CN114667215A - 由高盐石膏制备石膏墙板的方法及相关产品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合石膏板和一种制备该板的方法。该板包含夹在两个盖板之间的凝固石膏层。凝固石膏层至少由灰泥和水形成。凝固石膏层包括板芯和一个或多个撇渣面层。凝固石膏芯构成所有石膏层总厚度的基本厚度。第一撇渣面层包括在面向第一(正面)盖板的芯的一侧上。第二撇渣面层包括在面向第二(背面)盖板的芯的另一侧上。第二撇渣面层至少由含淀粉的浆料形成。灰泥材料通常包括高含量盐杂质，例如，当灰泥是由某些来源的低质量合成石膏煅烧获得时。

Description

由高盐石膏制备石膏墙板的方法及相关产品
背景技术
在建筑物的施工中，用于施工和改建的较常见的建筑构件之一是石膏墙板，通常称为干墙、石膏板、石膏心墙板、石膏镶板和天花板瓷砖。在化学方面，石膏是二水合硫酸钙(CaSO4·2H2O)。
凝固石膏(二水合硫酸钙)是众所周知的用于此类产品的材料。含有凝固石膏的面板通常称为石膏板，其包含夹在两个盖板特别是纸盖板之间的板芯(凝固石膏芯)。这种面板通常用于建筑物内墙和天花板的干墙施工。通常称为“撇渣面层”的一个或多个较致密的区域，可以作为层被包括在板芯的任一面上，通常在板芯和盖板的内表面或其上的涂层之间的界面处。较致密区域可与提供石膏板的石膏芯层的石膏层的较不致密区域相邻。
在石膏板的制造期间，灰泥(含有半水合硫酸钙)、水和其他适当的成分通常可以在混合器中混合以形成含水石膏浆料。本领域术语含水石膏浆料或含水浆料或石膏浆料通常用于在半水合硫酸钙转化为二水合硫酸钙之前和之后的浆料。石膏浆料形成并从混合器排放到承载第一盖板的移动式传送带上，第一盖板任选地具有撇渣面层。如果存在，则从石膏浆料被排放到第一盖板上的位置向上游施加撇渣面层。在将石膏浆料施加到第一盖板之后，将同样任选地具有撇渣面层的第二盖板施加到石膏浆料上以形成具有所需厚度的夹层组件。成型板、辊等可有助于设定所需厚度。然后通过煅烧石膏和水之间的反应形成凝固(即再水合)石膏以形成结晶水合石膏(即二水合硫酸钙，也称为凝固石膏)的基质，从而使石膏浆料硬化。煅烧石膏所需的水合促进凝固石膏晶体的互锁基质的形成，从而赋予石膏板强度。可以施加热量(例如，使用窑炉)以驱除剩余的游离(即未反应的)水以产生干燥的产品。然后切割凝固的石膏产品以形成具有所需长度的石膏板。
适用于墙板的石膏(二水合硫酸钙和任何杂质)可以从天然来源和合成来源获得，然后进行进一步加工。
天然石膏可通过煅烧其二水合硫酸钙以产生半水合物形式来使用。来自天然来源的石膏是一种天然存在的矿物，可以以岩石形式开采。天然存在的石膏是一种矿物，其通常在旧盐湖床、火山沉积物和粘土层中发现。开采时，生石膏通常以二水合物形发现。石膏也称为二水合硫酸钙、白土或石膏粉。该材料也在各种工业过程中作为副产物产生。例如，合成石膏是发电厂烟气脱硫过程的副产物。在石膏中，与每个硫酸钙分子相关的水分子大约有两个。
熟石膏也称为煅烧石膏、灰泥、半水合硫酸钙(calcium sulfate semihydrate)、半水合硫酸钙(calcium sulfate half-hydrate)或半水合硫酸钙(calcium sulfatehemihydrate)。
当来自任一来源的二水合硫酸钙被充分加热时，在称为煅烧(calcining)或煅烧(calcination)的过程中，水合水至少部分被驱走，并且可以根据温度和暴露时间形成半水合硫酸钙(CaSO4·1/2H2O)(一般在通常称为“灰泥”的材料中提供)或无水硫酸钙(CaSO4)。如本文所用，术语“灰泥”和“煅烧石膏”是指其中可能包含的硫酸钙的半水合物和硬石膏形式。石膏煅烧以产生半水合物形式通过以下反应式进行：
CaSO4·2H2O→CaSO4·0.5H2O+1.5H2O
煅烧石膏能够与水反应形成二水合硫酸钙，这是一种刚性产品，在本文中称为“凝固石膏”。
石膏也可以作为工业过程(例如发电厂的烟道气脱硫)的副产物合成获得(在本领域中称为“合成石膏”)。天然或合成石膏可在通常高于150℃的高温下煅烧，以形成灰泥(即，半水合硫酸钙和/或无水硫酸钙形式的煅烧石膏)，其可经历随后的再水合以形成所需的形状的凝固石膏，如板。
从发电厂获得的合成石膏通常适用于用于建筑项目的石膏心墙板。合成石膏是发电厂烟气脱硫过程的副产物(也称为脱硫石膏(desulphurisation gypsum)或脱硫石膏(desulphogyspum)或脱硫石膏(DSG))。特别是，含有二氧化硫的烟气用石灰或石灰石进行湿法洗涤，在随后的反应中产生亚硫酸钙。
CaCO3+SO2→CaSO3+CO2
然后在以下反应中将亚硫酸钙转化为硫酸钙。
CaSO3+2H2O+1/2O2→CaSO4·2H2O
然后可以以与用于天然石膏的方式相似的方式通过煅烧来产生半水合物形式。
然而，许多传统的燃煤发电厂正在关闭，转而支持更环保的能源。燃煤发电厂的关闭导致适用于生产石膏心墙板的合成石膏日益短缺。尽管较低质量合成石膏可从发电厂和其他来源获得，但这种替代来源的石膏通常含有相当高浓度的外来盐，特别是镁或钠盐，更特别是氯化镁和氯化钠。少量氯化钾和氯化钙也可能存在于替代来源的合成石膏中。外来盐可能是有问题的，因为它们倾向于降低板芯和盖板，特别是背面纸盖板，之间的附着力。
应当理解，该背景描述已经由发明人创建以帮助读者，并且既不是对现有技术的参考，也不是表明任何所指出的问题本身在本领域中被理解的指示。尽管在一些方面和实施例中，所描述的原理可以减轻其他系统中固有的问题，但是应当理解，受保护的创新的范围由所附权利要求限定，而不是由要求保护的发明解决本文指出的任何具体问题的能力限定。
发明内容
本发明涉及石膏板和制造石膏板的制作方法，其中，该石膏板在石膏层和板的盖板之间具有良好的附着力。本发明特别适用于由含有高含量盐杂质的灰泥形成的板。通常，灰泥是通过煅烧天然或合成来源的石膏形成的。在自然界中，它是一种可从地球上开采出来的常见的丰富矿物。石膏的合成形式可以作为与燃烧高硫煤的燃煤电厂相关的烟道气脱硫(FGD)工艺的副产物而获得。在发电厂中，二氧化硫排放物通过湿法洗涤工艺去除。在去除飞灰后，石灰石浆料的注入导致合成石膏沉淀。例如，一些形式的合成石膏含有高含量的盐杂质，然后这些杂质会保留在作为煅烧石膏形成的灰泥中。合成石膏中的盐杂质可能来自例如高盐煤。已发现这些盐杂质有害地影响板中的盖板(例如，由纸形成)和石膏层(例如，板芯)之间的粘合。
石膏板形成为包括设置在两个盖板之间的石膏层。石膏层通常包括芯层，以及位于芯的第一主表面和盖板材之间的撇渣面层。在一些实施例中，在芯的第二主表面和与第一盖板相对的第二盖板之间存在第二撇渣面层，该设置在本领域中是可理解的。至少一个撇渣面层相对于芯非常薄并且含有淀粉以增强盖板和板芯之间的粘合。在优选的实施例中，淀粉是原淀粉并且包含在板芯和背面纸盖板之间的撇渣面层中。通过这种方式，即使当板芯和/或其他石膏层由源自低质量合成石膏的灰泥形成时，例如，该合成石膏含有包括以前发现会干扰纸芯粘合的诸如NaCl、KCl、MgCl2和/或CaCl2等的氯化物盐的不想要的外来盐，本发明也能提高附着力。
公开了一种复合石膏板和一种复合石膏板的制备方法。该板包含夹在两个盖板之间的凝固石膏层。凝固石膏层至少由灰泥和水形成。凝固石膏层包括板芯和一个或多个撇渣面层。凝固石膏芯构成所有石膏层总厚度的基本厚度(例如，至少约90％、至少约92％、至少约95％或至少约97％)。第一撇渣面层包括在芯的朝向第一(正面)盖板的一侧上。第二撇渣面层包括在芯的朝向第二(背面)盖板的另一侧上。至少第二撇渣面层由含淀粉的浆料形成。灰泥材料通常包括高含量盐杂质，例如，当灰泥是由某些来源的低质量合成石膏煅烧获得时。例如，在一些实施例中，盐是氯化物盐，例如氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)、氯化镁(MgCl2)和/或氯化钙(CaCl2)。
因此，在一方面，本发明提供了一种复合石膏板。该石膏板包含板芯。板芯包含由第一浆料形成的凝固石膏。第一浆料包含水和含有高含量盐杂质的灰泥。第一浆料可以根据需要含有其他成分，例如发泡剂、芯淀粉、分散剂、促进剂、缓凝剂、多磷酸盐等。芯限定了彼此相对的第一芯面和第二芯面。该板包含限定第一撇渣面层面和第二撇渣面层面的第一(正面)撇渣面层。第一撇渣面层由包含水、灰泥和撇渣面层淀粉的第二浆料形成。第一撇渣面层以与第一芯面成粘合关系的方式布置。该板还包含第一(正面，有时称为Manila)盖板。第一撇渣面层的第一面朝向第一盖板，并且撇渣面层的第二面朝向板芯。该板进一步包含第二(背面，有时称为Newsline)盖板。板芯的第二面朝向第二盖板。该板进一步包括限定第一面和第二面的第二撇渣面层。第二撇渣面层由包含水、灰泥和淀粉的第三浆料形成。淀粉优选地是原淀粉并且增强了板芯和第一盖板之间的粘合。第二撇渣面层的第一面朝向板芯的第二面，第二撇渣面层的第二面朝向第二盖板。第二浆料和第三浆料可以相同或不同。
另一方面，本发明提供了一种复合石膏板的制造方法。该方法包含至少将水和含有高含量盐杂质的灰泥混合以形成芯浆料。芯浆料可以根据需要含有其他成分，如发泡剂、芯淀粉、分散剂、促进剂、缓凝剂、多磷酸盐等。该方法还包含至少将水、灰泥和任选的撇渣面层淀粉混合以形成正面撇渣面层浆料。正面撇渣面层浆料以与正面盖板成粘合关系的方式布置以形成具有浆料表面和盖板表面的正面复合材料。芯浆料以与正面复合材料成粘合关系的方式布置以形成芯复合材料。芯浆料形成具有第一面和第二面的板芯，第一面朝向正面复合材料的浆料表面。将水、灰泥和撇渣面层淀粉混合以形成背面撇渣面层浆料。正面撇渣面层浆料和背面撇渣面层浆料可以相同或不同。背面撇渣面层浆料以与背面盖板成粘合关系的方式布置以形成具有浆料表面和盖板表面的背面复合材料。背面复合材料以与芯复合材料成粘合关系的方式布置以形成板前体。背面复合材料的浆料表面朝向芯的第二面。将板前体干燥以形成板。撇渣面层淀粉增强板芯和背面盖板之间以及任选的板芯和第一盖板之间的粘合。
在另一个方面，本发明提供了一种增强石膏板中石膏层和背面盖板之间附着力的方法，该石膏板根据需要由含有半水合硫酸钙(灰泥)和高含量盐杂质以及诸如本文所论述的芯淀粉和其他成分等的其他成分的含水浆料形成。在一些实施例中，盐杂质以诸如NaCl、KCl、MgCl2和/或CaCl2等的氯化物盐的形式存在。例如，含水浆料可包括至少约150ppm的氯离子/1,000,000重量份的半水合硫酸钙。该方法包含至少将水、芯淀粉和含有高含量盐杂质的灰泥混合以形成第一浆料。至少由水、灰泥和任选的撇渣面层淀粉形成第二浆料并将其混合。第二浆料以与第一(正面)盖板成粘合关系的方式施加以形成撇渣面层。撇渣面层具有第一面和第二面。撇渣面层的第一面朝向第一盖板。第一浆料以与撇渣面层成粘合关系的方式施加以形成具有第一面和第二面的板芯。板芯的第一面朝向撇渣面层的第二面。第二(背面)盖板以与板芯面的第二面成粘合关系的方式施加以形成板前体。将包含水、灰泥和撇渣面层淀粉的第三浆料施加到第二盖板的第一表面上以形成设置在第二盖板和板芯之间的第二撇渣面层。撇渣面层淀粉增强了板芯和第二(背面)盖板之间的粘合。第二浆料和第三浆料可以相同或不同。将板前体干燥以形成板。
附图的数个视图的简要说明
图1A是根据本发明实施例的具有撇渣面层的墙板的横截面的示意图(未按比例绘制)。
图1B是根据本发明实施例的具有撇渣面层的墙板的横截面的示意图(未按比例绘制)。
图2A和2B是两个板在示例1中论述的粘合测试之后的照片。
图3A和3B是三个板在示例1中论述的粘合测试之后的照片。
图4A和4B是三个板在示例1中论述的粘合测试之后的照片。
图5A-5C是三个板在示例1中论述的粘合测试之后的照片。
具体实施方式
本发明至少部分地基于增强石膏层和盖板(例如，由纸构成)之间的附着力。本发明特别适用于含有一个或多个石膏层的石膏板，该石膏层由含有相当数量外来盐的灰泥浆料形成。例如，在一些实施例中，盐是氯化物盐，例如氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)、氯化镁(MgCl2)和/或氯化钙(CaCl2)。
例如，可以在灰泥浆料中发现此类盐，其中灰泥源自低质量合成石膏。在这方面，通常情况下，板材制造设施采用石膏，然后将其煅烧形成灰泥。然后灰泥与水反应以形成所需尺寸的石膏(即，二水合硫酸钙)层。如果低质量合成石膏含有相当数量的盐杂质，则已发现此类盐在煅烧后保留在灰泥中，因此存在于灰泥浆料中。在一些实施例中，灰泥浆料包含高质量的盐，例如每1,000,000重量份的所述半水合硫酸钙包含至少约150ppm氯离子，如每1,000,000重量份所述半水合硫酸钙包含约150ppm至约2000ppm氯离子。已发现存在可观数量的盐杂质会干扰板芯和纸盖板之间的附着力。
在优选实施例中，撇渣面层通常具有较高的密度并且相对于板芯非常薄。形成板芯的层是主要的石膏层，因为它是渐增的石膏层厚度的最大贡献者，也是整个板的最大贡献者。凝固石膏芯构成所有石膏层总厚度的基本厚度(例如，至少约90％、至少约92％、至少约95％或至少约97％)。在一些实施例中，第一和/或第二撇渣面层具有约0.125英寸(1/8英寸)至约0.016英寸(1/64英寸)的干厚度。在优选实施例中，至少一个撇渣面层(优选地与背面盖板相邻的撇渣面层)具有约0.08英寸至约0.02英寸，如约0.08英寸至约0.03英寸、约0.07至约0.02英寸、约0.07英寸至约0.03英寸、约0.06英寸至约0.02英寸、约0.06英寸至约0.03英寸、约0.05英寸至约0.02英寸、约0.05英寸至约0.03英寸、约0.04英寸至约0.02英寸、或约0.04英寸至约0.03英寸的厚度。令人惊讶且出乎意料地发现，在非常薄的背面撇渣面层中包括撇渣面层淀粉可以增强芯和背面盖板之间的粘合。尽管不希望被任何特定理论所发现，但薄撇渣面层中存在撇渣面层淀粉对于增强盖板-石膏芯的粘合是有效的，因为认为淀粉充当胶粘剂以紧紧地粘合纸纤维和芯中的石膏晶体。
该复合石膏板包含由第一浆料形成的凝固石膏构成的板芯。第一浆料包含水和含有高含量盐杂质的灰泥。第一浆料可以根据需要含有其他成分，如发泡剂、芯淀粉、分散剂、促进剂、缓凝剂、多磷酸盐等。芯限定相对的第一和第二芯面。复合石膏板包含限定第一和第二撇渣面层面的撇渣面层。撇渣面层由包含水、灰泥和撇渣面层淀粉的第二浆料形成。撇渣面层设置成与第一芯面粘合。复合石膏板包含第一盖板。撇渣面层的第一面朝向第一盖板，撇渣面层的第二面朝向板芯。淀粉增强了板芯和第一盖板之间的粘合。在一些实施例中，板进一步包含第二盖板。板芯的第二面朝向第二盖板。在优选实施例中，撇渣面层淀粉存在于背面盖板中。尽管不希望受任何特定理论的束缚，但认为在盐杂质存在的情况下，背面纸特别容易受到与板芯附着力差的影响，因为在干燥过程中，盐杂质有向背面纸迁移的倾向。
为了说明这一点，图1A-1B示意性地描绘了本发明的实施例，其中，示出了复合石膏板10。板10包含正面盖板12和背面盖板14。正面盖板12具有第一面16和第二面18，第二面18通常是安装板10时可见的表面。背面盖板14具有第一面20和第二面22，第二面22通常是安装时向内朝向立柱、托梁等的板10的外表面。
背面撇渣面层24具有第一面26和朝向背面盖板14的第一面20的第二面28。板芯30设置在两个盖板12和14之间。通常，撇渣面层是相对板芯30更致密和更薄的石膏层。板芯30具有第一面32和第二面34。板芯30的第一面32朝向背面盖板14的第一面20。背面撇渣面层24包括撇渣面层淀粉35(在图1A-1B中描绘为点)，用于增强芯30对盖板14的附着力。如图1A-1B所示，正面撇渣面层36优选地设置在正面盖板12和板芯30之间。
如果包括的话，则正面撇渣面层36具有朝向板芯30的第一表面38和朝向正面盖板12的第二表面40，如图1A-1B所示。当正面撇渣面层36存在时，在一些实施例中，它由用于形成板芯的相同浆料形成，例如，使得它包含芯淀粉而不是撇渣面层淀粉，如图1A所示。替代地，在一些实施例中，正面撇渣面层36由含有撇渣面层淀粉35的浆料形成，如图1B所示。
在墙组件中，板可以固定到基底上，通常是框架结构立柱。在墙组件中，板的背面(即背面盖板的外表面)向内朝向立柱，而板的正面(即正面盖板的外表面)在安装使用悬挂时是可见的。
本发明还提供一种制造复合石膏板的方法。该方法包含至少将水和含有高含量盐杂质的灰泥混合以形成第一浆料。第一浆料可以根据需要含有其他成分，如发泡剂、芯淀粉、分散剂、促进剂、缓凝剂、多磷酸盐等。该方法包含至少将水、灰泥和撇渣面层淀粉混合以形成第二浆料。该方法包含将第二浆料以与第一盖板成粘合关系的方式施加以形成撇渣面层。撇渣面层具有第一面和第二面，其中，撇渣面层的第一面朝向第一盖板。该方法包含将第一浆料以与撇渣面层成粘合关系的方式施加以形成具有第一面和第二面的板芯。板芯的第一面朝向撇渣面层的第二面。制备第三浆料。该方法包含将第二盖板以与板芯的第二面成粘合关系的方式施加以形成板前体。第三浆料包含水、灰泥和撇渣面层淀粉，并将其施加到例如第二盖板的第一表面上以形成设置在第二盖板和板芯之间的第二撇渣面层。第三浆料中的淀粉增强了板芯和第二盖板之间的粘合。第二浆料和第三浆料可以相同或不同。第二浆料和第三浆料可以具有除撇渣面层淀粉之外的芯淀粉。撇渣面层淀粉增强了板芯和第一盖板之间的粘合。该方法包含干燥板前体以形成板。
用于形成石膏板芯的原浆料可以含有芯淀粉，而背面撇渣面层和任选的正面撇渣面层由包含撇渣面层淀粉的浆料形成。在一些实施例中，与用于形成板芯的浆料中的芯淀粉的量相比，在用于形成撇渣面层的浆料中以更高的相对浓度提供撇渣面层淀粉。如本文所论述的，即使在存在不想要的盐杂质的情况下，撇渣面层淀粉也令人惊讶地且出乎意料地增强了其相应(相邻)盖板的附着力。在一些实施例中，当存在盐杂质时，认为芯淀粉不能有效地帮助盖板的附着力。
如在例如美国专利号9,540,810、9,828,441和10,399,899以及美国申请号15/934,088中所论述的，提供芯淀粉用于增强强度。在一些实施例中，本领域已知的迁移淀粉可以另外包括在芯浆料中。迁移淀粉通常具有较小的链长(例如，由于酸改性或酶改性)并迁移到芯-盖板界面以进一步增强粘合，而对芯强度没有明显影响。
在优选实施例中，芯淀粉是预糊化淀粉的形式，当淀粉在根据VMA方法的条件下测量粘度时，例如具有约20厘泊至约700厘泊(如约20厘泊至约300厘泊或约30厘泊至约200厘泊)的粘度。在一些实施例中，芯淀粉是原淀粉。在一些实施例中，芯淀粉包括生淀粉，其具有(i)根据热水粘度测定(HWVA方法)约20BU至约300BU的热水粘度和/或(ii)通过将淀粉以15％固体的淀粉浓度置于含水浆料中并使用设定为75rpm和700cmg的Viscograph-E仪器测量粘度时，约120BU至1000BU的峰值粘度中程值，其中，淀粉以3℃/分钟的速率从25℃加热到95℃，浆料在95℃下保持十分钟，然后淀粉以-3℃/分钟的速率冷却到50℃。在一些实施例中，芯淀粉包括具有约6,000道尔顿或更小的分子量的迁移淀粉。
撇渣面层淀粉包括在至少一个撇渣面层中(并且在一些实施例中任选地包括在两个撇渣面层中)。与不含用于形成撇渣面层的淀粉的浆料制造的板相比，用于制造撇渣面层的淀粉有效地增强了芯和与其相邻的盖板之间的粘合。在优选实施例中，淀粉是原淀粉。在一些实施例中，撇渣面层淀粉包括生淀粉，其具有(i)根据热水粘度测定(HWVA方法)约20BU至约300BU的热水粘度和/或(ii)通过将淀粉以15％固体的淀粉浓度置于含水浆料中并使用设定为75rpm和700cmg的Viscograph-E仪器测量粘度时，约120BU至1000BU的峰值粘度中程值，其中，淀粉以3℃/分钟的速率从25℃加热到95℃，浆料在95℃下保持十分钟，然后淀粉以-3℃/分钟的速率冷却到50℃。替代地，如果需要，撇渣面层淀粉可以是预糊化淀粉的形式，当淀粉在根据VMA方法的条件下测量粘度时，例如具有约20厘泊至约700厘泊(如约20厘泊至约300厘泊或约30厘泊至约200厘泊)的粘度。在一些实施例中，撇渣面层淀粉包括具有约6,000道尔顿或更小的分子量的迁移淀粉。该HWVA方法在例如美国专利公开2019/0023612A1中阐述，而VMA方法在例如美国专利公开2012/0113124中阐述，这些方法通过引用并入本文。
在一些实施例中，撇渣面层淀粉在第二浆料和/或第三浆料中以按灰泥重量计约0.3％至约8.0％的量，例如按灰泥重量计约1.0％至约4.0％的量，存在于至少一个撇渣面层中，优选地至少与背面纸相邻的撇渣面层中。在一些实施例中，尽管撇渣面层淀粉包括在与背面盖板相邻的第二撇渣面层中，但用于制造与正面盖板相邻的第一撇渣面层的浆料由用于制造芯的相同浆料形成，例如使得它含有芯淀粉。第二浆料和/或第三浆料中的撇渣面层淀粉的总用量高于第一浆料中的芯淀粉用量。在优选实施例中，芯淀粉的用量以灰泥重量计为约0.1wt％至约1.5wt％，而撇渣面层淀粉的用量以灰泥重量计为约1.5wt％至约4.0wt％。在一些实施例中，芯淀粉是预糊化淀粉，且撇渣面层淀粉是生淀粉，迁移淀粉在芯淀粉和/或撇渣面层淀粉中是附加任选的。
正面和背面盖板可以具有任何合适的基重和厚度。通常，正面和背面盖板(例如，由纸构成)的厚度由(例如，纸)重量确定。例如，在一些实施例中，正面和背面盖板可具有约10磅/平方英尺至约55磅/平方英尺，例如约20磅/平方英尺至约55磅/平方英尺、约20磅/平方英尺至约50磅/平方英尺、约20磅/平方英尺至约40磅/平方英尺、约30磅/平方英尺至约55磅/平方英尺、约30磅/平方英尺至约50磅/平方英尺、约30磅/平方英尺至约40磅/平方英尺等的基重。在一些实施例中，正面和背面盖板中的一个或两个具有约15磅/平方英尺至约35磅/平方英尺，如约20磅/平方英尺至约33磅/平方英尺、约20磅/平方英尺至约31磅/平方英尺、约20磅/平方英尺至约29磅/平方英尺、约20磅/平方英尺至约27磅/平方英尺、约15磅/平方英尺至约31磅/平方英尺等的重量。这种重量的纸可具有约0.005英寸至约0.015英寸，例如0.007至约0.03英寸(例如，约0.01英寸)厚的标称厚度。在一些实施例中，一个或多个盖板可以是具有约0.008英寸至约0.013英寸的厚度的纸的形式。任选地，在一些实施例中，板可包括如美国专利申请号16/581,070中所述的中间片材。
石膏层(板芯和撇渣面层)由至少包含水和灰泥的浆料形成。如本文通篇所指，灰泥可以是α-半水合硫酸钙、β-半水合硫酸钙和/或无水硫酸钙的形式。除了灰泥和水以外，板芯由有助于其降低密度的试剂形成，如低密度填料(例如珍珠岩、低密度骨料等)或发泡剂。各种发泡剂方案在本领域中是众所周知的。可包括发泡剂以在凝固石膏的连续结晶基质内形成气孔分布。在一些实施例中，发泡剂包含主要重量部分的不稳定组分和较小重量部分的稳定组分(例如，在不稳定和稳定/不稳定的共混物组合的情况下)。不稳定组分与稳定组分的重量比能有效地在凝固石膏芯内形成气孔分布。参见，例如，美国专利5,643,510；6,342,284；和6,632,550。在一些实施例中，发泡剂包含烷基硫酸盐表面活性剂。
许多商业上已知的发泡剂是可获得的并且可以根据本公开的实施例使用，如来自宾夕法尼亚州安布勒(Ambler,PA)的GEO Specialty Chemicals的HYONIC系列(例如，25AS)的皂产品。其他市售肥皂包括来自伊利诺斯州诺思菲尔德(Northfield,Illinois)的斯泰潘公司(Stepan Company)的Polystep B25。本文所述的发泡剂可单独使用或与其他发泡剂组合使用。泡沫可以预生成，然后添加到灰泥浆料中。预生成可以通过将空气插入含水发泡剂中进行。用于生成泡沫的方法和装置是众所周知的。参见，例如，美国专利4,518,652；2,080,009；和2,017,022。
在一些实施例中，发泡剂包含至少一种烷基硫酸盐、至少一种烷基醚硫酸盐或其任何组合、由至少一种烷基硫酸盐、至少一种烷基醚硫酸盐或其任何组合组成、或基本上由至少一种烷基硫酸盐、至少一种烷基醚硫酸盐或其任何组合组成，但基本上不含烯烃(例如，烯烃硫酸盐)和/或炔烃。基本上不含烯烃或炔烃意味着发泡剂包含(i)基于灰泥的重量，0wt.％，或不含烯烃和/或炔烃，或(ii)无效量的或(iii)非物质量的烯烃和/或炔烃。如本领域普通技术人员将理解的，无效量的示例是低于达到使用烯烃和/或炔烃发泡剂的预期目的的阈值量的量。如本领域普通技术人员将理解的，基于灰泥的重量，非物质量可以例如低于约0.001wt.％，如低于约0.0005wt.％、低于约0.001wt.％、低于约0.00001wt.％等。
根据本公开的实施例，一些类型的不稳定皂是具有不同链长和不同阳离子的烷基硫酸盐表面活性剂。合适的链长可以是例如C8-C12，例如C8-C10或C10-C12。合适的阳离子包括例如钠、铵、镁或钾。不稳定皂的实例包括，例如，十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸镁、癸基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、十二烷基硫酸钾、癸基硫酸钾、辛基硫酸钠、癸基硫酸镁、癸基硫酸铵、其混合物及其任何组合。
根据本公开的实施例，一些类型的稳定皂是具有不同(通常更长)链长和不同阳离子的烷氧基化(例如乙氧基化)烷基硫酸盐表面活性剂。合适的链长可以是例如C10-C14，例如C12-C14或C10-C12。合适的阳离子包括例如钠、铵、镁或钾。稳定皂的实例包括，例如，月桂醇聚醚硫酸钠、月桂醇聚醚硫酸钾、月桂醇聚醚硫酸镁、月桂醇聚醚硫酸铵、其混合物及其任何组合。在一些实施例中，可以使用来自这些列表的稳定和不稳定皂的任何组合。
在美国专利5,643,510中公开了在制备泡沫石膏产品中发泡剂的组合及其加成的实例，其通过引用并入本文。例如，可以组合形成稳定泡沫的第一发泡剂和形成不稳定泡沫的第二发泡剂。在一些实施例中，第一发泡剂是皂，例如具有8-12个碳原子的烷基链长和1-4个单元的烷氧基(例如，乙氧基)基团链长的烷氧基化烷基硫酸盐皂。第二发泡剂任选地是具有6-20个碳原子，例如6-18或6-16个碳原子的烷基链长度的未烷氧基化(例如，未乙氧基化)烷基硫酸盐皂。根据一些实施例，调节这两种皂的各自量被认为是允许控制板泡沫结构直到达到约100％稳定皂或约100％不稳定皂。
在一些实施例中，如美国专利公开US 2017/0096369 A1、US 2017/0096366 A1和US 2017/0152177 A1中所述的，脂肪醇可任选地与发泡剂一起包括在例如预混物中以制备泡沫。这可以改善泡沫稳定性，从而能够更好地控制泡沫(空气)空隙尺寸和分布。脂肪醇可以是任何合适的脂肪族脂肪醇。应当理解，如本文通篇所定义的，“脂肪族”是指烷基、烯基或炔基，并且可以是取代的或未取代的、支链的或非支链的、饱和的或不饱和的，并且在一些实施例中，由本文所述的碳链表示，例如Cx-Cy，其中x和y是整数。因此，术语脂肪族也指具有杂原子取代的链，其保留了基团的疏水性。脂肪醇可以是单一化合物，或者可以是两种或更多种化合物的组合。在一些实施例中，任选的脂肪醇是C6-C20脂肪醇(例如，C6-C18、C6-C116、C6-C14、C6-C12、C6-C10、C6-C8、C8-C16、C8-C14、C8-C12、C8-C10、C10-C16、C10-C14、C10-C12、C12-C16、C12-C14或C14-C16脂肪族脂肪醇等)。实例包括辛醇、壬醇、癸醇、十一烷醇、十二烷醇或其任何组合。
在一些实施例中，任选的泡沫稳定剂包含脂肪醇并且基本上不含脂肪酸烷基酰胺或羧酸牛磺酸盐。在一些实施例中，任选的泡沫稳定剂基本上不含二醇，尽管在一些实施例中可以包括二醇，例如以允许更高的表面活性剂含量。基本上不含任何上述成分意味着泡沫稳定剂含有(i)基于这些成分中的任何一个的重量，0wt.％，或(ii)无效量的或(iii)非物质量的这些成分中的任何一个。如本领域普通技术人员将理解的，无效量的实例是低于达到使用这些成分中的任何一个的预期目的的阈值量的量。如本领域普通技术人员将理解的，基于灰泥的重量，非物质量可以例如低于约0.0001wt.％，例如低于约0.00005wt.％、低于约0.00001wt.％、低于约0.000001wt.％等。
已经发现合适的空隙分布和墙厚可以(独立)有效地提高强度，尤其是在低密度板中(例如，低于约35磅/立方英尺)。参见例如US 2007/0048490和US 2008/0090068。蒸发的空隙水，通常具有直径约5μm或更小的空隙，还与上述空气(泡沫)空隙一起有助于总空隙分布。在一些实施例中，孔隙尺寸大于约5微米的空隙与孔隙尺寸为约5微米或更小的空隙的体积比为约0.5:1至约9:1，例如，约0.7:1至约9:1、约0.8:1至约9:1、约1.4:1至约9:1、约1.8:1至约9:1、约2.3:1至约9:1、约0.7:1至约6:1、约1.4:1至约6:1、约1.8:1至约6:1、约0.7:1至约4:1、约1.4:1至约4:1、约1.8:1至约4:1、约0.5:1至约2.3:1、约0.7:1至约2.3:1、约0.8:1至约2.3:1、约1.4:1至约2.3:1、约1.8:1至约2.3:1等。
如本文所用，空隙尺寸通过芯中单个空隙的最大直径计算。最大直径与Feret直径相同。每个定义的空隙的最大直径可以从样品的图像中获得。可以使用任何合适的技术拍摄图像，如提供二维图像的扫描电子显微镜(SEM)。可以在SEM图像中测量大量空隙的孔隙尺寸，使得空隙的横截面(孔)的随机性可以提供平均直径。对随机分布在样品芯的多个图像中的空隙进行测量可以改进这种计算。此外，基于数个二维SEM图像构建芯的三维立体模型也可以改进空隙尺寸的计算。另一种技术是X射线CT扫描分析(XMT)，其提供了三维图像。另一种技术是光学显微镜，其中，可以使用光对比来帮助确定例如空隙的深度。可以手动或通过使用图像分析软件(例如，由NIH开发的ImageJ)测量空隙。本领域的普通技术人员将理解，从图像中手动确定空隙尺寸和分布可以通过目测每个空隙的尺寸来确定。样品可以通过对石膏板进行切片获得。
发泡剂可以任何合适的量包含在芯浆料中，例如，根据所需的密度。制备例如约0.5％(w/w)的发泡剂溶液。将适量的空气与适量的发泡剂溶液混合，并加入浆料中。根据所需的空气量，发泡剂溶液的浓度可在约0.1％至约1％(w/w)间变化。由于撇渣面层具有较高的密度，用于形成撇渣面层的浆料可以用较少的泡沫(或不用泡沫)制成。
如果包括的话，脂肪醇可以任何合适的量存在于芯浆料中。在一些实施例中，脂肪醇以按灰泥重量计约0.0001％至约0.03％，例如按灰泥重量计约0.0001％至约0.025％，按灰泥重量计约0.0001％至约0.02％，或按灰泥重量计约0.0001％至约0.01％的量存在于芯浆料中。由于用于撇渣面层的浆料可以具有较少的泡沫或没有泡沫，因此在撇渣面层中不需要脂肪醇，或者可以以较低的量包含脂肪醇，如以灰泥重量计约0.0001％至约0.004％，以灰泥重量计约0.00001％至约0.003％，以灰泥重量计约0.00001％至约0.0015％，或以灰泥重量计约0.00001％至约0.001％。
本领域已知的其他成分也可以包括在板芯浆料中，包括例如促进剂、缓凝剂等。促进剂可以是各种形式(例如湿石膏促进剂、耐热促进剂和气候稳定促进剂)。参见，例如，美国专利3,573,947和6,409,825。在包括促进剂和/或缓凝剂的一些实施例中，促进剂和/或缓凝剂均可存在于用于形成板芯的灰泥浆料中，其量为在固体基础上，如以灰泥重量计约0％至约10％(例如，约0.1％至约10％)，例如，以灰泥重量计约0％至约5％(例如，约0.1％至约5％)。
此外，在一些实施例中，板芯可以进一步由至少一种分散剂形成以增强流动性。分散剂可以与其他干燥成分一起以干燥形式和/或与其他液体成分一起以液体形式包括在灰泥浆料中。分散剂的实例包括萘磺酸盐，如聚萘磺酸及其盐(聚萘磺酸盐)和衍生物，它们是萘磺酸和甲醛的缩合产物；以及聚羧酸盐分散剂，如聚羧酸醚，例如PCE211、PCE111、1641、1641F或PCE 2641型分散剂，例如MELFLUX 2641F、MELFLUX 2651F、MELFLUX 1641F、MELFLUX2500L分散剂(BASF)和可从Coatex,Inc.获得的COATEX Ethacryl M；和/或木质素磺酸盐或磺化木质素。木质素磺酸盐是水溶性阴离子聚电解质聚合物，是使用亚硫酸盐制浆生产木浆的副产物。可用于实践本公开的实施例的原理的木质素的一实例是可从Reed LigninInc.获得的Marasperse C-21。
通常优选较低分子量的分散剂。对于萘磺酸盐分散剂，在一些实施例中，它们被选择为具有约3,000至约10,000(例如，约8,000至约10,000)的分子量。在一些实施例中，可以使用更高需水量的萘磺酸盐，例如，具有高于10,000的分子量。作为另一例证，对于PCE211型分散剂，在一些实施例中，分子量可以为约20,000至约60,000，其表现出比分子量高于60,000的分散剂更小的延迟。
萘磺酸盐的一实例是DILOFLO，其可从GEO Specialty Chemicals获得。DILOFLO是45％的萘磺酸盐水溶液，尽管其他水溶液，例如以重量计在约35％至约55％的固体含量范围内也很容易获得。萘磺酸盐可以干燥固体或粉末形式使用，例如可从GEO SpecialtyChemicals获得的LOMAR D。萘磺酸盐的另一实例是DAXAD，其可从宾夕法尼亚州安布勒(Ambler,PA)的GEO Specialty Chemicals获得。
如果包括，分散剂可以以任何合适的量提供。在一些实施例中，例如，分散剂可以按灰泥重量计例如约0％至约0.5％，例如约0.01％至约0.7％，例如约0.01％至约0.4％，约0.1％至约0.2％等的量存在于板芯浆料中。
在一些实施例中，如果需要，板芯可以进一步由至少一种含磷酸盐的化合物形成，以提高生坯强度、尺寸稳定性和/或抗凹陷性。例如，在一些实施例中有用的含磷酸盐组分包括水溶性组分并且可以是离子、盐或酸的形式，即缩合磷酸，其中每个都包含两个或更多个磷酸单元；缩合磷酸盐的盐或离子，其中每个都包含两个或多个磷酸盐单元；和正磷酸盐的一元盐或一价离子以及水溶性无环多磷酸盐。参见，例如，美国专利6,342,284；6,632,550；6,815,049；和6,822,033。
如果在一些实施例中添加磷酸盐组合物，则可以增强生坯强度、抗永久变形能力(例如，凹陷)、尺寸稳定性等。生坯强度是指板在制造期间仍处于湿润状态时的强度。由于制造过程的严格性，如果没有足够的生坯强度，板前体可能会在生产线上损坏。
可以使用三偏磷酸盐化合物，包括例如三偏磷酸钠、三偏磷酸钾、三偏磷酸锂和三偏磷酸铵。优选三偏磷酸钠(STMP)，尽管其他磷酸盐可能是合适的，包括例如四偏磷酸钠；六偏磷酸钠，其具有约6至约27个重复的磷酸盐单元并且分子式为Nan+2PnO3n+1，其中n＝6-27；焦磷酸四钾，其分子式为K4P2O7，三聚磷酸二钾三钠，其分子式为Na3K2P3O10；三聚磷酸钠，其分子式为Na5P3O10；焦磷酸四钠，其分子式为Na4P2O7；三偏磷酸铝，其分子式为Al(PO3)3；酸式焦磷酸钠，其分子式为Na2H2P2O7；聚磷酸铵，其具有1,000-3,000个重复的磷酸盐单元并且分子式为(NH4)n+2PnO3n+1，其中n＝1,000-3,000；或多聚磷酸，其具有两个或更多个重复的磷酸单元并且分子式为Hn+2PnO3n+1，其中n为2或更大。
如果包括，多磷酸盐可以任何合适的量存在。为了说明这一点，在一些实施例中，多磷酸盐可以按灰泥重量计例如约0.1％至约1％，例如约0.2％至约0.4％，按灰泥重量计约0％至约0.5％，例如约0％至约0.2％的量存在于浆料中。因此，分散剂和多磷酸盐任选地可以以任何合适的量存在于芯浆料中。
板芯可具有任何合适的密度，可有助于实现所需的复合板总密度，例如，约16磅/立方英尺(约260kg/m3)至约40磅/立方英尺，例如约18磅/立方英尺至约40磅/立方英尺、18磅/立方英尺至约38磅/立方英尺、18磅/立方英尺至约36磅/立方英尺、18磅/立方英尺至约32磅/立方英尺、20磅/立方英尺至约40磅/立方英尺、20磅/立方英尺至约36磅/立方英尺、20磅/立方英尺至约32磅/立方英尺、22磅/立方英尺至约40磅/立方英尺、22磅/立方英尺至约36磅/立方英尺、22磅/立方英尺至约32磅/立方英尺、26磅/立方英尺至约40磅/立方英尺、26磅/立方英尺至约36磅/立方英尺、或26磅/立方英尺至约32磅/立方英尺的芯密度。在一些实施例中，板芯具有甚至更低的密度，例如，约30磅/立方英尺或更小、约29磅/立方英尺(约460kg/m3)或更小、约28磅/立方英尺或更小、约27磅/立方英尺(约430kg/m3)或更小、约26磅/立方英尺或更小等。例如，在一些实施例中，芯密度为约12磅/立方英尺(约190kg/m3)至约30磅/立方英尺、约14磅/立方英尺(约220kg/m3)至约30磅/立方英尺、16磅/立方英尺至约30磅/立方英尺、16磅/立方英尺至约28磅/立方英尺、16磅/立方英尺至约26磅/立方英尺、16磅/立方英尺至约22磅/立方英尺(约350kg/m3)、18磅/立方英尺至约30磅/立方英尺、18磅/立方英尺至约28磅/立方英尺、18磅/立方英尺至约26磅/立方英尺、18磅/立方英尺至约24磅/立方英尺、20磅/立方英尺至约30磅/立方英尺、20磅/立方英尺至约28磅/立方英尺、20磅/立方英尺至约26磅/立方英尺、20磅/立方英尺至约24磅/立方英尺、22磅/立方英尺至约28磅/立方英尺等。
在一些实施例中，根据本公开制造的复合板符合根据ASTM标准C473-07的测试协议。例如，在一些实施例中，当板以1/2英寸的厚度浇铸时，干板具有如根据ASTM C473-07(方法B)测定的至少67lbf(磅力)的耐刻性，例如，至少约68lbf、至少约70lbf、至少约72lbf、至少约74lbf、至少约75lbf、至少约76lbf、至少约77lbf等。在各种实施例中，耐刻性可以是约67lbf至约100lbf、约67lbf至约95lbf、约67lbf至约90lbf、约67lbf至约85lbf、约67lbf至约80lbf、约67lbf至约75lbf、约68lbf至约100lbf、约68lbf至约95lbf、约68lbf至约90lbf、约68lbf至约85lbf、约68lbf至约80lbf、约70lbf至约100lbf、约70lbf至约95lbf、约70lbf至约90lbf、约70lbf至约85lbf、约70lbf至约80lbf、约72lbf至约100lbf、约72lbf至约95lbf、约72lbf至约90lbf、约72lbf至约85lbf、约72lbf至约80lbf、约72lbf至约77lbf、约72lbf至约75lbf、约75lbf至约100lbf、约75lbf至约95lbf、约75lbf至约90lbf、约75lbf至约85lbf、约75lbf至约80lbf、约75lbf至约77lbf、约77lbf至约100lbf、约77lbf至约95lbf、约77lbf至约90lbf、约77lbf至约85lbf、或约77lbf至约80lbf。
在一些实施例中，复合石膏板可具有如根据ASTM C473-07方法B测定的至少约11lbf的平均芯硬度，例如至少约12lbf、至少约13lbf、至少约14lbf、至少约15lbf、至少约16lbf、至少约17lbf、至少约18lbf、至少约19lbf、至少约20lbf、至少约21lbf、或至少约22lbf。在一些实施例中，板可具有约11lbf至约25lbf的芯硬度，例如约11lbf至约22lbf、约11lbf至约21lbf、约11lbf至约20lbf、约11lbf至约19lbf、约11lbf至约18lbf、约11lbf至约17lbf、约11lbf至约16lbf、约11lbf至约15lbf、约11lbf至约14lbf、约11lbf至约13lbf、约11lbf至约12lbf、约12lbf至约25lbf、约12lbf至约22lbf、约12lbf至约21lbf、约12lbf至约20lbf、约12lbf至约19lbf、约12lbf至约18lbf、约12lbf至约17lbf、约12lbf至约16lbf、约12lbf至约15lbf、约12lbf至约14lbf、约12lbf至约13lbf、约13lbf至约25lbf、约13lbf至约22lbf、约13lbf至约21lbf、约13lbf至约20lbf、约13lbf至约19lbf、约13lbf至约18lbf、约13lbf至约17lbf、约13lbf至约16lbf、约13lbf至约15lbf、约13lbf至约14lbf、约14lbf至约25lbf、约14lbf至约22lbf、约14lbf至约21lbf、约14lbf至约20lbf、约14lbf至约19lbf、约14lbf至约18lbf、约14lbf至约17lbf、约14lbf至约16lbf、约14lbf至约15lbf、约15lbf至约25lbf、约15lbf至约22lbf、约15lbf至约21lbf、约15lbf至约20lbf、约15lbf至约19lbf、约15lbf至约18lbf、约15lbf至约17lbf、约15lbf至约16lbf、约16lbf至约25lbf、约16lbf至约22lbf、约16lbf至约21lbf、约16lbf至约20lbf、约16lbf至约19lbf、约16lbf至约18lbf、约16lbf至约17lbf、约17lbf至约25lbf、约17lbf至约22lbf、约17lbf至约21lbf、约17lbf至约20lbf、约17lbf至约19lbf、约17lbf至约18lbf、约18lbf至约25lbf、约18lbf至约22lbf、约18lbf至约21lbf、约18lbf至约20lbf、约18lbf至约19lbf、约19lbf至约25lbf、约19lbf至约22lbf、约19lbf至约21lbf、约19lbf至约20lbf、约21lbf至约25lbf、约21lbf至约22lbf、或约22lbf至约25lbf。
在一些实施例中，一个或两个撇渣面层的平均干芯硬度比板芯的平均干芯硬度高至少约1.5倍，其中，平均芯硬度是根据ASTM C-473-07测量的，例如，高至少约2倍、2.5倍、3倍、3.5倍、4倍、4.5倍等，其中，这些范围中的每一个都可以具有任何数学上合适的上限，例如，8、7、6、5、4、3或2。
关于抗弯强度，在一些实施例中，当在1/2英寸厚的板中进行浇注时，干板如根据ASTM标准C473-07测定的在纵向上具有至少约36lbf(例如，至少约38lbf、至少约40lbf等)的抗弯强度，和/或在横向上具有至少约107lbf(例如，至少约110lbf、至少约112lbf等)。在各种实施例中，板在纵向上可具有约36lbf至约60lbf的抗弯强度，例如约36lbf至约55lbf、约36lbf至约50lbf、约36lbf至约45lbf、约36lbf至约40lbf、约36lbf至约38lbf、约38lbf至约60lbf、约38lbf至约55lbf、约38lbf至约50lbf、约38lbf至约45lbf、约38lbf至约40lbf、约40lbf至约60lbf、约40lbf至约55lbf、约40lbf至约50lbf、或约40lbf至约45lbf。在各种实施例中，板在横向上可具有约107lbf至约130lbf的抗弯强度，例如约107lbf至约125lbf、约107lbf至约120lbf、约107lbf至约115lbf、约107lbf至约112lbf、约107lbf至约110lbf、约110lbf至约130lbf、约110lbf至约125lbf、约110lbf至约120lbf、约110lbf至约115lbf、约110lbf至约112lbf、约112lbf至约130lbf、约112lbf至约125lbf、约112lbf至约120lbf、或约112lbf至约115lbf。
有利地，在如本文所述的各种板密度的各种实施例中，干复合石膏板可具有至少约170psi(1,170kPa)的抗压强度，例如约170psi至约1,000psi(6,900kPa)、约170psi至约900psi(6,200kPa)、约170psi至约800psi(5,500kPa)、约170psi至约700psi(4,800kPa)、约170psi至约600psi(4,100kPa)、约170psi至约500psi(3,450kPa)、约170psi至约450psi(3,100kPa)、约170psi至约400psi(2,760kPa)、约170psi至约350psi(2,410kPa)、约170psi至约300psi(2,070kPa)、或约170psi至约250psi(1,720kPa)。在一些实施例中，板具有至少约450psi(3,100kPa)、至少约500psi(3,450kPa)、至少约550psi(3,800kPa)、至少约600psi(4,100kPa)、至少约650psi(4,500kPa)、至少约700psi(4,800kPa)、至少约750psi(5,200kPa)、至少约800psi(5,500kPa)、至少约850psi(5,850kPa)、至少约900psi(6,200kPa)、至少约950psi(6,550kPa)、或至少约1,000psi(6,900kPa)的抗压强度。此外，在一些实施例中，抗压强度可以受前述任意两点的约束。例如，抗压强度可以在约450psi至约1,000psi之间(例如，在约500psi至约900psi之间、在约600psi至约800psi之间等)。本文使用的抗压强度是使用材料测试系统测量的，该系统可作为ATS机器型号1610从宾夕法尼亚州巴特勒(Butler,PA)的Applied Test Systems商购获得。负载以1英寸/分钟的速度连续施加且无冲击。
根据本公开的实施例的复合石膏板可以在典型的石膏墙板生产线上制造。例如，板制造技术在例如美国专利7,364,676、美国专利申请公开2010/0247937和美国专利申请号16/581,070中有所描述。简而言之，该过程通常涉及将盖板卸到移动式传送带上。由于石膏板通常“正面朝下”形成，因此该盖板在这些实施例中是“正面”盖板。
可以以任何合适的方式形成用于形成板芯和用于形成撇渣面层的浆料。例如，一个混合器可用于产生两种浆料流。根据需要，混合器可以是在其中搅拌原料的例如“钉齿式混合器”或“无钉齿式混合器”的形式。替代地，可以使用两个单独的混合器。混合器可以串联或不连接。欧洲专利1 637 302 B1、欧洲专利2 929 996 B1、欧洲专利申请3 342 571 A1和美国专利申请2017/0008192 A1中描述了混合器的实例。如果需要效率，则在一些实施例中，用于撇渣面层的混合器可以具有较小的混合体积容量，因为需要施加用于撇渣面层的浆料的量小于施加以形成板芯的浆料的量。“主”混合器(即，用于形成板芯浆料)包含主体和排放导管(例如，本领域已知的闸门-罐-引导装置(gate-canister-boot arrangement)，或如美国专利6,494,609和6,874,930中所述的改进出口设计(MOD)装置)。发泡剂和/或芯淀粉可以添加到混合器的排放导管中(例如，在例如美国专利5,683,635和6,494,609中描述的闸门中)。
在单一混合器实施例中，撇渣面层流可以通过混合器主体的端口和出口，即在排放导管的上游排出。撇渣面层出口设有一个或多个入口，以允许引入撇渣面层淀粉和任何其他所需成分，这些成分不同于离开混合器的排放导管的板芯浆料。在将发泡剂插入排放导管中的情况下，由于发泡剂在添加发泡剂的位置的上游被去除，因此将减少或避免在撇渣面层流中的发泡剂的量，从而允许根据需要增加外撇渣面层的密度。如果发泡剂存在于撇渣面层流中，则可以通过本领域已知的技术将其去除。在优选实施例案中，背面撇渣面层由撇渣面层流形成。如果需要，正面撇渣面层也可以由撇渣面层流形成。然而，在一些实施例中，正面撇渣面层可以由离开排放导管的浆料流形成，该流也用于形成板芯。如果需要，可以去除其中的任何泡沫以增加正面撇渣面层相对于板芯的密度。
在一些实施例中，应当理解，排放导管可以包括具有单个进料口或多个进料口的浆料分配器，例如在美国专利申请公开2012/0168527 A1(申请号13/341,016)和美国专利申请公开2012/0170403 A1(申请号13/341,209)中描述的。在这些实施例中，通过使用具有多个进料口的浆料分配器，排放导管可以包括合适的分流器，如在美国专利申请公开2012/0170403 A1中描述的。
如本领域所理解的，板以夹层结构，通常同时且连续地形成。正面盖板在移动式传送带上以连续单板带(ribbon)的形式移动。在从其混合器中排出之后，将撇渣面层浆料施加到移动的正面盖板上。该浆料可以包括如本文所述的撇渣面层淀粉。此外，为方便起见，如果需要，如本领域已知的，硬边缘可以例如由形成撇渣面层(例如，背面撇渣面层)的同一浆料流形成。
然后将板芯浆料施加在撇渣面层上并用第二盖板(通常是“背面”盖板)覆盖以形成夹层结构形式的湿式组件，该湿式组件是最终产品的板前体。背面(底部)盖板具有第二撇渣面层，其含有如本文所述的本发明淀粉以增强背面纸和板芯之间的粘合。第二撇渣面层可以由与第一撇渣面层相同或不同的石膏浆料形成。在一些实施例中，将撇渣面层施加到板的背面上，即与底部盖板成粘合关系，但在芯和顶部盖板之间不施加撇渣面层。
在一些实施例中，正面纸(其在板机的湿端正面朝下)可以制成比最终板产品的宽度略宽，因为纸的边缘可以向上折叠并覆盖板的边缘以与背面纸(在板机的湿端正面朝上)相遇以形成板信封。例如，对于标称48英寸宽的板，正面纸可以具有约50英寸或更大的宽度(例如，约50至约52英寸，如约50.375英寸)。相应地，在一些实施例中，可以将背面纸制成比板的宽度更窄。因此，对于标称48英寸宽的板，背面纸可以具有小于约48英寸的宽度(例如，约46.5英寸至约47.5英寸，如约47.125英寸)。
将由此提供的湿式组件传送到成型站，在该处调整产品的尺寸为需要的厚度(例如，通过成型板)，并传送到一个或多个刀具部分，在该处将产品切割成需要的长度。允许湿式组件硬化以形成凝固石膏的互锁结晶基质，并且使用干燥工艺(例如，通过将组件运输通过窑炉)除去过量的水。
使用振动来消除沉积浆料中的大空隙或气穴在石膏板的制造中也很常见。上述每个步骤以及用于执行这些步骤的方法和设备在本领域中是已知的。
本发明通过以下示例性条款进一步说明。然而，本发明不受以下条款的限制。
(1)一种复合石膏板，包含：(a)板芯，其包含由包含水和含有高含量盐杂质的灰泥的第一浆料形成的凝固石膏，所述芯限定第一芯面和第二芯面；所述第一浆料可根据需要含有其他成分，如发泡剂、芯淀粉、分散剂、促进剂、缓凝剂、多磷酸盐等；(b)撇渣面层，其限定第一撇渣面层面和第二撇渣面层面，所述撇渣面层由包含水、灰泥和淀粉的第二浆料形成，所述撇渣面层以与所述第一芯面成粘合关系的方式布置；以及(c)背面盖板，所述撇渣面层的所述第一面朝向所述背面盖板，并且所述撇渣面层的所述第二面朝向所述板芯，其中，所述淀粉增强所述板芯和所述背面盖板之间的粘合。
(2)根据条款1所述的复合石膏板，其中，所述板进一步包含正面盖板，所述板芯的所述第二面朝向所述正面盖板。
(3)根据条款2所述的复合石膏板，其中，所述板进一步包含：第二撇渣面层，其限定第一面和第二面，所述第二撇渣面层由包含水、灰泥和撇渣面层淀粉的第三浆料形成，所述第二撇渣面层的所述第一面朝向所述板芯的所述第二面，并且所述第二撇渣面层的所述第二面朝向所述第二盖板，其中，所述撇渣面层淀粉增强所述板芯和所述正面盖板之间的粘合，并且所述第二浆料和所述第三浆料可以相同或不同。
(4)根据条款1-3中的任一项所述的复合石膏板，其中，所述第一撇渣面层和/或所述第二撇渣面层具有约0.125英寸(1/8英寸)至约0.016英寸(1/64英寸)的干厚度，如约0.08英寸(1/12英寸)至约0.03英寸(1/32英寸)。
(5)根据条款1-4中的任一项所述的复合石膏板，其中，所述撇渣面层淀粉以按所述灰泥的重量计约0.3％至约8.0％，例如，按所述灰泥的重量计约1.0％至约4.0％的量存在于所述第二浆料和/或所述第三浆料中。
(6)根据条款1-5中的任一项所述的复合石膏板，其中，所述高盐杂质包含至少约150ppm的氯离子/1,000,000重量份的所述半水合硫酸钙。
(7)根据条款1-6中的任一项所述的复合石膏板，其中，所述盐杂质包含氯化物盐，如氯化钠、氯化镁或氯化钙。
(8)根据条款1-7中的任一项所述的复合石膏板，其中，所述第一浆料包含芯淀粉，所述芯淀粉包含具有约6,000道尔顿或更小的分子量的预糊化淀粉和/或迁移淀粉。
(9)根据条款1-8中的任一项所述的复合石膏板，其中，所述撇渣面层淀粉包括生淀粉，其具有(i)根据热水粘度测定(HWVA方法)约20BU至约300BU的热水粘度和/或(ii)通过将所述淀粉以15％固体的淀粉浓度置于含水浆料中并使用设定为75rpm和700cmg的Viscograph-E仪器测量粘度时，约120BU至1000BU的峰值粘度中程值，其中，所述淀粉以3℃/分钟的速率从25℃加热到95℃，所述浆料在95℃下保持十分钟，然后所述淀粉以-3℃/分钟的速率冷却到50℃。
(10)根据条款1-9中的任一项所述的复合石膏板，其中，所述撇渣面层淀粉包括预糊化淀粉，当所述淀粉在根据VMA方法的条件下测量粘度时，所述预糊化淀粉具有约20厘泊至约700厘泊(如约20厘泊至约300厘泊或约30厘泊至约200厘泊)的粘度。
(11)一种复合石膏板的制造方法，所述方法包括：(a)至少将水和含有高含量盐杂质的灰泥混合以形成芯浆料；所述第一浆料可根据需要含有其他成分，如发泡剂、芯淀粉、分散剂、促进剂、缓凝剂、多磷酸盐等；(b)至少将水、灰泥和任选的撇渣面层淀粉混合以形成正面撇渣面层浆料；(c)将所述正面撇渣面层浆料以与正面盖板成粘合关系的方式布置以形成具有浆料表面和盖板表面的正面复合材料；(d)将芯浆料以与正面复合材料成粘合关系的方式布置以形成芯复合材料，所述芯浆料形成具有第一和第二面的板芯，所述第一面朝向所述正面复合材料；(e)将水、灰泥和撇渣面层淀粉混合形成背面撇渣面层浆料，其中，所述正面撇渣面层浆料和所述背面撇渣面层浆料可以相同或不同；(f)将所述背面撇渣面层浆料以与背面盖板成粘合关系的方式布置以形成具有浆料表面和盖板表面的背面复合材料；(g)将所述背面复合材料以与所述芯复合材料成粘合关系的方式布置以形成板前体，其中，所述背面复合材料的所述浆料表面朝向所述芯的所述第二面；和(h)干燥所述板前体以形成板，其中，所述撇渣面层淀粉增强所述板芯和所述背面盖板之间以及任选的所述板芯和所述第一盖板之间的粘合。
(12)根据条款11所述的方法，其中，所述芯淀粉是以所述灰泥的重量计约0.5％至约1.5％的量的预糊化淀粉，并且所述撇渣面层是以所述灰泥的重量计约1.5％至约5％的量的生淀粉。
(13)根据条款11或12所述的方法，其中，所述第一撇渣面层和/或所述第二撇渣面层具有约0.125英寸(1/8英寸)至约0.016英寸(1/64英寸)，如约0.08英寸(1/12英寸)至约0.03英寸(1/32英寸)的干厚度。
(14)根据条款11-13中的任一项所述的方法，其中，所述撇渣面层淀粉以按所述灰泥的重量计约0.3％至约8.0％，例如按所述灰泥的重量计约1.0％至约4.0％的量存在于所述第二浆料和/或所述第三浆料中。
(15)根据条款11-14中的任一项所述的方法，其中，所述第一浆料包含至少约150ppm氯离子/1,000,000重量份的所述半水合硫酸钙。
(16)根据条款11-15中的任一项所述的方法，其中，所述盐杂质是氯化物盐，如氯化钠、氯化镁或氯化钙。
(17)根据条款11-16中的任一项所述的方法，其中，所述芯淀粉包括具有约6,000道尔顿或更小的分子量的预糊化淀粉和/或迁移淀粉。
(18)根据条款11-17中的任一项所述的方法，其中，所述撇渣面层淀粉包括生淀粉，其具有(i)根据热水粘度测定(HWVA方法)约20BU至约300BU的热水粘度和/或(ii)通过将所述淀粉以15％固体的淀粉浓度置于含水浆料中并使用设定为75rpm和700cmg的Viscograph-E仪器测量粘度时，约120BU至1000BU的峰值粘度中程值，其中，所述淀粉以3℃/分钟的速率从25℃加热到95℃，所述浆料在95℃下保持十分钟，然后所述淀粉以-3℃/分钟的速率冷却到50℃。
(19)根据条款11-18中的任一项所述的方法，其中，所述撇渣面层淀粉包括预糊化淀粉，当所述淀粉在根据VMA方法的条件下测量粘度时，所述预糊化淀粉具有约20厘泊至约700厘泊(如约20厘泊至约300厘泊或约30厘泊至约200厘泊)的粘度。
应注意，前述条款是说明性的而非限制性的。其他示例性实施例通过本文的整个描述而显而易见的。本领域普通技术人员还将理解，这些实施例中的每一个可以与本文提供的其他实施例一起以各种组合方式使用。
虽然以下实例进一步说明本发明，但当然不应解释为以任何方式限制其范围。
实例1
该实例证明了石膏层中淀粉的存在对使用高盐含量的灰泥浆料制备的石膏墙板中盖板和石膏层之间的粘合的影响。
根据表1-4中列出的配方制备了16个尺寸为12英寸×12英寸的石膏墙板样品。样板的厚度为1/2英寸。对照板(灰泥浆料中不含高盐)用作对比。在石膏层中有和没有淀粉的情况下，对由高盐(氯化物)灰泥制备的板进行了测试。如表中所示，氯离子(Cl-)的来源是氯化钠(NaCl)、氯化镁(MgCl2)和氯化钙(CaCl2)之一。
在表中，“HRA”是耐热促进剂。“预糊化淀粉”是指冷水粘度为90厘泊的预糊化玉米粉淀粉。“生淀粉”是指热水粘度为180BU的生酸改性玉米淀粉。“迁移淀粉”是指可从ADM商购获得的小链淀粉LC211。除非另有说明，否则所有量均以克为单位。
表1：石膏层(含NaCl)配方
Figure BDA0003627070820000271
表2：用于石膏层(含NaCl)的配方
Figure BDA0003627070820000272
表3：石膏层(含NaCl(盐))的配方；生淀粉vs迁移淀粉(LC211)
Figure BDA0003627070820000273
表4：石膏层的配方(NaCl vs MgC12 vs CaC12)
Figure BDA0003627070820000281
通过使用Manila纸(46磅/平方英尺)作为正面纸和Newsline纸(40磅/平方英尺)作为背面纸来制作12英寸x12英寸x1/2英寸的信封。通过将干粉在溶液中浸泡10秒并在Hobart混合器中混合10秒，然后注入泡沫5.5秒并再混合2秒来制备浆料。将浆料倒入12英寸x12英寸x1/2英寸的信封中。在浆料凝固并硬化后，用纸带密封信封。密封板在450°F下干燥15分钟，然后移至350°F烘箱。在350°F下干燥20分钟后，板在110°F下进一步干燥16小时。
将干燥的12英寸x12英寸x1/2英寸板切成4个6英寸x5英寸x1/2英寸的小块(5英寸是在生产线方向上)。在距离并平行于6英寸边缘之一2.5"的板样的正面上制作一个8英寸深的直刻痕。然后将板在75°F和50％相对湿度(RH)下调节24小时，然后放置在90°F和90％相对湿度(RH)的房间中。分别在3小时和16小时后根据以下加湿板测试对加湿粘合进行测试。
将加湿板沿刻痕折断，而不会破坏或挤压板背面的纸，然后将较大块的(2.5"x6")板样旋转并使其正面朝上而被迫向下，以试图迫使板背面的背面纸从较大的块上剥离。增加力直到两个板块完全分开。然后检查较大块的背面以确定已完全脱离芯的背面纸表面的百分比(称为“％破损”)。
对于样品2A、2B和2C，测量湿粘合。浇铸板在450°F下干燥15分钟后，将板切成4个6英寸x5英寸x1/2英寸的小块。立即测量其中两个6英寸x5英寸x1/2英寸小块的湿粘合，并且另外两个进一步地在350°F下干燥20分钟和在110°F下干燥16小时。
表5显示了样品1A和1B的三小时加湿粘合。图2是表示测试后的接合的图像。如图2所示，样品1A和1B表现出良好的纸对石膏层粘合，没有观察到纸剥离，而如表5所示，样品1B具有比对照样品1A(13.1lbs)更高的加湿粘合(18.6lbs)。
表5：三小时90/90加湿粘合
板样 1A 1B
负载(lbs)-背面 13.1 18.6
破损(％)-背面 0 0
表6A和6B列出了样品2A、2B和2C的湿粘合和16小时加湿粘合结果。图3包括显示在湿粘合和16小时加湿粘合测试后的板的图像。由于盐的高浓度(2000ppm Cl)，样品2B表现出较差的湿粘合和16小时加湿粘合。与样品2B相比，样品2C表现出更高的湿粘合和16小时加湿粘合，表明添加生淀粉改善了纸和石膏层之间的粘合。如图3所示，虽然在样品2A和2C中没有观察到纸剥离，但在样品2B中发现50％的纸破损。
表6A：湿粘合
样板 2A 2B 2C
负载(lbs)-背面 5.2 4.6 9
破损(％)-背面 0 50 0
表6B：16小时90/90加湿粘合
样板 2A 2B 2C
负载(lbs)-背面 9.4 7.4 9.8
破损(％)-背面 0 100 0
表7显示了不同淀粉(生淀粉vs迁移淀粉)对来自样品3A、3B、3C、3D和3E的三小时加湿粘合的影响。图4包括显示经过三小时加湿粘合测试后的板的图像。由于盐浓度高(600ppm Cl)，样品3B表现出较差的三小时加湿粘合。样品3C、3D和3E在纸和石膏层之间表现出良好的粘合，表明添加生淀粉或迁移淀粉能够改善纸和石膏层之间的粘合。如图4所示，在样品3A、3C、3D和3E中没有观察到纸剥离，而在样品3B中观察到不良的纸剥离。
表7：三小时90/90加湿粘合
板样 3A 3B 3C 3D 3E
负载(lbs)-背面 13.1 7.4 18.3 18.2 14.9
破损(％)-背面 0 70 0 0 5
表8显示了不同盐对样品4A、4B、4C、4D、4E和4F中三小时加湿粘合的影响。图5包括说明三小时加湿粘合测试后的粘合的图像。由于存在不同的盐NaCl、CaCl2和MgCl2，样品4A、4C和4E表现出较差的三小时加湿粘合。样品4B、4D和4F表现出良好的粘合，表明添加生淀粉或迁移淀粉大大改善了纸和石膏层之间的粘合。如图5所示，通过在样品4B、4D和4F中添加淀粉，没有观察到明显的纸剥离。然而，样品4A、4C和4D表现出较差的纸剥离。
表8：三小时90/90加湿粘合
板样 4A 4B 4C 4D 4E 4F
负载(lbs)-背面 7.9 13.4 6.1 11.3 5.6 12.2
破损(％)-背面 47.5 0 32.5 5 95 5
在各种实施例中，淀粉可以是原淀粉、预糊化淀粉或原淀粉和预糊化淀粉的组合。在一些实施例中，优选将淀粉添加到顶部撇渣面层和/或底部撇渣面层中。然而，也可以将淀粉添加到芯中。
本文引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利，均以相同的程度通过引用并入本文，其程度与每个参考文献均单独且具体地指示通过引用并入并在本文中整体阐述相同。
除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则在描述本发明的上下文中(特别是在以下权利要求的上下文中)使用术语“一个(a)”和“一个(an)”和“该(the)”和“至少一个”以及类似的指称应解释为涵盖单数和复数。除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则使用术语“至少一个”后跟一个或多个项目的列表(例如，“A和B中的至少一个”)应解释为表示选自所列项目中的一个项目(A或B)或所列项目中的两个或更多个的任何组合(A和B)。除非另有说明，否则术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”将被解释为开放式术语(即，意思是“包括但不限于”)。除非本文另有说明，否则本文中数值范围的列举仅旨在用作单独引用落入该范围内的每个单独值的速记方法，并且每个单独值被并入说明书中，如同其在本文中单独列举。除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则本文所述的所有方法都可以以任何合适的顺序执行。除非另有声明，否则本文提供的任何和所有实例或示例性语言(例如，“如”)的使用仅旨在更好地阐明本发明并且不对本发明的范围构成限制。说明书中的任何语言都不应被解释为指示任何未要求保护的元素对于本发明的实践是必不可少的。
本文描述了本发明的优选实施例，包括发明人已知的用于实现本发明的最佳方式。在阅读前述描述后，那些优选实施例的变化对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。发明人期望熟练技术人员适当地采用这样的变化，并且发明人打算以不同于本文具体描述的方式来实践本发明。因此，本发明包括在适用法律允许的情况下所附权利要求中记载的主题的所有修改和等同物。此外，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则本发明包括在其所有可能变化中的上述元素的任何组合。

Claims (19)

1.一种复合石膏板，其包含：
(a)板芯，其包含由包含水和含有高含量盐杂质的灰泥的第一浆料形成的凝固石膏，所述芯限定第一芯面和第二芯面；
(b)撇渣面层，其限定第一撇渣面层面和第二撇渣面层面，所述撇渣面层由包含水、所述灰泥和淀粉的第二浆料形成，所述撇渣面层以与所述第一芯面成粘合关系的方式布置；
(c)背面盖板，所述撇渣面层的所述第一面朝向所述背面盖板，并且所述撇渣面层的所述第二面朝向所述板芯，其中，所述撇渣面层淀粉增强所述板芯和所述背面盖板之间的粘合。
2.根据权利要求1所述的复合石膏板，其中，所述板进一步包含正面盖板，所述板芯的所述第二面朝向所述正面盖板。
3.根据权利要求2所述的复合石膏板，其中，所述板进一步包含：
第二撇渣面层，其限定第一面和第二面，
所述第二撇渣面层由包含水、所述灰泥和所述撇渣面层淀粉的第三浆料形成，
所述第二撇渣面层的所述第一面朝向所述板芯的所述第二面，并且所述第二撇渣面层的所述第二面朝向所述第二盖板，
其中，所述撇渣面层淀粉增强所述板芯和所述正面盖板之间的粘合，并且所述第二浆料和所述第三浆料可以相同或不同。
4.根据权利要求1所述的复合石膏板，其中，所述第一撇渣面层和/或所述第二撇渣面层具有约0.125英寸(1/8英寸)至约0.016英寸(1/64英寸)的干厚度，如约0.08英寸(1/12英寸)至约0.03英寸(1/32英寸)。
5.根据权利要求1所述的复合石膏板，其中，所述撇渣面层淀粉以按所述灰泥的重量计约0.3％至约8.0％，例如，按所述灰泥的重量计约1.0％至约4.0％的量存在于所述第二浆料和/或所述第三浆料中。
6.根据权利要求1所述的复合石膏板，其中，所述高盐杂质包含至少约150ppm的氯离子/1,000,000重量份的所述半水合硫酸钙。
7.根据权利要求1所述的复合石膏板，其中，所述盐杂质包含氯化物盐，如氯化钠、氯化镁或氯化钙。
8.根据权利要求1所述的复合石膏板，其中，所述第一浆料包含芯淀粉，所述芯淀粉包含具有约6,000道尔顿或更小的分子量的预糊化淀粉和/或迁移淀粉。
9.根据权利要求1所述的复合石膏板，其中，所述撇渣面层淀粉包括生淀粉，其具有(i)根据热水粘度测定(HWVA方法)约20BU至约300BU的热水粘度和/或(ii)通过将所述淀粉以15％固体的淀粉浓度置于含水浆料中并使用设定为75rpm和700cmg的Viscograph-E仪器测量粘度时，约120BU至1000BU的峰值粘度中程值，其中，所述淀粉以3℃/分钟的速率从25℃加热到95℃，所述浆料在95℃下保持十分钟，然后所述淀粉以-3℃/分钟的速率冷却到50℃。
10.根据权利要求1所述的复合石膏板，其中，所述撇渣面层淀粉包括预糊化淀粉，当所述淀粉在根据VMA方法的条件下测量粘度时，所述预糊化淀粉具有约20厘泊至约700厘泊(如约20厘泊至约300厘泊或约30厘泊至约200厘泊)的粘度。
11.一种复合石膏板的制作方法，所述方法包含：
(a)至少将水和含有高含量盐杂质的灰泥混合以形成芯浆料；
(b)至少将水、灰泥和任选的撇渣面层淀粉混合以形成正面撇渣面层浆料；
(c)将所述正面撇渣面层浆料以与正面盖板成粘合关系的方式布置以形成具有浆料表面和盖板表面的正面复合材料；
(d)将芯浆料以与正面复合材料成粘合关系的方式布置以形成芯复合材料，所述芯浆料形成具有第一和第二面的板芯，所述第一面朝向所述正面复合材料的所述浆料表面；
(e)将水、灰泥和撇渣面层淀粉混合形成背面撇渣面层浆料，其中，所述正面撇渣面层浆料和所述背面撇渣面层浆料可以相同或不同；
(f)将所述背面撇渣面层浆料以与背面盖板成粘合关系的方式布置以形成具有浆料表面和盖板表面的背面复合材料；
(g)将所述背面复合材料以与所述芯复合材料成粘合关系的方式布置以形成板前体，其中，所述背面复合材料的所述浆料表面朝向所述芯的所述第二面；以及
(h)干燥所述板前体以形成板，其中，所述撇渣面层淀粉增强所述板芯和所述背面盖板之间以及任选的所述板芯和所述第一盖板之间的粘合。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述芯淀粉是以所述灰泥的重量计约0.5％至约1.5％的量的预糊化淀粉，并且所述撇渣面层是以所述灰泥的重量计约1.5％至约5％的生淀粉。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一撇渣面层和/或所述第二撇渣面层具有约0.125英寸(1/8英寸)至约0.016英寸(1/64英寸)，如约0.083英寸(1/12英寸)至约0.031英寸(1/32英寸)的干厚度。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述撇渣面层淀粉以按所述灰泥的重量计约0.3％至约8.0％，例如按所述灰泥的重量计约1.0％至约4.0％的量存在于所述第二浆料和/或所述第三浆料中。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一浆料包含至少约150ppm氯离子/1,000,000重量份的所述半水合硫酸钙。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述盐杂质是氯化物盐，诸如氯化钠、氯化镁或氯化钙。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述芯淀粉包括具有约6,000道尔顿或更小的分子量的预糊化淀粉和/或迁移淀粉。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述撇渣面层淀粉包括生淀粉，其具有(i)根据热水粘度测定(HWVA方法)约20BU至约300BU的热水粘度和/或(ii)通过将所述淀粉以15％固体的淀粉浓度置于含水浆料中并使用设定为75rpm和700cmg的Viscograph-E仪器测量粘度时，约120BU至1000BU的峰值粘度中程值，其中，所述淀粉以3℃/分钟的速率从25℃加热到95℃，所述浆料在95℃下保持十分钟，然后所述淀粉以-3℃/分钟的速率冷却到50℃。
19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述撇渣面层淀粉包括预糊化淀粉，当所述淀粉在根据VMA方法的条件下测量粘度时，所述预糊化淀粉具有约20厘泊至约700厘泊(如约20厘泊至约300厘泊或约30厘泊至约200厘泊)的粘度。
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