KR101373197B1 - 경량 플라스터보드 및 그 제조에 사용되는 플라스터 슬러리조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 플라스터, 물 및 전분을 포함하고, 상기 전분은 60℃ 이하의 온도에서 60 cps 이하의 브룩필드 점도를 가지며, 70℃의 온도에서 10,000 cps 이상의 브룩필드 점도를 플라스터 슬러리 조성물 및 플라스터보드 제조에 사용하는 용도에 관한 것이다.
플라스터보드, 전분, 브룩필드 점도

Description

경량 플라스터보드 및 그 제조에 사용되는 플라스터 슬러리 조성물{LIGHTWEIGHT PLASTERBOARD AND PLASTER SLURRY COMPOSITION USED FOR ITS MANUFACTURE}
본 발명은 더욱 양호한 기계적 압축성을 갖는 신규한 경량 보드 또는 신규한 보드, 및 그 제조에 사용되는 플라스터 슬러리 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 보드를 제조하는 방법 및 특정 전분을 플라스터 보드 제조에 사용하는 것에 관한 것이다.
플라스터 보드는 수년간 잘 알려진 것이다. 플라스터 보드는 통상 종이나 페이퍼보드로 된 두 개의 시트 또는 페이싱(facing)을 포함하고, 그 사이에 플라스터 코어가 끼워져 구성된다. 이러한 페이싱은 일정 정도의 인장강도를 갖고, 코어는 일정 정도의 압축 강도를 갖는다.
양호한 기계적 성질을 보유하면서 플라스터 보드를 더욱 경량화하는 것이 요구되고 있다. 이때 결정적인 측면은 보드 코어의 압축 강도이다. 따라서 현재 밀도와 동일한 밀도에 대해 더 높은 압축 강도를 갖는 코어를 구비하는 플라스터 보드를 제조하는 방법이 요구되며, 이로써 더 낮은 밀도로 원하는 보드 강도가 얻어질 수 있다.
수많은 연구에서 기술적 주제 중 하나는 보드의 플라스터 코어 상으로 종이를 부착시키는 것이다. 부착력을 개선하기 위해 일반적으로 플라스터 슬러리에 전분이 첨가되며 보드가 건조되는 동안 전분은 종이 내로 이동하고 코어/페이싱 계면에 농축된다. 이는 온도 함수로 특정 레올로지를 나타내는 전분을 선택함으로써 얻어질 수 있다.
FR-A-I 429 406호 및 EP-A-O 172 773호는 천연 또는 개질된 전분을 이용하여 개선된 코어/종이 접착을 나타내는 종이 페이싱을 구비하는 보드를 제조하는 것을 개시하고 있다.
EP-A-O 936 201호는 플라스터를 포함하여 시멘트 형태 물질의 혼합물의 장기 강도에 대해 개질된 전분 혼합물을 기재하고 있다. 상기 문헌들의 목적은 장기 강도에 어떠한 영향도 미침 없이 혼합 슬러리의 세팅이나 슬럼프 값을 조절하는 것이다.
EP-A-O 807 612호는 플라스터 슬러리에 양이온성 전분을 사용하는 것을 개시하고 있는데, 이는 0.15% 이하의 질소 함량을 가지며 50% 이상의 용해도를 갖는다. 이 전분은 플라스터 슬러리에 대한 점증제로서 제시되었다.
EP-A-O 172 773호는 매우 정밀한 입자 크기를 갖는 전분을 페이싱에 대한 코어 내 접착제로 사용하는 것을 개시하고 있다. 이러한 특정 입자 크기에 의해 얻어지는 이점은 전분이 보다 양호하게 코어/페이싱 계면으로 이동하는 것이다.
SU-A-I 100 264호는 알킬 설페이트 및 파이버를 충격 내성 및 충격 강도를 증가시키는데 사용하는 것을 개시하고 있다. 이때 전분의 존재는 선택적이다.
이상과 같이 플라스터보드 내에서 전분은 오직 코어/페이싱 계면에서만 사용되는 것이 극히 일반적이었다.
US 2004/0 045 481호 및 US 6 783 587호는 헤미 하이드레이트, 전분, 발포제 및 물을 포함하는 경량 보드용 플라스터 슬러리를 개시하고 있으며, 여기에서 전분은 헤미하이드레이트 중량에 대해 1.5 내지 3 중량% 이며, W/P 비율은 0.7 내지 0.95이다. 생성되는 보드는 감소된 밀도를 갖는다고 기재되어 있다. 어떠한 전분이든 사용될 수 있으나, 실시예에서는 산-개질된 전분(Staley Manufacturing사에서 입수)을 사용하였다. 이 문헌의 전분은 씬-보일링 타입(thin-boiling type)이다.
US 2003/0 084 980호는 헤미 하이드레이트, 산-개질된 전분, 전분 교차결합제 및 물을 포함하는 경량 보드용 플라스터 슬러리를 개시하고 있으며, 슬러리의 pH는 약 9 내지 11이다. 산-개질된 전분은 상기 US 2004/0 045 481 호 및 US 6 783 587호에 언급된 것과 동일한 타입의 전분이다. 사용된 전분은 더 낮은 젤라틴화 온도를 가져 전분의 코어/페이싱 계면에로의 이동을 촉진시키고, 교차결합에 의해 전분이 코어 밖으로 완전히 이동하는 것을 방지할 수 있다고 개시되어 있다. 또한 전분은 보드의 코어내에서 바인더로 사용된다고 교시하고 있다. 또한 산-개질된 전분은 통상 70 내지 77℃, 예를 들면 72℃의 젤라틴화 온도를 갖는다고 교시되어 있다. 건조기 내로 통과할 때 전분은 보드에서 조리된 형태, 즉 씬 보일링 형태이며, 다시 말해 시럽 형태의 액상으로 존재하나 온도가 감소되면서 젤 상태로 돌아간다. 상기 특허에서의 발명의 요지는 플라스터 슬러리의 pH를 증가시켜 젤라틴화 온도를 약 60 내지 66℃, 통상 61℃로 감소시킨다는 것이다. 따라서 처리된(즉 교차 결합 된) 산처리된 전분은 조리된 형태에서 고형 상태, 즉 씩 보일링 전분보다 더 점성이 높은 상태이며, 상승 효과(젤로부터 고형과 물의 분리)가 나타난다. 상기 특허에서는 교차결합 및 수반되는 효과를 얻기 위해서는 주어진 범위로 pH를 상승하는 것이 요구된다.
US 2005/0 126 437호는 강도를 증가시키기 위해 혼합 중에는 플라스터 슬러리내에서 불용성이지만 온도가 상승되면 녹는 개질된 전분을 사용하는 것이 개시되어 있다. 상기 전분은 예를 들면 하이드록시알킬화 또는 아세틸화에 의해 개질된다.
선행 기술에서는 양호한 기계적 특성을 갖는 경량 보드를 제조하기 위한 요건을 만족시키는 발명에 대해서는 전혀 개시하거나 교시된 바 없다.
특정 레올로지 프로파일을 갖는 특정 형태의 전분을 보드의 코어에 첨가함으로써 압축 강도를 30% 까지, 또는 거의 50% 까지 증가시킬 수 있다.
따라서 본 발명은 플라스터, 물 및 전분을 포함하며, 상기 전분은 60℃ 이하의 온도에서 60 cps 이하의 브룩필드 점도를 가지며, 70℃의 온도에서 10,000 cps 이상의 브룩필드 점도를 가지는 플라스터 슬러리 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 전분은 60℃의 온도에서 20 cps 이하의 브룩필드 점도를 가진다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 전분은 70℃의 온도에서 20,000 cps 이상, 바람직하게는 30,000 cps 이상의 브룩필드 점도를 가진다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 전분은 80℃의 온도에서 60,000 cps 이상의 브룩필드 점도를 가진다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 전분은 비-노화 타입(non-retrograding type)이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 전분은 전분 용액의 온도를 90℃까지 가열하고 냉각 후 25℃에서의 점도가 상기 전분 용액을 가열하는 동안 수득되는 최대 점도보다 더 크다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 전분은 전분 용액의 온도를 90℃까지 가열하고 냉각 후 25℃에서의 점도가 100,000 cps 이상, 바람직하게는 300,000 cps 이상이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 조성물은 플라스터 중량에 대해 0.05 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 0.5 중량%의 전분을 갖는다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 조성물은 pH가 5.5 내지 8.5, 바람직하게는 6 내지 7.5이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 조성물에서 W/P 비율은 0.55 내지 0.95, 바람직하게는 0.65 내지 0.80이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면 상기 조성물은 씬-보일링 전분(thin- boiling starch)을 더 포함한다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 플라스터 슬러리의 세팅에 의해 수득가능한 코어를 포함하는 플라스터보드에 관한 것이다.
일 실시형태에 따르면, 상기 플라스터 보드는 코어 밀도가 540 kg/m3 내지 1100 kg/m3, 바람직하게는 750 kg/m3 내지 950 kg/m3이다.
일 실시형태에 따르면 상기 플라스터 보드는 하나의 페이싱, 바람직하게는 두개의 페이싱을 갖는다.
일 실시형태에 따르면 상기 페이싱은 종이, 매트 또는 비직조물로 되며, 바람직하게는 유리 섬유 매트 및/또는 합성 섬유 매트 및/또는 셀룰로스 섬유 매트로 되며, 상기 페이싱은 선택적으로 미세 충전재 및/또는 선택적으로 표면 처리된 충전재로 충전되어 있다.
본 발명은 또한 플라스터 기반 코어 및 하나 이상, 바람직하게는 두 개의 페이싱으로 이루어진 플라스터 보드 제조 방법을 제공하며, 상기 방법은 하기 단계를 포함한다:
- 믹서기에서 조성물의 다양한 구성성분들을 물과 혼합하여 본 발명에 따른 플라스터 조성물 슬러리를 제조하는 단계;
- 상기 제조된 슬러리를 하나 이상의 페이싱 상에 위치시키고 이어 리본 형상으로 성형하는 단계로서, 이때 선택적으로 슬러리의 상면을 제2 페이싱을 사용하여 덮을 수 있다;
- 적절한 경우, 상기 수득된 보드의 리본 에지를 프로파일드 밴드 상에서 리본 몰딩에 의해 성형하는 단계;
- 보드 리본이 컨베이어 벨트 상에서 이동되는 동안 제조 라인에서 플라스터를 유압 세팅하는 단계;
- 리본을 라인 말단에서 미리 정한 길이로 절단하는 단계; 및
- 수득된 보드를 건조하는 단계.
본 발명은 또한 60℃ 이하의 온도에서 60 cps 이하의 브룩필드 점도를 가지며, 70℃의 온도에서 10,000 cps 이상의 브룩필드 점도를 갖는 전분을, 플라스터보드 제조에 사용하는 용도에 관한 것이다.
본 발명은 또한 60℃ 이하의 온도에서 60 cps 이하의 브룩필드 점도를 가지며, 70℃의 온도에서 10,000 cps 이상의 브룩필드 점도를 갖는 전분을, 플라스터보드의 압축강도를 증가시키기 위해 바람직하게 0.5 MPa 이상 더 증가시키기 위해 사용하는 용도에 관한 것이다.
일 실시형태에 따르면, 본 발명에 따른 용도는 본 명세서에 개시한 전분을 사용한다.
전분
본 발명에 사용되는 전분은 온도 함수에 따라 근본적으로 상이한 레올로지(rheology)를 가지며, 따라서 낮은 온도에서 코어내에 전분이 분산되어 결정 사이 공간 내로 침투해 들어갈 수 있다(본 출원인은 이 이론에만 얽매이는 것은 아니다). 온도가 60℃ 이상이 되자마자, 전분의 점도는 급격하게 매우 높은 수준으로 증가하여 전분은 실제로 코어 내에 확실히 남아있고 코어/페이싱 계면으로 이동하지 않는다. 본 발명에서는 씬-보일링 전분(thin-boiling starches)과 다소 상반되는 효과를 추구한다. 전분이 농후하게 되면, 건조기의 고온에서 매우 높은 점도로 존재한다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 종래 기술의 씬-보일링 전분은 약 80-85℃의 피크 후에는 실제 감소한다. 이러한 전분은 노화 전분(retrograding starch)으로 지칭된다.
본 발명의 일 실시형태에 따라, 본 발명의 전분은 높은 상태로 유지되고 피크를 갖지 않는 점도를 가지며; 상기 전분은 바람직하게 비-노화 전분(non-retrograding starch)이다.
일 실시형태에 따르면 상기 전분은 전분이 냉각된 후에도 그 점도가 여전히 높게 유지되며, 실제 더욱 높다. 본 발명에서 사용되는 전분은 예를 들면 (i) 점도가 냉각 중에 더 증가하는 형태 또는 (ii) 점도가 냉각 중에 일정하게 유지되는 타입, 또는 기타 (iii) 점도가 냉각 중에 최대 15% 정도만 감소하는 타입이다.
이론에 얽매이지 않고, 본 출원인은 석고(gypsum) 결정 계면에서 점성인 전분이 압축 강도를 증가하는데 기여한다고 믿는다. 전분은 20℃에서 물 600ml에 전분 100g을 용해시켜 수득한 용액의 브룩필드 점도(Brookfield viscosity)를 측정함으로써 선택한다. 이 용액을 60℃로 올리고 이후 l℃/분의 속도로 90℃까지 가열한다. 가열중에 상기 용액을 교반한다. 다양한 온도에서 점도를 측정한다(예를 들면, 20, 40, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90℃ 등에서). 점도계는 특히 1 내지 100,000 cps 의 점도를 측정하도록 되어 있는 브룩필드 점도계를 사용한다. 상기 테스트는 넘버 6 스핀들을 속도 세팅 10으로 함으로써 최대 결과가 바로 브룩필드 점도계 스케일상 50 내지 80% 범위로 판독되도록 한다. 상기 범위 밖의 경우에는 다른 스핀들을 선택할 수 있다.
통상 90℃까지 점도가 1000 cps와 동일하거나 조금 작은 상태로 유지되는 씬-보일링 전분과 상반되게, 본 발명에 사용되는 전분은 씩-보일링 타입(thick boiling type)의 전분이며, 일 실시형태에 따르면 비-노화 타입이다. 통상적으로 본 발명에 사용되는 전분은 60℃ 이하의 온도에서 60 cps 이하, 바람직하게는 20 cps 이하의 브룩필드 점도를 가지며, 70℃의 온도에서 20,000 cps 이상, 바람직하게는 30,000 cps 이상의 브룩필드 점도를 가지며, 80℃의 온도에서 60,000 cps 이상의 브룩필드 점도를 가진다. 본 발명에서 사용되는 전분은 또한 바람직하게 고온까지, 예를 들면 90℃의 온도까지에서 높은 점도를 가지며, 반면 씬-보일링 전분은 통상 이런 고온에서 점도가 하강된다(이들 씬-보일링 전분은 이미 기재한 바와 같이 노화성이다). 바람직하게, 본 발명에 따른 전분은 전체 가열 및 냉각기간에서 높은 점도를 보유한다.
일 실시형태에 따르면, 90℃까지 가열하고 이후 냉각한 후 25℃에서의 용액의 점도는 가열 중 피크 점도 보다 더 크다. 전분이 비-노화성 타입인 경우 실제로 피크로 불리울 수 있는 피크가 없으며, 피크는 90℃의 온도에 대한 최고값으로 간주한다. 예를 들면 90℃까지 가열하고 이후 냉각한 후 25℃에서의 용액의 브룩필드 점도는 최소한 100,000 cps이고, 바람직하게는 최소한 300,000 cps이다.
본 발명에 사용되는 전분의 양은 다양할 수 있다. 통상 전분 양은 사용된 헤미하이드레이트 양에 대한 상대량으로 표현시 0.05 내지 1 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 0.5 중량%이다. 통상적으로 약 8.5 kg/m2의 밀도를 갖는 보드에 대해서 5 내지 50 g/m2, 특히 10 내지 30 g/m2의 양으로 사용한다.
이러한 전분은 상업적으로 입수가능하며, 특히 Cerestar사의 참조번호 RG 03408, PT 20002 및 C* size 05903로 입수 가능하다.
도 1은 전술한 바와 같이 종래기술의 씬-보일링 전분과 본 발명에 따른 씩-보일링 전분을 비교하여 도시한 것이다.
최종적으로 본 발명에 따른 전분의 사용은 어떠한 방식으로든 코어/페이싱 계면을 개선하기 위한 씬-보일링 전분의 동시 사용을 배제하지 않는다. 따라서 한 실시예에 따르면, 본 발명의 플라스터 보드는 또한 코어/페이싱 계면에서의 접착을 위해 씬-보일링 전분을 포함한다.
플라스터 보드의 구성성분
본 발명의 플라스터 보드의 다른 구성성분은 통상적인 성분들이다. 이들은 첫째로 수화가능한 칼슘 설페이트이다. "플라스터 슬러리"는 본 발명에서 통상의 플라스터 조성물을 의미하며, 즉 대부분이 플라스터로 구성된 것을 의미한다. 이러한 슬러리의 pH는 통상 5.5 내지 8.5, 특히 6 내지 7.5이다. 일 변형 실시예에 따르면, 슬러리 제조 동안에는 pH를 염기가(basic values)로 변경시킬 수 있는 어떠한 첨가제도 첨가되지 않는다.
"플라스터"는 본 발명에서 수화가능한 칼슘 설페이트, 즉 무수 칼슘 설페이트(경석고 II 또는 III) 또는 α 또는 β 결정 형태의 칼슘 설페이트 헤미하이드레이트(CaSO4, 1/2H2O)의 유압 세팅(hydraulic setting) 및 경화로 생성되는 제품을 의미한다. 이러한 화합물들은 본 기술분야에서 잘 공지되어 있고, 통상 가소석고(calcining gypsum)에서 수득된다. 자연 또는 합성(FGD 타입) 석고를 사용할 수 있다.
본 조성물은 또한 다른 유압 바인더(hydraulic binder)를 소량으로 포함할 수 있다.
코어 밀도는 540 kg/m3 내지 1100 kg/m3, 특히 750 kg/m3 내지 950 kg/m3일 수 있다.
코어 물질은 또한 예를 들어 흄드 실리카(Fumed Silica), 플라이 애시(fly ash), 고로 슬래그(blast furnace slag), 석회(lime), 질석(vermiculite), 펄라이트(perlite), 마이크로스피어(microspheres), 석회암 (limestone), 재생 성분(recycled components) 등과 같은 응집체 및/또는 충전재를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 플라스터-기반 조성물은 본 기술분야에 잘 알려져 있는 플라스터-기반 조성물에서 통상적으로 사용되는 첨가제를 추가적으로 포함할 수 있다. 예를 들면, 세팅 가속제(setting accelerators), 세팅 지연제, 바인더, 부착제, 가소제, 물-보유제(water-retaining agents), 공기 연행제 (air-entraining agent ), 점증제(thickeners), 살균제(bactericides), 곰팡이살균제(fungicides), 강화제(reinforcing materials), 방염제(flame retardants) 및/또는 충전제를 들 수 있다. 보드가 내수성(왁스, 실리콘 등) 또는 내화성을 갖도록 첨가제를 더 추가할 수 있다.
수지는 보드를 더욱 강화하기 위해 사용될 수 있으며, 예를 들어 폴리아크릴 수지, 폴리스티렌수지, 폴리비닐클로라이드 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리우레탄 수지, 셀룰로스 수지, 폴리알콜 수지, 폴리아미드 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르수지, 폴리페놀 수지, 폴리설파이드 수지, 폴리설폰 수지, 실리콘 수지 또는 불소폴리머 수지 등을 들 수 있다.
지연제/가속제 쌍의 예로는 통상적인 지연제//BMA, 소듐폴리아크릴레이트/알루미늄 설페이트 및 소듐 포스포네이트/아연설페이트 등을 들 수 있다.
소포제도 사용될 수 있다.
점도변경제도 추가될 수 있으며, 예로서 개질된 표면을 갖는 다양한 성질의 클레이, 또는 첨가제 폴리머를 들 수 있다.
세팅전에 매우 통상적인 방식으로 발포제를 플라스터 슬러리에 첨가한다. 통상적으로 알킬 설페이트, 알킬 에테르 설페이트 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 하기 문헌이 예들이 개시되어 있다: US-P-4 676 335, US-P-5 158 612, US-P-5 240 639, US-P-5 085 929, US-P-5 643 510, WO-A-95 16515, WO-A-97 23337, WO-A-02 70427 및 WO-A-02 24595. 표준양을 사용하며, 0.01 내지 1 g/슬러리 1(건조중량/슬러리 건조중량으로 표시). 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 예를 들어 거품을 추가하는 형식으로 플라스터-기반 조성물에 공기를 더 도입할 수 있다. 이러한 거품은 적당한 발포제를 사용하여 형성할 수 있으며, 예를 들면 국제 출원 WO 99/08978의 명세서 14페이지 20행, 15페이지 16행에 개시된 식 ROSO3M의 발포제를 들 수 있다.
본 플라스터 조성물은 필요한 경우 섬유,특히 유리 섬유를 더 포함할 수 있다.
코어 내 공극부피는 혼합물내 통기 형태 및 W/P 비율에 따라 다를 수 있다. 통상적으로 W/P 비율은 0.55 내지 0.95, 바람직하게 0.65 내지 0.80이다. 본 발명에 사용되는 페이싱들은 통상 종이 또는 페이퍼보드로 제조되나, 페이싱은 또한 매트(mat) 또는 비직조물(nonwovens) 형태로 사용될 수 있으며, 예를 들면 유리 섬유매트 및/또는 합성 및/또는 셀룰로스 섬유 매트이다. 페이싱은 또한 상이한 형태의 섬유, 특히 유리 섬유 및 유기 섬유의 혼합물을 포함하여 사용될 수 있으며 및/또는 매트를 형성하는 섬유내에 미세 충전제를 함유하는 페이싱이 사용될 수 있다. 표면처리하여 페이싱을 소수성화하거나 내화성을 갖도록 할 수 있다.
본 발명에서 수득되는 플라스터 보드는 (1) 동일한 압축 강도에 대해 더 낮은 밀도를 가지며(따라서 더 낮은 표면 중량) 또는 (2) 동일한 밀도에 대해(따라서 동일한 표면 중량)에 대해 더 증가된 압축 강도, 바람직하게는 0.5 MPa 이상이나 증가한다.
본 발명에 따른 보드는 통상적인 치수 및 두께로 특히 표준 소위 BA 13 보드 형태로 수득할 수 있다. 12.5 mm 이외의 두께, 예를 들면 10 mm 또는 그 이하, 또는 15 mm 또는 그 이상의 두께도 가능하다.
플라스터 보드의 제조방법
본 발명은 또한 플라스터 보드를 연속적으로 제조할 수 있는 방법을 제공하며, 이는 본질적으로 하기 단계를 포함한다:
- 믹서기에서 조성물의 다양한 구성성분들을 물과 혼합하여 본 발명에 따른 플라스터 조성물 슬러리를 제조하는 단계;
- 상기 제조된 슬러리를 하나 이상의 페이싱 상에 위치시키고 이어 리본 형상으로 성형하는 단계로서, 이때 선택적으로 슬러리의 상면을 제2 페이싱을 사용하여 덮을 수 있으며, 특히 상기 성형은 보드 에지(edge)를 페더링(feathering)하는 것으로 이루어진다;
- 적절한 경우, 상기 수득된 보드의 리본 에지를 프로파일드 밴드(profiled band) 상에서의 리본 몰딩에 의해 성형하는 단계;
- 보드 리본이 컨베이어 벨트 상에서 이동되는 동안 제조 라인에서 플라스터를 유압 세팅하는 단계;
- 리본을 라인 말단에서 미리 정한 길이로 절단하는 단계; 및
- 수득된 보드를 건조하는 단계.
플라스터 슬러리 조성물은 통상 헤미하이드레이트를 물과 혼합함으로써 얻어진다. 첨가제들은 특히 분말 형태인 경우에는 헤미하이드레이트와 함께 도입될 수 있고, 첨가제들이 물 가용성이거나 액상의 형태로 입수되는 경우에는 혼합용 물의 일부분과 함께 도입될 수 있다. 거품이 믹서기 내로 주입되는 경우, 상기 첨가제는 선택적으로 그 거품 내에 존재할 수 있다.
건조 단계는 플라스터보드 제조 라인에서 표준 온도에서 수행된다; 이 관점에서, 본 발명에 따른 전분의 사용은 통상적인 공정을 변경하지 않는다. 유사하게 보드의 다른 성질은 모든 면에서 허용가능하다. 어떠한 세팅 지연 영향도 없으며, 보드 사이즈 편차를 유발할 수 있는 슬러리 농화(thickening)도 없다. 건조기 내에서 통상적인 조건하에 보드를 건조하는데도 아무런 문제가 없다. 페이싱의 코어에의 부착은 젖은 상태에서나 건조된 상태 모든 경우에서 양호하다.
도 1은 본 발명에 따른 전분과 수 개의 씬-보일링 전분에 대한 온도에 따른 점도 변화를 도시한 것으로, 125℃의 값은 실제 90℃까지 가열하고 그 이후 25℃에서의 값을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 세 전분에 대해 온도에 대한 점도 변화를 도시한 것으로, 125℃의 값은 실제 90℃까지 가열하고 그 이후 25℃에서의 값을 나타낸 것이다.
하기 실시예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 것으로 본 발명을 제한하지 않는다.
실시예 1
하기 조성으로 실험용 미니보드를 제작하였다. 두 개의 서로 다른 전분 Cerestar PT 20002 및 C*size 05903을 사용하였으며 각각 A 및 B로 하였다. 도 2는 점도를 온도 함수로 나타낸 것이다. 도 2는 본 발명에 사용될 수 있는 제3의 전분 RG 03408의 점도도 도시되어 있다. 도면에서 나타낸 전분은 오직 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명을 제한하지 않는다.
하기 성분들을(g) 포함하는 슬러리로부터 미니보드를 수득하였다:
플라스터 1017
물 590
발포제(알칼설페이트) 0.5
BMA(Ball Mill Accelerator;볼밀가속제) 3
K2SO4 1
가소제 3
지연제 0.028
거품의 부피는 770 ml이고 거품을 형성하기 위해 사용된 물의 양은 18O g이었다. 종이는 기본 중량 205 g/m2의 통상적인 페이싱 페이퍼이었다. 따라서 두께 12.5 mm 및 밀도 8.5 kg/m2의 보드가 제조되었다. 다음으로, 도 2의 도면에서 주어진 레올로지 프로파일을 나타내는 전분들을 10 및 20 g/m2의 양으로 첨가하였다.
그 결과를 하기 표에 나타내었다.
전분 없음 전분 A 전분 A 전분 B 전분 B
전분양(g/m2 ) 0 10 20 10 20
압축강도(MPa) 5.02 5.71 5.62 6.3 6.46
압축강도의 증가(%) 13.7 10.8 25.5 28.7
실시예 2
플라스터보드 제조 라인에 산업적 스케일 공정을 사용하였다. 제조된 보드는 표준 BA13 보드로, 밀도 9.15 kg/m2, W/P 비율 0.59, 라인 속도 68 m/min이며 종이 페이싱의 부착을 위해 통상의 전분을 사용한 것이다. 전분 B는 물로 50% 희석하여 사용하였다. 희석된 전분 용액은 두 용량 8 및 25 g/m2로 혼합수에 첨가되었다. 라인은 1분간 제조상태로 유지되었다. 압축 강도(건조 상태)를 측정하여 5개 값의 평균을 하기 표에 나타내었다. 편차는 최대 6%로 기록되었다.
샘플 전분 농도(g/m2 ) 보드의 압축 강도(MPa) 증가율(%)
1 0 2.90 -
2 8 3.18 9.7
3 25 3.85 32.8
4 37 4.37 50.7
본 발명의 전분의 첨가에 의해 상당한 증가가 관찰되었다.

Claims (19)

  1. 플라스터, 물 및 전분을 포함하는 플라스터 슬러리 조성물로서, 상기 전분은 60℃ 이하의 온도에서 60 cps 이하의 브룩필드 점도를 가지며, 70℃의 온도에서 10,000 cps 이상의 브룩필드 점도를 가지는 것인 플라스터 슬러리 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전분은 60℃의 온도에서 20 cps 이하의 브룩필드 점도를 가지는 플라스터 슬러리 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전분은 70℃의 온도에서 20,000 cps 이상의 브룩필드 점도를 가지는 플라스터 슬러리 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전분은 80℃의 온도에서 60,000 cps 이상의 브룩필드 점도를 가지는 플라스터 슬러리 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전분은 비-노화 타입(non-retrograding type)인 플라스터 슬러리 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전분은 전분 용액을 90℃까지 가열하고 냉각 후 25℃에서의 점도가 상기 전분 용액을 가열하는 동안 수득되는 최대 점도보다 더 큰 플라스터 슬러리 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 전분은 전분 용액을 90℃까지 가열하고 냉각 후 25℃에서의 점도가 100,000 cps 이상인 플라스터 슬러리 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 플라스터 중량에 대해 0.05 내지 1 중량%의 전분을 갖는 플라스터 슬러리 조성물.
  9. 제1항에 있어서, pH가 5.5 내지 8.5인 플라스터 슬러리 조성물.
  10. 제1항에 있어서, W/P 비율이 0.55 내지 0.95인 플라스터 슬러리 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 씬-보일링 전분(thin-boiling starch)을 더 포함하는 플라스터 슬러리 조성물.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 플라스터 슬러리의 세팅에 의해 수 득가능한 코어를 포함하는 플라스터보드.
  13. 제12항에 있어서, 상기 코어 밀도는 540 kg/m3 내지 1100 kg/m3인 플라스터보드.
  14. 제12항에 있어서, 하나 또는 두개의 페이싱을 갖는 플라스터보드.
  15. 제14항에 있어서, 상기 페이싱은 종이, 매트 또는 비직조물로 되며, 상기 페이싱은 미세 충전재로 충전되거나, 선택적으로 표면 처리된 충전재로 충전되거나, 또는 미세 충전재 및 선택적으로 표면 처리된 충전재로 충전될 수 있는 것인 플라스터보드.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 페이싱은 유리 섬유 매트, 합성 섬유 매트 또는 셀룰로스 섬유 매트인 플라스터보드.
  17. - 믹서기에서 조성물의 다양한 구성성분들을 물과 혼합하여 상기 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 플라스터 조성물 슬러리를 제조하는 단계;
    - 상기 제조된 슬러리를 하나 이상의 페이싱 상에 위치시키고 이어 리본 형상으로 성형하는 단계로서, 이때 선택적으로 슬러리의 상면을 제2 페이싱을 사용하여 덮을 수 있다;
    - 상기 수득된 보드의 리본 에지를 프로파일드 밴드 상에서 리본 몰딩에 의해 성형하는 단계;
    - 보드 리본이 컨베이어 벨트 상에서 이동되는 동안 제조 라인에서 플라스터를 유압 세팅하는 단계;
    - 리본을 라인 말단에서 미리 정한 길이로 절단하는 단계; 및
    - 수득된 보드를 건조하는 단계;를 포함하는
    플라스터 기반의 코어 및 하나 또는 두개의 페이싱으로 이루어진 플라스터 보드 제조 방법.
  18. 삭제
  19. 삭제
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