JP6791761B2 - 石膏プラスターボードの製造方法およびそれにより得られる石膏プラスターボード - Google Patents
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Description
本発明の目的は、容易に制御可能であり、十分な品質を具備し、特に充分な結合および構造を具備する、多層石膏プラスターボードを形成することができる多層石膏プラスターボードの製造方法を提案することにある。特に、本発明の目的は、電力の投入量および二酸化炭素の排出量を低減することにある。
第1のミキサーの使用によって、特定の種類の石膏の第1のスラリーを提供すること、
別の第2のミキサーの使用によって、特定の種類の石膏の第2のスラリーを提供すること、
第2のスラリーの下側層が形成されるように、第2のスラリーの第1の部分を堆積すること、
第2のスラリーの上側層が形成されるように、第2のスラリーの第2の部分を堆積すること、
第1のスラリーのコア層が上側層および下側層の間に形成されるように、上側層および/または下側層に接して第1のスラリーの少なくとも一部を堆積すること、を含む。
−少なくとも1つの石膏スラリーを提供すること、
−少なくとも1つの外側(紙)層を提供すること、
−外側(紙)層、または少なくとも1つの石膏層と少なくとも1つの外側(紙)層との間の中間層に、メチルセルロースを添加すること、を含む。
主要部分または(主)スラリーの組成物の導入は、(例えば)各層の部分流を分岐させてミキサー内で混合することができる。このような部分流において、メチルセルロースなどの添加剤は、例えば、ポンプおよび/または乱流混合を介して混合され得る。
好ましくは、第1および第2のスラリーは、添加剤の種類および/または量に関して異なる。例えば、第1のスラリーは、第2のスラリーより少ない澱粉および/または抑制剤を含有することができる。抑制剤は、石膏スラリーの硬化時間を延長する添加剤である。さらに、第1のスラリー内の泡の量は、第2のスラリー中の泡の量よりも多くてもよい。
第2のスラリーは、第1のスラリーよりも速く硬化する。
第2の石膏スラリーの硬化時間は、促進剤の添加によって調節されてもよく、および/または第1のスラリーの硬化時間は、第1のスラリーの硬化開始後に第2のスラリーが硬化し始めるように、および/または第1のスラリーが終了して硬化する前に(または同時に)第2のスラリーが硬化するように、抑制剤によって調節されてもよい。
乾燥後、上側層および/または下側層の密度は、コア層の密度の3.5倍未満であり得る。
石膏プラスターボードの長手方向縁部の領域は、より多くの量の第2石膏スラリーを含有してもよい。
‐少なくとも1つの石膏層
‐少なくとも1つの外側(紙)層
‐任意に、少なくとも1つの石膏層と少なくとも1つの外側(紙)層との間に少なくとも1つの中間層を有し、少なくとも1つの外側(紙)層および/または少なくとも1つの中間層がメチルセルロースを、特に0.01〜0.3g/m2、好ましくは0.01〜0.1g/m2の量で含み、好ましくはこれのみを含む。
本発明の別の独立した態様(上記の態様と組み合わせることができる)は、第1の外層(紙層)、第2の石膏スラリーS2によって形成された第1の中間層、第1の石膏スラリーS1によって形成されたコア層、および第3の石膏スラリーS3と第2の外層(紙層)によって形成された第2の中間層を含む多層石膏プラスターボードと、多層石膏プラスターボードの製造方法とに関する。
この目的は、特に、請求項25の特徴による石膏プラスターボードおよび/または請求項33の方法によって解決される。
−第1の中間層の形成のために第2の石膏スラリーS2を第1の外層上に堆積させること、
−コア層の形成のために第1の石膏スラリーS1を第1の中間層上に堆積させること、
−第2の中間層の形成下で第3の石膏スラリーS3をコア層または第2の外層上に堆積させること、および、
−第3の石膏スラリーS3を第2の外層で覆うか、または第2の外層を第3の石膏スラリーS3と一緒にコア層上に接合積層すること、および、
−平滑化装置、例えば平滑化バーによって多層石膏プラスターボードを平滑化することを含み、
石膏スラリーS1の水分率(重量)は、石膏スラリーS2および/またはS3の水分率(重量)と比較して、好ましくは少なくとも10%、さらに好ましくは少なくとも15%低減される。
コア層(好ましくは、中間層の一方または両方)も、主にまたは排他的に天然石膏またはFGD石膏によって形成されることが可能である。上記で説明したように、FGD石膏または工業用石膏それぞれの純度は実質的に高く(すなわち、≧95%);天然石膏の中では70〜95%(重量)の範囲の純度を有する石膏のみが合理的に使用できる。
第2ミキサー12は、プラスターボードの2つの中間層(下側および上側石膏層)用の石膏スラリーの調製に使用される。
スラリーがそれぞれの紙18、19上に堆積される前に、紙18、19のそれぞれの内側にメチルセルロースを堆積させることができる。
原材料とエネルギーの削減は、2つの異なる方法で達成することができる。
35%のスタッコと25%の水を削減することで、20%の省エネルギーが可能になり、CO2排出量が大幅に削減される。
第二に、耐火性石膏プラスターボードの製造が可能である。標準的な耐火性プラスターボードの密度は(約)810kg/m3である。本発明は、約600〜700kg/m3の密度を具備する軽量プラスターボードを製造することを可能にする(ボードの防火性能を変えることなく)。対応する重量の減少は、20%のスタッコの節約、50%のプロセス節約、および約10%の省エネルギー(または相当量のCO2の節約)に対応する。
半水和物(未精製FGDまたは天然石膏)および/または石灰石および/またはドロマイトおよび/またはフライアッシュおよび/または他の材料と置換することを可能にする。プロセス節水は25%の値に達することができる。35%のスタッコと25%の水分を削減すると、20%の省エネルギー、またはCO2排出量の大幅な削減につながる。
第2のミキサー12は、第1のミキサー10よりも小さくてもよい。例えば、第2のミキサー12の内容積は、第1のミキサー10の内容積の半分より小さくてもよい。
本方法の第3の実施形態(特に耐火性建築プレートの製造)によれば、第1のスラリーの半水和物は15%以上低減され、低減された量は、不活性材料(石灰石、ドロマイト、パーライト、石英砂または灰または建築廃棄物のような廃棄物)、または水泡の形態の空気の挿入によって、均衡が取られる。ガラス繊維または石繊維を第1および/または第2のスラリーに添加してもよい。
さらに、製造工程内の水の量が減少する。再び、これは省エネルギーをもたらし、それに対応して二酸化炭素の排出を削減する。
以下では、本発明の2つの異なる実施形態が2つの従来の比較プレートと比較される:比較プレートのデータは以下の通りである:
全体として、それは図1から取ることができる。図2から、石膏プラスターボードを乾燥させるためには(除去されるべき水の量がより少ないので)低減された温度が必要であることがわかる。したがって、エネルギーを節約することができる。異なる「ゾーン」は、対応する石膏スラリーが乾燥プロセス内で動く領域を特徴付ける。
S2 第2のスラリー
S3 第3のスラリー
10 第1のミキサー
11 第1のスラリー
12 第2のミキサー
13 第2のスラリー
14 乾燥成分投与ライン
15 湿式成分投与ライン
16 乾燥成分投与ライン
17 湿式成分投与ライン
18 第1の紙
19 第2の紙
21 (第2の)シリコーンパイプ
22 第1の部分
23 第2の部分
24 第1のローラーデバイス
25 第2のローラーデバイス
26 セットバンド
27 ローラーデバイス
111 第1の紙層
112 第1中間層
113 コア層
114 第2中間層
115 第2の紙層
Claims (20)
- 石膏プラスターボードであって、第1の外側層(111)、第2の石膏スラリーS2によって形成された第1の中間層(112)、第1の石膏スラリーS1によって形成されたコア層(113)、第3の石膏スラリーS3で形成された第2の中間層(114)、および第2の外側層(115)を含み、
第1の中間層(112)が、第1の外層(111)とコア層(113)との間に配置され、第2の中間層(114)が、第2の外層(115)とコア層(113)との間に配置され
中間層(112、114)が、それぞれ0.1mm〜3mmの(実質的に)一定の厚さを有し、
前記石膏プラスターボードを構成する第1の石膏スラリーが、前記石膏プラスターボードを構成する全石膏スラリー(S1、S2、S3)の少なくとも80%(重量%)を含み、
- 第1の外側層(111)および/または第2の外側層(115)が紙層であり、および/または、中間層(112、114)のそれぞれが0.2mm〜1mmの(実質的に)一定の厚さを有するものである、請求項1に記載の石膏プラスターボード。
- 石膏スラリーS1が、石膏スラリーS2および/またはS3と比較して10重量%以上減少された水分量で調製され、導入されることを特徴とする、請求項1または2に記載の石膏プラスターボード。
- コア層(113)、および任意選択的に第1の(112)および/または第2の(114)中間層も、主にまたは排他的に、天然石膏またはFGD石膏によって形成され、および/または、
コア層(113)が、α−石膏とβ−石膏との混合物によって形成され、
α−石膏とβ−石膏との関係が、1:4〜4:1であることを特徴とする、請求項1または2に記載の石膏プラスターボード。 - コア層(113)が、その乾燥状態において、第1の(112)および/または第2の(114)中間層の、それらの乾燥状態と比較して、同じまたは同様の密度を有し、
層(112、113、114)間の密度の差は、20%未満であ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石膏プラスターボード。 - コア層(113)が、その乾燥状態で、第1のおよび/または第2の中間層(112、114)と比較して減少された密度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石膏プラスターボード。
- コア層(113)の密度が、第1の(112)および/または第2の(114)中間層と比較して、少なくとも20%減少された密度を有する、請求項6に記載の石膏プラスターボード。
- 中間層(112、114)が、同じ石膏スラリーS2、S3(S2=S3)によって形成されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の石膏プラスターボード。
- コア層(113)が、第1のミキサー(10)において調製された石膏スラリーS1によって形成され、中間層(112、114)が、第2のミキサー(12)で調製される第2の石膏スラリーS2によって形成され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石膏プラスターボード。
- 石膏スラリーS1が、液化手段を含むことを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の石膏プラスターボード。
- 液化手段が、ナフタレンスルホン酸塩、および/またはリグニンスルホネート、および/またはコア層を形成するための別の液化剤である、請求項10に記載の石膏プラスターボード。
- 石膏プラスターボードの製造のための方法であって、石膏プラスターボードが、第1の外層(111)、第2の石膏スラリーS2によって形成される第1の中間層(112)、第1の石膏スラリーS1によって形成されるコア層(113)、第3の石膏スラリーS3によって形成される第2の中間層(114)、および第2の外層(115)を有し、以下のステップ:
− 第1の中間層(112)の形成のために、第2の石膏スラリーS2を第1の外層(111)の上に堆積すること、
− コア層(113)の形成のために、第1の石膏スラリーS1を第1の中間層(112)上に堆積すること
− 第2の中間層(114)の形成中に、第3の石膏スラリーS3をコア層(113)または第2の外層(115)の上に堆積すること、
− 第2の外層(115)によって第3の石膏スラリーS3を覆うか、または第3の石膏スラリーS3と共に第2の外層(115)をコア層(13)の上に接合堆積すること、および、
− 平滑化装置によって、多層石膏プラスターボードを平滑化することを含み、
石膏スラリーS1が、石膏スラリーS2およびS3よりも低い水分量(重量)で調製され、導入され、石膏スラリーS1の水分量(重量)が、石膏スラリーS2および/またはS3の水分量(重量)と比較して減少されている、前記方法。 - 石膏プラスターボードが、石膏スラリーS1、S2、S3の硬化後に、乾燥オーブンに供給され、
石膏プラスターボードが、時間の経過と共に非対称温度曲線を具備する乾燥プロセスに供給され、
乾燥工程の前半における温度が、乾燥工程の後半における温度よりも高く設定されることを特徴とする、請求項12に記載の方法。 - 石膏プラスターボードが個々のプレートにおける形成後に乾燥プロセスに供給され、および/または、乾燥工程の前半における平均温度が、乾燥工程の後半における平均温度よりも少なくとも30K高い、請求項13に記載の方法。
- 請求項9から14のいずれか一項に記載の方法であって、以下のステップ:
− 第1のミキサー(10)の使用によって、第1の石膏スラリーS1を提供すること、ここにおいて原材料を第1のミキサーに供給するための第1の供給手段が提供され、
− 第1のミキサーから離間された、別の第2のミキサー(12)の使用によって、共通スラリーの部分としての特定の種類の石膏の第2のおよび第3の石膏スラリーS2、S3を提供すること、ここにおいて、原材料を第2のミキサーに供給するための別個の第2の供給手段が提供され、
− 第2の石膏スラリーの中間層(112)が形成されるように、第2の石膏スラリーS2を堆積すること、
− 第3の石膏スラリーの第2の中間層が形成されるように、第3の石膏スラリーS3を堆積すること、
− 第1の石膏スラリーのコア層が第1のおよび第2の中間層(112、114)の間に形成されるように、第1のおよび/または第2の中間層(112、114)上へ第1の石膏スラリーS1の少なくとも一部を堆積すること、
を含む、前記方法。 - 第1のおよび第2の石膏スラリーS1、S2が、添加剤の種類および/または量において異なり、および/または,、第1のおよび第3の石膏スラリーS1、S3が、添加剤の種類および/または量において異なり、第1のおよび請求項11の共通石膏スラリーが、添加剤の種類および/または量において異なり、および/または
任意に、第1の石膏スラリーおよび/または第2の石膏スラリーおよび/または第3の石膏スラリーおよび/または請求項11の共通石膏スラリーに、メチルセルロースが添加され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方法。 - 第2の石膏スラリーS2が、下層とコア層との結合前に、第1の支持手段および/または第1の被覆層(18)層上に堆積され、および/または、第3の石膏スラリーS3が、第2の支持手段および/または第2の被覆層上に堆積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方法。
- 第2のおよび/または第3の石膏スラリーS2、S3および/または請求項11の共通石膏スラリーが、第1の石膏スラリーS1よりも速く固化す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方法。
- 第1のおよび/または第2の中間層の(平均)厚さが0.5mm以上(乾燥後)であり、および/または
石膏プラスターボードの長手方向縁部の領域が、より多い量の第2のおよび/または第3の石膏スラリーS2、S3および/または請求項11の共通石膏スラリーを含有することを特徴とする、請求項12〜18のいずれか一項に記載の方法。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の石膏プラスターボードの製造方法である、および/または、第1のおよび/または第2の外側層、および/または石膏層と第1のおよび/または第2の外側層との間の中間層にメチルセルロースが添加される、および/または、第1の石膏スラリーS1が、FGD、天然石膏またはチタン石膏である、請求項12〜19のいずれか一項に記載の方法。
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