JP2017527463A - 石膏プラスターボードの製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

（ａ）少なくとも第１シート、特にペーパーシート上に石膏スラリーを提供すること、（ｂ）ステップ（ａ）の後、石膏スラリーとともに第１シートを、２つの対向するロールの間に動かして、少なくともある割合の固体粒子を砕くこと：のステップを含む、石膏プラスターボードの製造方法。

Description

本発明は、石膏プラスターボードの製造方法および装置に関する。

EP 0 759 840 B1は、石膏コアを含む石膏プラスターボードの製造装置および方法を記載する。EP 0 759 840 B1の方法において、石膏スラリーは、第１シートを横切って流れ、広がり、石膏コアを成形する。そして第２カバーシートは、コアに渡って敷かれる。第２カバーシートは、供給ロールから繰り出され、ならびに、カバーシートを導き、スラリーの上方表面を平滑化し、およびスラリーの厚さを所望の値まで減らすアイドラロール（idler roll）の下に通される。コーティング装置は、２つのデッキの間のエリアに取り付けられ、互いに隣接したコーティングロールおよび圧力ロールを含む。

原則として、例えばEP 0 759 840 B1におけるような方法は、石膏プラスターボードを調製するのに好適であり、有用である。しかしながら、プラスターボードの製造が固体石膏の粒子を含む場合、粒子は、カバーシート（特にペーパーシート）を破り得、および、石膏プラスターボードの製造を停止させ得る。特に、石膏の固体粒子（塊）は、成形設備に進み得、および、カバーシート（ペーパー）を破き得る。結果として、設備をクリーンにするために製造を停止しなければならない。したがって、石膏プラスターボードを製造するための既知の解決は、特に石膏の固体粒子が伴う処理の場合、高価であり、非効率である。

効率的で、特に製造停止の回避を可能にする、製造処理に固体粒子を伴う石膏プラスターボードの製造方法および装置を提案することが、本発明の目的である。

本発明に従って、石膏プラスターボードの製造方法は、
ａ）固体粒子を含有する石膏スラリーを提供すること、
ｂ）少なくとも第１シート、特にペーパーシート上に石膏スラリーを堆積させること、
ｃ）ステップｂ）の後、石膏スラリーとともに第１シートを、少なくともある割合の固体粒子を砕く２つ（第１および第２）の対向するロールの間に動かすこと：
のステップを含む。

本発明の中心のアイデアは、少なくとも最大粒子を押し砕く２つの対向するロールにある。それによって、カバーシート（ペーパー）が破れ、製造処理を停止しなければならないことを回避し得る。これは、より効率的かつより低価格な石膏プラスターボードの製造につながる。好ましくは、第１（カバー）シートは、ペーパーシートである。しかしながら、他の態様（例えばフリースシートなど）が可能である。

好ましい態様において、石膏スラリーは、（好ましくはステップｂ）の前に）第１シートと第２シートとの間に配置される。一般に石膏スラリーは、（１つの）コア層を形成してもよい。しかしながら、いくつかの石膏スラリーが調製され、いくつかのコア層を成形することは可能である。いずれの場合も、第１シートおよび第２シートは、その間の石膏の１以上のコア層で外層を定義すべきである。第２シートは、好ましくはペーパーシート（または代替的にフリースシートなど）である。特に、固体粒子は、第１シート、１以上のコア層および第２シートの組み合わせの後に押し砕かれる。全体的に、効率的な製造および特に固体粒子を押し砕くことが達成される。

好ましくは、第１ロールおよび第２ロールの少なくとも１つは可動であり、または、（対応する）対向するロールの方へ、もしくはそれから離れる方へ動かされる。さらに好ましくは、下方ロールは、固定される。代替的にまたは加えて、上方ロールは可動でよく、または、下方ロールの方へ、もしくはそれから離れて動かされてもよい。それによって、２つのロールの間の距離は、変動する厚さおよび／または固体粒子の変動する（初期の）大きさを備えるプラスターボードが製造され得るように調整され得る。これは、同じ設備が、処理のすべてに渡って効率を強化する異なる要件のために使用されてもよいことを意味する。

好ましい態様において、２つのロールは、安定化ゾーンの（すぐ）前の積層ゾーンに置かれる。「積層ゾーン（lamination zone）」という用語は、好ましくは、そこにおいて第１シート（および選択的に第２シート）が、石膏スラリーと組み合わせられる製造ゾーンのエリアを意味する。「安定化ゾーン（stabilization zone）」という用語は、好ましくは、そこにおいて組み合わせられる層（第１シート、少なくとも１つの石膏スラリーおよび選択的に第２シート）が、形（特に厚さ）の（実質的な）変化なしに安定化する（特に固まる）製造ゾーンのエリアを意味する。好ましくは、２つのロールは、安定化ゾーンに入る前に、すなわち（実質的に）最終的な厚さが達成される前に、固体粒子を砕くことが起きるように置かれる。ゆえに、あまりにも大きな固体粒子が（カバー）シートを損傷するという結果になることは、効率的に回避され得る。

２つのロールの少なくとも１つは、第１シートおよび／または第２シートの牽引によって駆動されてもよい。例えば第１ロールは、第１（カバー）シートによって本質的に駆動されてもよい。第２ロールは、第２（カバー）シートによって（本質的に）駆動されてもよい。これは、必ずしもシートを運搬することが２つの対向するロールの目的ではないことを意味する。逆に、好ましい態様において、２つのロールは、（それらの回転の作動の点で）受動的要素であり、粒子を砕くため（だけ）に（および選択的にカバーシートをある方向に導くために）提供される。それによってロールの構造は、とてもシンプルでもよく、方法の効率を強化する。

第１ロールおよび／または第２ロールは、少なくとも１００ｍｍ、好ましくは少なくとも１５０ｍｍ、さらに好ましくは少なくとも１７０ｍｍの直径を有してもよい。かかる直径で固体粒子を砕くこと（押し砕くこと）は、とても効率的であり、信頼可能である。
好ましくは、２つのロールの回転軸は、同じ（垂直な）平面に配置される。それによって、粒子を砕くことは、とても信頼可能であり、効率的である。

第１ロールは、第１（下方）成形テーブルに統合されてもよい。「成形テーブル（forming table）」という用語は、好ましくは石膏プラスターボードの（最終的な）厚さ（一般に：形状）を定義する要素を意味する。代替的にまたは加えて、第２ロールは、第２（上方）成形テーブルに統合されてもよい。２つの対向するロールの入口側上の第１テーブルおよび／または第２テーブルの部分は、好ましくは互いの関係において傾斜する。ロールの出口側上の第１テーブルおよび／または第２テーブルの部分は、互いに平行でもよい。特に、２つの対向するロールの入口側は、漏斗（funnel）を形成してもよい。かかる漏斗構造は、組み合わせられる層が２つの対向するロールを通った後に、プラスターボードの予め定義される厚さが達成されるように、スラリーと共に１つまたは２つのシートをもたらす。特に、ロールの入口側上の第１テーブルおよび／または第２テーブルの部分は、（水平平面の点で）少なくとも５％、さらに好ましくは少なくとも１０％および／または３０％未満、さらに好ましくは２５％未満の角度を有してもよい。態様において、２つの対向するロールの入口側上の第１テーブルおよび第２テーブルの部分によって定義される漏斗の最後の部分は、２つの対向するロールによって形成される。例えば、少なくとも積層の最後の６ｍｍは、２つの対向するロールによって行われる。

最終的なプラスターボードのプレートの厚さは、スラリー内の（最大）粒子の直径の１．０倍未満、好ましくは０．８倍未満、さらに好ましくは０．７倍未満でもよい。一般に、粒子の「直径」は、好ましくは「ふるいの直径（sieve diameter）」として理解されるべきである。「ふるいの直径」は、好ましくは、それを通して対応する粒子がちょうど通り得る（ここで、対応する粒子は、より小さな距離を有する２つの平行な境を備えるふるいでは通らないであろう）仮想のふるいの２つの平行な境の間の最小距離によって定義されるべきである。球状の粒子の場合、直径は、例えば球の直径である。立方体の粒子の場合、直径は、立方体の辺の長さである。

代替的に、粒子直径は、（互いから最大距離を有する粒子の表面上の２点によって定義される）対応する粒子の最大直径によって計算されてもよい。
２つのロールの間の最小距離は、スラリー内の最大粒子の直径の１．０倍未満、好ましくは０．８倍未満、さらに好ましくは０．７倍未満でもよい。
最終的なプラスターボードのプレートの厚さは、１８ｍｍ未満、好ましくは１２ｍｍ未満、さらに好ましくは１０ｍｍ未満でもよい。一般に本発明は、比較的に大きな粒子を含有する石膏スラリーの使用の下でさえ、比較的に薄いプラスターボードを製造することを可能にする。

２つのロールの間の最小距離は、２０ｍｍ未満、好ましくは１４ｍｍ未満、さらに好ましくは１２ｍｍ未満でもよい。それによって、効率的に大きな粒子を砕くことが可能になる。
シートの少なくとも１つ、好ましくは第２（上方）シートは、２つの対向するロールに加えて提供される少なくとも１つのアイドラロールによって導かれる。さらに好ましくは、アイドラロールは、第２（上方）テーブルの入口端に配置される。アイドラロールは、石膏プラスターボード製品内にシートを導くために（そのようなものとして）知られている。しかしながら、石膏層の同じ側上の、２つの対向するロールの１つとアイドラロールとの組み合わせは、効率的な誘導およびより大きな粒子を砕くことを可能にする。さらに、アイドラロールが第２（上方）テーブルの入口端に配置される場合、対応するシート（ペーパーシート）の全体の妨害は、最小化される。

本発明の独立の側面として、特に上記の方法に従って石膏プラスターボードの製造装置は、成形テーブル、および、シート、特にペーパーシート上に堆積させられる石膏スラリー内で、少なくともある割合の固体粒子を砕くための２つ（第１および第２）の対向するロールを含み、ここで少なくとも第１ロールは、成形テーブルに統合される。第１ロールと第２ロールとの間の（最小）距離は、好ましくは２０ｍｍ未満、さらに好ましくは１５ｍｍ未満である。対向するロールの両方が、対応する成形テーブルに統合されてもよい。例えば第１ロールは、第１（下方）成形テーブルに統合されてもよい。第２（上方）ロールは、第２（上方）成形テーブルに提供されてもよい。本質において、（それらの初期の状態において）より大きな粒子を含有する石膏スラリーで、薄いプラスターボードを効率的かつ信頼可能に製造することでさえ可能である。「最小距離」という用語は、好ましくは、かかる距離が変動可能な場合の最小の距離を意味する。いずれの場合も、２つの対向するロールの間の（最小）距離は、５ｍｍより大きく、好ましくは８ｍｍより大きくてもよい。

第１ロールおよび第２ロールの少なくとも１つは、（対応する）対向するロールの方へ、もしくはそれから離れる方へ可動でもよい。最大距離は、最小距離の０．５倍、好ましくは２倍でもよい。例えば距離は、５ｍｍと３０ｍｍとの間、好ましくは１０ｍｍと２０ｍｍとの間で変動してもよい。下方ロールは、固定されてもよい。代替的にまたは加えて、上方ロールは、他のロールの方へ、もしくはそれから離れる方へ可動でもよい。
２つの対向するロールの少なくとも１つは、第１シートおよび／または第２シートの牽引によって駆動され得るように、自由に回転可能である。

第１ロールおよび／または第２ロールは、少なくとも１００ｍｍ、好ましくは少なくとも１５０ｍｍ、さらに好ましくは少なくとも１７０ｍｍの直径を有する。２つのロールの回転軸は、好ましくは同じ（垂直な）平面に配置される。第１ロールは、第１（下方）成形テーブルに統合されてもよい。第２ロールは、第２（上方）成形テーブルに統合されてもよい 。
少なくとも１つのアイドラロールは、少なくとも第１シートおよび／または第２シートを導くための２つの対向するロールに加えて提供されてもよく、好ましくはここで、アイドラロールは、第２（上方）テーブルの入口端に配置される。

本発明の独立の側面として、システムは、先に記載される種類の装置および固体粒子を備える石膏スラリーを含めて提案される。好ましくは、２つの対向するロールの間の最小距離は、最大固体粒子の直径未満である。
本発明の独立の側面として、２つの対向するロールの使用、および／または、先に記載される種類の装置の使用、および／または、先に記載される種類のシステムの使用は、特に先に記載される種類に従って石膏プラスターボードの製造処理内で石膏スラリーにおける粒子を砕くために、提案される。

添付の図は、本発明の態様および（さらなる）側面を示す。
図１は、プラスターボードの製造装置の上方および下方の成形テーブルの略図を示す； 図２は、図１の（部分的な断面図としての）側面図を示す； 図３は、２つのペーパーシートおよび石膏スラリーを備える、下方および上方の成形テーブルの略図を示す； 図４は、石膏スラリーの前方の動きの後の図３の配置を示す；および 図５は、石膏スラリーのさらなる前方の動きの後の図４の配置を示す。

図１および図２は、石膏プラスターボードの製造装置の第１（下方）成形テーブル１０および第２（上方）成形テーブル１１の態様を示す。装置は、さらなる構成要素（図には示されないが、例えば石膏スラリーのためのミキサ、または運搬手段もしくは切削手段など）を含んでもよい。２つの対向するロール（第１ロール１２および第２ロール１３）が提供される。第１ロール１２は、第１テーブル１０に統合される。第２ロール１３は、第２テーブル１１に統合される。アイドラロール１５は、第２テーブル１１の入口端１４に提供される。

アイドラロール１５（図３と比較）は、第２シート１６が成形テーブル１０と成形テーブル１１との間に導かれるように、ペーパーの第２（カバー）シート１６を導く。（ペーパーの）第１シート１７は、第１テーブル１０に沿って動く（図３と比較）。シート１６、１７の動きによって、ロール１２、１３は、矢印１８によって示されるとおり回転する。図３の配置は、積層ゾーン１９および安定化ゾーン２０に分割されてもよい。積層ゾーン１９内で、石膏スラリー２１は、（カバー）シート１６、１７の間に配置され、および、（カバー）シート１６、１７と接着される。下方テーブル１０は、傾斜する部分２２を含む。対応して、上方テーブル１１は、傾斜する部分２３を含む。傾斜する部分２２および２３は、前進するシート１６、１７が石膏プラスターボードを形成するために互いに近づくように、ロール１２、１３と共に漏斗２４を定義する。２つの対向するロール１２、１３の出口側２５で、成形テーブル１０および１１の対向する表面は、シートの間の石膏層の厚さが一定であり、およびその最終的な厚さで石膏プラスターボードを定義してもよいように、互いに平行である。

石膏スラリー２１は、固体粒子を含み、ここで（見本として）、１つの固体粒子２６が示される。
図３に見られ得るとおり、固体粒子２６は、２つの対向するロール１２、１３からまだ遠く離れている。しかしながら、（図３において左への）２つの対向するロールの方向における石膏スラリー２１の動きと共に、粒子２６は、２つの対向するロールの間の空間２７に近づく。粒子２６の直径が２つの対向するロールの間の距離よりも大きいため、粒子は、２つの対向するロール１２、１３によって圧縮され、および、（図５において示されるとおり）最終的に砕ける。したがって、砕かれた粒子２６は、さらなる処理を妨害せず、例えば、シート１６、１７を破らない。

ロール１２、１３の両方とも、対応する成形テーブル１０、１１に固定されてもよい。上方テーブル１１は、（ロール１３と共に）垂直方向に可動でもよい。２つのロール１２、１３は、積層ゾーン１９内の、安定化ゾーン２０の（ちょうど）前に置かれる。ロールの直径は、（およそ）１５０ｍｍ（またはより大きくあり得る）でもよい。ロールは、粒子を押し砕く（砕く）ことができるために十分な抵抗を有さなければならない。したがって押し砕く強さは、ロール１２、１３の抵抗およびそれらの幾何学形状（特に直径）に依存する。見られ得るとおり、ローラの両方の回転軸は、（精密に）同じ垂直平面および平行にある。

一般に、本発明の方法および装置は、比較的に薄いプラスターボードが製造されるべき場合、格別に有利である。プラスターボードが薄くなればなるほど、いかなる塊（固体粒子）も成形テーブルを通らないため、より一層製造停止が起きる。この点において本発明の解決は、既知の解決（例えばミキサの最適化、ペーパーの破損がセンサで検知される場合の製造停止および成形テーブルの上昇、ミキサにおける化学、またはアウトレットパイプがミキサに接続された後のグリッドの使用）よりもシンプルで、より効率的である。本発明の方法および装置は、初期に２つの（カバー）シート１６、１７の間の距離よりも大きな塊がより小さくなるように、いずれの固体粒子（塊）の大きさの減少も可能にする。ロールによって、とても高い、押し砕く強さが、達成されてもよい。

参照番号
１０ 第１（下方）成形テーブル
１１ 第２（上方）成形テーブル
１２ 第１（下方）ロール
１３ 第２（上方）ロール
１４ 入口端
１５ アイドラロール
１６ 第２シート
１７ 第１シート
１８ 矢印
１９ 積層ゾーン
２０ 安定化ゾーン
２１ 石膏スラリー
２２ 傾斜する部分
２３ 傾斜する部分
２４ 漏斗
２５ 出口側
２６ 固体粒子
２７ 空間

Claims (21)

1. （ａ）少なくとも第１シート（１７）、特にペーパーシート上に石膏スラリー（２１）を提供すること、
   （ｂ）ステップ（ａ）の後、石膏スラリー（２１）とともに第１シート（１７）を、２つの対向するロール、第１ロール（１２）および第２ロール（１３）の間に動かして、少なくともある割合の固体粒子（２６）を砕くこと：
   のステップを含む、石膏プラスターボードの製造方法。
2. 好ましくはステップ（ｂ）の前に、石膏スラリー（２２）を第１シート（１７）と第２シート（１６）との間に配置することによって特徴づけられる、請求項１に記載の方法。
3. 第１ロール（１２）および第２ロール（１３）の少なくとも１つが可動であり、または、対向するロールの方へ、もしくはそれから離れる方へ動かされ、好ましくはここで、下方ロールが固定され、および／または、好ましくはここで、上方ロールが可動であり、または、他のロールの方へ、もしくはそれから離れる方へ動かされることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. ２つのロール（１２、１３）が、積層ゾーン（１９）に、特に安定化ゾーン（２０）のすぐ前に置かれることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. ２つのロール（１２、１３）の少なくとも１つが、第１シート（１７）および／または第２シート（１６）の牽引によって駆動されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 第１ロール（１２）および／または第２ロール（１３）が、少なくとも１００ｍｍ、好ましくは少なくとも１５０ｍｍ、さらに好ましくは少なくとも１７０ｍｍの直径を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. ２つのロール（１２、１３）の回転軸が、同じ平面、特に垂直平面に配置されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 第１ロール（１２）が第１、特に下方の成形テーブル（１０）に統合されることを特徴とし、および／または、
   第２ロール（１３）が第２、特に上方の成形テーブル（１１）に統合されることを特徴とし、
   好ましくはここで、ロール（１２、１３）の入口側上の第１成形テーブルおよび／または第２成形テーブルの部分が、互いの関係において傾斜し、および／または、
   好ましくはここで、ロール（１２、１３）の出口側（２５）上の第１成形テーブルおよび／または第２成形テーブルの部分が、互いに平行である、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 最終的なプラスターボードのプレートの厚さが、スラリー（２１）内の最大粒子の直径の１．０倍未満、好ましくは０．８倍未満、さらに好ましくは０．７倍未満であることを特徴とし、および／または
   最終的なプラスターボードのプレートの厚さが、１８ｍｍ未満、好ましくは１２ｍｍ未満、さらに好ましくは１０ｍｍ未満であることを特徴とする、
   請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. ２つのロールの間の最小距離が、スラリー（２１）内の最大粒子の直径の１．０倍未満、好ましくは０．８倍未満、さらに好ましくは０．７倍未満であることを特徴とし、および／または
    ２つのロール（１２、１３）の間の最小距離が、２０ｍｍ未満、好ましくは１４ｍｍ未満、さらに好ましくは１２ｍｍ未満であることを特徴とする、
    請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. シート（１６、１７）の少なくとも１つ、好ましくは上方シート（１６）が、２つの対向するロール（１２、１３）に加えて提供される少なくとも１つのアイドラロール（１５）によって導かれ、好ましくはここで、アイドラロール（１５）は、第２（上方）テーブル（１１）の入口端に配置されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 少なくとも第１成形テーブル（１０）、および、第１シート（１７）、特にペーパーシート上に堆積させられる石膏スラリー（２１）内の少なくともある割合の固体粒子（２６）を砕くための、２つの対向するロール、第１ロール（１２）および第２ロール（１３）を含み、ここで少なくとも第１ロール（１２）は、第１成形テーブル（１０）に統合される、特に請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法に従った石膏プラスターボードの製造装置。
13. 第１ロール（１２）および第２ロール（１３）の少なくとも１つが、対応する対向するロールの方へ、またはそれから離れる方へ可動であり、好ましくはここで、下方ロールは、固定され、および／または、好ましくはここで、上方ロールは、可動であり、または、下方ロールの方へ、もしくはそれから離れる方へ動かされることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
14. ２つのロール（１２、１３）が、安定化ゾーン（２０）の前の、特にそのすぐ前の、積層ゾーン（１９）に置かれることを特徴とする、請求項１２または１３に従う装置。
15. ２つのロール（１２、１３）の少なくとも１つが、第１シート（１７）および／または第２シート（１６）の牽引によって駆動され得るように、自由に回転可能であることを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の装置。
16. 第１ロール（１２）および／または第２ロール（１３）が、少なくとも１００ｍｍ、好ましくは少なくとも１５０ｍｍ、さらに好ましくは少なくとも１７０ｍｍの直径を有することを特徴とする、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の装置。
17. ２つのロール（１２、１３）の回転軸が、同じ平面、特に垂直平面に配置されることを特徴とする、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の装置。
18. 第１ロール（１２）が第１、特に下方の成形テーブル（１０）に統合されることを特徴とし、および／または
    第２ロール（１３）が第２、特に上方の成形テーブル（１１）に統合されることを特徴とする、
    請求項１２〜１７のいずれか一項に記載の装置。
19. 少なくとも第１シート（１７）および／または第２シート（１６）を導くための２つの対向するロール（１２、１３）に加えて、少なくとも１つのアイドラロール（１５）によって特徴づけられ、好ましくはここで、アイドラロール（１５）は、第２、特に上方の成形テーブル（１１）の入口端に配置される、請求項１２〜１８のいずれか一項に記載の装置。
20. 請求項１２〜１９のいずれか一項に記載の装置、および、好ましくは２つの対向するロール（１２、１３）の間の最小距離が、最大固体粒子（２７）の直径未満である、固体粒子（２７）内の石膏スラリー（２１）を含む、システム。
21. ２つの対向するロール（１２、１３）の使用、および／または、請求項１２〜１９のいずれか一項に記載の装置の使用、および／または、石膏スラリーにおいて、特に、好ましくは請求項１〜１１のいずれか一項に従って石膏プラスターボードを製造するための処理内で粒子を砕くための請求項２０に記載のシステムの使用。