RU2789870C2 - Plasterboard of gypsum, containing high level of chloride salt and starch layer, as well as related method - Google Patents

Plasterboard of gypsum, containing high level of chloride salt and starch layer, as well as related method Download PDF

Info

Publication number
RU2789870C2
RU2789870C2 RU2021105760A RU2021105760A RU2789870C2 RU 2789870 C2 RU2789870 C2 RU 2789870C2 RU 2021105760 A RU2021105760 A RU 2021105760A RU 2021105760 A RU2021105760 A RU 2021105760A RU 2789870 C2 RU2789870 C2 RU 2789870C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
starch
cover sheet
gypsum
layer
calcium sulfate
Prior art date
Application number
RU2021105760A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021105760A (en
Inventor
Цинхуа Ли
Жуньхай ЛУ
Чарльз В. КОХРЭН
Марк ХЕМФИЛЛ
Original Assignee
Юнайтед Стейтс Джипсэм Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юнайтед Стейтс Джипсэм Компани filed Critical Юнайтед Стейтс Джипсэм Компани
Publication of RU2021105760A publication Critical patent/RU2021105760A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2789870C2 publication Critical patent/RU2789870C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: building materials.
SUBSTANCE: group of inventions relates to plasterboard formed of synthetic gypsum and other gypsum sources having high concentrations of chloride salt, a method for the manufacture of plasterboard, and a wall system, in which plasterboard is used. The method for the manufacture of plasterboard includes preparation of an aqueous suspension containing a mixture of water and gypsum wall plaster. Moreover, gypsum wall plaster contains calcium sulfate semi-hydrate. At the same time, the aqueous suspension contains a mixture of at least 60% by wt. of the specified calcium sulfate semi-hydrate on a dry base, from about 500 wt.pt. to about 3000 wt.pt. of chloride-anions per 1,000,000 parts by weight (wt.pt.) of the specified calcium sulfate semi-hydrate and water. The mass ratio of water to calcium sulfate semi-hydrate is from 0.2:1 to 1.2:1. The aqueous suspension is distributed between a front paper covering sheet and a rear covering sheet. Moreover, each covering sheet has an inner surface and an outer surface. At the same time, the inner surface of at least one of the front paper covering sheet and the rear paper covering sheet is covered with a starch layer. Moreover, the gypsum suspension is in contact with the starch layer. After curing of calcium sulfate semi-hydrate with formation of a panel containing a gypsum core, the panel is dried and cut into gypsum plates. The wall system contains a frame, to which at least one specified plate of plasterboard is fixed. At the same time, the outer surface of the front paper covering sheet faces away from the frame.
EFFECT: increase in the efficiency of the manufacture of plasterboard, improvement of adhesion between a core of a plate and paper covering sheets.
10 cl, 7 dwg, 2 tbl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

[001] Данное изобретение относится к гипсокартону, сформированному из синтетического гипса и других источников гипса, имеющих высокие концентрации хлоридной соли. В данном изобретении также предлагается способ изготовления гипсокартона со слоем крахмала для улучшения адгезии сердечника гипсокартона к бумажному покрывающему листу по сравнению с гипсокартоном без слоя крахмала, а также стеновая система, где применяется гипсокартон. [001] This invention relates to drywall formed from synthetic gypsum and other sources of gypsum having high concentrations of chloride salt. The present invention also provides a method of making gypsum board with a starch layer to improve the adhesion of the gypsum board core to the paper cover sheet compared to gypsum board without a starch layer, as well as a wall system where gypsum board is used.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

[002] При строительстве зданий одним из наиболее распространенных строительных элементов для строительства и реконструкции является гипсовая стеновая плита, часто называемая сухой гипсовой штукатуркой, гипсокартоном, гипсовыми панелями, гипсовой панельной обшивкой и потолочной плиткой. С химической точки зрения гипс - это дигидрат сульфата кальция (CaSO4•2H2O). [002] In the construction of buildings, one of the most common building elements for construction and renovation is gypsum wallboard, often referred to as dry plaster, drywall, gypsum panels, gypsum paneling, and ceiling tiles. From a chemical point of view, gypsum is calcium sulfate dihydrate (CaSO 4 • 2H 2 O).

[003] Затвердевший гипс (дигидрат сульфата кальция) – хорошо известный материал, который используется в таких изделиях. Панели, содержащие затвердевший гипс, часто называют плитами гипсокартона, которые содержат сердечник плиты (сердечник из затвердевшего гипса), расположенный между двумя покрывающими листами, в частности, между бумажными покрывающими листами. Такие панели, как правило, используются в конструировании из гипсокартона внутренних стен и потолков зданий. Одна или большее количество более плотных областей, часто называемых «накрывочными слоями», могут быть нанесены в виде слоёв на любую лицевую сторону сердечника плиты, как правило, на границе раздела между сердечником плиты и внутренней поверхностью покрывающего листа или его покрытием. Более плотные области могут прилегать к менее плотной области гипсового слоя, которая образует гипсовый слой сердечника гипсокартона. [003] Set gypsum (calcium sulfate dihydrate) is a well-known material that is used in such products. Set gypsum boards are often referred to as gypsum boards which comprise a board core (set gypsum core) sandwiched between two cover sheets, in particular between paper cover sheets. Such panels are usually used in the construction of plasterboard interior walls and ceilings of buildings. One or more denser areas, often referred to as "surface layers", may be applied in layers to any face of the board core, typically at the interface between the board core and the inner surface of the cover sheet or its coating. The denser areas may be adjacent to the less dense area of the gypsum layer that forms the gypsum layer of the drywall core.

[004] В процессе производства гипсокартона штукатурный гипс (содержащий полугидрат сульфата кальция), вода и другие ингредиенты, при необходимости, могут быть смешаны, как правило, в смесителе, с образованием водной гипсовой суспензии. Термины из уровня техники: водная гипсовая суспензия, или водная суспензия, или гипсовая суспензия, как правило, используются для суспензии как до, так и после превращения полугидрата сульфата кальция в дигидрат сульфата кальция. Гипсовая суспензия образуется и выгружается из смесителя на движущийся конвейер, транспортирующий первый покрывающий лист, необязательно, покрытый накрывочным слоем. Если накрывочный слой присутствует, то он наносится до того местоположения, где гипсовая суспензия выгружается на первый покрывающий лист. После нанесения гипсовой суспензии на первый покрывающий лист, на гипсовую суспензию накладывается второй покрывающий лист, опять же, необязательно покрытый накрывочным слоем, с образованием многослойной сборки, имеющей желаемую толщину. Формовочная пластина, валик и аналогичные приспособления могут помочь при отверждении желаемой толщины. Затем гипсовая суспензия остаётся затвердевать, образуя затвердевший (т.е. регидратированный) гипс в результате взаимодействия между кальцинированным гипсом и водой с образованием матрицы кристаллически гидратированного гипса (т.е. дигидрата сульфата кальция, также известного как затвердевший гипс). Гидратация кальцинированного гипса является необходимым условием формирования связной матрицы из кристаллов затвердевшего гипса, что в результате придает прочность гипсокартону. Для отведения оставшейся свободной (т.е. непрореагировавшей) воды и получения сухого изделия может быть применен нагрев (например, с использованием печи). После этого изделие из затвердевшего гипса нарезается для формирования плит гипсокартона, имеющих желаемую длину.[004] In the drywall manufacturing process, stucco (containing calcium sulfate hemihydrate), water, and other ingredients, if necessary, can be mixed, typically in a mixer, to form an aqueous gypsum slurry. Prior art terms: aqueous gypsum slurry, or aqueous slurry, or gypsum slurry are generally used for slurry both before and after the conversion of calcium sulfate hemihydrate to calcium sulfate dihydrate. The gypsum slurry is formed and discharged from the mixer onto a moving conveyor transporting a first cover sheet, optionally covered with a skim coat. If present, a top coat is applied up to the location where the gypsum slurry is discharged onto the first cover sheet. After applying the gypsum slurry to the first cover sheet, the gypsum slurry is overlaid with a second cover sheet, again optionally coated, to form a multi-layer assembly having the desired thickness. A forming plate, roller, and similar devices can assist in curing the desired thickness. The gypsum slurry is then left to set, forming set ( i.e., rehydrated) gypsum by reacting the calcined gypsum with water to form a matrix of crystalline hydrated gypsum ( i.e., calcium sulfate dihydrate, also known as set gypsum). Hydration of calcined gypsum is a necessary condition for the formation of a cohesive matrix of hardened gypsum crystals, which as a result gives strength to drywall. Heat may be applied to remove the remaining free ( ie, unreacted) water and obtain a dry product (eg using an oven). Thereafter, the set gypsum product is cut to form drywall boards having the desired length.

[005] Гипс (дигидрат сульфата кальция и любые примеси), подходящий для использования в стеновой плите, может быть получен как из природных источников, так и из синтетических источников, а затем подвергнут дальнейшей обработке. [005] Gypsum (calcium sulfate dihydrate and any impurities) suitable for use in wallboard can be obtained from both natural sources and synthetic sources, and then subjected to further processing.

[006] Натуральный гипс может быть использован посредством кальцинирования его дигидрата сульфата кальция с получением полугидратной формы. Гипс из природных источников является минералом природного происхождения и может быть добыт в виде твёрдой породы. Гипс природного происхождения является минералом, который, как правило, встречается в отложениях старых соляных озёр, в вулканических отложениях и в глинистых пластах. При добыче сырой гипс, в целом, находится в форме дигидрата. Гипс также известен как дигидрат сульфата кальция, сульфат кальция (terra alba) или природный гипс (landplaster). Этот материал также получают в качестве побочного продукта различных промышленных процессов. Например, синтетический гипс является побочным продуктом процессов обессеривания дымовых газов электростанций. В гипсе с каждой молекулой сульфата кальция связаны приблизительно две молекулы воды.[006] Natural gypsum can be used by calcining its calcium sulfate dihydrate to form a hemihydrate. Gypsum from natural sources is a mineral of natural origin and can be mined as hard rock. Gypsum of natural origin is a mineral commonly found in old salt lake deposits, in volcanic deposits and in clayey formations. When mined, raw gypsum is generally in the dihydrate form. Gypsum is also known as calcium sulfate dihydrate, calcium sulfate (terra alba) or natural gypsum (landplaster). This material is also obtained as a by-product of various industrial processes. For example, synthetic gypsum is a by-product of flue gas desulfurization processes in power plants. In gypsum, approximately two molecules of water are bound to each molecule of calcium sulfate.

[007] Строительный гипс (plaster of Paris) также известен как кальцинированный гипс, штукатурный гипс или полугидрат сульфата кальция. [007] Plaster of Paris is also known as calcined gypsum, stucco, or calcium sulfate hemihydrate.

[008] В случае, если дигидрат сульфата кальция из любого источника нагревается в достаточной степени в процессе, называемом обжигом или кальцинированием, то гидратная вода по меньшей мере частично отгоняется, и может образоваться полугидрат сульфата кальция (CaSO4•½H2O) (как правило, имеется в материале, обычно называемом «штукатурным гипсом») либо ангидрит сульфата кальция (CaSO4), в зависимости от температуры и продолжительности воздействия. Используемые в данном документе термины «штукатурный гипс» и «кальцинированный гипс» относятся как к полугидратной, так и к ангидритной формам сульфата кальция, которые могут в них содержаться. Кальцинирование гипса с получением полугидратной формы происходит по следующему уравнению: [008] In the event that calcium sulfate dihydrate from any source is heated sufficiently in a process called roasting or calcining, then the water of hydration is at least partially distilled off and calcium sulfate hemihydrate (CaSO 4 •½H 2 O) can be formed (as typically found in a material commonly referred to as "stucco" or calcium sulfate anhydrite (CaSO 4 ), depending on temperature and duration of exposure. As used herein, the terms "stucco" and "calcined gypsum" refer to both the hemihydrate and anhydrite forms of calcium sulfate that they may contain. Calcination of gypsum to obtain a hemihydrate form occurs according to the following equation:

CaSO4•2H2O→CaSO4•0,5H2O+1,5H2OCaSO 4 •2H 2 O→CaSO 4 •0.5H 2 O + 1.5H 2 O

[009] Кальцинированный гипс способен вступать в реакцию с водой с образованием дигидрата сульфата кальция, который является твёрдым продуктом и упоминается в данном документе как «затвердевший гипс».[009] Calcined gypsum is capable of reacting with water to form calcium sulfate dihydrate, which is a solid product and is referred to herein as "set gypsum".

[0010] Гипс также может быть получен синтетическим путем (в данной области техники он называется «сингип») в качестве побочного продукта промышленных процессов, например, обессеривания дымовых газов электростанций. Натуральный или синтетический гипс может быть кальцинирован при высоких температурах, как правило, выше 150 °C, с образованием штукатурного гипса (т.е. кальцинированного гипса в форме полугидрата сульфата кальция и/или ангидрита сульфата кальция), который может подвергаться последующей регидратации с образованием затвердевшего гипса в желаемой форме, например, плиты. [0010] Gypsum can also be produced synthetically (referred to in the art as "singip") as a by-product of industrial processes such as flue gas desulfurization from power plants. Natural or synthetic gypsum can be calcined at high temperatures, typically above 150 °C, to form stucco ( i.e., calcined gypsum in the form of calcium sulfate hemihydrate and/or calcium sulfate anhydrite), which can be subsequently rehydrated to form hardened gypsum in the desired shape, such as slabs.

[0011] Синтетический гипс, полученный от электростанций, как правило, подходит для использования в гипсовых панелях, предназначенных для строительных объектов. Синтетический гипс является побочным продуктом процессов обессеривания дымовых газов от электростанций (также известный как гипс от обессеривания или десульфогипс или DSG). В частности, дымовой газ, содержащий диоксид серы, подвергается мокрой очистке известью или известняком, в результате чего образуется сульфит кальция в следующей реакции:[0011] Synthetic gypsum obtained from power plants is generally suitable for use in gypsum panels intended for construction projects. Synthetic gypsum is a by-product of flue gas desulfurization processes from power plants (also known as desulfurization gypsum or desulfurized gypsum or DSG). Specifically, flue gas containing sulfur dioxide is scrubbed with lime or limestone, resulting in the formation of calcium sulfite in the following reaction:

CaCO3+SO2→CaSO3+CO2 CaCO 3 + SO 2 → CaSO 3 + CO 2

Затем сульфит кальция превращается в сульфат кальция в следующей реакции:Calcium sulfite is then converted to calcium sulfate in the following reaction:

CaSO3+2H2O+½O2→CaSO4•2H2OCaSO 3 +2H 2 O+½O 2 →CaSO 4 •2H 2 O

Затем может быть получена полугидратная форма посредством кальцинирования аналогичным способом, используемым для натурального гипса.The hemihydrate form can then be obtained by calcination in a similar manner to that used for natural gypsum.

[0012] Однако, многие традиционные угольные электростанции закрываются в пользу более экологически чистых источников энергии. Остановка угольных электростанций привела к растущей нехватке синтетического гипса, пригодного для производства гипсовых панелей. Синтетический гипс более низкого качества доступен от электростанций и из других источников, но этот гипс из альтернативных источников часто содержит довольно высокие концентрации посторонних солей, в частности, солей магния или натрия, более конкретно, хлорида магния и хлорида натрия. Небольшие количества хлорида калия и хлорида кальция также могут присутствовать в синтетическом гипсе из альтернативных источников. Посторонние соли могут быть проблематичными из-за их тенденции к уменьшению адгезии между сердечником плиты и покрывающими листами, в частности, задним бумажным покрывающим листом. [0012] However, many traditional coal-fired power plants are being closed in favor of cleaner energy sources. The shutdown of coal-fired power plants has led to a growing shortage of synthetic gypsum suitable for the production of gypsum panels. Lower quality synthetic gypsum is available from power plants and other sources, but this gypsum from alternative sources often contains fairly high concentrations of foreign salts, in particular magnesium or sodium salts, more specifically magnesium chloride and sodium chloride. Small amounts of potassium chloride and calcium chloride may also be present in synthetic gypsum from alternative sources. Foreign salts can be problematic due to their tendency to reduce adhesion between the board core and the cover sheets, in particular the back paper cover sheet.

[0013] Следует понимать, что данное описание уровня техники приведено авторами изобретения в помощь читателю, и его не следует рассматривать как ссылку на предшествующий уровень техники или как указание на то, что любая из указанных проблем имеет первостепенное значение в данной области техники. Хотя описанные принципы могут, в некотором отношении и в некоторых вариантах осуществления изобретения, нивелировать проблемы, присущие другим системам, следует понимать, что объём защиты инновационной разработки определяется прилагаемой формулой изобретения, а не способностью заявленного изобретения решить какую-либо конкретную проблему, отмеченную в данном документе.[0013] It should be understood that this description of the prior art is provided by the inventors for the benefit of the reader, and should not be construed as a reference to the prior art or as an indication that any of these problems are of paramount importance in the art. Although the principles described may, in some respects and in some embodiments of the invention, overcome the problems inherent in other systems, it should be understood that the scope of protection of an innovation is determined by the appended claims, and not by the ability of the claimed invention to solve any particular problem noted in this document.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0014] Изобретение относится к гипсокартонным плитам, имеющим существенную адгезию между сердечником плиты и одним или более покрывающими бумажными листами, даже когда присутствуют значительные количества посторонних солей, в частности, хлоридных солей, и более конкретно, NaCl, KCl, MgCl2 и/или CaCl2. Предлагаются способы производства гипсокартонных плит из солесодержащих источников гипса, в частности, из синтетического гипса низкого качества. Улучшение адгезии между сердечником плиты и бумажными покрывающими листами может быть реализовано посредством обеспечения слоя крахмала, нанесенного на внутреннюю поверхность по меньшей мере одного из бумажных покрывающих листов, в частности, заднего бумажного покрывающего листа. [0014] The invention relates to gypsum boards having substantial adhesion between the board core and one or more cover paper sheets even when significant amounts of foreign salts, in particular chloride salts, and more particularly NaCl, KCl, MgCl 2 and/or CaCl2 . Methods are proposed for the production of gypsum boards from saline sources of gypsum, in particular from low quality synthetic gypsum. Improving the adhesion between the board core and the paper cover sheets can be realized by providing a layer of starch applied to the inner surface of at least one of the paper cover sheets, in particular the back paper cover sheet.

[0015] Таким образом, в одном аспекте, в изобретении предлагаются гипсокартонные плиты, содержащие сердечник плиты, содержащий затвердевший гипс. Как правило, он также включает одну или более хлоридных солей, например, NaCl, KCl, MgCl2 или CaCl2 или любую их комбинацию. [0015] Thus, in one aspect, the invention provides gypsum boards comprising a board core containing set gypsum. Typically, it also includes one or more chloride salts, such as NaCl, KCl, MgCl 2 or CaCl 2 or any combination thereof.

[0016] В частности, в изобретении предлагается гипсокартон, содержащий:
слой сердечника плиты, содержащий затвердевший гипс,
[0016] In particular, the invention provides drywall containing:
the core layer of the slab containing the hardened gypsum,

передний бумажный покрывающий лист, имеющий внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, причём внутренняя поверхность находится в контакте с первой лицевой стороной сердечника плиты; и
задний бумажный покрывающий лист, имеющий внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, причём внутренняя поверхность находится в контакте со второй лицевой стороной сердечника плиты;
a front paper cover sheet having an outer surface and an inner surface, the inner surface being in contact with the first face of the board core; And
a back paper cover sheet having an outer surface and an inner surface, the inner surface being in contact with a second face of the board core;

при этом внутренняя поверхность по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего бумажного покрывающего листа покрыта слоем крахмала; wherein the inner surface of at least one of the front paper cover sheet and the back paper cover sheet is coated with a layer of starch;

при этом слой сердечника находится между первым покрывающим листом и вторым покрывающим листом, wherein the core layer is located between the first cover sheet and the second cover sheet,

при этом слой сердечника образовывается в результате затвердевания между передним бумажным покрывающим листом и задним покрывающим листом водной суспензии, содержащей смесь воды и штукатурного гипса, причём штукатурный гипс содержит полугидрат сульфата кальция, при этом водная суспензия содержит:wherein the core layer is formed as a result of solidification between the front paper cover sheet and the back cover sheet of an aqueous slurry containing a mixture of water and stucco, and the stucco contains calcium sulfate hemihydrate, while the aqueous slurry contains:

по меньшей мере 60 % мас. указанного полугидрата сульфата кальция на сухой (безводной) основе,at least 60% wt. the specified calcium sulfate hemihydrate on a dry (anhydrous) basis,

от около 500 м.д. до около 3000 м.д. хлорид-анионов на 1000000 частей по массе указанного полугидрата сульфата кальция, иfrom about 500 ppm up to about 3000 ppm chloride anions per 1,000,000 parts by weight of said calcium sulfate hemihydrate, and

воду при массовом соотношении воды к полугидрату сульфата кальция от 0,2:1 до 1,2:1.water at a mass ratio of water to calcium sulfate hemihydrate from 0.2:1 to 1.2:1.

[0017] Внутренняя поверхность переднего бумажного покрывающего листа, имеющего внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, находится в контакте с первой лицевой стороной сердечника плиты. Внутренняя поверхность заднего бумажного покрывающего листа, имеющего внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, находится в контакте со второй лицевой стороной сердечника плиты. Внутренняя поверхность по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего бумажного покрывающего листа покрыта слоем крахмала. Более конкретно, внешняя поверхность заднего бумажного покрывающего листа может быть прикреплена к стене после установки гипсокартона, а внешняя поверхность переднего бумажного покрывающего листа может быть обращена наружу от стены после установки гипсокартона. Один или оба покрывающих листа могут включать бумажный покрывающий лист, который может быть выполнен из одного и того же или разных бумажных материалов.[0017] The inner surface of the front paper cover sheet having an outer surface and an inner surface is in contact with the first face of the board core. The inner surface of the back paper cover sheet having an outer surface and an inner surface is in contact with the second face of the board core. The inside surface of at least one of the front paper cover sheet and the back paper cover sheet is coated with a layer of starch. More specifically, the outer surface of the rear paper cover sheet may be attached to the wall after the drywall has been installed, and the outer surface of the front paper cover sheet may face outward from the wall after the drywall has been installed. One or both of the cover sheets may include a paper cover sheet, which may be made from the same or different paper materials.

[0018] Полугидрат сульфата кальция присутствует в осажденной водной суспензии по изобретению в количестве, составляющем по меньшей мере 60 % мас. сухих (безводных) материалов водной суспензии. Предпочтительно, полугидрат сульфата кальция составляет по меньшей мере 70 % мас. сухих (безводных) материалов водной суспензии, более предпочтительно, по меньшей мере 80 % мас. сухих (безводных) материалов водной суспензии, еще более предпочтительно, по меньшей мере 90 % мас. сухих (безводных) материалов водной суспензии. В типовых составах стеновых плит по изобретению сухие (безводные) материалы водной суспензии содержат по меньшей мере 90 % мас. или по меньшей мере 95 % мас. полугидрата сульфата кальция. Также предполагается использование ангидрита сульфата кальция, хотя его предпочтительно применяют в небольших количествах, составляющих менее 20 % мас. сухих (безводных) материалов водной суспензии. [0018] Calcium sulfate hemihydrate is present in the precipitated aqueous suspension according to the invention in an amount of at least 60% wt. dry (anhydrous) materials of aqueous suspension. Preferably, calcium sulfate hemihydrate is at least 70% wt. dry (anhydrous) materials of an aqueous suspension, more preferably at least 80% wt. dry (anhydrous) materials of an aqueous suspension, even more preferably at least 90% wt. dry (anhydrous) materials of aqueous suspension. In typical wallboard compositions according to the invention, dry (anhydrous) materials in aqueous suspension contain at least 90% wt. or at least 95% wt. calcium sulfate hemihydrate. The use of calcium sulfate anhydrite is also contemplated, although it is preferably used in small amounts of less than 20% by weight. dry (anhydrous) materials of aqueous suspension.

[0019] Аналогично, дигидрат сульфата кальция, присутствующий в слое сердечника плиты гипсокартона по изобретению в результате затвердевания водной суспензии, составляет по меньшей мере 60 % мас. сердечника, предпочтительно не менее 70 % мас. и более предпочтительно по меньшей мере 80 % мас. В типовых составах стеновых плит сухие (безводные) материалы водной суспензии содержат по меньшей мере 90 % мас. или по меньшей мере 95 % мас. дигидрата сульфата кальция.[0019] Similarly, the calcium sulfate dihydrate present in the core layer of the gypsum board of the invention as a result of solidification of the aqueous suspension is at least 60% wt. core, preferably not less than 70% wt. and more preferably at least 80% wt. In typical compositions of wallboards, dry (anhydrous) materials in aqueous suspension contain at least 90% wt. or at least 95% wt. calcium sulfate dihydrate.

[0020] В одном или более других аспектах изобретения, в изобретении предлагаются способы изготовления гипсокартона, имеющего значительные количества одной или более посторонних солей в сердечнике плиты. В гипсокартонных плитах может проявляться существенная адгезия между сердечником плиты и одним или более покрывающими листами, в частности, задним бумажным покрывающим листом, даже когда присутствует одна или более посторонних солей. Указанным способом получают гипсокартон со слоем крахмала для улучшения адгезии сердечника гипсокартона к покрывающему листу по сравнению с гипсокартоном без слоя крахмала.[0020] In one or more other aspects of the invention, the invention provides methods for making drywall having significant amounts of one or more foreign salts in the core of the board. In gypsum boards, substantial adhesion between the board core and one or more cover sheets, in particular the backing paper cover sheet, can occur even when one or more foreign salts are present. In this way, gypsum board with a starch layer is obtained to improve the adhesion of the gypsum board core to the cover sheet compared to gypsum board without a starch layer.

[0021] В отношении способа по изобретению, предлагается способ изготовления гипсокартона, включающий:[0021] With respect to the method of the invention, a method for making drywall is provided, comprising:

приготовление водной суспензии, содержащей смесь воды и штукатурного гипса, причём штукатурный гипс содержит полугидрат сульфата кальция, при этом водная суспензия содержит смесь из:preparation of an aqueous slurry containing a mixture of water and stucco, wherein the stucco contains calcium sulfate hemihydrate, the aqueous slurry containing a mixture of:

по меньшей мере 60 % мас. указанного полугидрата сульфата кальция на сухой основе,at least 60% wt. said calcium sulfate hemihydrate on a dry basis,

от около 500 м.д. до около 3000 м.д. хлорид-анионов на 1000000 частей по массе (мас.ч.) указанного полугидрата сульфата кальция, иfrom about 500 ppm up to about 3000 ppm chloride anions per 1,000,000 parts by weight (parts by weight) of said calcium sulfate hemihydrate, and

воды при массовом соотношении воды к полугидрату сульфата кальция от 0,2:1 до 1,2:1; а такжеwater at a mass ratio of water to calcium sulfate hemihydrate from 0.2:1 to 1.2:1; and

распределение водной суспензии между передним бумажным покрывающим листом и задним бумажным покрывающим листом с образованием панели, причём каждый покрывающий лист имеет внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность;
при этом внутренняя поверхность по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего бумажного покрывающего листа покрыта слоем крахмала, причём гипсовая суспензия находится в контакте со слоем крахмала;
затвердевание полугидрата сульфата кальция с образованием панели, содержащей гипсовый сердечник, содержащий дигидрат сульфата кальция; и
сушку панели и нарезание панели на гипсовые плиты, имеющие один или более заданных размеров.
distributing the aqueous suspension between the front paper cover sheet and the back paper cover sheet to form a panel, each cover sheet having an inner surface and an outer surface;
wherein the inner surface of at least one of the front paper cover sheet and the back paper cover sheet is coated with a starch layer, the gypsum slurry being in contact with the starch layer;
solidifying calcium sulfate hemihydrate to form a panel containing a gypsum core containing calcium sulfate dihydrate; And
drying the panel; and cutting the panel into gypsum boards having one or more predetermined dimensions.

[0022] От около 500 м.д. до около 3000 м.д. хлорид-анионов на 1000000 частей по массе указанного полугидрата сульфата кальция означает, что на 1000000 частей по массе указанного полугидрата сульфата кальция количество присутствующих хлорид-анионов составляет от около 500 м.д. до около 3000 м.д.[0022] From about 500 ppm up to about 3000 ppm chloride anions per 1,000,000 parts by weight of said calcium sulfate hemihydrate means that per 1,000,000 parts by weight of said calcium sulfate hemihydrate, the amount of chloride anions present is from about 500 ppm. up to about 3000 ppm

[0023] Концентрация хлорид-анионов в водной суспензии, используемой для изготовления изделий из гипсокартона и осуществления способов по данному изобретению, может находиться в диапазоне от около 500 м.д. до около 3000 м.д., как правило, от около 1000 м.д. до около 3000 м.д., более типично, от около 2000 м.д. до около 3000 м.д. на 1000000 частей по массе полугидрата сульфата кальция. [0023] The concentration of chloride anions in the aqueous slurry used to make drywall products and carry out the methods of this invention can range from about 500 ppm to about 500 ppm. up to about 3000 ppm, typically from about 1000 ppm up to about 3000 ppm, more typically from about 2000 ppm. up to about 3000 ppm per 1,000,000 parts by weight of calcium sulfate hemihydrate.

[0024] Хлорид-анионы в водной суспензии, используемой для изделий и способов по изобретению, могут происходить из любого источника. В целом, одна или более хлоридных солей присутствуют в источнике гипса, используемом для формирования сердечника плиты по изобретению. Источником гипса может быть источник синтетического гипса, в частности, синтетический гипс низкого качества, полученный из потока дымовых газов электростанции. Таким образом, в целом, источником хлорид-анионов является одна или более хлоридных солей в штукатурном гипсе, используемом для приготовления водной суспензии. Хлорид-анионы образуются из атомов хлорида одной или более хлоридных солей в штукатурном гипсе, если штукатурный гипс используется в водных суспензиях. Как правило, одна или более хлоридных солей представляют собой любую из NaCl, KCl, MgCl2, CaCl2 или любую их комбинацию. Однако хлорид-анионы также могут возникать из примесей, например, из одной или более хлоридных солей, содержащихся в воде, используемой для приготовления гипсовой суспензии. [0024] The chloride anions in the aqueous suspension used for the articles and methods of the invention may be from any source. In general, one or more chloride salts are present in the gypsum source used to form the core of the board of the invention. The source of the gypsum may be a source of synthetic gypsum, in particular a low quality synthetic gypsum obtained from a flue gas stream from a power plant. Thus, in general, the source of chloride anions is one or more chloride salts in the stucco used to prepare the aqueous slurry. Chloride anions are formed from the chloride atoms of one or more chloride salts in stucco when the stucco is used in aqueous slurries. Typically, one or more chloride salts are any of NaCl, KCl, MgCl 2 , CaCl 2 or any combination thereof. However, chloride anions can also arise from impurities, such as one or more chloride salts contained in the water used to prepare the gypsum slurry.

[0025] Как правило, сухие (безводные) компоненты водной гипсовой суспензии используются для изделий и способов по изобретению и, в результате этого, сердечник плиты содержит менее 10 % мас. портландцемента или другого гидравлического цемента, более типично, не содержит их или содержит любую их комбинацию. Как правило, водная суспензия содержит сухие (безводные) компоненты, и, в результате этого, сердечник плиты содержит менее 10 % мас. летучей золы, более типично, она отсутствует. Как правило, водная суспензия содержит сухие (безводные) компоненты и, в результате этого, сердечник плиты содержит менее 10 % мас. карбоната кальция, более типично, он отсутствует.[0025] As a rule, dry (anhydrous) components of aqueous gypsum slurry are used for products and methods according to the invention and, as a result, the board core contains less than 10% wt. portland cement or other hydraulic cement, more typically does not contain them or contains any combination of them. As a rule, the aqueous suspension contains dry (anhydrous) components, and, as a result, the core of the plate contains less than 10% wt. fly ash, more typically, it is absent. As a rule, the aqueous suspension contains dry (anhydrous) components and, as a result, the core of the plate contains less than 10% wt. calcium carbonate, more typically absent.

[0026] Для целей данного описания сухая основа означает безводную основу.[0026] For the purposes of this description, a dry base means an anhydrous base.

[0027] Все средние молекулярные массы, процентные содержания и соотношения, используемые в данном документе, являются массовыми (т.е. % мас.), если не указано иное. [0027] All average molecular weights, percentages, and ratios used herein are by weight ( i.e., wt %) unless otherwise indicated.

[0028] В одном или более других аспектах изобретения, предлагается стеновая система, содержащая каркас, к которому прикреплена по меньшей мере одна плита гипсокартона по изобретению, при этом внешняя поверхность переднего бумажного покрывающего листа обращена в сторону от каркаса. В этой стеновой системе гипсокартон может находиться на внутренней стене или на потолке здания. Как правило, каркас выполнен из дерева или металла. Как правило, по меньшей мере одна плита гипсокартона прикреплена к каркасу посредством одного или более из винтов, гвоздей, клея или других механических креплений.[0028] In one or more other aspects of the invention, a wall system is provided comprising a frame to which at least one drywall board of the invention is attached, with the outer surface of the front paper cover sheet facing away from the frame. In this wall system, drywall can be on an interior wall or on the ceiling of a building. As a rule, the frame is made of wood or metal. Typically, at least one drywall board is attached to the frame by one or more screws, nails, adhesives, or other mechanical fasteners.

[0029] Преимущества данного изобретения могут стать очевидными для специалистов в данной области техники из обзора последующего подробного описания, взятого вместе с примерами и прилагаемой формулой изобретения. Однако следует отметить, что хотя изобретение допускает различные формы, данное описание предназначено в качестве иллюстрации и не предназначено для ограничения изобретения.[0029] The advantages of the present invention may become apparent to those skilled in the art from a review of the following detailed description taken in conjunction with the examples and the appended claims. However, it should be noted that while the invention is capable of various forms, this description is intended to be illustrative and not intended to limit the invention.


КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

BRIEF DESCRIPTION OF GRAPHICS

[0030] На Фиг. 1 проиллюстрирован вид в поперечном разрезе гипсокартона по изобретению, в котором сердечник плиты (гипсовый сердечник) расположен между передним бумажным покрывающим листом и задним покрывающим листом, по меньшей мере один из которых покрыт слоем крахмала.[0030] In FIG. 1 illustrates a cross-sectional view of a gypsum board according to the invention, in which the core of the board (gypsum core) is located between a front paper cover sheet and a back cover sheet, at least one of which is coated with a layer of starch.

[0031] На Фиг. 2 проиллюстрирован вид сверху (в осевом направлении) гипсокартона по Фиг. 1, на котором лучше видно расположение множества перфорационных отверстий в заднем покрывающем листе. [0031] In FIG. 2 illustrates a plan view (axially) of the drywall of FIG. 1, which better shows the arrangement of the plurality of perforations in the back cover sheet.

[0032] На Фиг. 3 проиллюстрирован вид в перспективе гипсокартона по данному изобретению, прикрепленного к одной стороне стены с металлической стойкой перегородок, подходящей для стеновой системы по данному изобретению.[0032] In FIG. 3 illustrates a perspective view of drywall of the invention attached to one side of a wall with a metal partition stud suitable for the wall system of the invention.

[0033] На Фиг. 4 проиллюстрированы фотографии, показывающие влияние разбавленного раствора крахмала на гипсовую плиту размером 12 дюймов x 12 дюймов x 1/2 дюйма (30,48 см x 30,48 см x 1,27 см), содержащую 1200 м.д. Cl- из MgCl2 на миллион частей полугидрата сульфата кальция.[0033] In FIG. 4 illustrates photographs showing the effect of a dilute starch solution on a 12" x 12" x 1/2" (30.48 cm x 30.48 cm x 1.27 cm) gypsum board containing 1200 ppm. Cl - from MgCl 2 per million parts of calcium sulfate hemihydrate.

[0034] На Фиг. 5 проиллюстрированы фотографии, показывающие влияние разбавленного раствора крахмала на гипсовую плиту размером 12 дюймов x 12 дюймов x 1/2 дюйма, содержащую 2100 м.д. Cl- из MgCl2 на миллион частей полугидрата сульфата кальция.[0034] In FIG. 5 illustrates photographs showing the effect of a dilute starch solution on a 12" x 12" x 1/2" gypsum board containing 2100 ppm. Cl - from MgCl 2 per million parts of calcium sulfate hemihydrate.

[0035] На Фиг. 6 проиллюстрированы фотографии, показывающие влияние разбавленного раствора крахмала и перфорации на гипсовую плиту размером 12 дюймов x 12 дюймов x 1/2 дюйма, содержащую 2000 м.д. Cl- из NaCl на миллион частей полугидрата сульфата кальция.[0035] In FIG. 6 illustrates photographs showing the effect of dilute starch solution and perforation on a 12" x 12" x 1/2" gypsum board containing 2000 ppm. Cl - from NaCl per million parts of calcium sulfate hemihydrate.

[0036] На Фиг. 7 проиллюстрированы фотографии, показывающие влияние разбавленного раствора крахмала на гипсовую плиту размером 12 дюймов x 12 дюймов x 1/2 дюйма, содержащую 30 м.д. Cl- из NaCl на миллион частей полугидрата сульфата кальция.[0036] In FIG. 7 illustrates photographs showing the effect of a dilute starch solution on a 12" x 12" x 1/2" gypsum board containing 30 ppm. Cl - from NaCl per million parts of calcium sulfate hemihydrate.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0037] В данном изобретении предлагается возможность использования гипса, содержащего относительно высокие количества посторонних солей, в сердечнике плиты гипсокартона. При обычных обстоятельствах высокие концентрации соли в сердечнике плиты могут приводить к недостаточной адгезии между сердечником плиты и по меньшей мере одним из переднего бумажного покрывающего листа и заднего покрывающего листа, в частности, задним покрывающим листом. [0037] The present invention proposes the possibility of using gypsum containing relatively high amounts of foreign salts in the core of a drywall board. Under normal circumstances, high salt concentrations in the board core can lead to insufficient adhesion between the board core and at least one of the front paper cover sheet and the back cover sheet, in particular the back cover sheet.

Неожиданно оказалось, что[0038] слой крахмала, расположенный на внутренней(их) поверхности(ях) покрывающего(их) листа(ов), может улучшить адгезию к сердечнику плиты, изготовленному из водной суспензии штукатурного гипса, содержащей полугидрат сульфата кальция и большое количество посторонних солей. Предпочтительно, слой крахмала представляет собой сплошной слой крахмала, распределенный по всей внутренней поверхности заднего покрывающего листа. Необязательно, другой слой крахмала также распределен по всей внутренней поверхности переднего покрывающего листа. Один или оба покрывающих листа могут быть бумажными покрывающими листами, которые могут быть выполнены из одного и того же или разных бумажных материалов. Необязательно, дополнительный крахмал и/или другие добавки могут присутствовать в сердечнике плиты или в водной гипсовой суспензии, используемой для формирования сердечника плиты. Surprisingly, [0038] a layer of starch located on the inner surface(s) of the covering sheet(s) can improve adhesion to a board core made from an aqueous slurry of stucco containing calcium sulfate hemihydrate and a large amount of foreign salts. Preferably, the starch layer is a continuous layer of starch distributed over the entire inner surface of the back cover sheet. Optionally, another layer of starch is also distributed over the entire inner surface of the front cover sheet. One or both of the cover sheets may be paper cover sheets, which may be made from the same or different paper materials. Optionally, additional starch and/or other additives may be present in the board core or in the aqueous gypsum slurry used to form the board core.

[0039] Сердечник плиты может содержать менее плотную область (слой) и дополнительно содержит одну или более областей (слоёв) высокой плотности в контакте с внутренней поверхностью переднего бумажного покрывающего листа или заднего бумажного покрывающего листа или с нанесенным на них слоем крахмала. [0039] The core of the board may comprise a less dense region (layer) and further comprises one or more regions (layers) of high density in contact with the inner surface of the front paper cover sheet or back paper cover sheet or with a starch layer applied thereon.

[0040] В случае, если по меньшей мере один слой крахмала присутствует в комбинации с сердечником плиты, содержащим большое количество посторонних солей, то любая из этих плит может иметь преимущество от улучшенной адгезии между сердечником плиты и покрывающим(и) листом(ами) по сравнению с плитой, которая является такой же, но лишена слоя крахмала. Соответственно, в данном изобретении предлагаются гипсокартонные плиты, содержащие значительные количества посторонних солей в сердечнике плиты, и способы производства таких гипсокартонных плит с использованием источника гипса, содержащего значительные количества посторонних солей. Таким образом, для формирования гипсокартона, слой крахмала, нанесенный по меньшей мере на один из покрывающих листов, может позволить использовать источники гипса более низкого качества, содержащие чрезмерное количество посторонних солей. В противном случае, такие источники гипса могут быть непригодными для формирования гипсокартона с достаточной адгезией между сердечником плиты и покрывающими листами. Данное изобретение эффективно решает эту проблему. [0040] In the event that at least one layer of starch is present in combination with a board core containing a large amount of foreign salts, then any of these boards can benefit from improved adhesion between the board core and the cover sheet(s) along compared to a stove, which is the same but devoid of the starch layer. Accordingly, the present invention provides gypsum boards containing significant amounts of foreign salts in the core of the board, and methods for manufacturing such gypsum boards using a source of gypsum containing significant amounts of foreign salts. Thus, to form drywall, a layer of starch applied to at least one of the cover sheets may allow the use of lower quality gypsum sources containing an excessive amount of extraneous salts. Otherwise, such sources of gypsum may not be suitable for forming drywall with sufficient adhesion between the board core and the cover sheets. The present invention effectively solves this problem.

[0041] Гипсокартон[0041] Drywall

[0042] На Фиг. 1 проиллюстрирована стеновая панель 10 по изобретению, в которой гипсовый сердечник 12 (например, толщиной 0,5 дюйма (1,27 см)) расположен между изнаночным бумажным покрывающим листом (задним покрывающим листом) 14 и облицовочным бумажным покрывающим листом (передним покрывающим листом) 16, каждый из которых может быть однослойной или многослойной бумагой. Внутренняя поверхность изнаночного бумажного покрывающего листа 14 образует сторону 24 сцепления изнаночного бумажного покрывающего листа 14, которая обращена к гипсовому сердечнику. Внутренняя поверхность облицовочного бумажного покрывающего листа 16 образует сторону 26 сцепления, которая обращена к гипсовому сердечнику 12. Внешняя поверхность изнаночного бумажного покрывающего листа 14 обращена к каркасу стены (см. Фиг. 3) комнаты после установки стеновой панели 10 в качестве внутренней стены. Внешняя поверхность облицовочного бумажного покрывающего листа 16 обращена внутрь комнаты после установки стеновой панели 10 в качестве внутренней стены. [0042] In FIG. 1 illustrates a wall panel 10 of the invention in which a gypsum core 12 (e.g., 0.5 inch (1.27 cm) thick) is sandwiched between a back paper cover sheet (back cover sheet) 14 and a facing paper cover sheet (front cover sheet). 16 , each of which may be a single or multi-layer paper. The inner surface of the back paper cover sheet 14 forms the engagement side 24 of the back paper cover sheet 14 which faces the gypsum core. The inner surface of the facing paper cover sheet 16 forms the engagement side 26 which faces the gypsum core 12 . The outer surface of the back paper cover sheet 14 faces the wall frame (see Fig. 3) of the room after the wall panel 10 is installed as an interior wall. The outer surface of the facing paper cover sheet 16 faces the interior of the room after the wall panel 10 is installed as an interior wall.

[0043] Слой 20 крахмала лежит на стороне 24 сцепления изнаночного листа 14. Необязательный слой 20 крахмала лежит на стороне 26 сцепления облицовочного бумажного покрывающего листа 16. Необязательный тонкий плотный слой 22 гипса лежит между гипсовым сердечником 12 и облицовочным бумажным покрывающим листом 16, чтобы находиться в контакте с гипсовым сердечником 12 и облицовочным бумажным покрывающим листом 16. Если присутствует тонкий плотный слой 22 гипса, то слой 20 крахмала находится между тонким плотным слоем 22 гипса и облицовочным бумажным покрывающим листом 16. Другой необязательный тонкий плотный слой гипса (не показан) может лежать между гипсовым сердечником 12 и изнаночным бумажным покрывающим листом 14. В целом, гипсовый сердечник 12 и тонкий плотный слой 22 гипса имеют одинаковый состав и прилегают друг к другу. Однако суспензия сердечника (водная суспензия), используемая для формирования гипсового сердечника 12, была вспенена, а водная суспензия, используемая для формирования тонкого плотного слоя 22 гипса, не была вспенена, поэтому суспензия тонкого плотного слоя гипса более плотная, чем суспензия сердечника. [0043] The starch layer 20 lies on the clutch side 24 of the back sheet 14 . An optional starch layer 20 lies on the bonding side 26 of the facing paper cover sheet 16 . An optional thin, dense layer of gypsum 22 lies between the gypsum core 12 and the facing paper cover sheet 16 to be in contact with the gypsum core 12 and the facing paper cover sheet 16' . If a thin dense layer 22 of gypsum is present, then the starch layer 20 is between the thin dense layer 22 of gypsum and the facing paper cover sheet 16' . Another optional thin, dense layer of gypsum (not shown) may lie between the gypsum core 12 and the back paper cover sheet 14' . In general, the gypsum core 12 and the thin dense layer 22 of gypsum have the same composition and are adjacent to each other. However, the core slurry (water slurry) used to form the gypsum core 12 was foamed, and the water slurry used to form the thin dense gypsum layer 22 was not foamed, so the thin dense gypsum slurry is denser than the core slurry.

[0044] Неожиданно обнаружилось, что слой 20 крахмала повышает эффективность сцепления между гипсовым сердечником 12 и изнаночным листом 14. Улучшенная эффективность сцепления может быть особенно очевидна, когда гипс имеет высокую концентрацию соли. [0044] Surprisingly, the starch layer 20 has been found to increase the effectiveness of the adhesion between the gypsum core 12 and the back sheet 14 . Improved bonding performance can be especially evident when the gypsum has a high salt concentration.

[0045] Слой крахмала наносится на заднюю бумагу в количестве в диапазоне около 0,5-15 фунтов/MSF (2,4-73,2 г/м2), предпочтительно около 0,5-5 фунтов/MSF (2,4-24,4 г/м2), более предпочтительно около 1-2 фунтов/MSF (4,9-9,8 г/м2) (MSF = 1000 квадратных футов). Крахмал используется в качестве связующего средства и может быть нативным (сырым) крахмалом, предварительно желатинизированным крахмалом или комбинацией нативного крахмала и предварительно желатинизированного крахмала. [0045] A layer of starch is applied to the back paper in an amount in the range of about 0.5-15 lb/MSF (2.4-73.2 g/m 2 ), preferably about 0.5-5 lb/MSF (2.4 -24.4 g/m 2 ), more preferably about 1-2 lb/MSF (4.9-9.8 g/m 2 ) (MSF = 1000 square feet). The starch is used as a binder and can be native (raw) starch, pregelatinized starch, or a combination of native starch and pregelatinized starch.

[0046] Как правило, внутренняя область с относительно низкой плотностью (гипсовый сердечник 12) и область с относительно высокой плотностью (тонкий плотный слой 22 гипса) имеют одинаковый состав и прилегают друг к другу. Однако внутренняя область низкой плотности может быть сформирована из гипсовой суспензии во вспененном состоянии, тогда как область высокой плотности может быть сформирована из гипсовой суспензии, которая не вспенена, таким образом, образуется более плотный слой. То есть область высокой плотности может иметь более низкую пористость, связанную с ней, чем внутренняя область низкой плотности. Как правило, тонкий плотный слой 22 гипса наносится на внутреннюю поверхность выбранного покрывающего листа. Если область высокой плотности также присутствует на выбранном покрывающем листе, то слой 20 крахмала находится между покрывающим листом и областью высокой плотности (тонким плотным слоем 22 гипса). [0046] In general, the relatively low density inner region (gypsum core 12 ) and the relatively high density region (thin dense gypsum layer 22 ) have the same composition and are adjacent to each other. However, the inner low density region may be formed from the gypsum slurry in the foamed state, while the high density region may be formed from the gypsum slurry that is not foamed, thus forming a denser layer. That is, the high density region may have lower porosity associated with it than the interior low density region. Typically, a thin, dense layer of gypsum 22 is applied to the inner surface of the selected cover sheet. If a high density region is also present on the selected cover sheet, then the starch layer 20 is between the cover sheet and the high density region (thin dense layer 22 of gypsum).

[0047] Одна или более хлоридных солей могут присутствовать в сердечнике 12 плиты по данному изобретению. Если включена область высокой плотности (тонкий плотный слой 22 гипса), то одна или более хлоридных солей также могут в ней присутствовать. В целом, одна или более хлоридных солей включают любые хлоридные соли из штукатурного гипса или другого ингредиента, используемого для приготовления водной суспензии для изготовления плиты. [0047] One or more chloride salts may be present in the core 12 of the board of this invention. If a high density region (thin dense layer 22 of gypsum) is included, then one or more chloride salts may also be present there. In general, the one or more chloride salts include any chloride salts from stucco or other ingredient used to prepare an aqueous slurry for making board.

[0048] Концентрация хлорид-анионов в водной суспензии, используемой для изготовления сердечника 12 плиты и, если присутствует, области высокой плотности (тонкого плотного слоя 22 гипса) может находиться в диапазоне от около 500 м.д. до около 3000 м.д., как правило, от около 1000 м.д. до около 3000 м.д., более типично, от около 2000 м.д. до около 3000 м.д. на 1000000 частей по массе полугидрата сульфата кальция. [0048] The concentration of chloride anions in the aqueous slurry used to make the board core 12 and, if present, the high density region (thin dense layer 22 of gypsum) can range from about 500 ppm. up to about 3000 ppm, typically from about 1000 ppm up to about 3000 ppm, more typically from about 2000 ppm. up to about 3000 ppm per 1,000,000 parts by weight of calcium sulfate hemihydrate.

[0049] Способы изготовления[0049] Manufacturing Methods

[0050] Для изготовления гипсокартона по данному изобретению из водной суспензии гипса, содержащей полугидрат сульфата кальция и большое количество хлоридной соли, могут применяться различные способы. Однако, вместо обычного источника гипса, в производственном процессе может быть использован источник гипса, содержащий одну или более хлоридных солей, как описано выше. [0050] Various methods can be used to make the drywall of this invention from an aqueous slurry of gypsum containing calcium sulfate hemihydrate and a large amount of chloride salt. However, instead of a conventional gypsum source, a gypsum source containing one or more chloride salts may be used in the manufacturing process as described above.

[0051] Основным материалом, из которого изготавливают гипсовую стеновую плиту и другие гипсовые изделия, является полугидратная форма сульфата кальция (CaSO4•½H2O), обычно называемая «кальцинированный гипс» или «штукатурный гипс», которую получают посредством термического преобразования дигидратной формы сульфата кальция (CaSO4).[0051] The main material from which gypsum wallboard and other gypsum products are made is the hemihydrate form of calcium sulfate (CaSO 4 •½H 2 O), commonly referred to as "calcined gypsum" or "plaster gypsum", which is obtained by thermal transformation of the dihydrate form calcium sulfate (CaSO 4 ).

[0052] Изобретение охватывает способ изготовления гипсокартона, включающий:[0052] The invention encompasses a method for making drywall, including:

приготовление водной суспензии, содержащей смесь воды и штукатурного гипса, причём штукатурный гипс содержит полугидрат сульфата кальция, при этом водная суспензия содержит смесь из:preparation of an aqueous slurry containing a mixture of water and stucco, wherein the stucco contains calcium sulfate hemihydrate, the aqueous slurry containing a mixture of:

по меньшей мере 60 % мас. указанного полугидрата сульфата кальция на сухой основе,at least 60% wt. said calcium sulfate hemihydrate on a dry basis,

от около 500 м.д. до около 3000 м.д. хлорид-анионов на 1000000 частей по массе (мас.ч.) указанного полугидрата сульфата кальция, и from about 500 ppm up to about 3000 ppm chloride anions per 1,000,000 parts by weight (parts by weight) of said calcium sulfate hemihydrate, and

воды при массовом соотношении воды к полугидрату сульфата кальция от 0,2:1 до 1,2:1; а такжеwater at a mass ratio of water to calcium sulfate hemihydrate from 0.2:1 to 1.2:1; and

распределение водной суспензии между передним бумажным покрывающим листом и задним бумажным покрывающим листом с образованием панели, причём каждый бумажный покрывающий лист имеет внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность;
причём внутренняя поверхность по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего бумажного покрывающего листа покрыта слоем крахмала, при этом гипсовая суспензия находится в контакте со слоем крахмала;
затвердевание полугидрата сульфата кальция с образованием панели, содержащей гипсовый сердечник, содержащий дигидрат сульфата кальция; и
сушку панели и нарезание панели на гипсовые плиты, имеющие один или более заданных размеров.
distributing the aqueous slurry between the front paper cover sheet and the back paper cover sheet to form a panel, each paper cover sheet having an inner surface and an outer surface;
moreover, the inner surface of at least one of the front paper cover sheet and the back paper cover sheet is covered with a layer of starch, while the gypsum suspension is in contact with the layer of starch;
solidifying calcium sulfate hemihydrate to form a panel containing a gypsum core containing calcium sulfate dihydrate; And
drying the panel; and cutting the panel into gypsum boards having one or more predetermined dimensions.

[0053] Иллюстративные технологии производства и оборудование, подходящие для формирования гипсокартона в соответствии с данным изобретением, можно найти, например, в патенте США 7364676 и публикации заявки на патент США 2010/0247937, каждый из которых включен в данный документ в полном объёме посредством ссылки. Вкратце, такие процессы могут включать выгрузку покрывающего листа на движущийся конвейер. Поскольку гипсокартон обычно формируется «лицевой стороной вниз», этот покрывающий лист соответствует облицовочному бумажному покрывающему листу 16 по завершении процесса изготовления. Гипсовая суспензия может быть приготовлена при подходящем соотношении воды к полугидрату сульфата кальция для нанесения на покрывающий лист.[0053] Exemplary manufacturing techniques and equipment suitable for forming drywall in accordance with this invention can be found, for example, in US patent 7364676 and US patent application publication 2010/0247937, each of which is incorporated herein in its entirety by reference . Briefly, such processes may include unloading the cover sheet onto a moving conveyor. Since drywall is usually formed "face down", this cover sheet corresponds to the facing paper cover sheet 16 at the completion of the manufacturing process. The gypsum slurry can be prepared at a suitable ratio of water to calcium sulfate hemihydrate for application to the cover sheet.

[0054] Для производства гипсокартона, штукатурный гипс смешивается с водой и добавками с образованием водной суспензии, которая непрерывно подаётся между сплошными слоями бумаги на картоноделательной машине. Один бумажный покрывающий лист называется лицевым бумажным листом или облицовочным, а другой бумажный покрывающий лист называется задним бумажным листом или изнаночным. По мере перемещения плиты вниз по конвейерной линии для формирования панели, сульфат кальция перекристаллизовывается или регидратирует, возвращаясь к своему первоначальному каменному состоянию. По мере затвердевания гипса бумага становится химически и механически сцепленной со слоем сердечника плиты. Затем панель нарезается по длине и транспортируется через сушилки для удаления свободной влаги.[0054] For the production of gypsum board, stucco is mixed with water and additives to form an aqueous slurry that is continuously fed between continuous layers of paper on a board machine. One paper cover sheet is called the front paper sheet or facing sheet, and the other paper cover sheet is called the back paper sheet or back sheet. As the slab moves down the conveyor line to form the panel, the calcium sulfate recrystallizes or rehydrates back to its original stone state. As the gypsum hardens, the paper becomes chemically and mechanically bonded to the core layer of the board. The panel is then cut to length and transported through dryers to remove free moisture.

[0055] Сухие и/или влажные компоненты гипсовой суспензии подаются в смеситель (например, стержневой смеситель), где они перемешиваются с образованием гипсовой суспензии. Смеситель имеет основной корпус и выпускной канал (например, приёмный бункер с выпускным затворным отверстием, известный в данной области техники, или альтернативное устройство, например, описанное в патентах США 6494609 и 6874930, которые включены в данный документ в полном объёме посредством ссылки). В некоторых конфигурациях процесса выпускной канал может включать в себя распределитель суспензии с одним загрузочным отверстием либо с несколькими загрузочными отверстиями, например, описанными в публикациях патентных заявок США 2012/0168527 и 2012/0170403, которые включены в данный документ в полном объёме посредством ссылки. При использовании распределителя суспензии с несколькими загрузочными отверстиями, выпускной канал может содержать подходящий разделитель потока, например, описанный в публикации патентной заявки США 2012/0170403. В выпускной канал смесителя (например, в затвор, как описано, например, в патентах США № 5683635 и 6494609, которые включены в данный документ в полном объёме посредством ссылки) или в основной корпус при желании может быть добавлен вспенивающий агент (как правило, мыло). Суспензия, выгружаемая из выпускного канала после добавления всех ингредиентов, включая вспенивающий агент, является основной гипсовой суспензией и используется для формирования сердечника плиты. Эта гипсовая суспензия выгружается на перемещаемый передний покрывающий лист. [0055] The dry and/or wet components of the gypsum slurry are fed into a mixer ( eg , a stick mixer) where they are mixed to form a gypsum slurry. The mixer has a main body and an outlet (for example, a receiving hopper with an outlet gate, known in the art, or an alternative device, for example, described in US patents 6494609 and 6874930, which are incorporated herein in their entirety by reference). In some process configurations, the outlet may include a slurry distributor with a single feed opening or with multiple feed openings, such as those described in US Patent Application Publications 2012/0168527 and 2012/0170403, which are incorporated herein in their entirety by reference. When using a slurry distributor with multiple feed openings, the outlet may include a suitable flow divider, such as described in US Patent Application Publication 2012/0170403. A blowing agent (generally soap) may be added to the outlet of the mixer (for example, to the closure, as described, for example, in US Pat. ). The slurry discharged from the outlet after adding all the ingredients, including the blowing agent, is the main gypsum slurry and is used to form the core of the board. This gypsum slurry is discharged onto a moveable front cover sheet.

[0056] Как описано выше, один или оба покрывающих листа в гипсокартоне, необязательно, могут находиться в пограничном контакте с областью или слоем высокой плотности сердечника плиты, также известном как накрывочный слой. После затвердевания накрывочный слой может прилегать к сердечнику плиты. В вариантах осуществления изобретения, в которых пена вводится в выпускной канал, поток вторичной гипсовой суспензии может быть удален из корпуса смесителя, чтобы получить суспензию для формирования накрывочного слоя. Накрывочный слой, если присутствует, может быть нанесен на перемещаемый передний бумажный покрывающий лист до нанесения основной части гипсовой суспензии для формирования сердечника плиты, причём нанесение накрывочного слоя, как правило, происходит перед смесителем. [0056] As described above, one or both of the cover sheets in drywall may optionally be in boundary contact with a high density area or layer of the board core, also known as a skim coat. After curing, the top coat can adhere to the core of the board. In embodiments where foam is introduced into the outlet port, the secondary gypsum slurry stream may be removed from the mixer body to provide a slurry to form a cover layer. A top coat, if present, may be applied to the moving front paper cover sheet prior to applying the bulk of the gypsum slurry to form the core of the board, with the top coat generally occurring before the mixer.

[0057] Как описано выше, слой крахмала присутствует по меньшей мере на одном покрывающем листе, в частности, на заднем покрывающем листе, для увеличения адгезии к нему. Слой крахмала может быть предварительно нанесен на внутреннюю поверхность по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего покрывающего листа. В альтернативном варианте способы могут дополнительно включать нанесение слоя крахмала на внутреннюю поверхность по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего покрывающего листа. Крахмал может быть нанесен на внутреннюю(ие) поверхность(и) в виде сплошного слоя крахмала, как определено выше. Более конкретно, крахмал может быть нанесен на внутреннюю(ие) поверхность(и) переднего бумажного покрывающего листа и/или заднего бумажного покрывающего листа в количестве от около 0,5-15 фунтов/MSF, предпочтительно около 0,5-5 фунтов/MSF, более предпочтительно около 1 фунта/MSF до около 2 фунтов/MSF. Подходящие способы нанесения слоя крахмала на задний бумажный покрывающий лист либо на передний бумажный покрывающий лист могут включать, например, распыление, намазывание, струйную печать, нанесение по трафарету, трафаретную печать, нанесение валиком, покрытие погружением (оседанием) или аналогичные способы.[0057] As described above, a layer of starch is present on at least one cover sheet, in particular on the back cover sheet, to increase adhesion thereto. The starch layer may be pre-applied to the inner surface of at least one of the front paper cover sheet and the back cover sheet. Alternatively, the methods may further include applying a layer of starch to the inside surface of at least one of the front paper cover sheet and the back cover sheet. The starch may be applied to the inner surface(s) as a continuous layer of starch as defined above. More specifically, starch may be applied to the inner surface(s) of the front paper cover sheet and/or back paper cover sheet in an amount of from about 0.5-15 lb/MSF, preferably about 0.5-5 lb/MSF. , more preferably about 1 lb/MSF to about 2 lb/MSF. Suitable methods for applying a layer of starch to either the back paper cover sheet or the front paper cover sheet may include, for example, spraying, smearing, inkjet printing, screen printing, screen printing, roller application, dip coating or similar methods.

[0058] После смешивания, к водной суспензии, необязательно, добавляется пена для уменьшения плотности изделия. Пена образуется посредством объединения мыла и воды. Затем пена инжектируется в водную суспензию после её выхода из смесителя через шланг или желоб. Кольцо вспенивания представляет собой устройство, имеющее множество отверстий, которые расположены в виде кольца перпендикулярно оси шланга, таким образом, при прохождении через кольцо вспенивания пена под давлением нагнетается в водную суспензию. Пена, как правило, добавляется к порции суспензии, чтобы уменьшить плотность слоя сердечника, но не к порции суспензии для накрывочного слоя. [0058] After mixing, foam is optionally added to the aqueous slurry to reduce the density of the article. Foam is formed by combining soap and water. The foam is then injected into the aqueous slurry after it exits the mixer via a hose or chute. The frothing ring is a device having a plurality of holes arranged in a ring perpendicular to the axis of the hose, so that when passing through the frothing ring, foam is forced under pressure into an aqueous suspension. Foam is generally added to the slurry charge to reduce the density of the core layer, but not to the skim coat slurry charge.

[0059] Когда пена и суспензия собраны воедино, полученная суспензия перемещается и выливается на конвейер, покрытый одним отрезком облицовочного материала. Другой отрезок облицовочного материала помещается поверх суспензии, образуя многослойную сборку с суспензией между двумя облицовочными материалами. Многослойная сборка подается на формующую плиту, высота которой определяет толщину плиты гипсокартона. Затем сплошная многослойная сборка нарезается отрезным ножом на отрезки соответствующей длины, как правило, от восьми до двенадцати футов (от 2,44 м до 3,66 м). В процессе этой обработки суспензии дают затвердеть (схватиться) с образованием сердечника плиты, содержащего связную кристаллическую матрицу затвердевшего гипса. [0059] When the foam and slurry are brought together, the resulting slurry is moved and poured onto a conveyor covered with one piece of facing material. Another piece of facing material is placed over the slurry, forming a sandwich assembly with the slurry between the two facing materials. The multilayer assembly is fed onto a forming board whose height determines the thickness of the drywall board. The solid sandwich assembly is then cut with a cutting knife into appropriate lengths, typically eight to twelve feet (2.44 m to 3.66 m). During this treatment, the slurry is allowed to set (set) to form a board core containing a cohesive crystalline matrix of set gypsum.

[0060] Затем плиты перемещаются в печь для сушки. Температура в печи, как правило, составляет от 450°F (232°C) до 500°F (260°C) максимум. Предпочтительно, чтобы в печи имелось три или более температурных зоны. В первой зоне, с которой находится в контакте влажная плита, температура повышается до максимальной температуры, а в последних двух зонах температура медленно снижается. Воздуходувка для первой зоны расположена на выходе из зоны, выдувая воздух противотоком по отношению к направлению движения плиты. Во второй и третьей зонах воздуходувки расположены на входе в зону, направляя поток горячего воздуха параллельно движению плиты. Менее сильный нагрев в последней зоне предотвращает кальцинирование сухих участков плиты, приводя к плохому сцеплению с бумагой. Типичное время пребывания в печи составляет около сорока минут, но время будет варьироваться в зависимости от производительности линии, влажности плиты и других факторов. [0060] The plates are then transferred to a drying oven. The oven temperature is typically 450°F (232°C) to 500°F (260°C) maximum. Preferably, the oven has three or more temperature zones. In the first zone, with which the wet plate is in contact, the temperature rises to the maximum temperature, and in the last two zones the temperature slowly decreases. The blower for the first zone is located at the outlet of the zone, blowing air in a countercurrent direction in relation to the direction of movement of the plate. In the second and third zones, the blowers are located at the entrance to the zone, directing the flow of hot air parallel to the movement of the plate. Less heat in the last zone prevents dry areas of the board from calcining, resulting in poor paper adhesion. Typical oven dwell time is about forty minutes, but time will vary depending on line performance, platen humidity, and other factors.

[0061] Если на покрывающий лист наносят слой крахмала и накрывочный слой, то слой крахмала наносят на покрывающий(е) лист(ы) до нанесения на него (них) накрывочного(ых) слоя(ёв). По сути, слой крахмала помещают между накрывочным слоем (область высокой плотности), если он присутствует, и покрывающим листом. Более конкретно, слой крахмала находится в пограничном контакте с внутренней поверхностью покрывающего листа, а накрывочный слой, если присутствует, находится в пограничном контакте со слоем крахмала. Если накрывочный слой отсутствует в данном месте, то сердечник плиты находится в пограничном контакте со слоем крахмала. После сушки гипсокартона с образованием затвердевшего гипса, как описано выше, накрывочный(е) слой(и) становится(ятся) единым целым с областью низкой плотности в сердечнике плиты, таким образом, область (слой) высокой плотности в сердечнике плиты находится в пограничном контакте с задним бумажным покрывающим листом или нанесенным на него слоем крахмала и/или с передним бумажным покрывающим листом или распределенным по нему слоем крахмала. [0061] If a starch layer and a cover layer are applied to the cover sheet, then the starch layer is applied to the cover sheet(s) before the cover layer(s) is applied to it(s). Essentially, a layer of starch is placed between the top layer (high density area), if present, and the cover sheet. More specifically, the starch layer is in interface contact with the inner surface of the cover sheet and the top layer, if present, is in interface contact with the starch layer. If the coating layer is absent in this place, then the core of the plate is in boundary contact with the starch layer. After drying the gypsum board to form the set gypsum as described above, the skim layer(s) becomes one with the low density area in the board core, thus the high density area (layer) in the board core is in boundary contact. with a back paper cover sheet or a layer of starch applied thereon and/or with a front paper cover sheet or a layer of starch distributed thereon.

[0062] Гипсовый сердечник (например, гипсовый сердечник 12 на Фиг. 1), полученный из затвердевшей гипсовой суспензии для сердечника, как правило, имеет толщину от 0,25 дюйма (0,635 см) до 1,5 дюйма (3,81 см) и плотность от 15 до 55 фунтов/кубический фут (от 0,2403 до 0,881 г/см3). При вспенивании гипсовый сердечник, полученный из затвердевшей вспененной гипсовой суспензии, имеет общий объём пустот от 10 до 92 % об., в частности, от 25 до 90 % об. и более конкретно, от 30 до 85 % об. И наоборот, полученный накрывочный слой, если он присутствует, имеет общий объём пустот менее 30 % об.[0062] A gypsum core ( eg , gypsum core 12 in Fig. 1) made from a set gypsum core slurry typically has a thickness of 0.25 inches (0.635 cm) to 1.5 inches (3.81 cm) and a density of 15 to 55 pounds/cubic feet (0.2403 to 0.881 g/cm 3 ). When foamed, the gypsum core obtained from the hardened foamed gypsum slurry has a total void volume of 10 to 92% vol., in particular 25 to 90% vol. and more specifically, from 30 to 85% vol. Conversely, the resulting coating layer, if present, has a total void volume of less than 30% vol.

[0063] Гипс и штукатурный гипс (кальцинированный гипс)[0063] Gypsum and stucco (calcined gypsum)

[0064] Компонент полугидрата сульфата кальция (как правило, содержащийся в исходном материале, известном как штукатурный гипс или кальцинированный гипс), используемый для образования кристаллической матрицы сердечника гипсовой панели, как правило, включает бета-полугидрат сульфата кальция, водорастворимый ангидрит сульфата кальция, альфа-полугидрат сульфата кальция или смеси любого или всех из них, полученные из натуральных или синтетических источников. В некоторых аспектах, штукатурный гипс может включать негипсовые минералы, например, небольшие количества глин или других компонентов, которые связаны с источником гипса или добавляются в процессе кальцинирования, обработки и/или доставки штукатурного гипса в смеситель. Штукатурный гипс может быть волокнистым или неволокнистым. Как правило, сырой штукатурный гипс содержит по меньшей мере 70 % мас. полугидрата сульфата кальция, предпочтительно, по меньшей мере 80 % мас. полугидрата сульфата кальция, более предпочтительно, по меньшей мере 85 % мас. полугидрата сульфата кальция и ещё более предпочтительно, по меньшей мере 90 % мас. полугидрата сульфата кальция.[0064] The calcium sulfate hemihydrate component (generally contained in the starting material known as stucco or calcined gypsum) used to form the crystalline matrix of the gypsum panel core typically includes beta calcium sulfate hemihydrate, water soluble calcium sulfate anhydrite, alpha calcium sulfate hemihydrate, or mixtures of any or all of them, derived from natural or synthetic sources. In some aspects, the stucco may include non-gypsum minerals, such as small amounts of clays or other components that are associated with the gypsum source or added during the calcining, processing, and/or delivery of the stucco to the mixer. Stucco plaster may be fibrous or non-fibrous. As a rule, raw stucco contains at least 70% wt. calcium sulfate hemihydrate, preferably at least 80% wt. calcium sulfate hemihydrate, more preferably at least 85% wt. calcium sulfate hemihydrate and even more preferably at least 90% wt. calcium sulfate hemihydrate.

[0065] Хлоридные соли [0065] Chloride salts

[0066] Водная суспензия гипса для формирования гипсокартона по изобретению содержит воду и штукатурный гипс, при этом водная суспензия гипса также содержит хлорид-анионы. Хлорид-анионы могут происходить из одной или более хлоридных солей из любого источника. Как правило, одна или более хлоридных солей присутствуют в источнике гипса, используемом для формирования сердечника плиты по изобретению. Таким образом, все или по меньшей мере большая часть одной или более хлоридных солей может быть введена в гипсовую суспензию из используемого источника гипса. Источником гипса может быть источник синтетического гипса, в частности синтетический гипс низкого качества, полученный из потока дымовых газов электростанции. Такой источник гипса низкого качества может иным образом не подходить для формирования стеновой плиты без использования по меньшей мере одного слоя крахмала, в соответствии с данным изобретением. Одна или более хлоридных солей также могут образовываться из примесей, например, из одной или более хлоридных солей в воде, используемой для приготовления водной гипсовой суспензии. [0066] The aqueous gypsum slurry for forming drywall of the invention comprises water and stucco, wherein the aqueous gypsum slurry also contains chloride anions. The chloride anions may be derived from one or more chloride salts from any source. Typically, one or more chloride salts are present in the gypsum source used to form the core of the board of the invention. Thus, all or at least most of the one or more chloride salts can be introduced into the gypsum slurry from the gypsum source used. The source of gypsum may be a source of synthetic gypsum, in particular low quality synthetic gypsum obtained from a power plant flue gas stream. Such a low quality gypsum source may not otherwise be suitable for forming wallboard without the use of at least one layer of starch, in accordance with the present invention. One or more chloride salts can also be formed from impurities, for example one or more chloride salts in the water used to prepare the aqueous gypsum slurry.

[0067] Хлоридные соли – это любые соли, которые содержат хлорид. Таким образом, они включают одновалентные соли из хлорид-аниона и одновалентного катиона, например, натрия или калия. Таким образом, они включают двухвалентные соли из хлорид-анионов и двухвалентного катиона, например, кальция или магния. Также предусмотрены другие хлоридные соли, например, трехвалентные соли из хлорид-анионов и трехвалентного катиона. [0067] Chloride salts are any salts that contain chloride. Thus they include monovalent salts of a chloride anion and a monovalent cation such as sodium or potassium. Thus they include divalent salts of chloride anions and a divalent cation such as calcium or magnesium. Other chloride salts are also contemplated, for example trivalent salts of chloride anions and a trivalent cation.

[0068] Концентрация хлорид-анионов одной или более хлоридных солей в водной суспензии, используемой для изготовления сердечника плиты и, если присутствует, области высокой плотности ( тонкого плотного слоя гипса) по изобретению может находиться в диапазоне от около 500 м.д. до около 3000 м.д., как правило, от около 1000 м.д. до около 3000 м.д. на 1000000 частей по массе полугидрата сульфата кальция, более типично, от около 2000 м.д. до около 3000 м.д. на 1000000 частей по массе полугидрата сульфата кальция. [0068] The concentration of chloride anions of one or more chloride salts in the aqueous slurry used to make the core of the board and, if present, the high density region (thin dense layer of gypsum) of the invention can range from about 500 ppm. up to about 3000 ppm, typically from about 1000 ppm up to about 3000 ppm per 1,000,000 parts by weight of calcium sulfate hemihydrate, more typically from about 2000 ppm. up to about 3000 ppm per 1,000,000 parts by weight of calcium sulfate hemihydrate.

[0069] Крахмал[0069] Starch

[0070] Для слоя крахмала по изобретению могут быть использованы различные крахмалы и, при желании, также добавлены к водной суспензии гипса. Однако водная суспензия может не содержать крахмала.[0070] Various starches can be used for the starch layer of the invention and, if desired, also added to the aqueous gypsum slurry. However, the aqueous suspension may not contain starch.

[0071] Слой крахмала может быть влажным или сухим (предварительно нанесенным) при его контакте с гипсовым сердечником или, если он присутствует, с плотным слоем гипса. Гипсовый сердечник не затвердевает к моменту контакта с ним слоя крахмала.[0071] The starch layer can be wet or dry (pre-applied) in contact with the gypsum core or, if present, with a dense layer of gypsum. The gypsum core does not harden by the time the starch layer comes into contact with it.

[0072] Слой крахмала не содержит гипса, неорганического наполнителя, органического наполнителя и латекса или другого полимера. Слой крахмала по существу состоит из крахмала и воды, но может, необязательно, содержать небольшое количество STMP (sodium trimetaphosphate, триметафосфата натрия).[0072] The starch layer does not contain gypsum, inorganic filler, organic filler, and latex or other polymer. The starch layer essentially consists of starch and water, but may optionally contain a small amount of STMP (sodium trimetaphosphate, sodium trimetaphosphate).

[0073] Любой из слоёв крахмала (например, слой 20 крахмала) может представлять собой сплошной слой крахмала, который находится в контакте по меньшей мере на 90 % или, предпочтительно, на 100 % с внутренней поверхностью заднего бумажного покрывающего листа 14 или переднего бумажного покрывающего листа 16. Слой 20 крахмала, который является «сплошным», относится к слою, имеющему существенное отсутствие разрывов на внутренней поверхности заднего бумажного покрывающего листа 14 или переднего бумажного покрывающего листа 16. То есть крахмал распределен в виде слоя по всему или почти по всему (более 90 %) заднему бумажному покрывающему листу 14 или переднему бумажному покрывающему листу 16. В альтернативном варианте, когда слой 20 крахмала является сплошным, узор на слое отсутствует. Соответственно, подходящие способы нанесения слоя 20 крахмала на задний бумажный покрывающий лист 14 либо на передний бумажный покрывающий лист 16 могут включать, например, распыление, намазывание, струйную печать, нанесение по трафарету, трафаретную печать, нанесение валиком, покрытие погружением (оседанием) или аналогичные способы. Слой 20 крахмала может быть предварительно нанесен на задний бумажный покрывающий лист 14 или передний бумажный покрывающий лист 16 до вступления в контакт с гипсовой суспензией. Крахмал в слое 20 крахмала может быть влажным либо сухим при контакте с гипсовой суспензией. Как описано ниже, гипс находится во влажном состоянии при контакте со слоем 20 крахмала для того, чтобы образовать более эффективное сцепление с ним. То есть гипсовая суспензия находится в контакте со слоем 20 крахмала перед затвердеванием гипса с образованием сердечника 12 плиты. [0073] Any of the layers of starch (e.g., starch layer 20 ) may be a continuous layer of starch that is in contact with at least 90%, or preferably 100%, of the inside surface of the back paper cover sheet 14 or the front paper cover sheet. sheet 16 . A starch layer 20 that is "solid" refers to a layer having a substantial absence of breaks on the inside surface of the back paper cover sheet 14 or the front paper cover sheet 16 . ) back paper cover sheet 14 or front paper cover sheet 16 . Alternatively, when the starch layer 20 is continuous, there is no pattern on the layer. Accordingly, suitable methods for applying the starch layer 20 to the back paper cover sheet 14 or to the front paper cover sheet 16 may include, for example, spraying, spreading, inkjet printing, screen printing, screen printing, roller application, dip coating or the like. ways. The starch layer 20 may be pre-applied to the back paper cover sheet 14 or the front paper cover sheet 16 prior to coming into contact with the gypsum slurry. The starch in the starch layer 20 may be wet or dry when in contact with the gypsum slurry. As described below, the gypsum is in a wet state in contact with the starch layer 20 in order to form a more effective bond therewith. That is, the gypsum slurry is in contact with the starch layer 20 before the gypsum solidifies to form the core 12 of the board.

[0074] Крахмал в слое 20 крахмала может быть предварительно желатинизированным (вареным) крахмалом и/или сырым крахмалом. В этом отношении, крахмалы классифицируются как углеводы и содержат два типа полисахаридов: неразветвленную амилозу и разветвленный амилопектин. Гранулы крахмала являются полукристаллическими, как видно, например, в поляризованном свете, и они нерастворимы при комнатной температуре или при температуре, близкой к комнатной. Сырые крахмалы характеризуются как нерастворимые в холодной воде и имеющие полукристаллическую структуру. Как правило, сырые крахмалы получают мокрым размолом, и они не модифицируются нагреванием мокрого крахмала, как в случае вареных крахмалов. Предварительно желатинизированные или вареные крахмалы характеризуются как растворимые в холодной воде и имеющие некристаллическую структуру. [0074] The starch in starch layer 20 may be pregelatinized (cooked) starch and/or raw starch. In this regard, starches are classified as carbohydrates and contain two types of polysaccharides: straight-chain amylose and branched amylopectin. Starch granules are semi-crystalline, as seen for example in polarized light, and they are insoluble at or near room temperature. Raw starches are characterized as being insoluble in cold water and having a semi-crystalline structure. Generally, raw starches are obtained by wet milling and are not modified by heating the wet starch as is the case with cooked starches. Pregelatinized or cooked starches are characterized as being cold water soluble and having a non-crystalline structure.

[0075] Сырой крахмал может быть получен в виде суспензии (дисперсии) до 50 % мас. твёрдых частиц крахмала в воде. Вареный крахмал представляет собой раствор, ограниченный максимум 10 % мас. твёрдых частиц, растворенных в воде. В дисперсии крахмала содержится максимум 50 % мас. общего содержания вареного крахмала и сырого крахмала. Смесь воды с вареным крахмалом и сырым крахмалом целесообразна, потому что вареный крахмал помогает удерживать сырой крахмал во взвешенном состоянии. Однако в изобретении можно использовать только сырой крахмал, если суспензия крахмала смешивается очень скоро после смешивания с водой. Предпочтительно, суспензия крахмала содержит от 0,5 до 5 % мас. вареного крахмала, более предпочтительно, 1-3 % мас. вареного крахмала. Крахмал и вода могут, необязательно, дополнительно включать STMP в количестве в диапазоне между 0-10 % мас., предпочтительно, 3 % мас. от твердых частиц крахмала.[0075] Crude starch can be obtained in the form of a suspension (dispersion) up to 50% wt. solid particles of starch in water. Cooked starch is a solution limited to a maximum of 10% wt. solid particles dissolved in water. The starch dispersion contains a maximum of 50% wt. total content of cooked starch and raw starch. A mixture of water with boiled starch and raw starch is useful because the boiled starch helps keep the raw starch in suspension. However, only raw starch can be used in the invention if the starch slurry is mixed very soon after mixing with water. Preferably, the starch suspension contains from 0.5 to 5% wt. boiled starch, more preferably 1-3% wt. boiled starch. Starch and water may optionally additionally include STMP in an amount in the range between 0-10% wt., preferably 3% wt. from starch solids.

[0076] Предпочтительным является нативный (сырой) крахмал. Гель крахмала может быть получен посредством диспергирования частиц крахмала в воде. Без предварительной варки крахмал может образовывать гель в процессе сушки. [0076] Native (raw) starch is preferred. A starch gel can be obtained by dispersing starch particles in water. Without pre-cooking, starch can form a gel during the drying process.

[0077] Сырой крахмал, в целом, имеет более высокую насыпную плотность с меньшей вариабельностью, чем обнаруживаемая в предварительно желатинизированном крахмале. Это целесообразно, поскольку, например, стабильная плотность обеспечивает повышенную точность и стабильность добавления крахмала с использованием объёмного дозатора. Например, насыпная плотность крахмала в фунтах на кубический фут (фунт/куб.фут) может составлять от около 35 фунт/куб.фут (0,5606 г/см3) до около 50 фунт/куб.фут (0,8009 г/см3), от около 35 фунт/куб.фут до около 45 фунт/куб.фут (0,7208 г/см3), от около 37 фунт/куб.фут (0,5927 г/см3) до около 50 фунт/куб.фут, от около 37 фунт/куб.фут до около 45 фунт/куб.фут, от около 40 фунт/куб.фут (0,6407 г/см3) до около 50 фунт/куб.фут, от около 40 фунт/куб.фут до около 47 фунт/куб.фут (0,7529 г/см3), от около 40 фунт/куб.фут до около 45 фунт/куб.фут, от около 41 фунт/куб.фут (0,6568 г/см3) до около 45 фунт/куб.фут и т.д.[0077] Raw starch generally has a higher bulk density with less variability than that found in pregelatinized starch. This is advantageous because, for example, a stable density provides improved accuracy and stability of starch addition using a volumetric feeder. For example, the bulk density of starch in pounds per cubic foot (lb/cu.ft.) may be from about 35 lb/cu.ft. (0.5606 g/cm3) up to about 50 lb/cu.ft (0.8009 g/cm3), from about 35 lb/cu ft to about 45 lb/cu ft (0.7208 g/cm3), from about 37 lb/cu.ft (0.5927 g/cm3) up to about 50 lb/cu.ft, from about 37 lb/cu.ft up to about 45 lb/cu ft, from about 40 lb/cu ft (0.6407 g/cm3) up to about 50 lb/cu ft, from about 40 lb/cu ft up to about 47 lb/cu.ft (0.7529 g/cm3), from about 40 lb/cu.ft up to about 45 lb/cu ft, from about 41 lb/cu ft (0.6568 g/cm3) up to about 45 lb/cu.ft. etc.

[0078] Сырой крахмал, как правило, находится в нативной гранулированной форме. Пиковая вязкость сырых крахмалов может относиться к средней молекулярной массе крахмала. Гранулированная сырая форма крахмала может подвергаться по меньшей мере некоторой степени желатинизации в процессе производства гипсокартона (например, в процессе сушки в печи). [0078] Raw starch is typically in native granular form. The peak viscosity of raw starches may refer to the average molecular weight of the starch. The granulated raw form of starch may undergo at least some degree of gelatinization during the drywall manufacturing process ( e.g. during the kiln-drying process).

[0079] При использовании сырого крахмала, сырой крахмал может иметь среднюю молекулярную массу, на которую указывает пиковая вязкость от около 100 BU (единиц Брабендера) до около 900 BU. Пиковая вязкость сырого крахмала может быть определена в соответствии со следующим методом. Пиковая вязкость по Брабендеру измеряется с использованием прибора Viscograph-E (C.W. Brabender), настроенного на 75 об/мин; 700 cmg. Для измерения вязкости крахмал находится в суспензии, имеющей концентрацию 15 % твёрдых частиц в воде. Суспензию крахмала нагревают от 25 °C до 95 °C со скоростью 3 °С/мин. Затем её выдерживают при 95 °С в течение 10 мин, после чего охлаждают до 50 °С со скоростью -3 °С/мин. [0079] When raw starch is used, the raw starch may have an average molecular weight indicated by a peak viscosity of about 100 BU (Brabender units) to about 900 BU. The peak viscosity of raw starch can be determined according to the following method. Peak Brabender viscosity is measured using a Viscograph-E (C.W. Brabender) set to 75 rpm; 700 cmg. For viscosity measurement, starch is in suspension having a concentration of 15% solids in water. The starch slurry is heated from 25°C to 95°C at a rate of 3°C/min. Then it is kept at 95 °C for 10 minutes, after which it is cooled to 50 °C at a rate of -3 °C/min.

[0080] Как правило, пиковая вязкость сырого крахмала, имеющего среднюю молекулярную массу, может составлять от около 100 единиц Брабендера до около 850 единиц Брабендера, от около 120 единиц Брабендера до около 875 единиц Брабендера, от около 250 единиц Брабендера до около 750 единиц Брабендера, от около 400 единиц Брабендера до около 700 единиц Брабендера, от около 100 единиц Брабендера до около 460 единиц Брабендера, от около 100 единиц Брабендера до около 300 единиц Брабендера, от около 500 единиц Брабендера до около 850 единиц Брабендера или от около 550 единиц Брабендера до около 850 единиц Брабендера.[0080] Typically, the peak viscosity of a raw starch having an average molecular weight may be from about 100 Brabender units to about 850 Brabender units, from about 120 Brabender units to about 875 Brabender units, from about 250 Brabender units to about 750 Brabender units , from about 400 Brabender units to about 700 Brabender units, from about 100 Brabender units to about 460 Brabender units, from about 100 Brabender units to about 300 Brabender units, from about 500 Brabender units to about 850 Brabender units, or from about 550 Brabender units up to about 850 Brabender units.

[0081] Свойства сырых крахмалов включают низкую вязкость в холодной воде (т.е. при температуре 77 ºF (25 ºC)), в отличие от свойств предварительно желатинизированных крахмалов, включающих их мгновенную высокую вязкость в холодной воде. Сырые крахмалы по изобретению могут иметь любую подходящую вязкость в холодной воде. Как правило, вязкость в холодной воде составляет от около 1 сантипуаза (0,001 Па с) до около 500 сантипуаз (0,5 Па с), например, от около 1 сантипуаза до около 400 сантипуаз (0,4 Па с), от около 1 сантипуаза до около 300 сантипуаз (0,3 Па с), от около 1 сантипуаза до около 200 сантипуаз (0,2 Па с) или от около 1 сантипуаза до около 100 сантипуаз (0,1 Па с). В случае необходимости сырой крахмал может иметь вязкость в холодной воде около 50 сантипуаз (0,05 Па с), например, около 40 сантипуаз (0,04 Па с) или менее, около 30 сантипуаз (0,03 Па с) или менее, около 20 сантипуаз (0,02 Па с) или менее или около 10 сантипуаз (0,01 Па с) или менее в холодной воде (например, от около 1 сантипуаза до около 50 сантипуаз, от около 1 сантипуаза до около 40 сантипуаз, от около 1 сантипуаза до около 30 сантипуаз, от около 1 сантипуаза до около 20 сантипуаз, от около 5 сантипуаз до около 50 сантипуаз, от около 5 сантипуаз до около 30 сантипуаз, от около 5 сантипуаз до около 20 сантипуаз и т.д.). [0081] The properties of raw starches include low viscosity in cold water ( i.e. at 77 ºF (25 ºC)), in contrast to the properties of pregelatinized starches, including their instant high viscosity in cold water. The raw starches of the invention may have any suitable cold water viscosity. Typically, the viscosity in cold water is from about 1 centipoise (0.001 Pa s) to about 500 centipoise (0.5 Pa s), e.g. , from about 1 centipoise to about 400 centipoise (0.4 Pa s), from about 1 centipoise to about 300 centipoise (0.3 Pa s), from about 1 centipoise to about 200 centipoise (0.2 Pa s), or from about 1 centipoise to about 100 centipoise (0.1 Pa s). If necessary, raw starch may have a cold water viscosity of about 50 centipoise (0.05 Pa s), for example , about 40 centipoise (0.04 Pa s) or less, about 30 centipoise (0.03 Pa s) or less, about 20 centipoise (0.02 Pa s) or less, or about 10 centipoise (0.01 Pa s) or less in cold water (e.g., about 1 centipoise to about 50 centipoise, about 1 centipoise to about 40 centipoise, from about 1 centipoise to about 30 centipoise, about 1 centipoise to about 20 centipoise, about 5 centipoise to about 50 centipoise, about 5 centipoise to about 30 centipoise, about 5 centipoise to about 20 centipoise, etc.).

[0082] Вязкость в холодной воде может быть измерена с использованием вискозиметра по методу Брукфильда по приведенной ниже программе испытаний. Крахмал (20 г, сухой) в течение 15 секунд добавляют в воду (180 г), помещённую в блендер Waring (модель 31BL92), при перемешивании с низкой скоростью. Раствор крахмала (200 г) переносят в мерный стакан. Выбирают мешалку № 2 и скорость 60 об/мин. Значение вязкости, измеренное через 20 секунд, используют в качестве вязкости крахмала. [0082] Cold water viscosity can be measured using a Brookfield viscometer using the test program below. Starch (20 g, dry) is added to water (180 g) placed in a Waring blender (Model 31BL92) over 15 seconds while mixing at low speed. The starch solution (200 g) is transferred to a beaker. Select agitator No. 2 and a speed of 60 rpm. The viscosity value measured after 20 seconds is used as the starch viscosity.

[0083] Используемый в данном документе термин «сырой» также означает, что крахмал имеет степень желатинизации менее, чем около 5 % (например, менее, чем около 3 % или менее, чем около 1 %, включая 0 %) перед его нанесением в виде крахмального слоя. Сырой крахмал может быть частично или полностью желатинизированным под воздействием повышенной температуры в процессе производства гипсокартона, например, в печи, используемой на стадии сушки для удаления избытка воды из сердечника плиты.[0083] As used herein, the term "crude" also means that the starch has a degree of gelatinization of less than about 5% ( for example , less than about 3% or less than about 1%, including 0%) before it is applied to starch layer. Raw starch may be partially or fully gelatinized at elevated temperatures during the drywall manufacturing process, such as in an oven used in the drying step to remove excess water from the board core.

[0084] Вареные (предварительно желатинизированные) крахмалы могут быть приготовлены любым подходящим способом, например, в экструдере, как описано в публикации заявки на патент США 2015/0010767, которая включена в данный документ в полном объёме посредством ссылки. Вареный крахмал может быть приготовлен таким образом, чтобы он имел любые желаемые свойства (например, вязкость, растворимость в холодной воде, вязкость в холодной воде и т.д.).[0084] Cooked (pregelatinized) starches can be prepared by any suitable method, for example , in an extruder, as described in US patent application publication 2015/0010767, which is incorporated herein in its entirety by reference. Cooked starch can be prepared to have any desired properties ( eg viscosity, cold water solubility, cold water viscosity, etc.).

[0085] Вареные крахмалы могут быть приготовлены посредством нагревания влажного крахмала, а также могут быть приготовлены, например, методами экструзии, например, описанными в публикациях патентных заявок США 2015/0010767, 2014/0113128 и 2014/011312, каждая из которых включена в данный документ в полном объёме посредством ссылки. Вареные крахмалы называют предварительно желатинизированными крахмалами, поскольку кристаллическая структура гранул крахмала плавится и это приводит к желатинизации крахмала, которая характеризуется исчезновением двулучепреломления под микроскопом с поляризованным светом. Желатинизация представляет собой процесс, в котором крахмал помещают в воду и нагревают («варят»), таким образом, кристаллическая структура гранул крахмала преобразуется по мере плавления крахмала, после чего молекулы крахмала могут растворяться в воде, что приводит к хорошей дисперсии. Было обнаружено, что при преобразовании гранул крахмала в желатинизированную форму, первоначально гранулы крахмала обеспечивают небольшую вязкость в воде, поскольку они нерастворимы в воде. По мере повышении температуры гранулы крахмала набухают, а кристаллическая структура преобразуется по мере плавления крахмала при температуре желатинизации. Пиковая вязкость наблюдается, когда гранулы крахмала приходят в состояние максимального набухания. Дальнейшее нагревание приводит к разрушению гранул крахмала и растворению молекул крахмала в воде, при этом резко снижается вязкость. После охлаждения молекулы крахмала могут повторно ассоциировать с образованием трёхмерной (3-D) гелевой структуры, при этом из-за гелевой структуры увеличивается вязкость. [0085] Cooked starches can be prepared by heating wet starch, and can also be prepared, for example , by extrusion methods, such as those described in U.S. Patent Application Publications 2015/0010767, 2014/0113128, and 2014/011312, each of which is incorporated herein. document in its entirety by reference. Cooked starches are called pregelatinized starches because the crystal structure of the starch granules melts and this leads to starch gelatinization, which is characterized by the disappearance of birefringence under a polarized light microscope. Gelatinization is a process in which starch is placed in water and heated (“boiled”), thus the crystal structure of the starch granules is transformed as the starch melts, after which the starch molecules can be dissolved in water, resulting in good dispersion. It has been found that when the starch granules are converted to a gelled form, the starch granules initially provide little viscosity in water because they are insoluble in water. As the temperature rises, the starch granules swell and the crystal structure transforms as the starch melts at the gelatinization temperature. Peak viscosity occurs when the starch granules reach their maximum swelling state. Further heating leads to the destruction of starch granules and the dissolution of starch molecules in water, while the viscosity decreases sharply. Upon cooling, the starch molecules can re-associate to form a three-dimensional (3-D) gel structure, with the viscosity increasing due to the gel structure.

[0086] Примеры крахмалов, которые могут быть подходящими для использования в плитах гипсокартона, и связанные с ними способы, описанные в данном документе, включают, но не ограничиваются ими, один или более из нативных зерновых крахмалов, нативных крахмалов из корнеплодов, нативных клубневых крахмалов и/или химически модифицированных крахмалов, конкретные типовые примеры которых включают, например, кукурузный крахмал (обычный, восковой и/или с высоким содержанием амилозы), пшеничный крахмал типа А, пшеничный крахмал типа В, гороховый крахмал, замещенные/функционализированные крахмалы, имеющие замещенные группы (например, ацетатную, фосфатную, гидроксиэтильную, гидроксипропильную, алкилсульфонатную и аналогичные группы) на гидроксильных группах крахмала или любую комбинацию вышеуказанных крахмалов. [0086] Examples of starches that may be suitable for use in drywall boards and related methods described herein include, but are not limited to, one or more of native corn starches, native root starches, native tuber starches and/or chemically modified starches, specific generic examples of which include, for example , corn starch (regular, waxy and/or high amylose), type A wheat starch, type B wheat starch, pea starch, substituted/functionalized starches having substituted groups (eg, acetate, phosphate, hydroxyethyl, hydroxypropyl, alkylsulfonate, and the like) on the hydroxyl groups of starch, or any combination of the above starches.

[0087] Крахмал, как сырой, так и вареный, может иметь любую подходящую вязкость. Конкретная вязкость крахмала может способствовать образованию крахмального(ых) слоя(ёв) определенной толщины. Как правило, могут быть использованы один или более предварительно желатинизированных крахмалов, имеющих среднюю вязкость от около 20 сантипуаз (0,02 Па с) до около 700 сантипуаз (0,7 Па с) (измерения произведены по методу VMA), или сырого крахмала с пиковой вязкостью от около 100 единиц Брабендера до около 900 единиц Брабендера (измерения произведены по методике, описанной в данном документе). Хотя в соответствии с методиками измерения вязкости, описанными в данном документе, показатель вязкости определяют при помещении крахмала в определенные условия, следует понимать, что крахмал не требуется вводить в гипсовую плиту именно в этих условиях. [0087] Starch, whether raw or cooked, may have any suitable viscosity. The specific viscosity of the starch may contribute to the formation of the starch layer(s) of a certain thickness. Generally, one or more pregelatinized starches having an average viscosity of from about 20 centipoise (0.02 Pa s) to about 700 centipoise (0.7 Pa s) (measured by the VMA method) or raw starch with peak viscosity from about 100 Brabender units to about 900 Brabender units (measured by the method described in this document). Although, in accordance with the methods for measuring viscosity described herein, the viscosity index is determined by placing the starch under certain conditions, it should be understood that the starch does not need to be introduced into the gypsum board under these conditions.

[0088] Для уменьшения пиковых вязкостей сырых или вареных крахмалов, молекулы крахмала могут быть модифицированы, например, с целью гидролиза гликозидных связей между глюкозными звеньями для достижения желаемой молекулярной массы. Например, такие модификации могут включать в себя кислотные модификации, ферментативные модификации, пиролиз и/или другие способы. Наиболее часто используемым ферментом для превращения крахмала является α-амилаза (альфа-амилаза). Реакцию ферментативного гидролиза можно останавливать посредством доведения pH либо посредством нагревания. Следует понимать, что для получения кислотно-модифицированных крахмалов водная суспензия немодифицированного крахмала может быть обработана, например, небольшим количеством кислоты, например, в частности, сильной кислоты, например, соляной кислоты, серной кислоты, азотной кислоты, плавиковой кислоты или аналогичных кислот. Степень деполимеризации может быть модифицирована до желаемой степени посредством регулирования времени реакции. Например, в случае, если достигнута надлежащая текучесть, что определяется, например, лабораторным контролем в ходе процесса, то может быть введена слабая щелочь для нейтрализации кислоты и остановки гидролиза. В результате могут быть получены модифицированные кислотой крахмалы с различной степенью текучести (степенью вязкости). Кроме того, некоторые кислотно-модифицированные крахмалы могут быть использованы непосредственно после нейтрализации без дальнейшей очистки, или они могут быть очищены для удаления солей. Необходимость очистки кислотно-модифицированного крахмала может определяться его конечным применением. Например, крахмал, модифицированный серной кислотой и нейтрализованный гидроксидом кальция, может содержать ионы сульфата и кальция, которые могут быть добавлены в штукатурный гипс и водную суспензию или приведены в контакт с суспензией, поскольку эти ионы уже присутствуют в штукатурном гипсе. Таким образом, соображения для определения желательности очистки модифицированного кислотой крахмала включают, например, идентичность кислоты и щелочного основания и допустимость введения образующихся из них определенных ионов в данном месте. Например, может быть желательно избегать введения чрезмерных количеств галогенидов щелочных или щелочноземельных металлов с крахмалом, и в таких ситуациях очистка может быть целесообразной. [0088] To reduce the peak viscosities of raw or cooked starches, the starch molecules can be modified, for example to hydrolyze the glycosidic bonds between the glucose units to achieve the desired molecular weight. For example, such modifications may include acid modifications, enzymatic modifications, pyrolysis, and/or other methods. The most commonly used enzyme for the conversion of starch is α-amylase (alpha-amylase). The enzymatic hydrolysis reaction can be stopped by adjusting the pH or by heating. It should be understood that in order to obtain acid-modified starches, an aqueous suspension of unmodified starch may be treated with, for example , a small amount of acid, for example, in particular a strong acid, such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, hydrofluoric acid or similar acids. The degree of depolymerization can be modified to the desired degree by adjusting the reaction time. For example, if proper fluidity is achieved, as determined, for example , by laboratory control during the process, then a weak alkali can be introduced to neutralize the acid and stop hydrolysis. As a result, acid-modified starches with varying degrees of fluidity (viscosity) can be obtained. In addition, some acid-modified starches can be used directly after neutralization without further purification, or they can be purified to remove salts. The need for purification of acid-modified starch may be determined by its end use. For example, starch modified with sulfuric acid and neutralized with calcium hydroxide may contain sulfate and calcium ions, which can be added to the stucco and aqueous slurry or brought into contact with the slurry since these ions are already present in the stucco. Thus, considerations for determining the desirability of purifying acid-modified starch include, for example, the identity of the acid and alkaline base and the acceptability of introducing the specific ions formed therefrom at a given location. For example, it may be desirable to avoid incorporating excessive amounts of alkali or alkaline earth metal halides with starch, and in such situations, purification may be beneficial.

[0089] Подходящий предварительно желатинизированный крахмал может включать, но не ограничивается ими, предварительно желатинизированную кукурузную муку, например, предварительно желатинизированную кукурузную муку, доступную от Bunge, Сент-Луис, Миссури, имеющую следующий состав: влажность 7,5%, белок 8,0%, масло 0,5%, сырая клетчатка 0,5%, зола 0,3%; прочность в сыром состоянии 0,48 фунт/кв.дюйм (3,309 кПа); и имеющую свободную насыпную плотность 35,0 фунтов/куб.фут (0,5606 г/см3). Другие применимые предварительно желатинизированные крахмалы могут включать, но не ограничиваются ими, предварительно желатинизированный рисовый крахмал и предварительно желатинизированный пшеничный крахмал. [0089] Suitable pregelatinized starch may include, but is not limited to, pregelatinized corn flour, such as pregelatinized corn flour, available from Bunge, St. Louis, Missouri, having the following composition: moisture 7.5%, protein 8, 0%, oil 0.5%, crude fiber 0.5%, ash 0.3%; green strength 0.48 psi (3.309 kPa); and having a free bulk density of 35.0 lb/cu.ft (0.5606 g/cm 3 ). Other useful pregelatinized starches may include, but are not limited to, pregelatinized rice starch and pregelatinized wheat starch.

[0090] Предварительно желатинизированные крахмалы могут иметь любую подходящую вязкость. В случае, если предварительно желатинизированный крахмал подвергают условиям, соответствующим способу VMA, в которых количество предварительно желатинизированного крахмала в воде составляет 15 % мас. в расчете на общую массу предварительно желатинизированного крахмала и воды, то вязкость предварительно желатинизированного крахмала может быть охарактеризована как «средняя» вязкость (т.е. вязкость от около 20 сантипуаз до около 700 сантипуаз).[0090] Pregelatinized starches may have any suitable viscosity. In the event that the pregelatinized starch is subjected to conditions corresponding to the VMA method, in which the amount of pregelatinized starch in water is 15% wt. based on the combined weight of the pregelatinized starch and water, the viscosity of the pregelatinized starch can be characterized as "medium" viscosity ( ie, a viscosity of about 20 centipoise to about 700 centipoise).

[0091] Как правило, вязкость подходящего предварительно желатинизированного крахмала может составлять от около 20 сантипуаз до около 1000 сантипуаз (1 Па с), например, от около 20 сантипуаз до около 900 сантипуаз (0,9 Па с), от около 20 сантипуаз до около 800 сантипуаз (0,8 Па с), от около 20 сантипуаз до около 700 сантипуаз, от около 20 сантипуаз до около 500 сантипуаз, от около 30 сантипуаз до около 200 сантипуаз или от около 100 сантипуаз до около 700 сантипуаз. Примеры включают, но не ограничиваются ими, предварительно желатинизированные кукурузные крахмалы, например, имеющие вязкость около 773 сантипуаз (0,773 Па с) или 100 сантипуаз, измеренную методом VMA, как изложено в публикации патентной заявки США 2012/0113124, которая включена в данный документ в полном объёме посредством ссылки. [0091] Typically, the viscosity of a suitable pregelatinized starch can be from about 20 centipoise to about 1000 centipoise (1 Pa s), for example , from about 20 centipoise to about 900 centipoise (0.9 Pa s), from about 20 centipoise to about 800 centipoise (0.8 Pa s), about 20 centipoise to about 700 centipoise, about 20 centipoise to about 500 centipoise, about 30 centipoise to about 200 centipoise, or about 100 centipoise to about 700 centipoise. Examples include, but are not limited to, pregelatinized corn starches, e.g. in its entirety by reference.

[0092] Как правило, предварительно желатинизированный крахмал может быть приготовлен таким образом, чтобы он имел желаемую растворимость в холодной воде. Обычные методики предварительной желатинизации включают придание крахмалу растворимости в холодной воде и, как правило, требуют варки крахмала в избыточном количестве воды. Экструзия дает возможность объединения нагрева и механического сдвига и представляет собой энергоэффективный способ, который может быть использован для получения в одностадийном процессе предварительно желатинизированного крахмала, имеющего низкое содержание влаги и растворимого в холодной воде. Растворимость в холодной воде определяется как любая растворимость в воде при комнатной температуре (около 25 °C). Растворимые в холодной воде крахмалы могут иметь растворимость в холодной воде более чем около 30 % и могут увеличивать прочность гипсокартона. Растворимость предварительно желатинизированного крахмала в воде определяется как количество крахмала, которое растворяется в воде при комнатной температуре, деленное на общее количество крахмала.[0092] Typically, pregelatinized starch can be formulated to have the desired cold water solubility. Conventional pregelatinization techniques involve making the starch soluble in cold water and generally require the starch to be cooked in excess water. Extrusion allows the combination of heat and mechanical shear and is an energy efficient method that can be used to produce pregelatinized starch having a low moisture content and cold water solubility in a one step process. Cold water solubility is defined as any solubility in water at room temperature (about 25°C). Cold water soluble starches can have a cold water solubility greater than about 30% and can increase the strength of drywall. The solubility of pregelatinized starch in water is defined as the amount of starch that dissolves in water at room temperature divided by the total amount of starch.

[0093] Например, растворимость в холодной воде предварительно желатинизированного крахмала может составлять от около 30 % до около 100 %. В более конкретных примерах, растворимость в холодной воде предварительно желатинизированного крахмала может составлять от около 50 % до около 100 %.[0093] For example, the cold water solubility of pregelatinized starch can be from about 30% to about 100%. In more specific examples, the cold water solubility of the pregelatinized starch can be from about 50% to about 100%.

[0094] Как правило, предварительно желатинизированный крахмал может иметь вязкость в холодной воде (10 % твердых частиц, 25 ºC) от около 10 BU до около 120 BU, измеренную по методу Брабендера, например, от около 20 BU до около 110 BU, от около 30 BU до около 100 BU или от около 60 BU до около 70 BU. В соответствии с процедурой измерения вязкости по Брабендеру, которая упоминается в данном документе, вязкость измеряют с использованием прибора CW Brabender Viscograph, например, Viscograph-E, в котором для динамического измерения используется реактивный крутящий момент. Следует отметить, что, как определено в данном документе, единицы Брабендера (BU) измеряются с использованием чашки для образца объёмом 16 жидких унций (около 500 куб.см) с картриджем 700 cmg при 75 об/мин. Специалист в данной области техники также легко поймет, что единицы Брабендера могут быть преобразованы в другие единицы измерения вязкости, например, сантипуазы (например, сП = BU X 2,1, когда измерительным картриджем является 700 cmg) или единицы Кребса, как описано в данном документе.[0094] Typically, pregelatinized starch may have a cold water (10% solids, 25°C) viscosity of about 10 BU to about 120 BU as measured by the Brabender method, e.g. , about 20 BU to about 110 BU, from about 30 BU to about 100 BU, or about 60 BU to about 70 BU. According to the Brabender viscosity measurement procedure referred to herein, viscosity is measured using a CW Brabender Viscograph instrument, such as the Viscograph-E, which uses reactive torque for dynamic measurement. It should be noted that, as defined herein, Brabender units (BU) are measured using a 16 fl oz (about 500 cc) sample cup with a 700 cmg cartridge at 75 rpm. One of skill in the art will also readily appreciate that Brabender units can be converted to other units of viscosity, such as centipoise ( e.g. cP = BU X 2.1 when the measuring cartridge is 700 cmg) or Krebs units as described document.

[0095] Слой(и) крахмала внутри плит гипсокартона по данному изобретению может(гут) содержать сырой крахмал. Или слой(и) крахмала может(гут) содержать смесь сырого крахмала и вареного крахмала. Отношение сырого крахмала к вареному крахмалу может быть выбрано, например, для получения желаемой степени текучести для нанесения крахмала на внутреннюю(ие) поверхность(и) заднего бумажного покрывающего листа и/или переднего покрывающего листа, в частности, заднего покрывающего листа, более конкретно, заднего бумажного покрывающего листа. Выбранная текучесть может зависеть от техники, с использованием которой крахмал наносят на внутреннюю поверхность покрывающего(их) листа(ов). Текучесть может быть измерена, например, методом испытания на осадку конуса. Текучесть может быть связана с вязкостью крахмала или крахмальной смеси, например, от около 50 сП до около 2000 сП (2 Па с), например, от около 200 сП до около 1500 сП (1,5 Па с), измеренной в соответствии с испытанием с использованием вискозиметра Брукфилда при 60 об/мин со шпинделем № 5.[0095] The starch layer(s) within the drywall boards of this invention may contain raw starch. Or the starch layer(s) may contain a mixture of raw starch and cooked starch. The ratio of raw starch to cooked starch can be selected, for example, to obtain the desired degree of fluidity for applying starch to the inner surface(s) of the back paper cover sheet and/or the front cover sheet, in particular the back cover sheet, more specifically, back paper cover sheet. The fluidity selected may depend on the technique by which the starch is applied to the inner surface of the cover(s) sheet(s). Flowability can be measured, for example , by the slump test method. Flow may be related to the viscosity of the starch or starch mixture, for example, from about 50 cP to about 2000 cP (2 Pa s), for example, from about 200 cP to about 1500 cP (1.5 Pa s), measured in accordance with the test using a Brookfield viscometer at 60 rpm with #5 spindle.

[0096] В слой(и) крахмала может быть включено любое подходящее соотношение сырого крахмала к вареному крахмалу, например, от 0:100 до 100:0 (поскольку комбинация является необязательной) или от 1:100 до 100:1. Отношение сырого крахмала к вареному крахмалу может составлять от около 90:10 до около 10:90, от около 70:30 до около 30:70, от около 60:40 до около 40:60, от около 90:10 до около 60:40, от около 90:10 до около 70:30, от около 90:10 до около 80:20, от около 80:20 до около 60:40, от около 80:20 до около 70:30 или аналогичные соотношения. При желании соотношение сырого крахмала к вареному крахмалу может составлять около 25:75, около 30:70, около 35:65, около 50:50, около 65:35, около 70:30, около 75:25 и аналогичные соотношения.[0096] Any suitable ratio of raw starch to cooked starch may be included in the starch layer(s), such as 0:100 to 100:0 (as the combination is optional) or 1:100 to 100:1. The ratio of raw starch to cooked starch may be from about 90:10 to about 10:90, from about 70:30 to about 30:70, from about 60:40 to about 40:60, from about 90:10 to about 60: 40, about 90:10 to about 70:30, about 90:10 to about 80:20, about 80:20 to about 60:40, about 80:20 to about 70:30, or similar ratios. If desired, the ratio of raw starch to cooked starch may be about 25:75, about 30:70, about 35:65, about 50:50, about 65:35, about 70:30, about 75:25, and similar ratios.

[0097] Вареный крахмал и сырой крахмал в комбинации могут быть смешаны в сухом или влажном виде для нанесения на внутреннюю(ие) поверхность(и) заднего бумажного покрывающего листа и/или переднего покрывающего листа. Аналогично, вареный или сырой крахмал в чистом виде может быть нанесен сухим или влажным на внутреннюю(ие) поверхность(и) заднего бумажного покрывающего листа и/или переднего покрывающего листа. Вареный крахмал и сырой крахмал в комбинации могут быть нанесены на внутреннюю(ие) поверхность(и) одновременно или по одному. Вареные и сырые крахмалы могут быть смешаны друг с другом в слое крахмала, или вареные и сырые крахмалы могут быть наложены друг на друга в любом порядке. [0097] Cooked starch and raw starch in combination may be dry or wet mixed for application to the inner surface(s) of the back paper cover sheet and/or the front cover sheet. Similarly, cooked or raw starch in pure form can be applied dry or wet to the inner surface(s) of the back paper cover sheet and/or the front cover sheet. Cooked starch and raw starch in combination can be applied to the inner surface(s) at the same time or one at a time. The cooked and raw starches may be mixed together in the starch layer, or the cooked and raw starches may be stacked on top of each other in any order.

[0098] Крахмал в слое(ях) крахмала, в целом, является немигрирующим крахмалом. В этом отношении, мигрирующие кислотно-модифицированные крахмалы отличаются от крахмалов, присутствующих в слое(ях) крахмала и в данной области техники известно, что они имеют более короткие молекулярные цепи. Эти мигрирующие крахмалы с более короткими цепями могут, в целом, мигрировать в гипсовой суспензии, но они не являются благоприятными для повышения прочности плиты. Мигрирующие кислотно-модифицированные крахмалы, как правило, имеют молекулярную массу менее 6000 дальтон. Как правило, крахмалы для включения в слой(и) крахмала по изобретению имеют более высокую молекулярную массу, чем мигрирующие крахмалы, например, по меньшей мере около 15000 дальтон или по меньшей мере около 30000 дальтон. Средняя молекулярная масса может быть обозначена пиковой вязкостью. [0098] The starch in the starch layer(s) is generally non-migratory starch. In this respect, migrating acid-modified starches differ from the starches present in the starch layer(s) and are known in the art to have shorter molecular chains. These shorter chain migrating starches can generally migrate in the gypsum slurry, but are not beneficial for increasing board strength. Migrating acid-modified starches typically have a molecular weight of less than 6000 daltons. Typically, the starches for inclusion in the starch layer(s) of the invention have a higher molecular weight than the migrating starches, for example at least about 15,000 Daltons or at least about 30,000 Daltons. The average molecular weight can be referred to as peak viscosity.

[0099] В слое(ях) крахмала может присутствовать любое подходящее количество крахмала. Например, слой(и) крахмала может(гут) включать количество крахмала в диапазоне, например, от около 0,1 фунта/MSF (MSF = 1000 квадратных футов) (0,5 г/м2) до около 35 фунтов/MSF (170,7 г/м2), например, от около 1 фунта/MSF до около 2 фунтов/MSF, или от около 2 фунтов/MSF до около 35 фунтов/MSF, или от около 1 фунта/MSF до около 5 фунтов/MSF, или от около 6 фунтов/MSF (29,3 г/м2) до около 20 фунтов/MSF (97,5 г/м2). [0099] Any suitable amount of starch may be present in the starch layer(s). For example, the starch layer(s) may include an amount of starch in the range of, for example, about 0.1 lb/MSF (MSF = 1000 square feet) (0.5 g/m 2 ) to about 35 lb/MSF ( 170.7 g/m 2 ), for example, from about 1 lb/MSF to about 2 lb/MSF, or from about 2 lb/MSF to about 35 lb/MSF, or from about 1 lb/MSF to about 5 lb/ MSF, or from about 6 lb/MSF (29.3 g/m 2 ) to about 20 lb/MSF (97.5 g/m 2 ).

[00100] В конкретных примерах слой(и) крахмала в гипсокартонных плитах по изобретению не содержит(ат) гипса, неорганического наполнителя, органического наполнителя и латекса или других синтетических полимеров. В некоторых случаях слой(и) крахмала может(гут) по существу состоять из крахмала и воды, необязательно, с небольшим количеством триметафосфата натрия (STMP).[00100] In specific examples, the starch layer(s) in the gypsum boards of the invention do not contain(s) gypsum, inorganic filler, organic filler, and latex or other synthetic polymers. In some cases, the starch layer(s) may consist essentially of starch and water, optionally with a small amount of sodium trimetaphosphate (STMP).

[00101] Органические функционализированные крахмалы могут быть использованы в слое(ях) крахмала внутри любой из плит гипсокартона, описанных в данном документе. Органические функционализированные крахмалы могут быть образованы посредством взаимодействия любой из гидроксильных групп в глюкозных мономерных звеньях крахмала, но их легче ввести в первичную спиртовую группу по C-6. Функциональные группы, которые могут быть введены, включают, но не ограничиваются ими, ацетатную, фосфатную, гидроксиалкильную, алкилсульфонатную и аналогичные группы.[00101] Organic functionalized starches can be used in the starch layer(s) within any of the drywall boards described herein. Organic functionalized starches can be formed through the interaction of any of the hydroxyl groups in the glucose monomer units of the starch, but they are easier to introduce into the primary alcohol group at C-6. Functional groups that may be introduced include, but are not limited to, acetate, phosphate, hydroxyalkyl, alkylsulfonate, and the like.

[00102] Сульфированные крахмалы, подходящие для использования в гипсокартонных плитах по данному изобретению, могут быть синтезированы известными методами сульфирования. При сульфонировании в крахмал вводят фрагмент сульфоновой кислоты (-SO2OH) или сульфонатной соли (-SO3 -Na+). В иллюстративном способе сульфирования крахмал может быть подвергнут взаимодействию с натриевой солью винилсульфоновой кислоты при 90 °C в течение 4 часов в водном NaOH с получением алкилсвязанной сульфонатной соли. [00102] Sulfonated starches suitable for use in the gypsum boards of this invention can be synthesized by known sulfonation methods. During sulfonation, a fragment of sulfonic acid (-SO 2 OH) or sulfonate salt (-SO 3 - Na + ) is introduced into starch. In an exemplary sulfonation process, starch may be reacted with sodium vinyl sulfonic acid at 90° C. for 4 hours in aqueous NaOH to form an alkyl bonded sulfonate salt.

[00103] В более общем смысле, сульфоновая кислота или сульфонатная соль могут быть связаны с крахмалом алкильной группой или арилалкильной группой, в частности, C2-C18 или C2-C8 сульфоновая кислота или сульфонатная соль, более конкретно, C2-C5 алкилсульфоновая кислота или сульфонатная соль. Присоединение сульфоновой кислоты к сульфоновой кислоте или сульфонатной соли через алкильную или арилалкильную группу может происходить в присутствии подходящего основания, например, 10 % гидроксида натрия (NaOH). Подходящие сульфирующие агенты могут включать, но не ограничиваются ими, винилсульфонат натрия, стиролсульфонат, 2-хлорэтансульфоновую кислоту, 3-хлорпропансульфоновую кислоту или 1,3-пропансультон. Хотя сульфирование можно проводить при температуре от около 50 °C до около 100 °C, его можно проводить при температуре от около 75 °C до около 95 °C, в частности, при температуре от около 85 °C до 95 °С. [00103] More generally, a sulfonic acid or sulfonate salt may be bonded to starch with an alkyl group or arylalkyl group, in particular C 2 -C 18 or C 2 -C 8 sulfonic acid or sulfonate salt, more specifically C 2 - C 5 alkylsulfonic acid or sulfonate salt. The addition of a sulfonic acid to a sulfonic acid or sulfonate salt via an alkyl or arylalkyl group can take place in the presence of a suitable base, such as 10% sodium hydroxide (NaOH). Suitable sulfonating agents may include, but are not limited to, sodium vinylsulfonate, styrenesulfonate, 2-chloroethanesulfonic acid, 3-chloropropanesulfonic acid, or 1,3-propanesultone. Although sulfonation can be carried out at a temperature of from about 50°C to about 100°C, it can be carried out at a temperature of from about 75°C to about 95°C, in particular at a temperature of from about 85°C to 95°C.

[00104] Добавки[00104] Additives

[00105] Другие добавки, которые могут присутствовать в гипсовой суспензии, используемой для формирования сердечника плиты, могут включать, но не ограничиваются ими, упрочняющие средства, пену (полученную из подходящего пенообразователя), диспергаторы, полифосфаты (например, триметафосфат натрия), крахмалы, замедлители схватывания, ускорители схватывания, ингибиторы повторного кальцинирования, связующие, адгезивы, вторичные диспергирующие добавки, выравнивающие или невыравнивающие средства, загустители, бактерициды, фунгициды, регуляторы pH, буферы, красители, усиливающие наполнители, антипирены, водоотталкивающие средства (например, силоксан), наполнители и смеси вышеуказанного. [00105] Other additives that may be present in the gypsum slurry used to form the board core may include, but are not limited to, reinforcing agents, foam (derived from a suitable blowing agent), dispersants, polyphosphates ( e.g. , sodium trimetaphosphate), starches, setting retarders, setting accelerators, recalcination inhibitors, binders, adhesives, secondary dispersants, leveling or non-levelling agents, thickeners, bactericides, fungicides, pH adjusters, buffers, colorants, reinforcing fillers, flame retardants, water repellents (e.g. siloxane), fillers and mixtures of the above.

[00106] Добавки и другие компоненты гипсовой суспензии могут быть добавлены в смеситель различными способами. Например, различные комбинации компонентов могут быть предварительно смешаны перед подачей в смеситель в виде одного или более сухих компонентов и/либо в виде одного или более влажных компонентов. Отдельные компоненты аналогичным образом могут быть введены в смеситель во влажном или сухом виде. При введении во влажном виде, компоненты могут быть включены в жидкость-носитель, например, воду, в любой подходящей концентрации. [00106] Additives and other components of the gypsum slurry can be added to the mixer in various ways. For example, various combinations of components may be premixed before being fed into the mixer as one or more dry components and/or as one or more wet components. The individual components can likewise be introduced into the mixer in wet or dry form. When administered wet, the components may be incorporated into a carrier liquid, eg water, at any suitable concentration.

[00107] В способах и композициях по данному изобретению, необязательно, могут быть использованы волокна. Волокна могут включать минеральные волокна (также известные как минеральная вата), стекловолокно, углеродные волокна и смеси таких волокон, а также другие сопоставимые волокна, обеспечивающие сопоставимые преимущества для стеновой плиты. Например, стекловолокно может быть включено в суспензию гипсового сердечника и/или суспензию накрывочного слоя, что приведет к кристаллической структуре сердечника. В таких аспектах, стекловолокно может иметь среднюю длину от около 0,5 дюйма (1,27 см) до около 0,75 дюйма (1,91 см) и диаметр от около 11 до около 17 микрон. В других аспектах, такое стекловолокно может иметь среднюю длину от около 0,5 до около 0,675 (1,71 см) дюйма и диаметр от около 13 до около 16 микрон. В других аспектах, используются волокна E-glass, имеющие температуру размягчения выше около 800 °C или выше по меньшей мере около 900 °C. Вместо или в комбинации со стекловолокном могут быть использованы минеральная вата или углеродные волокна, известные специалистам.[00107] Fibers can optionally be used in the methods and compositions of this invention. The fibers may include mineral fibers (also known as mineral wool), glass fibers, carbon fibers and blends of such fibers, as well as other comparable fibers providing comparable benefits to wallboard. For example, glass fibers may be included in the gypsum core slurry and/or the overlay slurry, resulting in a core crystalline structure. In such aspects, the glass fiber may have an average length of about 0.5 inches (1.27 cm) to about 0.75 inches (1.91 cm) and a diameter of about 11 to about 17 microns. In other aspects, such glass fiber may have an average length of about 0.5 to about 0.675 (1.71 cm) inches and a diameter of about 13 to about 16 microns. In other aspects, E-glass fibers having a softening point greater than about 800°C or greater than at least about 900°C are used. Instead of or in combination with glass fiber, mineral wool or carbon fibers known to those skilled in the art may be used.

[00108] Волокна, если они включены, могут присутствовать в суспензии гипсового сердечника и/или в суспензии накрывочного слоя в количествах, в пересчете на сухое вещество на 100 мас.ч. полугидрата сульфата кальция, от около 0,5 до около 10 мас.ч.; предпочтительно, от около 1 до около 8 мас.ч.; более предпочтительно, от около 2 до около 7 мас.ч.; и наиболее предпочтительно, от около 3 до около 6 мас.ч. Также волокна могут отсутствовать.[00108] The fibers, if included, may be present in the gypsum core slurry and/or the cover layer slurry in amounts based on dry matter per 100 parts by weight. calcium sulfate hemihydrate, from about 0.5 to about 10 parts by weight; preferably, from about 1 to about 8 parts by weight; more preferably, from about 2 to about 7 parts by weight; and most preferably, from about 3 to about 6 wt.h. There may also be no fibers.

[00109] При желании, в состав суспензии также может быть, необязательно, включено одно или более фосфатсодержащих соединений. Например, эти фосфатсодержащие компоненты могут включать водорастворимые компоненты и могут находиться в форме иона, соли или кислоты, а именно, в форме конденсированных фосфорных кислот, каждая из которых содержит два или более звеньев фосфорной кислоты; солей или ионов конденсированных фосфатов, каждый из которых содержит два или более фосфатных звеньев; и одноосновных солей или одновалентных ионов ортофосфатов, а также в виде водорастворимых ациклических полифосфатных солей. Иллюстративные примеры описаны в патентах США 6342284; 6632550; 6815049; и 6822033, которые включены в данный документ в полном объёме посредством ссылки. [00109] Optionally, one or more phosphate-containing compounds may also be included in the suspension, if desired. For example, these phosphate-containing components may include water-soluble components and may be in the form of an ion, salt or acid, namely, in the form of condensed phosphoric acids, each of which contains two or more units of phosphoric acid; salts or ions of condensed phosphates, each containing two or more phosphate units; and monobasic salts or monovalent ions of orthophosphates, as well as in the form of water-soluble acyclic polyphosphate salts. Illustrative examples are described in US Pat. Nos. 6,342,284; 6632550; 6815049; and 6822033, which are incorporated herein in their entirety by reference.

[00110] Фосфатсодержащие компоненты могут усиливать прочность в сыром состоянии, сопротивление остаточной деформации (например, провисанию), стабильность размеров и аналогичные параметры. Могут использоваться триметафосфатные соединения, включая, например, триметафосфат натрия, триметафосфат калия, триметафосфат лития и триметафосфат аммония. Триметафосфат натрия (STMP) является широко используемым, хотя пригодными могут быть и другие фосфаты, в том числе, например, тетраметафосфат натрия, гексаметафосфат натрия, имеющий от около 6 до около 27 повторяющихся фосфатных звеньев и имеющий молекулярную формулу Nan+2PnO3n+1, где n=6-27, тетракалий пирофосфат, имеющий молекулярную формулу K4P2O7, тринатрий-дикалий триполифосфат, имеющий молекулярную формулу Na3K2P3O10, триполифосфат натрия, имеющий молекулярную формулу Na5P3O10, тетранатрий пирофосфат, имеющий молекулярную формулу Na4P2O7, триметафосфат алюминия, имеющий молекулярную формулу Al(PO3)3, пирофосфат натрия кислый, имеющий молекулярную формулу Na2H2P2O7, полифосфат аммония, имеющий 1000-3000 повторяющихся фосфатных звеньев и имеющий молекулярную формулу (NH4)n+2PnO3n+1, где n=1000-3000, или полифосфорная кислота, имеющая два или более повторяющихся звеньев фосфорной кислоты и имеющая молекулярную формулу Hn+2PnO3n+1, где n равен двум или более.[00110] Phosphate-containing components can enhance green strength, resistance to permanent deformation ( eg , sag), dimensional stability, and the like. Trimetaphosphate compounds may be used, including, for example, sodium trimetaphosphate, potassium trimetaphosphate, lithium trimetaphosphate, and ammonium trimetaphosphate. Sodium trimetaphosphate (STMP) is widely used, although other phosphates may be suitable, including, for example, sodium tetrametaphosphate, sodium hexametaphosphate having from about 6 to about 27 repeating phosphate units and having the molecular formula Na n+2 P n O 3n+1 where n=6-27, tetrapotassium pyrophosphate having the molecular formula K 4 P 2 O 7 , trisodium dipotassium tripolyphosphate having the molecular formula Na 3 K 2 P 3 O 10 , sodium tripolyphosphate having the molecular formula Na 5 P 3 O 10 , tetrasodium pyrophosphate having the molecular formula Na 4 P 2 O 7 , aluminum trimetaphosphate having the molecular formula Al(PO 3 ) 3 , acidic sodium pyrophosphate having the molecular formula Na 2 H 2 P 2 O 7 , ammonium polyphosphate having 1000-3000 phosphate repeating units and having the molecular formula (NH 4 ) n+2 P n O 3n+1 where n=1000-3000, or polyphosphoric acid having two or more phosphoric acid repeating units and having the molecular formula H n+ 2 P n O 3 n+1 , where n is two or more.

[00111] Фосфаты, как правило, добавляются в сухом виде и/или в жидком виде водного раствора вместе с сухими ингредиентами, добавляемыми в смеситель для суспензии, вместе с жидкими ингредиентами, добавляемыми в смеситель, или на других стадиях или в других процедурах.[00111] Phosphates are typically added in dry form and/or liquid form in an aqueous solution along with dry ingredients added to the slurry mixer, along with liquid ingredients added to the mixer, or at other stages or procedures.

[00112] В случае, если фосфат присутствует, то он может быть включен в состав гипсовой суспензии в сухом виде или в виде водного раствора (например, фосфатного раствора с концентрацией от около 5 % до около 20 %, например, около 10 %). Если фосфат включен в состав, то он может присутствовать в любых пригодных количествах (из расчета соотношения масс сухих веществ), например, от около 0,01 % до около 0,5 % от массы штукатурного гипса, например, от около 0,03 % до около 0,4 %, от около 0,1 % до около 0,3 % или от около 0,12 % до около 0,4 % от массы штукатурного гипса. Также фосфат может отсутствовать.[00112] If phosphate is present, then it can be included in the composition of the gypsum suspension in dry form or in the form of an aqueous solution (For example, a phosphate solution with a concentration of from about 5% to about 20%, for example, about 10%). If phosphate is included, it may be present in any suitable amount (on a solids weight basis), for example, from about 0.01% to about 0.5% by weight of the stucco,For example, from about 0.03% to about 0.4%, from about 0.1% to about 0.3%, or from about 0.12% to about 0.4% by weight of the stucco. Phosphate may also be absent.

[00113] Гипсовая суспензия, необязательно, может включать по меньшей мере один диспергатор для улучшения текучести. Диспергатор(ы) может(гут) быть введен(ы) в гипсовую суспензию в сухом виде, необязательно, вместе с другими добавками, и/или в жидком виде, необязательно, вместе с другими жидкими компонентами. Примеры подходящих диспергаторов включают нафталинсульфонаты, например, полинафталинсульфоновую кислоту и ее соли (полинафталинсульфонаты) и производные, которые являются продуктами конденсации нафталинсульфоновых кислот и формальдегида, а также поликарбоксилатные диспергаторы, например, поликарбоновые эфиры. Другие примеры подходящих диспергаторов включают лигносульфонаты или сульфированный лигнин. Лигносульфонаты представляют собой водорастворимые анионные полиэлектролитные полимеры, которые являются побочными продуктами производства древесной целлюлозы с использованием сульфитной варки. [00113] The gypsum slurry may optionally include at least one dispersant to improve flow. The dispersant(s) may be added to the gypsum slurry in dry form, optionally with other additives, and/or in liquid form, optionally with other liquid components. Examples of suitable dispersants include naphthalenesulfonates, eg polynaphthalenesulfonic acid and its salts (polynaphthalenesulfonates) and derivatives, which are condensation products of naphthalenesulfonic acids and formaldehyde, and polycarboxylate dispersants, eg polycarboxylic esters. Other examples of suitable dispersants include lignosulfonates or sulfonated lignin. Lignosulfonates are water-soluble anionic polyelectrolyte polymers that are by-products of wood pulp production using sulphite pulping.

[00114] Могут быть желательны диспергаторы с более низкой молекулярной массой. Предпочтительными могут быть нафталинсульфонатные диспергаторы с более низкой молекулярной массой, поскольку им свойственно требовать меньшего количества воды, чем необходимо для диспергаторов с более высокой вязкостью и большей молекулярной массой. Таким образом, молекулярные массы от около 3000 до около 10000 (например, от около 8000 до около 10000) могут быть желательными молекулярными массами для диспергатора. При желании, молекулярная масса поликарбоксилатных диспергаторов может составлять от около 20000 до около 60000 и они могут проявлять меньшее замедление схватывания, чем диспергаторы, имеющие молекулярную массу выше около 60000.[00114] Lower molecular weight dispersants may be desirable. Lower molecular weight naphthalenesulfonate dispersants may be preferred because they tend to require less water than higher viscosity, higher molecular weight dispersants. Thus, molecular weights from about 3,000 to about 10,000 ( eg , about 8,000 to about 10,000) may be desirable molecular weights for a dispersant. If desired, the molecular weight of polycarboxylate dispersants may be from about 20,000 to about 60,000 and may exhibit less set retardation than dispersants having a molecular weight greater than about 60,000.

[00115] Типичные нафталинсульфонаты представляют собой раствор нафталинсульфоната в воде с содержанием твердого вещества нафталинсульфоната в диапазоне от около 35 % мас. до около 55 % мас. Однако, при желании, нафталинсульфонаты могут быть использованы в твердой или порошковой форме.[00115] Typical naphthalenesulfonates are a solution of naphthalenesulfonate in water with a solids content of naphthalenesulfonate ranging from about 35% wt. up to about 55% wt. However, if desired, the naphthalenesulfonates may be used in solid or powder form.

[00116] Диспергатор, если присутствует, может быть включен в гипсовую суспензию в любых пригодных количествах (по соотношению масс сухих веществ), например, от около 0,1 % до около 5 % от массы штукатурного гипса, например, от около 0,1 % до около 4 %, от около 0,1 % до около 3 %, от около 0,2 % до около 3 %, от около 0,5 % до около 3 %, от около 0,5 % до около 2,5 %, от около 0,5 % до около 2 %, от около 0,5 % до около 1,5 % и в аналогичных количествах. Также любой один или более из полинафталинсульфонатов, простых эфиров поликарбоновых кислот или лигносульфонатов может отсутствовать.[00116] The dispersant, if present, may be included in the gypsum slurry in any suitable amounts (dry weight ratio), for example, from about 0.1% to about 5% by weight of the stucco, for example , from about 0.1 % to about 4%, from about 0.1% to about 3%, from about 0.2% to about 3%, from about 0.5% to about 3%, from about 0.5% to about 2.5 %, from about 0.5% to about 2%, from about 0.5% to about 1.5% and in similar amounts. Also, any one or more of the polynaphthalenesulfonates, polycarboxylic acid ethers, or lignosulfonates may be absent.

[00117] Ускорители и/или замедлители схватывания могут быть добавлены к суспензии гипсового сердечника и/или суспензии накрывочного слоя для изменения скорости, с которой протекают реакции гидратации полугидрата сульфата кальция. Подходящие ускорители схватывания могут включать, например, ускоритель схватывания влажного гипса, термостойкий ускоритель схватывания (HRA) или ускоритель схватывания с климатической стабилизацией (CSA). «CSA» представляет собой ускоритель схватывания, содержащий 95 % дигидрата сульфата кальция, размолотого с 5 % сахара и нагретый до 250 °F (121 °C) для карамелизации сахара. CSA доступен от компании USG Corporation и производится в соответствии с патентами США № 3573947 и 6409825, включёнными в данный документ посредством ссылки. Еще одним предпочтительным ускорителем схватывания является сульфат калия. Термостойкий ускоритель схватывания (HRA), который является предпочтительным ускорителем схватывания, представляет собой дигидрат сульфата кальция, свежеразмолотый с сахаром в соотношении от около 5 фунтов (2,268 кг) до 25 фунтов (11,340 кг) сахара на 100 фунтов (45,359 кг) дигидрата сульфата кальция. Это дополнительно описано в патенте США № 2078199, включённом в данный документ посредством ссылки. Они оба являются предпочтительными ускорителями схватывания. В случае, если ускоритель и/или замедлитель схватывания присутствует, то каждый из них может быть включён в гипсовую суспензию в количестве сухого вещества, составляющем, например, от около 0 % до около 10 % от массы штукатурного гипса (например, от около 0,1 % до около 10 %), например, от около 0 % до около 5 % от массы штукатурного гипса (например, от около 0,1 % до около 5 %). Подходящие ускорители схватывания могут включать, например, дигидрат сульфата кальция, сульфат кальция с углеводным покрытием, дигидрат/органический фосфонат сульфата кальция и дигидрат/органический фосфат сульфата кальция. Ускорители и/или замедлители схватывания также могут отсутствовать. [00117] Accelerators and/or retarders can be added to the gypsum core slurry and/or the cover layer slurry to change the rate at which the calcium sulfate hemihydrate hydration reactions proceed. Suitable accelerators may include, for example, a wet gypsum set accelerator, a heat resistant set accelerator (HRA), or a climate set accelerator (CSA). "CSA" is an accelerator containing 95% calcium sulfate dihydrate ground with 5% sugar and heated to 250°F (121°C) to caramelize the sugar. CSA is available from USG Corporation and is manufactured under US Pat. Nos. 3,573,947 and 6,409,825, incorporated herein by reference. Another preferred set accelerator is potassium sulfate. Heat Resistant Set Accelerator (HRA), which is the preferred set accelerator, is calcium sulfate dihydrate freshly ground with sugar in a ratio of about 5 pounds (2.268 kg) to 25 pounds (11.340 kg) of sugar per 100 pounds (45.359 kg) of calcium sulfate dihydrate . This is further described in US Pat. No. 2,078,199, incorporated herein by reference. They are both preferred set accelerators. If an accelerator and/or retarder is present, then each of them can be included in the gypsum slurry in a dry matter amount of, for example , from about 0% to about 10% by weight of the stucco ( for example , from about 0, 1% to about 10%), eg about 0% to about 5% by weight of the stucco ( eg about 0.1% to about 5%). Suitable accelerators may include, for example, calcium sulfate dihydrate, carbohydrate-coated calcium sulfate, calcium sulfate dihydrate/organic phosphonate, and calcium sulfate dihydrate/organic phosphate. Accelerators and/or retarders may also be absent.

[00118] Пена (также известная как вспененная вода), необязательно, может быть введена в суспензию гипсового сердечника и/или суспензию накрывочного слоя (предпочтительно, в суспензию гипсового сердечника) в количествах, которые обеспечивают вышеупомянутые пониженные плотность сердечника и вес панели. Пенообразователь для получения пены, как правило, представляет собой мыло или другое подходящее поверхностно-активное вещество. Введение пены в суспензию гипсового сердечника в надлежащих количествах, рецептурах и процессе будет производить желаемую сеть и распределение пустот внутри сердечника окончательно высушенных стеновых плит. Эта структура из пустот позволяет уменьшить количество гипса и других составляющих сердечника, а также плотность и вес сердечника при сохранении желаемых структурных и прочностных свойств панели. Если вспенивающие агенты присутствуют, то они могут содержать основную массовую часть нестабильного компонента и небольшую массовую часть стабильного компонента (например, при объединении нестабильного компонента со смесью стабильного и нестабильного компонентов). Массовое отношение нестабильного компонента к стабильному компоненту является эффективным для формирования распределённых воздушных пустот внутри сердечника из затвердевшего гипса, как описано в патентах США 5643510; 6342284; и 6632550, которые включены в данный документ в полном объёме посредством ссылки. Подходы для добавления пены к суспензии гипсового сердечника известны в данной области техники, и один пример такого подхода рассмотрен в патенте США № 5683635, описание которого включено в данный документ посредством ссылки. Пустоты от испаряющейся воды, как правило, имеющие диаметр около 5 мкм или менее, также вносят вклад в общее распределение пустот наряду с вышеупомянутыми воздушными (пенными) пустотами. Объёмное отношение пустот с размером пор более, чем около 5 микрон к пустотам с размером пор около 5 микрон или менее составляет от около 0,5:1 до около 9:1, например, от около 0,7:1 до около 9:1, от около 1,8:1 до около 2,3:1 или аналогичные соотношения. Пенообразователь присутствует в гипсовой суспензии в количестве, например, менее, чем около 0,5 % от массы штукатурного гипса, например, от около 0,01 % до около 0,5 %, от около 0,01 % до около 0,2 %, от около 0,02 % до от около 0,4 %, от около 0,02 % до около 0,2 %, от около 0,01 % до около 0,1 % или аналогичных количествах. Также пенообразователи могут отсутствовать.[00118] Foam (also known as foamed water), optionally, may be incorporated into the gypsum core slurry and/or the top coat slurry (preferably the gypsum core slurry) in amounts that provide the aforementioned reduced core density and panel weight. The blowing agent for producing foam is typically a soap or other suitable surfactant. Incorporation of foam into the gypsum core slurry in the proper amounts, formulations and process will produce the desired network and void distribution within the core of the finally dried wallboards. This void structure reduces the amount of gypsum and other core constituents, as well as core density and weight, while maintaining the desired structural and strength properties of the panel. If present, blowing agents may contain a major part by weight of the unstable component and a small part by weight of the stable component ( eg when combining the unstable component with a mixture of stable and unstable components). The weight ratio of the unstable component to the stable component is effective to form distributed air voids within the set gypsum core, as described in US Pat. Nos. 5,643,510; 6342284; and 6632550, which are incorporated herein in their entirety by reference. Approaches for adding foam to a gypsum core slurry are known in the art, and one example of such an approach is discussed in US Pat. No. 5,683,635, the disclosure of which is incorporated herein by reference. Voids from evaporating water, typically having a diameter of about 5 microns or less, also contribute to the overall distribution of voids along with the aforementioned air (foam) voids. The volume ratio of voids with a pore size greater than about 5 microns to voids with a pore size of about 5 microns or less is from about 0.5:1 to about 9:1, for example, from about 0.7:1 to about 9:1 , from about 1.8:1 to about 2.3:1 or similar ratios. The blowing agent is present in the gypsum slurry in an amount, such as less than about 0.5% by weight of the stucco, such as about 0.01% to about 0.5%, about 0.01% to about 0.2%. , about 0.02% to about 0.4%, about 0.02% to about 0.2%, about 0.01% to about 0.1%, or similar amounts. Also, foaming agents may be absent.

[00119] В гипсовую суспензию также могут быть включены компоненты для обеспечения огнестойкости и/или водонепроницаемости. Примеры включают, например, силоксаны (водонепроницаемость); волокна; теплопоглощающие добавки, например, тригидрит алюминия (ATH, aluminum trihydrite), гидроксид магния или аналогичные добавки; и/или частицы с высоким коэффициентом теплового расширения (например, расширяющиеся до около 300 % или более от первоначального объёма при нагревании в течение около одного часа при 1560°F (849 ℃)). Дополнительное описание таких добавок можно найти в патенте США 8323785, который включён в данный документ в полном объёме посредством ссылки. В состав может быть включён вермикулит с высоким коэффициентом теплового расширения, хотя могут быть включены и другие огнестойкие материалы. Если огнестойкие или водонепроницаемые добавки присутствуют, то они могут быть включены в состав, при желании, в любом подходящем количестве в зависимости, например, от степени огнестойкости и подобных эксплуатационных параметров. Например, если огнестойкие или водонепроницаемые добавки включены, то они могут по отдельности присутствовать в количестве от около 0,5 % до около 10 % от массы штукатурного гипса, например, от около 1 % до около 10 %, от около 1 % до около 8 %, от около 2 % до около 10 %, от около 2 % до около 8 % и в аналогичном количестве. Если в состав включен силоксан, то желательно, чтобы он был введен в виде эмульсии. Затем суспензия может быть сформована и высушена в условиях, которые способствуют полимеризации силоксана с образованием силиконовой смолы с высокой степенью сшивки. В гипсовую суспензию может быть добавлен катализатор, который способствует полимеризации силоксана с образованием силиконовой смолы с высокой степенью сшивки. В качестве силоксана может быть использована не содержащая растворителей метилгидросилоксановая жидкость. Этот продукт представляет собой жидкий силоксан, не содержащий воды или растворителей. Предполагается, что, при желании, может быть использовано от около 0,3 % до около 1,0 % силоксана в расчете на массу сухих ингредиентов. Например, при желании, в гипсовой суспензии может присутствовать от около 0,4 % до около 0,8 % силоксана в расчете на массу сухого штукатурного гипса. Также любой один или более из этих компонентов для обеспечения огнестойкости и/или водонепроницаемости может отсутствовать. Например, может отсутствовать силоксан.[00119] Components may also be included in the gypsum slurry to provide fire resistance and/or water resistance. Examples include, for example, siloxanes (water resistance); fibers; heat absorbing additives such as aluminum trihydrite (ATH, aluminum trihydrite), magnesium hydroxide or similar additives; and/or particles with a high coefficient of thermal expansion ( eg , expanding to about 300% or more of their original volume when heated for about one hour at 1560°F (849℃)). Further description of such additives can be found in US Pat. No. 8,323,785, which is incorporated herein by reference in its entirety. Vermiculite with a high coefficient of thermal expansion may be included, although other fire resistant materials may be included. If flame retardant or waterproof additives are present, they can be included in the composition, if desired, in any suitable amount depending on, for example , the degree of fire resistance and similar performance parameters. For example, if flame retardant or waterproof additives are included, they may individually be present in an amount of from about 0.5% to about 10% by weight of the stucco, for example, from about 1% to about 10%, from about 1% to about 8 %, from about 2% to about 10%, from about 2% to about 8% and in a similar amount. If the composition includes a siloxane, it is desirable that it be introduced in the form of an emulsion. The slurry can then be formed and dried under conditions that promote polymerization of the siloxane to form a highly crosslinked silicone resin. A catalyst may be added to the gypsum slurry to help polymerize the siloxane to form a highly crosslinked silicone resin. As the siloxane, a solvent-free methylhydrosiloxane liquid can be used. This product is a liquid siloxane containing no water or solvents. It is contemplated that, if desired, from about 0.3% to about 1.0% siloxane, based on the weight of the dry ingredients, may be used. For example, if desired, the gypsum slurry may contain from about 0.4% to about 0.8% siloxane based on the weight of dry stucco. Also, any one or more of these flame retardant and/or watertight components may be omitted. For example, siloxane may be absent.

[00120] Вода[00120] Water

[00121] Воду добавляют в суспензию в любом количестве, которое делает суспензию текучей. Количество используемой воды значительно варьируется в зависимости от области применения, в которой она используется, строго соответствующего используемого диспергатора, свойств полугидрата сульфата кальция и используемых добавок. [00121] Water is added to the suspension in any amount that makes the suspension flowable. The amount of water used varies greatly depending on the application in which it is used, the strictly appropriate dispersant used, the properties of the calcium sulfate hemihydrate, and the additives used.

[00122] Для лучшего управления свойствами как суспензии, так и схватившегося гипса, вода, используемая для приготовления суспензии, должна быть настолько чистой, насколько это практически возможно. Хорошо известно, что соли и органические соединения модифицируют время схватывания суспензии, они варьируются в широком диапазоне от ускорителей до ингибиторов схватывания. Некоторые примеси приводят к нарушениям в структуре, поскольку образуется связная матрица из кристаллов дигидрата, что снижает прочность схватившегося изделия. Таким образом, прочность и консистенция изделия улучшаются посредством использования воды, которая настолько не содержит загрязнений, насколько это практически возможно. [00122] To better control the properties of both the slurry and the set gypsum, the water used to prepare the slurry should be as pure as practicable. It is well known that salts and organic compounds modify slurry set time and range widely from set accelerators to set inhibitors. Some impurities lead to disturbances in the structure, since a cohesive matrix of dihydrate crystals is formed, which reduces the strength of the set product. Thus, the strength and consistency of the product is improved by using water that is as free from contaminants as is practical.

[00123] Вода может присутствовать в суспензии гипсового сердечника и/или в суспензии накрывочного слоя по данному изобретению при массовом отношении воды к полугидрату сульфата кальция от около 0,2:1 до около 1,2:1; предпочтительно от около 0,3:1 до около 1,1:1; более предпочтительно от около 0,6:1 до около 1:1; наиболее предпочтительно от 0,7:1 до 0,95:1; и, как правило, около 0,85:1.[00123] Water may be present in the gypsum core slurry and/or the top layer slurry of this invention at a weight ratio of water to calcium sulfate hemihydrate of about 0.2:1 to about 1.2:1; preferably from about 0.3:1 to about 1.1:1; more preferably from about 0.6:1 to about 1:1; most preferably from 0.7:1 to 0.95:1; and typically about 0.85:1.

[00124] Задний бумажный покрывающий лист и передний бумажный покрывающий лист[00124] Rear paper cover sheet and front paper cover sheet

[00125] Задний бумажный покрывающий лист и передний покрывающий лист могут быть изготовлены из любого подходящего бумажного материала, имеющего любой подходящий базовый вес. [00125] The back paper cover sheet and the front cover sheet may be made from any suitable paper material having any suitable basis weight.

[00126] Задний и передний покрывающие листы изготовлены из бумаги. Однако, бумажные материалы для каждого покрывающего листа могут быть одинаковыми или разными. [00126] The back and front cover sheets are made of paper. However, the paper materials for each cover sheet may be the same or different.

[00127] В гипсовых панелях могут использоваться различные сорта бумаги, в том числе в качестве облицовочного бумажного покрывающего листа часто используется бумага марки Manila с гладкой плёночной отделкой, а бумага Newsline с более грубым покрытием часто используется в качестве изнаночного бумажного покрывающего листа. Как правило, бумага обоих сортов является многослойной, по меньшей мере с одним декоративным покровным слоем и несколькими слоями наполнителя. Однако, при желании, по меньшей мере один бумажный покрывающий лист или оба бумажных покрывающих листа изготовлены из однослойной бумаги.[00127] Various grades of paper can be used in gypsum panels, including Manila brand paper with a smooth film finish is often used as the facing paper cover sheet, and Newsline paper with a rougher finish is often used as the back paper cover sheet. As a rule, paper of both grades is multi-layered, with at least one decorative top layer and several layers of filler. However, if desired, at least one paper cover sheet or both paper cover sheets are made from a single layer of paper.

[00128] При желании, для повышения прочности (например, прочности на выдергивание гвоздя), особенно для плит гипсокартона с более низкой плотностью, один или оба покрывающих листа могут быть сформированы из бумаги, имеющей базовый вес, например, по меньшей мере около 45 фунтов/MSF (219,5 г/м2) (например, от около 45 фунтов/MSF до около 65 фунтов/MSF (317,0 г/м2), от около 45 фунтов/MSF до около 60 фунтов/MSF (292,6 г/м2), от около 45 фунтов/MSF до около 55 фунтов/MSF (268,3 г/м2), от около 50 фунтов/MSF (243,9 г/м2) до около 65 фунтов/MSF от около 50 фунтов/MSF до около 60 фунтов/MSF или аналогичный базовый вес). При желании, передний бумажный покрывающий лист может иметь более высокий базовый вес, чем задний покрывающий лист, что может обеспечить повышенное сопротивление выдергиванию гвоздя и удобство обращения с ним. При желании, задний бумажный покрывающий лист может иметь несколько меньший базовый вес (например, базовый вес менее 45 фунтов/MSF, например, от около 33 фунтов/MSF (161,0 г/м2) до 45 фунтов/MSF (например, от около 33 фунтов/MSF до около 40 фунтов/MSF (195,1 г/м2)).[00128] If desired, to improve strength ( e.g. , nail pull strength), especially for lower density drywall boards, one or both coversheets may be formed from paper having a basis weight of, e.g., at least about 45 pounds. /MSF (219.5 g/m 2 ) ( for example , from about 45 lb/MSF to about 65 lb/MSF (317.0 g/m 2 ), from about 45 lb/MSF to about 60 lb/MSF (292 .6 g/m 2 ), about 45 lb/MSF to about 55 lb/MSF (268.3 g/m 2 ), about 50 lb/MSF (243.9 g/m 2 ) to about 65 lb/MSF MSF from about 50 lbs/MSF to about 60 lbs/MSF or similar basis weight). If desired, the front paper cover sheet may have a higher basis weight than the back cover sheet, which may provide improved nail pull resistance and handling. If desired, the back paper cover sheet may have a slightly lower basis weight ( for example , a basis weight of less than 45 lb/MSF, for example , from about 33 lb/MSF (161.0 g/m 2 ) to 45 lb/MSF ( for example , from about 33 lb/MSF to about 40 lb/MSF (195.1 g/m 2 )).

[00129] Кроме того, при желании, задний бумажный покрывающий лист может быть бумажным листом, который содержит множество перфорационных отверстий. Неожиданно оказалось, что перфорационные отверстия в заднем бумажном покрывающем листе могут увеличивать адгезию между сердечником плиты и покрывающим листом. Не ограничиваясь теорией или механизмом, считается, что перфорационные отверстия обеспечивают канал для миграции наружу хлоридных солей, высвобождаемых из сердечника плиты, которые в противном случае агрегировались бы во вред на границе раздела между сердечником плиты и покрывающими листами. Таким образом, перфорация может быть предложена в дополнение к описанным в данном документе крахмальным покрытиям как механизм для улучшения адгезии. Например, слой крахмала может быть нанесен между гипсовым сердечником и передним бумажным покрывающим листом для улучшения адгезии переднего бумажного покрывающего листа, а задний бумажный покрывающий лист может иметь перфорационные отверстия для улучшения адгезии заднего покрывающего листа. Также, например, слой крахмала может быть нанесен между гипсовым сердечником и передним бумажным покрывающим листом и/или задним бумажным покрывающим листом для улучшения адгезии соответствующего листа, а задний бумажный покрывающий лист может иметь перфорационные отверстия для улучшения адгезии заднего покрывающего листа. Иллюстративное оборудование для перфорирования одного или более покрывающих листов в гипсокартоне способом, совместимым с данным изобретением, описано в публикации заявки на патент США 2018/0065336, которая включена в данный документ в полном объёме посредством ссылки.[00129] In addition, if desired, the back paper cover sheet may be a paper sheet that contains a plurality of perforations. Surprisingly, perforations in the back paper cover sheet can increase adhesion between the board core and the cover sheet. Without being limited by theory or mechanism, it is believed that the perforations provide a conduit for outward migration of chloride salts released from the board core, which would otherwise aggregate detrimentally at the interface between the board core and cover sheets. Thus, perforation can be proposed, in addition to the starch coatings described herein, as a mechanism to improve adhesion. For example, a layer of starch may be applied between the gypsum core and the front paper cover sheet to improve adhesion of the front paper cover sheet, and the back paper cover sheet may be perforated to improve adhesion of the back cover sheet. Also, for example, a layer of starch may be applied between the gypsum core and the front paper cover sheet and/or back paper cover sheet to improve adhesion of the respective sheet, and the back paper cover sheet may have perforations to improve adhesion of the back cover sheet. Exemplary equipment for perforating one or more cover sheets in drywall in a manner compatible with this invention is described in US Patent Application Publication 2018/0065336, which is incorporated herein by reference in its entirety.

[00130] Перфорационные отверстия в заднем бумажном покрывающем листе могут иметь форму, размер и плотность перфорации, подходящие для поддержания высыхания и/или повышения адгезии в гипсокартоне. [00130] The perforations in the back paper cover sheet may be of a shape, size, and perforation density suitable for maintaining drying and/or promoting adhesion in drywall.

[00131] Как правило, перфорационные отверстия имеют по существу круглую форму. Однако, следует принимать во внимание, что перфорационные отверстия могут иметь альтернативные геометрические формы, например, овальную, треугольную, квадратную, прямоугольную или аналогичные формы. В зависимости от требований для конкретного применения может присутствовать любая комбинация круглых и некруглых перфорационных отверстий. Может присутствовать любая комбинация некруглых перфорационных отверстий. [00131] Generally, perforations are substantially circular in shape. However, it should be appreciated that the perforations may have alternative geometries, such as oval, triangular, square, rectangular, or the like. Any combination of round and non-circular perforations may be present depending on the requirements for a particular application. Any combination of non-circular perforations may be present.

[00132] Каждое из перфорационных отверстий в покрывающем(их) листе(ах), в частности, в заднем покрывающем листе, может определять отверстие, имеющее размер, который находится в диапазоне от около 0,005 дюйма (0,013 см) до около 0,1 дюйма (0,254 см) в его наибольшем поперечном размере, предпочтительно, размер от около 0,01 дюйма (0,025 см) до около 0,1 дюйма, а более предпочтительно, размер от около 0,01 дюйма до около 0,02 дюйма (0,051 см). Термин «наибольший поперечный размер» означает наибольший размер, измеренный по каждому перфорационному отверстию в плоскости покрывающего(их) листа(ов). Для круглых перфорационных отверстий наибольший поперечный размер представляет собой диаметр круглого отверстия. [00132] Each of the perforations in the cover sheet(s), particularly in the back cover sheet, may define a hole having a size that ranges from about 0.005 inches (0.013 cm) to about 0.1 inches (0.254 cm) in its largest transverse dimension, preferably from about 0.01 inch (0.025 cm) to about 0.1 inch, and more preferably from about 0.01 inch to about 0.02 inch (0.051 cm ). The term "largest transverse dimension" means the largest dimension measured for each perforation in the plane of the cover sheet(s). For round perforations, the largest transverse dimension is the diameter of the round hole.

[00133] Плотность покрытия перфорацией означает количество перфорационных отверстий на единицу площади в заднем покрывающем листе. Плотность перфорации в покрывающем(их) листе(ах) может составлять от около 5 до около 50 перфорационных отверстий/дюйм2 (1 дюйм2 = 6,45 см2), предпочтительно от около 12 до около 25 перфорационных отверстий/дюйм2, например, от около 10 до около 15 перфорационных отверстий/дюйм2 или, например, от около 15 до около 20 перфорационных отверстий/дюйм2. [00133] Perforation coverage density refers to the number of perforations per unit area in the back cover sheet. The perforation density in the cover sheet(s) may be from about 5 to about 50 perforations/inch 2 (1 inch 2 = 6.45 cm 2 ), preferably from about 12 to about 25 perforations/inch 2 , for example , from about 10 to about 15 perforations/inch 2 or, for example, from about 15 to about 20 perforations/inch 2 .

[00134] Если используется перфорированный задний бумажный покрывающий лист, то в способе изготовления гипсокартона, когда пена и суспензия собраны воедино, полученная суспензия перемещается и выливается на конвейер, покрытый первым отрезком облицовочного материала, который является передним бумажным покрывающим листом (облицовочным бумажным покрывающим листом). Еще один отрезок облицовочного материала, который представляет собой перфорированный задний бумажный покрывающий лист (изнаночный бумажный покрывающий лист), размещается поверх суспензии, образуя многослойную сборку с суспензией между двумя облицовочными материалами.[00134] If a perforated back paper cover sheet is used, in the method of making drywall, when the foam and slurry are brought together, the resulting slurry is moved and poured onto a conveyor covered with the first piece of facing material, which is the front paper cover sheet (face paper cover sheet) . Another piece of liner material, which is a perforated back paper cover sheet (back paper cover sheet), is placed over the slurry to form a slurry sandwich assembly between the two liner materials.

[00135] Как правило, перфорационные отверстия занимают от 0,1 до 10 %, более типично, от 0,5 до 5 % поверхности заднего покрывающего листа. [00135] Typically, perforations occupy 0.1 to 10%, more typically 0.5 to 5%, of the surface of the back cover sheet.

[00136] На Фиг. 2 проиллюстрирован вид сверху (в осевом направлении) стеновой панели 10, на которой можно увидеть иллюстративную конфигурацию перфорационных отверстий 21 в изнаночном бумажном покрывающем листе 14. Как показано, перфорационные отверстия 21 структурированы в виде правильного расположения столбцов и рядов. Следует принимать во внимание, что другие структурированные расположения перфорационных отверстий 21 также находятся в пределах объёма изобретения, и изображенное количество, интервалы и плотность покрытия перфорационными отверстиями 21 не следует рассматривать как ограничивающие.[00136] In Fig. 2 illustrates a plan view (axial direction) of the wall panel 10' , in which an exemplary configuration of the perforations 21 in the back paper cover sheet 14' can be seen. As shown, the perforations 21 are structured in regular columns and rows. It should be appreciated that other patterned arrangements of the perforations 21 are also within the scope of the invention, and the depicted number, intervals, and coverage density of the perforations 21 should not be construed as limiting.

СистемыSystems

[00137] На Фиг. 3 проиллюстрирован вид в перспективе типичной стеновой системы 30 здания, которая может быть использована в стеновой системе по данному изобретению. На Фиг. 2 проиллюстрирован «каркас» 32 стенки металлической стойки, который включает в себя множество металлических стоек 34, верхнюю направляющую 36, нижнюю направляющую 38. Плиты гипсокартона 10 (Фиг. 1) могут быть прикреплены любым известным способом к одной или обеим сторонам металлических стоек 34, чтобы закрыть стену и сформировать внутреннюю поверхность или поверхности стены или потолка. Типовой «каркас» стены с металлическими стойками может быть изготовлен в соответствии с патентом США № 6694695, выданным Коллинзу (Collins) и соавт., включенным в данный документ посредством ссылки, который подходит для комбинации с внешней панелью обшивки для получения системы стен по данному изобретению. Эта система металлического каркаса предложена просто как иллюстративная, поскольку также могут быть использованы деревянные или другие металлические каркасы.[00137] In FIG. 3 illustrates a perspective view of a typical building wall system 30 that may be used in the wall system of the present invention. On FIG. 2 illustrates a metal stud wall "frame" 32 that includes a plurality of metal studs 34, a top rail 36, a bottom rail 38. Drywall boards 10 (FIG. 1) may be attached in any known manner to one or both sides of the metal studs 34, to close the wall and form the inner surface or surfaces of the wall or ceiling. An exemplary "frame" wall with metal studs can be made in accordance with US Pat. . This metal frame system is merely illustrative, as wood or other metal frames may also be used.

[00138] Приведенные ниже примеры дают дополнительное пояснение для данного изобретения, но, безусловно, не должны рассматриваться как ограничивающие его объём.[00138] The following examples provide additional explanation for the present invention, but, of course, should not be construed as limiting its scope.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

[00139] Готовили составы гипсового сердечника (суспензии) с высокой концентрацией хлорида в форме NaCl или MgCl2, как указано в таблице 1. Образцы, обозначенные как содержащие MgCl2 или NaCl плюс крахмал, относятся к испытанию этих образцов со слоем крахмала на заднем бумажном покрывающем листе (см. таблицу 2 ниже). Таким образом, сердечники плиты, определенные образцами № 1 и № 2, по своему составу идентичны друг другу, как и в образцах № 3 и № 4. Все составы гипсовых сердечников содержали небольшое количество вареного кукурузного крахмала. [00139] Gypsum core (slurry) formulations were prepared with a high concentration of chloride in the form of NaCl or MgCl 2 as indicated in Table 1. Samples designated as containing MgCl 2 or NaCl plus starch refer to testing these samples with a layer of starch on the back paper cover sheet (see table 2 below). Thus, the board cores identified by Samples No. 1 and No. 2 are identical in composition to each other, as in Samples No. 3 and No. 4. All gypsum core formulations contained a small amount of boiled cornstarch.

Таблица 1 Составы гипсовых сердечниковTable 1 Compositions of gypsum cores

СЕРДЕЧНИКCORE 1200 м.д. Cl1200 ppm Cl -- из MgCl from MgCl 22 1200 м.д. Cl1200 ppm Cl -- из MgCl from MgCl 22 + крахмал + starch 2100 м.д. Cl2100 ppm Cl -- из from
NaCl NaCl
2100 м.д. Cl2100 ppm Cl -- из NaCl + крахмал from NaCl + starch 2000 м.д. Cl2000 ppm Cl -- из NaCl from NaCl 30 м.д. Cl из NaCl 30 ppm Cl from NaCl
Идентификация образцаSample identification № 1No. 1 № 2No. 2 № 3No. 3 № 4No. 4 № 5 (без крахмала + перфорация);
№ 6 (с крахмалом + перфорация)
No. 5 (no starch + perforation);
No. 6 (with starch + perforation)
№ 7 (без крахмала);
№ 8 (с крахмалом)
No. 7 (no starch);
No. 8 (with starch)
ТолщинаThickness ½ дюйма (1,27 см)½ inch (1.27 cm) ½ дюйма (1,27 см)½ inch (1.27 cm) ½ дюйма (1,27 см)½ inch (1.27 cm) ½ дюйма (1,27 см)½ inch (1.27 cm) ½ дюйма (1,27 см)½ inch (1.27 cm) ½ дюйма (1,27 см)½ inch (1.27 cm) Штукатурный гипс (г) (полугидрат сульфата кальция)Stucco (g) (calcium sulfate hemihydrate) 900900 900900 900900 900900 900900 900900 HRA (г)1 HRA (g) 1 3,63.6 3,63.6 3,63.6 3,63.6 3,63.6 3,63.6 Вареный (также известный как предварительно желатинизированный) кукурузный крахмал (г)Cooked (also known as pregelatinized) cornstarch (g) 2,72.7 2,72.7 2,72.7 2,72.7 2,72.7 2,72.7 Стекловолокно (г)Fiberglass (g) 2,52.5 2,52.5 2,52.5 2,52.5 2,52.5 2,52.5 NaCl (г)NaCl (g) -------- -------- 3,463.46 3,463.46 3,303.30 0,0490.049 MgCl2 (г)MgCl 2 (g) 1,451.45 1,451.45 -------- -------- -------- -------- 10% раствор триметафосфата натрия (г)2 10% sodium trimetaphosphate solution (g) 2 5,45.4 5,45.4 5,45.4 5,45.4 5,45.4 5,45.4 1% замедлителя схватывания (г)2 1% retarder (g) 2 2525 2525 2525 2525 2525 2525 Избыточная вода (г)Excess water (g) 861861 861861 861861 861861 861861 861861

1HRA = термостойкий ускоритель схватывания 1 HRA = heat resistant set accelerator

2граммов раствора, % равен % мас. 2 grams of solution, % is equal to % wt.

[00140] Изготавливали конверты 12 дюймов x 12 дюймов x 1/2 дюйма с использованием бумаги Manila (46 фунтов/MSF (224,4 г/м2)) в качестве переднего бумажного покрывающего листа и бумаги Newsline (40 фунтов/MSF) в качестве заднего покрывающего листа. Перед заливкой составов суспензии (таблица 1) в конверт, разбавленные растворы крахмала (таблица 2) наносили кистью на основную (внутреннюю) сторону заднего бумажного покрывающего листа, используемого для образцов № 2 и № 4.[00140] 12" x 12" x 1/2" envelopes were made using Manila paper (46 lb/MSF (224.4 g/m 2 )) as the front paper cover sheet and Newsline paper (40 lb/MSF) in as a back cover sheet. Before pouring the slurry formulations (Table 1) into the envelope, dilute starch solutions (Table 2) were brushed onto the base (inside) side of the back paper cover sheet used for Samples #2 and #4.

[00141] Таблица 2. Концентрация и использование разбавленного крахмала[00141] Table 2. Concentration and use of diluted starch

Идентификация образцаSample identification № 1No. 1 № 2No. 2 № 3No. 3 № 4No. 4 № 5No. 5 № 6No. 6 № 7No. 7 № 8No. 8 Раствор для обработки задней бумагиBack paper solution Без крахмалаstarch free 4 % сырого крахмала + 4 % вареного (также известного как предварительно желатинизированный) кукурузного крахмала4% raw starch + 4% cooked (also known as pregelatinized) cornstarch Без крахмалаstarch free 8 % сырого крахмала8% crude starch Без крахмалаstarch free 5% сырого крахмала на перфорированной задней бумаге5% raw starch on perforated back paper Без крахмалаstarch free 5 % сырого крахмала5% raw starch Изменение веса бумаги (г)Change in paper weight (g) 00 1010 00 1010 00 1010 00 1010 Вес сухого крахмала (фунты/MSF (г/м2))Dry Starch Weight (lbs/MSF (g/m 2 )) 00 0,9 фунта (408,2 г) сырого крахмала + 0,9 фунта вареного (также известного как предварительно желатинизированный) кукурузного крахмала0.9 lb (408.2 g) raw starch + 0.9 lb cooked (also known as pregelatinized) corn starch 00 1,8 фунта (816,5 г) сырого крахмала 1.8 pounds (816.5 g) raw starch 00 1,1 фунта (499 г) сырого крахмала1.1 lb (499 g) raw starch 00 1,1 фунта (499 г) сырого крахмала1.1 lb (499 g) raw starch

[00142] Составы суспензий (таблица 1) готовили посредством замачивания сухих порошков в растворе в течение 10 секунд и перемешивания в течение 10 секунд в смесителе Hobart, после чего инжектировали полученную пену в течение 4,5 секунд и перемешивали еще 2 секунды. Полученную таким образом суспензию выливали в каждый из конвертов. После затвердевания суспензии конверт герметично закрывали с использованием бумажной ленты. Герметично закрытую плиту сушили при 450 °F (232,2 °C) в течение 20 минут, а затем перемещали в печь с температурой 350 °F (176,7 °C). После сушки при 350 oF в течение 15 минут, плиту дополнительно сушили при 110 oF (43,3 °C) в течение ночи. [00142] Slurry formulations (Table 1) were prepared by soaking dry powders in solution for 10 seconds and mixing for 10 seconds in a Hobart mixer, followed by injection of the resulting foam for 4.5 seconds and mixing for another 2 seconds. The suspension thus obtained was poured into each of the envelopes. After the suspension had solidified, the envelope was sealed using paper tape. The sealed plate was dried at 450 ° F (232.2 ° C) for 20 minutes and then transferred to a 350 ° F (176.7 ° C) oven. After drying at 350 ° F for 15 minutes, the board was further dried at 110 ° F (43.3 ° C) overnight.

[00143] Результаты обработки крахмалом оценивали методом X-образного надреза для проверки сцепления бумаги с сердечником. На задней бумаге готовых образцов стеновых плит делали несколько X-образных надрезов. Размер X-образного надреза составлял приблизительно 2 дюйма x 2 дюйма (5,08 см x 5,08 см). От центра надзреза отклеивали бумагу. Образцы оценивали качественно в сравнении друг с другом, оценивая количество бумаги, остающейся на гипсовом сердечнике стеновой плиты после отслаивания. При хорошей адгезии к гипсовому сердечнику на сердечнике остается тонкий слой бумаги. И наоборот, если имеется плохая адгезия к сердечнику, то бумага отслаивается от сердечника и оставляет большую часть сердечника открытой. [00143] The results of the starch treatment were evaluated by the X-notch method to test the adhesion of the paper to the core. Several X-shaped cuts were made on the back paper of the finished wallboard samples. The size of the X-shaped incision was approximately 2 inches x 2 inches (5.08 cm x 5.08 cm). Paper was peeled off from the center of the notch. The samples were evaluated qualitatively in comparison with each other by evaluating the amount of paper remaining on the gypsum core of the wallboard after peeling. With good adhesion to the gypsum core, a thin layer of paper remains on the core. Conversely, if there is poor adhesion to the core, then the paper peels off the core and leaves most of the core exposed.

[00144] На Фиг. 4 проиллюстрированы фотографии, показывающие влияние разбавленного раствора крахмала на плиту размером 12 дюймов x 12 дюймов x 1/2 дюйма, содержащую 1200 м.д. Cl- из MgCl2 на миллион частей полугидрата сульфата кальция. Контрольный образец плиты № 1 не имел слоя крахмала между бумажным покрывающим листом и гипсовым сердечником. Экспериментальный образец плиты № 2 имел слой крахмала между бумажным покрывающим листом и гипсовым сердечником.[00144] In FIG. 4 illustrates photographs showing the effect of a dilute starch solution on a 12" x 12" x 1/2" slab containing 1200 ppm. Cl - from MgCl 2 per million parts of calcium sulfate hemihydrate. Control Board No. 1 had no starch layer between the paper cover sheet and the gypsum core. Experimental Board No. 2 had a layer of starch between the paper cover sheet and the gypsum core.

[00145] На Фиг. 5 проиллюстрированы фотографии, показывающие влияние разбавленного раствора крахмала на плиту размером 12 дюймов x 12 дюймов x 1/2 дюйма, содержащую 2100 м.д. Cl- из MgCl2 на миллион частей полугидрата сульфата кальция. Контрольный образец плиты № 3 не имел слоя крахмала между бумажным покрывающим листом и гипсовым сердечником. Экспериментальный образец плиты № 4 имел слой крахмала между бумажным покрывающим листом и гипсовым сердечником.[00145] In FIG. 5 are photographs showing the effect of a dilute starch solution on a 12" x 12" x 1/2" slab containing 2100 ppm. Cl - from MgCl 2 per million parts of calcium sulfate hemihydrate. Control Board No. 3 had no starch layer between the paper cover sheet and the gypsum core. Experimental Board No. 4 had a layer of starch between the paper cover sheet and the gypsum core.

[00146] При сравнении образцов плит № 1 и № 2 на Фиг. 4 друг с другом, экспериментальный образец плиты № 2 со слоем крахмала имел меньшую площадь открытого гипса на каждом «X» надрезе, чем контрольный образец плиты № 1, лишённый слоя крахмала. Это указывает на то, что слой крахмала значительно улучшил адгезию бумажного покрывающего листа к гипсовому слою сердечника, изготовленному из водной гипсовой суспензии, содержащей 1200 м.д. анионов Cl-. [00146] When comparing board samples #1 and #2 in FIG. 4 side by side, the experimental board #2 with the starch layer had less exposed gypsum at each "X" notch than the control board #1 without the starch layer. This indicates that the starch layer significantly improved the adhesion of the paper cover sheet to the gypsum core layer made from an aqueous gypsum slurry containing 1200 ppm. anions Cl - .

[00147] Аналогичным образом, при сравнении образцов № 3 и № 4 на Фиг. 5 друг с другом, экспериментальный образец плиты № 4 со слоем крахмала имел меньшую площадь открытого гипса на каждом «X» надрезе, чем контрольный образец плиты № 2, лишённый слоя крахмала. Это указывает на то, что слой крахмала значительно улучшил адгезию бумажного покрывающего листа к гипсовому слою сердечника, изготовленному из водной гипсовой суспензии, содержащей 2100 м.д. анионов Cl-.[00147] Similarly, when comparing samples #3 and #4 in FIG. 5 side by side, the experimental slab #4 with the starch layer had less exposed gypsum at each "X" notch than the control slab #2 without the starch layer. This indicates that the starch layer significantly improved the adhesion of the paper cover sheet to the gypsum core layer made from an aqueous gypsum slurry containing 2100 ppm. anions Cl - .

[00148] На Фиг. 6 проиллюстрированы фотографии, показывающие влияние разбавленного раствора крахмала из того же сырого крахмала, который использовался в приведенных выше примерах, и, кроме того, перфорационных отверстий на плиту гипсокартона 12 дюймов x 12 дюймов x 1/2 дюйма, имеющую гипсовый сердечник из штукатурного гипса, содержащий 2000 м.д. Cl- из NaCl на миллион частей полугидрата сульфата кальция. На Фиг.6 сравнивается контрольный образец плиты № 5 с экспериментальным образцом плиты № 6 по данному изобретению. Контрольная плита № 5 имела задний бумажный покрывающий лист, не имеющий перфорационных отверстий и слоя крахмала между задним бумажным покрывающим листом и гипсовым сердечником. Экспериментальный образец плиты № 6 по данному изобретению имел перфорированный бумажный покрывающий лист и слой крахмала между задним бумажным покрывающим листом и гипсовым сердечником. Для этого перфорированного бумажного листа расстояние между соседними перфорационными отверстиями составляло ¼ дюйма. Диаметр перфорационных отверстий составлял от около 0,01 до 0,02 дюйма.[00148] In FIG. 6 illustrates photographs showing the effect of a dilute starch solution from the same raw starch used in the above examples, and in addition, perforations on a 12" x 12" x 1/2" drywall board having a gypsum plaster core, containing 2000 ppm Cl - from NaCl per million parts of calcium sulfate hemihydrate. Figure 6 compares the control sample of the plate No. 5 with the experimental sample of the plate No. 6 according to this invention. Control Board No. 5 had a back paper cover sheet without perforations and a layer of starch between the back paper cover sheet and the gypsum core. Experimental Board No. 6 of this invention had a perforated paper cover sheet and a layer of starch between the back paper cover sheet and the gypsum core. For this perforated paper sheet, the distance between adjacent perforations was ¼ inch. The diameter of the perforations ranged from about 0.01 to 0.02 inches.

[00149] При сравнении образцов плит № 5 и № 6 на Фиг. 6, когда хлорид-анион составлял 2000 м.д., экспериментальный образец плиты № 6 со слоем крахмала и обработкой перфорацией имел меньшую площадь открытого гипса. Таким образом, экспериментальный образец плиты № 6 имел лучшую адгезию, чем контрольный образец плиты № 5. [00149] When comparing board samples #5 and #6 in FIG. 6, when the chloride anion was 2000 ppm, the experimental board sample No. 6 with the starch layer and perforation treatment had a smaller exposed gypsum area. Thus, the experimental sample of the plate No. 6 had better adhesion than the control sample of the plate No. 5.

[00150] Кроме того, сравнение экспериментального образца плиты № 6 на Фиг. 6 с экспериментальным образцом плиты № 2 на Фиг. 5 с таким же слоем крахмала, но без перфорационных отверстий показало, что перфорационные отверстия дополнительно улучшили адгезию. [00150] In addition, a comparison of the experimental plate No. 6 in FIG. 6 with the experimental plate No. 2 in FIG. 5 with the same starch layer but without the perforations showed that the perforations further improved adhesion.

[00151] На Фиг. 7 проиллюстрированы фотографии, показывающие влияние использования разбавленного раствора крахмала на плиту гипсокартона размером 12 дюймов x 12 дюймов x 1/2 дюйма, имеющую гипсовый сердечник, изготовленный из штукатурного гипса, содержащего 30 м.д. Cl- из NaCl на миллион частей полугидрата сульфата кальция. Этот штукатурный гипс представляет собой обычный штукатурный гипс с низким содержанием хлоридной соли. Разбавленный раствор крахмала был таким же, как в образцах плит на Фиг. 6. На Фиг. 7 проиллюстрирован контрольный образец плиты № 7 с задним бумажным покрывающим листом, не имеющим слоя крахмала между задним бумажным покрывающим листом и гипсовым сердечником. На Фиг. 7 также проиллюстрирован экспериментальный образец плиты № 8, имеющий слой крахмала между задним бумажным покрывающим листом и гипсовым сердечником. [00151] In FIG. 7 illustrates photographs showing the effect of using a dilute starch solution on a 12" x 12" x 1/2" drywall board having a gypsum core made from 30 ppm stucco gypsum. Cl - from NaCl per million parts of calcium sulfate hemihydrate. This stucco is a normal stucco with a low content of chloride salt. The diluted starch solution was the same as in the board samples in FIG. 6. In FIG. 7 illustrates Control Board #7 with a back paper cover sheet having no starch layer between the back paper cover sheet and the gypsum core. On FIG. 7 also illustrates board prototype No. 8 having a layer of starch between the back paper cover sheet and the gypsum core.

[00152] При сравнении контрольного образца плиты № 7 и экспериментального образца плиты № 8, когда содержание хлорид-аниона составляет 30 м.д., открытая площадь контрольной плиты № 7 аналогична площади экспериментальной плиты № 8. Это указывает на то, что слой крахмала существенно не улучшил сцепление бумаги с сердечником в этих образцах, в которых присутствовали низкие уровни хлоридных солей. [00152] When comparing the control board No. 7 and the experimental board No. 8, when the content of chloride anion is 30 ppm, the open area of the control board No. 7 is similar to the area of the experimental board No. 8. This indicates that the starch layer did not significantly improve paper-core adhesion in these samples, which had low levels of chloride salts.

[00153] Вышеизложенное представляет собой просто примеры по изобретению. Рядовому специалисту в данной области техники будет понятно, что каждый из этих примеров может быть использован в различных комбинациях с другими аспектами изобретения, предложенными в данном документе.[00153] The foregoing are merely examples of the invention. One of ordinary skill in the art will appreciate that each of these examples may be used in various combinations with other aspects of the invention set forth herein.

[00154] ПУНКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ[00154] ITEMS OF THE INVENTION

[00155] Различные аспекты данного изобретения описаны в нижеприведенных пунктах:[00155] Various aspects of the present invention are described in the following paragraphs:

[00156] 1. Гипсокартон, содержащий:[00156] 1. Drywall, comprising:

слой сердечника плиты, содержащий затвердевший гипс, the core layer of the slab containing the hardened gypsum,

передний бумажный покрывающий лист, имеющий внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, причём внутренняя поверхность находится в контакте с первой лицевой стороной сердечника плиты; и
задний бумажный покрывающий лист, имеющий внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, причём внутренняя поверхность находится в контакте со второй лицевой стороной сердечника плиты;
a front paper cover sheet having an outer surface and an inner surface, the inner surface being in contact with the first face of the board core; And
a back paper cover sheet having an outer surface and an inner surface, the inner surface being in contact with a second face of the board core;

при этом внутренняя поверхность по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего бумажного покрывающего листа покрыта слоем крахмала; wherein the inner surface of at least one of the front paper cover sheet and the back paper cover sheet is coated with a layer of starch;

при этом слой сердечника находится между первым покрывающим листом и вторым покрывающим листом, wherein the core layer is located between the first cover sheet and the second cover sheet,

при этом слой сердечника образовывается в результате затвердевания между передним покрывающим бумажным листом и задним покрывающим листом водной суспензии, содержащей смесь воды и штукатурного гипса, причём штукатурный гипс содержит полугидрат сульфата кальция, при этом водная суспензия содержит:wherein the core layer is formed as a result of solidification between the front cover paper sheet and the back cover sheet of an aqueous slurry containing a mixture of water and stucco, and the stucco contains calcium sulfate hemihydrate, while the aqueous slurry contains:

по меньшей мере 60 % мас. указанного полугидрата сульфата кальция на сухой основе,at least 60% wt. said calcium sulfate hemihydrate on a dry basis,

от около 500 м.д. до около 3000 м.д. хлорид-анионов на 1000000 частей по массе указанного полугидрата сульфата кальция, иfrom about 500 ppm up to about 3000 ppm chloride anions per 1,000,000 parts by weight of said calcium sulfate hemihydrate, and

указанную воду при массовом соотношении воды к полугидрату сульфата кальция от 0,2:1 до 1,2:1.the specified water at a mass ratio of water to calcium sulfate hemihydrate from 0.2:1 to 1.2:1.

[00157] Пункт 2. Гипсокартон по п. 1, в котором слой крахмала представляет собой сплошной слой крахмала на всей внутренней поверхности по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего покрывающего листа.[00157] Claim 2. The drywall of claim 1, wherein the starch layer is a continuous layer of starch on the entire inner surface of at least one of the front paper cover sheet and the back cover sheet.

[00158] Пункт 3. Гипсокартон по п. 1 или 2, в котором слой крахмала содержит сырой крахмал.[00158] Claim 3. Drywall according to claim 1 or 2, wherein the starch layer contains raw starch.

[00159] Пункт 4. Гипсокартон по любому из пп. 1-3, в котором слой крахмала содержит смесь сырого крахмала и вареного крахмала. [00159] Item 4. Drywall according to any one of paragraphs. 1-3, wherein the starch layer contains a mixture of raw starch and cooked starch.

[00160] Пункт 5. Гипсокартон по любому из предшествующих пунктов, в котором водная суспензия содержит от около 1000 м.д. до около 3000 м.д. хлорид-анионов на 1000000 частей по массе указанного полугидрата сульфата кальция.[00160] Claim 5. Drywall according to any of the preceding claims, wherein the aqueous slurry contains from about 1000 ppm. up to about 3000 ppm chloride anions per 1,000,000 parts by weight of said calcium sulfate hemihydrate.

[00161] Пункт 6. Гипсокартон по любому из предшествующих пунктов, в котором слой крахмала нанесен на внутреннюю поверхность заднего покрывающего листа.[00161] Claim 6. Drywall according to any one of the preceding claims, wherein a layer of starch is applied to the inside surface of the back cover sheet.

[00162] Пункт 7. Гипсокартон по любому из предшествующих пунктов, в котором слой крахмала нанесен на внутреннюю поверхность переднего бумажного покрывающего листа и внутреннюю поверхность заднего покрывающего листа.[00162] Claim 7. Drywall according to any one of the preceding claims, wherein a layer of starch is applied to the inside surface of the front paper cover sheet and the inside surface of the back cover sheet.

[00163] Пункт 8. Гипсокартон по любому из предшествующих пунктов, в котором передний бумажный покрывающий лист является передним бумажным покрывающим листом, а задний бумажный покрывающий лист является задним бумажным покрывающим листом. [00163] Claim 8. Drywall according to any one of the preceding claims, wherein the front paper cover sheet is the front paper cover sheet and the back paper cover sheet is the back paper cover sheet.

[00164] Пункт 9. Гипсокартон по любому из предшествующих пунктов, в котором сердечник плиты имеет область низкой плотности и по меньшей мере одну область высокой плотности, причём по меньшей мере одна область высокой плотности расположена в виде слоя между областью низкой плотности и передним бумажным покрывающим листом или задним покрывающим листом.[00164] Claim 9. The drywall of any one of the preceding claims, wherein the board core has a low density region and at least one high density region, wherein at least one high density region is layered between the low density region and the front paper cover. sheet or back cover sheet.

[00165] Пункт 10. Гипсокартон по п. 9, в котором область низкой плотности расположена между первой областью высокой плотности, расположенной в виде первого слоя в контакте с передним бумажным покрывающим листом или слоем крахмала, нанесенным на него, и второй областью высокой плотности, расположенной в виде второго слоя в контакте с задним бумажным покрывающим листом или слоем крахмала, нанесенным на него.[00165] Item 10. Drywall according to claim 9, wherein the low density area is located between the first high density area located in the form of a first layer in contact with the front paper cover sheet or a layer of starch applied thereto, and the second high density area, arranged as a second layer in contact with the backing paper cover sheet or the layer of starch deposited thereon.

[00166] Пункт 11. Гипсокартон по п. 9 или 10, в котором область низкой плотности образована из вспененной гипсовой суспензии и содержит в себе множество пустот.[00166] Claim 11. The drywall of claim 9 or 10, wherein the low density region is formed from a foamed gypsum slurry and contains a plurality of voids.

[00167] Пункт 12. Гипсокартон по любому из предшествующих пунктов, в котором слой крахмала нанесен на внутреннюю поверхность в количестве от около 0,5 фунта/MSF до около 15 фунтов/MSF, от около 0,5 фунта/MSF до около 5 фунтов/MSF, более предпочтительно от около 1 фунта/MSF до около 2 фунтов/MSF.[00167] Item 12. Drywall according to any one of the preceding claims, in which a layer of starch is applied to the inner surface in an amount of from about 0.5 lb/MSF to about 15 lb/MSF, from about 0.5 lb/MSF to about 5 lb /MSF, more preferably from about 1 lb/MSF to about 2 lb/MSF.

[00168] Пункт 13. Гипсокартон по любому из предшествующих пунктов, в котором затвердевший гипс образован из синтетического гипса, содержащего одну или более хлоридных солей.[00168] Claim 13. Drywall according to any of the preceding claims, wherein the set gypsum is formed from synthetic gypsum containing one or more chloride salts.

[00169] Пункт 14. Способ изготовления гипсокартона, включающий:[00169] Item 14. A method of making drywall, comprising:

приготовление водной суспензии, содержащей смесь воды и штукатурного гипса, причём штукатурный гипс содержит полугидрат сульфата кальция, при этом водная суспензия содержит смесь из:preparation of an aqueous slurry containing a mixture of water and stucco, wherein the stucco contains calcium sulfate hemihydrate, the aqueous slurry containing a mixture of:

по меньшей мере 60 % мас. указанного полугидрата сульфата кальция на сухой основе,at least 60% wt. said calcium sulfate hemihydrate on a dry basis,

от около 500 м.д. до около 3000 м.д. хлорид-анионов на 1000000 частей по массе (мас.ч.) указанного полугидрата сульфата кальция, иfrom about 500 ppm up to about 3000 ppm chloride anions per 1,000,000 parts by weight (parts by weight) of said calcium sulfate hemihydrate, and

воды при массовом соотношении воды к полугидрату сульфата кальция от 0,2:1 до 1,2:1; а такжеwater at a mass ratio of water to calcium sulfate hemihydrate from 0.2:1 to 1.2:1; and

распределение водной суспензии между передним бумажным покрывающим листом и задним покрывающим листом, причём каждый покрывающий лист имеет внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность;
при этом внутренняя поверхность по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего бумажного покрывающего листа покрыта слоем крахмала, причём гипсовая суспензия находится в контакте со слоем крахмала;
затвердевание полугидрата сульфата кальция с образованием панели, содержащей гипсовый сердечник, содержащий дигидрат сульфата кальция; и
сушку панели и нарезание панели на гипсовые плиты, имеющие один или более заданных размеров.
distributing the aqueous suspension between the front paper cover sheet and the back cover sheet, each cover sheet having an inner surface and an outer surface;
wherein the inner surface of at least one of the front paper cover sheet and the back paper cover sheet is coated with a starch layer, the gypsum slurry being in contact with the starch layer;
solidifying calcium sulfate hemihydrate to form a panel containing a gypsum core containing calcium sulfate dihydrate; And
drying the panel; and cutting the panel into gypsum boards having one or more predetermined dimensions.

[00170] Пункт 15. Способ по п. 14, дополнительно включающий:
нанесение слоя крахмала на внутреннюю поверхность по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего бумажного покрывающего листа в виде сплошного слоя крахмала, покрывающего всю внутреннюю поверхность.
[00170] Item 15. The method of claim 14, further comprising:
applying a layer of starch to the inner surface of at least one of the front paper cover sheet and the back paper cover sheet in the form of a continuous layer of starch covering the entire inner surface.

[00171] Пункт 16. Способ по п. 14, дополнительно включающий:
нанесение слоя крахмала на внутреннюю поверхность по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего бумажного покрывающего листа в виде сплошного слоя крахмала, покрывающего всю внутреннюю поверхность, при этом задний бумажный покрывающий лист имеет перфорационные отверстия.
[00171] Item 16. The method of claim 14, further comprising:
applying a layer of starch to the inner surface of at least one of the front paper cover sheet and the back paper cover sheet in the form of a continuous layer of starch covering the entire inner surface, while the back paper cover sheet has perforations.

[00172] Пункт 17. Способ по любому из пп. 14-16, в котором по меньшей мере часть гипсовой суспензии находится во вспененном состоянии, когда она расположена между передним бумажным покрывающим листом и задним покрывающим листом.[00172] Item 17. The method according to any one of paragraphs. 14-16, wherein at least a portion of the gypsum slurry is in a foamed state when positioned between the front paper cover sheet and the back cover sheet.

[00173] Пункт 18. Способ по п. 17, в котором первую часть гипсовой суспензии распределяют в невспененном состоянии в качестве первой области высокой плотности в форме слоя, который находится в контакте с передним бумажным покрывающим листом или слоем крахмала на нём, а вторую часть гипсовой суспензии распределяют во вспененном состоянии в качестве области низкой плотности, которая находится в контакте с первой областью высокой плотности.[00173] Claim 18. The method of claim 17, wherein the first portion of the gypsum slurry is distributed in a non-foamed state as a first high density region in the form of a layer that is in contact with the front paper cover sheet or a layer of starch thereon, and the second portion The gypsum slurry is distributed in the foamed state as a low density area which is in contact with the first high density area.

[00174] Пункт 19. Способ по п. 18, в котором область низкой плотности расположена между первой областью высокой плотности и второй областью высокой плотности в форме слоя, который находится в контакте с задним бумажным покрывающим листом или слоем крахмала на нём. [00174] Item 19. The method of claim 18, wherein the low density region is located between the first high density region and the second high density region in the form of a layer that is in contact with the back paper coversheet or the starch layer thereon.

[00175] Пункт 20. Способ по любому из пп. 14-19, в котором слой крахмала наносят в количестве от около 0,5 фунта/MSF до около 15 фунтов/MSF, предпочтительно от около 0,5 фунта/MSF до около 15 фунтов/MSF, более предпочтительно от около 1 фунта/MSF до около 2 фунтов/MSF.[00175] Item 20. The method according to any one of paragraphs. 14-19 wherein the starch layer is applied in an amount of from about 0.5 lb/MSF to about 15 lb/MSF, preferably from about 0.5 lb/MSF to about 15 lb/MSF, more preferably from about 1 lb/MSF up to about 2 lbs/MSF.

[00176] Пункт 21. Способ по любому из пп. 14-20, в котором полугидрат сульфата кальция содержит синтетический гипс, содержащий одну или более хлоридных солей.[00176] Item 21. The method according to any one of paragraphs. 14-20, in which calcium sulfate hemihydrate contains synthetic gypsum containing one or more chloride salts.

[00177] Пункт 22. Стеновая система, содержащая каркас, к которому прикреплена по меньшей мере одна плита гипсокартона по любому из пп. 1-13, при этом внешняя поверхность переднего бумажного покрывающего листа обращена в сторону от каркаса. [00177] Item 22. A wall system comprising a frame to which at least one drywall board according to any one of paragraphs is attached. 1-13 with the outer surface of the front paper cover sheet facing away from the frame.

[00178] Пункт 23. Стеновая система по п. 22, в которой гипсокартон находится на внутренней стене или потолке здания.[00178] Claim 23. The wall system of claim 22, wherein the drywall is on an interior wall or ceiling of a building.

[00179] Пункт 24. Стеновая система по п. 22 или 23, в которой каркас выполнен из дерева.[00179] Item 24. Wall system according to item 22 or 23, in which the frame is made of wood.

[00180] Пункт 25. Стеновая система по п. 22 или 23, в которой каркас выполнен из металла.[00180] Item 25. The wall system of claim 22 or 23, wherein the frame is made of metal.

[00181] Пункт 26. Стеновая система по любому из пп. 22-25, в которой по меньшей мере одна плита гипсокартона прикреплена к каркасу посредством одного или более из винтов, гвоздей или клея.[00181] Item 26. Wall system according to any one of paragraphs. 22-25, wherein at least one drywall board is attached to the frame with one or more screws, nails, or adhesive.

[00182] В данном документе описаны предпочтительные варианты осуществления данного изобретения, включающие лучший, по мнению заявителей, способ реализации изобретения. Для рядовых специалистов в данной области техники возможности изменения таких предпочтительных вариантов осуществления изобретения могут стать очевидными после прочтения предшествующего описания. Авторы изобретения ожидают, что квалифицированные специалисты будут использовать такие варианты в соответствующих случаях, и авторы изобретения предполагают, что изобретение будет осуществлено на практике иным образом, чем конкретно описано в данном документе. Соответственно, данное изобретение содержит все изменения и эквиваленты предмета изобретения, перечисленные в прилагаемой к данному документу формуле изобретения, согласно нормам действующего законодательства. Более того, изобретением охватывается любое сочетание вышеописанных элементов во всех их возможных вариациях, если в данном документе не указано иное, либо это явно не противоречит контексту.[00182] This document describes the preferred embodiments of the present invention, including the best, according to the applicants, the way of implementing the invention. For those of ordinary skill in the art, the possibility of changing such preferred embodiments of the invention may become apparent upon reading the foregoing description. The inventors expect those skilled in the art to make use of such variations where appropriate, and the inventors expect the invention to be practiced in a manner other than specifically described herein. Accordingly, this invention contains all changes and equivalents to the subject matter of the invention, listed in the claims attached to this document, in accordance with the norms of the current legislation. Moreover, the invention covers any combination of the above described elements in all their possible variations, unless otherwise indicated in this document, or this clearly does not contradict the context.

[00183] Все ссылки, упомянутые в данном документе, тем самым являются включенными посредством ссылки в аналогичной степени, как и в случае индивидуального и отдельного указания по каждой ссылке о включении её содержания в виде ссылки и его изложения в данном документе во всей его полноте. [00183] All links mentioned herein are hereby incorporated by reference to the same extent as in the case of an individual and separate indication for each link to include its content by reference and set forth herein in its entirety.

[00184] Подразумевается, что термины, приведённые в единственном числе и в виде термина «по меньшей мере один», а также подобные ссылки в контексте описания данного изобретения (особенно в контексте нижеследующей формулы изобретения) охватывают как единственное, так и множественное число, если в данном документе не указано иное, либо если это явно не противоречит контексту. Использование термина «по меньшей мере один», за которым следует перечисление одного или большего количества элементов (например, «по меньшей один из А и В»), следует понимать как один элемент, выбранный из перечисленных элементов (А или В) или любую комбинацию из двух или большего количества перечисленных элементов (А и В), если в данном документе не указано иное, либо если это явно не противоречит контексту. «Сцепление» не означает, что два слоя находятся в прямом контакте. Подразумевается, что термины «содержащий», «имеющий», «включающий» и «имеющий в своём составе» представляют собой неограничивающие термины (т.е. означающие «включая, но не ограничиваясь этим»), если не указано иное. Перечисление диапазонов значений в данном документе предназначено исключительно для использования в качестве символического способа индивидуальной ссылки на каждое отдельное значение, принадлежащее данному диапазону, если в данном документе не указано иное, при этом каждое отдельное значение включено в описание аналогично индивидуально указанному в данном документе. Все способы, описанные в данном документе, могут быть выполнены в любом приемлемом порядке, если иное не указано в данном документе либо явно не противоречит контексту. Использование любых и всех примеров или типичных формулировок (например, «например»), приведённых в данном документе, предназначено исключительно для лучшей иллюстрации изобретения и не налагает ограничений на объём изобретения, если не утверждается иное. Ни одна формулировка в описании не подразумевает указания ни на один не заявляемый элемент, как существенный для практической реализации изобретения.[00184] The terms given in the singular and in the form of the term "at least one", as well as similar references in the context of the description of this invention (especially in the context of the following claims) are intended to cover both the singular and the plural, if this document does not indicate otherwise, or unless it is clearly contrary to the context. The use of the term "at least one" followed by a listing of one or more elements (e.g., "at least one of A and B") should be understood to mean one element selected from the listed elements (A or B) or any combination of two or more of the listed elements (A and B), unless otherwise indicated in this document, or unless it clearly contradicts the context. "Coupling" does not mean that the two layers are in direct contact. The terms "comprising," "having," "including," and "comprising" are intended to be non-limiting terms (i.e., meaning "including, but not limited to"), unless otherwise noted. The listing of ranges of values in this document is intended solely as a symbolic way of individually referring to each individual value belonging to a given range, unless otherwise noted in this document, with each individual value included in the description in the same way as individually specified in this document. All methods described herein may be performed in any acceptable order, unless otherwise specified in this document or clearly contradicts the context. The use of any and all examples or exemplary language (for example, "for example") given in this document is intended solely to better illustrate the invention and does not impose restrictions on the scope of the invention, unless otherwise stated. No wording in the description is intended to indicate any non-declared element as being essential to the practice of the invention.

[00185] Если не указано иное, все процентные доли, соотношения и средние молекулярные массы даны в расчете на массу.[00185] Unless otherwise indicated, all percentages, ratios, and average molecular weights are by weight.

Claims (30)

1. Гипсокартон, содержащий:1. Drywall containing: слой сердечника плиты, содержащий затвердевший гипс, the core layer of the slab containing the hardened gypsum, передний бумажный покрывающий лист, имеющий внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, причём внутренняя поверхность находится в контакте с первой лицевой стороной сердечника плиты; иa front paper cover sheet having an outer surface and an inner surface, the inner surface being in contact with the first face of the board core; And задний бумажный покрывающий лист, имеющий внешнюю поверхность и внутреннюю поверхность, причём внутренняя поверхность находится в контакте со второй лицевой стороной сердечника плиты;a back paper cover sheet having an outer surface and an inner surface, the inner surface being in contact with a second face of the board core; при этом внутренняя поверхность по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего бумажного покрывающего листа покрыта слоем крахмала; wherein the inner surface of at least one of the front paper cover sheet and the back paper cover sheet is coated with a layer of starch; при этом слой сердечника находится между первым покрывающим листом и вторым покрывающим листом, wherein the core layer is located between the first cover sheet and the second cover sheet, при этом слой сердечника образовывается в результате затвердевания между передним покрывающим бумажным листом и задним покрывающим листом водной суспензии, содержащей смесь воды и штукатурного гипса, причём штукатурный гипс содержит полугидрат сульфата кальция, при этом водная суспензия содержит:wherein the core layer is formed as a result of solidification between the front cover paper sheet and the back cover sheet of an aqueous slurry containing a mixture of water and stucco, and the stucco contains calcium sulfate hemihydrate, while the aqueous slurry contains: по меньшей мере 60 % мас. указанного полугидрата сульфата кальция на сухой основе,at least 60% wt. said calcium sulfate hemihydrate on a dry basis, от около 500 м.д. до около 3000 м.д. хлорид-анионов на 1000000 частей по массе указанного полугидрата сульфата кальция, иfrom about 500 ppm up to about 3000 ppm chloride anions per 1,000,000 parts by weight of said calcium sulfate hemihydrate, and указанную воду при массовом соотношении воды к полугидрату сульфата кальция от 0,2:1 до 1,2:1.the specified water at a mass ratio of water to calcium sulfate hemihydrate from 0.2:1 to 1.2:1. 2. Гипсокартон по п. 1, отличающийся тем, что слой крахмала представляет собой сплошной слой крахмала на всей внутренней поверхности по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего покрывающего листа,2. Drywall according to claim 1, characterized in that the starch layer is a continuous layer of starch on the entire inner surface of at least one of the front paper cover sheet and the rear cover sheet, причём слой крахмала содержит сырой крахмал.wherein the starch layer contains crude starch. 3. Гипсокартон по п. 1, отличающийся тем, что слой крахмала представляет собой сплошной слой крахмала на всей внутренней поверхности по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего покрывающего листа, причём слой крахмала содержит смесь сырого крахмала и вареного крахмала. 3. Drywall according to claim 1, characterized in that the starch layer is a continuous layer of starch on the entire inner surface of at least one of the front paper cover sheet and the back cover sheet, and the starch layer contains a mixture of raw starch and cooked starch. 4. Гипсокартон по п. 1, отличающийся тем, что водная суспензия содержит от около 1000 м.д. до около 3000 м.д. хлорид-анионов на 1000000 частей по массе указанного полугидрата сульфата кальция.4. Drywall according to claim. 1, characterized in that the aqueous suspension contains from about 1000 ppm. up to about 3000 ppm chloride anions per 1,000,000 parts by weight of said calcium sulfate hemihydrate. 5. Гипсокартон по п. 1, отличающийся тем, что слой крахмала нанесен на внутреннюю поверхность в количестве от около 0,5 фунта/MSF (2,4 г/м2) до около 15 фунтов/MSF (73,2 г/м2).5. Drywall according to claim 1, characterized in that a layer of starch is applied to the inner surface in an amount of from about 0.5 lb/MSF (2.4 g/m 2 ) to about 15 lb/MSF (73.2 g/m 2 ). 6. Способ изготовления гипсокартона, включающий:6. Method for the manufacture of drywall, including: приготовление водной суспензии, содержащей смесь воды и штукатурного гипса, причём штукатурный гипс содержит полугидрат сульфата кальция, при этом водная суспензия содержит смесь из:preparation of an aqueous slurry containing a mixture of water and stucco, wherein the stucco contains calcium sulfate hemihydrate, the aqueous slurry containing a mixture of: по меньшей мере 60 % мас. указанного полугидрата сульфата кальция на сухой основе,at least 60% wt. said calcium sulfate hemihydrate on a dry basis, от около 500 м.д. до около 3000 м.д. хлорид-анионов на 1000000 частей по массе (мас.ч.) указанного полугидрата сульфата кальция, иfrom about 500 ppm up to about 3000 ppm chloride anions per 1,000,000 parts by weight (parts by weight) of said calcium sulfate hemihydrate, and воды при массовом соотношении воды к полугидрату сульфата кальция от 0,2:1 до 1,2:1; а такжеwater at a mass ratio of water to calcium sulfate hemihydrate from 0.2:1 to 1.2:1; and распределение водной суспензии между передним бумажным покрывающим листом и задним покрывающим листом, причём каждый покрывающий лист имеет внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность; distributing the aqueous suspension between the front paper cover sheet and the back cover sheet, each cover sheet having an inner surface and an outer surface; при этом внутренняя поверхность по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего бумажного покрывающего листа покрыта слоем крахмала, причём гипсовая суспензия находится в контакте со слоем крахмала;wherein the inner surface of at least one of the front paper cover sheet and the back paper cover sheet is coated with a starch layer, the gypsum slurry being in contact with the starch layer; затвердевание полугидрата сульфата кальция с образованием панели, содержащей гипсовый сердечник, содержащий дигидрат сульфата кальция; иsolidifying calcium sulfate hemihydrate to form a panel containing a gypsum core containing calcium sulfate dihydrate; And сушку панели и нарезание панели на гипсовые плиты, имеющие один или более заданных размеров. drying the panel; and cutting the panel into gypsum boards having one or more predetermined dimensions. 7. Способ по п. 6, дополнительно включающий:7. The method of claim 6, further comprising: нанесение слоя крахмала на внутреннюю поверхность по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего бумажного покрывающего листа в виде сплошного слоя крахмала, покрывающего всю внутреннюю поверхность. applying a layer of starch to the inner surface of at least one of the front paper cover sheet and the back paper cover sheet in the form of a continuous layer of starch covering the entire inner surface. 8. Способ по п. 6, дополнительно включающий:8. The method of claim 6, further comprising: нанесение слоя крахмала на внутреннюю поверхность по меньшей мере одного из переднего бумажного покрывающего листа и заднего бумажного покрывающего листа в виде сплошного слоя крахмала, покрывающего всю внутреннюю поверхность, причём задний бумажный покрывающий лист имеет перфорационные отверстия. applying a layer of starch to the inner surface of at least one of the front paper cover sheet and the back paper cover sheet in the form of a continuous layer of starch covering the entire inner surface, the rear paper cover sheet having perforations. 9. Способ по п. 6, отличающийся тем, что полугидрат сульфата кальция включает синтетический гипс, содержащий одну или более хлоридных солей.9. The method of claim 6 wherein the calcium sulfate hemihydrate comprises a synthetic gypsum containing one or more chloride salts. 10. Стеновая система, содержащая каркас, к которому прикреплена по меньшей мере одна плита гипсокартона по п. 1, в которой внешняя поверхность переднего бумажного покрывающего листа обращена в сторону от каркаса. 10. A wall system comprising a frame to which at least one drywall board of claim 1 is attached, wherein the outer surface of the front paper cover sheet faces away from the frame.
RU2021105760A 2018-08-14 2019-08-12 Plasterboard of gypsum, containing high level of chloride salt and starch layer, as well as related method RU2789870C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/718,599 2018-08-14
US16/401,719 2019-05-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021105760A RU2021105760A (en) 2022-09-15
RU2789870C2 true RU2789870C2 (en) 2023-02-14

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3382636A (en) * 1964-07-24 1968-05-14 Georgia Pacific Corp Gypsum lath construction
CA998929A (en) * 1972-01-27 1976-10-26 United States Gypsum Company Gypsum wallboard-making process and product
GB1573871A (en) * 1977-02-18 1980-08-28 United States Gypsum Co Starch coated paper and gypsum wallboard process therewith
EP1114005A1 (en) * 1998-07-30 2001-07-11 United States Gypsum Company Gypsum-containing product having increased resistance to permanent deformation and method and composition for producing it
RU2323188C2 (en) * 2000-04-25 2008-04-27 Юнайтед Стейтс Джипсум Компани Gypsum compositions of improved resistance to permanent deformation
RU2414440C2 (en) * 2005-06-09 2011-03-20 Юнайтед Стэйтс Джипсум Компани Light gypsum facing slab with high starch content

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3382636A (en) * 1964-07-24 1968-05-14 Georgia Pacific Corp Gypsum lath construction
CA998929A (en) * 1972-01-27 1976-10-26 United States Gypsum Company Gypsum wallboard-making process and product
GB1573871A (en) * 1977-02-18 1980-08-28 United States Gypsum Co Starch coated paper and gypsum wallboard process therewith
EP1114005A1 (en) * 1998-07-30 2001-07-11 United States Gypsum Company Gypsum-containing product having increased resistance to permanent deformation and method and composition for producing it
RU2323188C2 (en) * 2000-04-25 2008-04-27 Юнайтед Стейтс Джипсум Компани Gypsum compositions of improved resistance to permanent deformation
RU2414440C2 (en) * 2005-06-09 2011-03-20 Юнайтед Стэйтс Джипсум Компани Light gypsum facing slab with high starch content

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7520808B2 (en) Gypsum boards from gypsum having high levels of chloride salts and related perforated sheets and methods
US11135818B2 (en) Pregelatinized starch with mid-range viscosity, and product, slurry and methods related thereto
US11186067B2 (en) Gypsum board from gypsum having high level of chloride salt and a starch layer and methods associated therewith
US10464847B2 (en) Pregelatinized starch with mid-range viscosity, and product, slurry and methods related thereto
RU2770851C2 (en) Gypsum composition containing raw starch with medium viscosity, and method and product related to it
US20210147297A1 (en) Gypsum composition comprising uncooked starch having mid-range viscosity, and methods and products related thereto
US20190062215A1 (en) Gypsum board with enhanced strength, and related methods, slurries, and cover sheets
US20210198148A1 (en) Composite gypsum board formed from high-salt stucco and related methods
RU2789870C2 (en) Plasterboard of gypsum, containing high level of chloride salt and starch layer, as well as related method
JP2020535097A (en) Mobile starch with high cold water solubility for use in the preparation of gypsum board
US11993054B2 (en) Method of preparing gypsum wallboard from high salt gypsum, and related product
RU2797758C2 (en) Gypsum board comprising a high level of salt chloride and a perforated sheet and method associated with them
US20230357085A1 (en) Gypsum board from gypsum having high level of chloride salt and a polymer layer and methods associated therewith
RU2826629C1 (en) Composite gypsum panel made from plaster with high content of salts
US11999658B2 (en) High salt gypsum wallboard containing salt absorbents and methods of making same