比以调整石膏板料浆流动性的具体方法为：

通过向石膏板料浆内添加表面活性剂，使得石膏板料浆在添加水量较少时保持石膏板料浆的流动性，提高石膏板料浆的水膏比；

6.根据权利要求5所述的一种纸面石膏板的制备工艺，其特征在于，设定石膏板的厚度为9.5mm，石膏板的单位面积质量为6.2kg/m²，石膏板在干燥过程中水分蒸发量的设定阈值为2.8kg/m²，当石膏板的单位质量发生变化时，阈值按比例换算蒸发量为2.8/6.2×实际单位面积质量。

7.一种纸面石膏板受潮挠度的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤D、测量试样对角线交叉点在实验前后的最大下垂量。

8.根据权利要求7所述的一种纸面石膏板受潮挠度的检测方法，其特征在于，在步骤B中恒重具体为试件在鼓风干燥箱中烘干24小时的质量变化小于0.5克。