RU2816930C2 - Multilayer gypsum board, related methods and suspensions - Google Patents
Multilayer gypsum board, related methods and suspensions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2816930C2 RU2816930C2 RU2020138605A RU2020138605A RU2816930C2 RU 2816930 C2 RU2816930 C2 RU 2816930C2 RU 2020138605 A RU2020138605 A RU 2020138605A RU 2020138605 A RU2020138605 A RU 2020138605A RU 2816930 C2 RU2816930 C2 RU 2816930C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lbs
- starch
- sheet
- core
- suspension
- Prior art date
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 155
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 title claims abstract description 143
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 143
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 84
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims abstract description 244
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims abstract description 242
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims abstract description 217
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 121
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims abstract description 103
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 90
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 65
- -1 hydroxyl ethyl Chemical group 0.000 claims abstract description 36
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 12
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract description 11
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 8
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 7
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920002153 Hydroxypropyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims abstract description 7
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000001863 hydroxypropyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000010977 hydroxypropyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000001866 hydroxypropyl methyl cellulose Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920003088 hydroxypropyl methyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 235000010979 hydroxypropyl methyl cellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N hydroxypropyl methyl cellulose Chemical compound OC1C(O)C(OC)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UFVKGYZPFZQRLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 150
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 49
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 43
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 claims description 31
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 claims description 24
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 13
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 25
- 239000011505 plaster Substances 0.000 abstract description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011507 gypsum plaster Substances 0.000 abstract description 3
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 242
- 229940032147 starch Drugs 0.000 description 201
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 74
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 73
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 44
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 33
- 239000004604 Blowing Agent Substances 0.000 description 29
- 239000000463 material Substances 0.000 description 24
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 23
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 20
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 18
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 17
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 16
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 15
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 15
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 14
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 14
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 12
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 12
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 12
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 10
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 10
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 10
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 9
- 150000003839 salts Chemical group 0.000 description 9
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 8
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 8
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 8
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 7
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 7
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 7
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 7
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 6
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 6
- 150000001345 alkine derivatives Chemical class 0.000 description 6
- 150000008051 alkyl sulfates Chemical class 0.000 description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 5
- ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J calcium sulfate hemihydrate Chemical compound O.[Ca+2].[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O ZOMBKNNSYQHRCA-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 5
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 5
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 5
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 1-Octanol Chemical compound CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001046 Nanocellulose Polymers 0.000 description 4
- 229920013820 alkyl cellulose Polymers 0.000 description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- AZSFNUJOCKMOGB-UHFFFAOYSA-K cyclotriphosphate(3-) Chemical class [O-]P1(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)O1 AZSFNUJOCKMOGB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N decan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCO MWKFXSUHUHTGQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N dodecan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCCCCO LQZZUXJYWNFBMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000001617 migratory effect Effects 0.000 description 4
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-M naphthalene-1-sulfonate Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)[O-])=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-sulfonic acid Chemical class C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ZWRUINPWMLAQRD-UHFFFAOYSA-N nonan-1-ol Chemical compound CCCCCCCCCO ZWRUINPWMLAQRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 229920003109 sodium starch glycolate Polymers 0.000 description 4
- 229940079832 sodium starch glycolate Drugs 0.000 description 4
- 239000008109 sodium starch glycolate Substances 0.000 description 4
- UGTZMIPZNRIWHX-UHFFFAOYSA-K sodium trimetaphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P1(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)O1 UGTZMIPZNRIWHX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 4
- LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N (2r,3r,4s,5r,6s)-4,5-dimethoxy-2-(methoxymethyl)-3-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,4,5-trimethoxy-6-(methoxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[(2r,3r,4s,5r,6r)-4,5,6-trimethoxy-2-(methoxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane Chemical compound CO[C@@H]1[C@@H](OC)[C@H](OC)[C@@H](COC)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](OC)[C@@H](OC)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](OC)[C@H](OC)O[C@@H]2COC)OC)O[C@@H]1COC LNAZSHAWQACDHT-XIYTZBAFSA-N 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 3
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001732 Lignosulfonate Polymers 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 3
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 3
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 239000004872 foam stabilizing agent Substances 0.000 description 3
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 3
- KJIOQYGWTQBHNH-UHFFFAOYSA-N undecanol Chemical compound CCCCCCCCCCCO KJIOQYGWTQBHNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002126 Acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 2
- RREGISFBPQOLTM-UHFFFAOYSA-N alumane;trihydrate Chemical compound O.O.O.[AlH3] RREGISFBPQOLTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000010451 perlite Substances 0.000 description 2
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 description 2
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 2
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 2
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 description 2
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005968 1-Decanol Substances 0.000 description 1
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QNMKGMUGYVWVFQ-UHFFFAOYSA-N 2alpha-Hydroxyursolic acid Natural products CC12CC(O)C(O)C(C)(C)C1CCC1(C)C2CC=C2C3C(C)C(C)(C)CCC3(C(O)=O)CCC21C QNMKGMUGYVWVFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001482108 Alosa pseudoharengus Species 0.000 description 1
- 239000004114 Ammonium polyphosphate Substances 0.000 description 1
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 1
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTGQIQQTPXJQRG-UHFFFAOYSA-N N-(octadecanoyl)ethanolamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NCCO OTGQIQQTPXJQRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VRTLTXSZIJATNC-UHFFFAOYSA-N [K].[K].[Na].[Na].[Na] Chemical compound [K].[K].[Na].[Na].[Na] VRTLTXSZIJATNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NOZAQBYNLKNDRT-UHFFFAOYSA-N [diacetyloxy(ethenyl)silyl] acetate Chemical compound CC(=O)O[Si](OC(C)=O)(OC(C)=O)C=C NOZAQBYNLKNDRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002015 acyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H aluminium sulfate (anhydrous) Chemical compound [Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O DIZPMCHEQGEION-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical group 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- BTBJBAZGXNKLQC-UHFFFAOYSA-N ammonium lauryl sulfate Chemical compound [NH4+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O BTBJBAZGXNKLQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019826 ammonium polyphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229920001276 ammonium polyphosphate Polymers 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229920001448 anionic polyelectrolyte Polymers 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- VPDKMELSVLIAOG-UHFFFAOYSA-N azanium;decyl sulfate Chemical compound N.CCCCCCCCCCOS(O)(=O)=O VPDKMELSVLIAOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- FBYFHODQAUBIOO-UHFFFAOYSA-N carboxyethyl ether Natural products OC(=O)C(C)OC(C)C(O)=O FBYFHODQAUBIOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- RNFNDJAIBTYOQL-UHFFFAOYSA-N chloral hydrate Chemical compound OC(O)C(Cl)(Cl)Cl RNFNDJAIBTYOQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000012792 core layer Substances 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- HFGSQOYIOKBQOW-ZSDYHTTISA-N corosolic acid Chemical compound C1[C@@H](O)[C@H](O)C(C)(C)[C@@H]2CC[C@@]3(C)[C@]4(C)CC[C@@]5(C(O)=O)CC[C@@H](C)[C@H](C)[C@H]5C4=CC[C@@H]3[C@]21C HFGSQOYIOKBQOW-ZSDYHTTISA-N 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 239000013530 defoamer Substances 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019820 disodium diphosphate Nutrition 0.000 description 1
- GYQBBRRVRKFJRG-UHFFFAOYSA-L disodium pyrophosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])(=O)OP(O)([O-])=O GYQBBRRVRKFJRG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- SFNALCNOMXIBKG-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol monododecyl ether Chemical compound CCCCCCCCCCCCOCCO SFNALCNOMXIBKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000007676 flexural strength test Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000006261 foam material Substances 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 150000004677 hydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010954 inorganic particle Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 235000019357 lignosulphonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- OAIQHKWDTQYGOK-UHFFFAOYSA-L magnesium;2-[2-(2-dodecoxyethoxy)ethoxy]ethyl sulfate Chemical compound [Mg+2].CCCCCCCCCCCCOCCOCCOCCOS([O-])(=O)=O.CCCCCCCCCCCCOCCOCCOCCOS([O-])(=O)=O OAIQHKWDTQYGOK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OMJDNJSBEMMDCR-UHFFFAOYSA-L magnesium;decyl sulfate Chemical compound [Mg+2].CCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O.CCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O OMJDNJSBEMMDCR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- HBNDBUATLJAUQM-UHFFFAOYSA-L magnesium;dodecyl sulfate Chemical compound [Mg+2].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O.CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O HBNDBUATLJAUQM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002557 mineral fiber Substances 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 1
- CQDGTJPVBWZJAZ-UHFFFAOYSA-N monoethyl carbonate Chemical compound CCOC(O)=O CQDGTJPVBWZJAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N n'-(3-trimethoxysilylpropyl)ethane-1,2-diamine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNCCN PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N n-[2-(octadecanoylamino)ethyl]octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NCCNC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOUCRWJEKAGKKG-UHFFFAOYSA-N n-[3-(diethylaminomethyl)-4-hydroxyphenyl]acetamide Chemical compound CCN(CC)CC1=CC(NC(C)=O)=CC=C1O BOUCRWJEKAGKKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000000399 optical microscopy Methods 0.000 description 1
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000000643 oven drying Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920005646 polycarboxylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- ONQDVAFWWYYXHM-UHFFFAOYSA-M potassium lauryl sulfate Chemical compound [K+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O ONQDVAFWWYYXHM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JTXIPOLAHSBNJM-UHFFFAOYSA-M potassium;decyl sulfate Chemical compound [K+].CCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O JTXIPOLAHSBNJM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000009418 renovation Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229940057950 sodium laureth sulfate Drugs 0.000 description 1
- 229940067741 sodium octyl sulfate Drugs 0.000 description 1
- SXHLENDCVBIJFO-UHFFFAOYSA-M sodium;2-[2-(2-dodecoxyethoxy)ethoxy]ethyl sulfate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOCCOCCOCCOS([O-])(=O)=O SXHLENDCVBIJFO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XZTJQQLJJCXOLP-UHFFFAOYSA-M sodium;decyl sulfate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O XZTJQQLJJCXOLP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WFRKJMRGXGWHBM-UHFFFAOYSA-M sodium;octyl sulfate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCOS([O-])(=O)=O WFRKJMRGXGWHBM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- RYCLIXPGLDDLTM-UHFFFAOYSA-J tetrapotassium;phosphonato phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O RYCLIXPGLDDLTM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 1
- UDEJEOLNSNYQSX-UHFFFAOYSA-J tetrasodium;2,4,6,8-tetraoxido-1,3,5,7,2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5},8$l^{5}-tetraoxatetraphosphocane 2,4,6,8-tetraoxide Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P1(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)O1 UDEJEOLNSNYQSX-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 150000004684 trihydrates Chemical class 0.000 description 1
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I triphosphate(5-) Chemical compound [O-]P([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 1
- SUZJDLRVEPUNJG-UHFFFAOYSA-K tripotassium 2,4,6-trioxido-1,3,5,2lambda5,4lambda5,6lambda5-trioxatriphosphinane 2,4,6-trioxide Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P1(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)O1 SUZJDLRVEPUNJG-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART
[0001] Затвердевший гипс является широко известным материалом, который используется во многих изделиях, в том числе панелях и других изделиях для строительства и реконструкции. Одна из таких панелей (часто именуемая гипсокартонным листом) выполнена в форме сердцевины из затвердевшего гипса, расположенной между двумя покровными листами (например, плита, оклеенная бумагой) и, как правило, используется для обшивки гипсокартоном внутренних стен и потолков зданий. Один или более плотных слоев, часто именуемых «накрывочными слоями», могут содержаться с обеих сторон сердцевины, как правило, на границе раздела бумаги и сердцевины.[0001] Set gypsum is a well-known material that is used in many products, including panels and other products for construction and renovation. One such panel (often called gypsum board) is made of a core of hardened gypsum sandwiched between two cover sheets (such as paperboard) and is typically used for plasterboarding the interior walls and ceilings of buildings. One or more dense layers, often referred to as "cover layers", may be contained on both sides of the core, typically at the interface between the paper and the core.
[0002] Гипс (дигидрат сульфата кальция) встречается в природе, и его можно добывать в виде породы. Он также может быть синтетическим (в данной области техники такой тип именуется «сингпом»), полученным в виде побочного продукта промышленных процессов, например, десульфуризации дымовых газов. Гипс любого происхождения (природный или синтетический) может быть обожжен при высокой температуре с образованием штукатурного гипса (то есть обожженного гипса в форме полугидрата сульфата кальция и/или ангидрита сульфата кальция), а затем регидратирован для образования затвердевающего гипса целевой формы (например, в виде листа). В процессе изготовления листа, штукатурный гипс, воду и другие необходимые ингредиенты смешивают, как правило, в лопастном смесителе (в данном документе этот термин используется в значении, обычном для данной области техники). Образуется суспензия, которую выгружают из смесителя на движущийся транспортер, несущий покровный лист с одним из уже нанесенных (зачастую, перед смесителем) накрывочных слоев (если они есть). Суспензия распределяется по бумаге (с необязательно нанесенным на бумагу накрывочным слоем). Для формирования сэндвич-структуры целевой толщины на суспензию наносят другой покровный лист с накрывочным слоем или без него, с помощью, например, формующей пластины или аналогичного приспособления. Смесь отливают и дают ей возможность затвердеть с образованием отвержденного (т.е. регидратированного) гипса посредством реакции обожженного гипса с водой, с образованием матрицы кристаллического гидратированного гипса (т.е. дигидрата сульфата кальция). Именно такая желательная гидратация обожженного гипса дает возможность формировать матрицу из переплетенных отвержденных кристаллов гипса, тем самым придавая прочность гипсовой структуре в изделии. Для удаления оставшейся свободной (т.е., непрореагировавшей) воды и получения сухого изделия, требуется нагрев (например, в сушильной печи).[0002] Gypsum (calcium sulfate dihydrate) occurs naturally and can be mined as a rock. It may also be synthetic (this type is referred to as "singpom" in the art), obtained as a by-product of industrial processes such as flue gas desulfurization. Gypsum of any origin (natural or synthetic) can be calcined at high temperature to form stucco gypsum (i.e. calcined gypsum in the form of calcium sulfate hemihydrate and/or calcium sulfate anhydrite) and then rehydrated to form a hardening gypsum of the desired form (e.g. sheet). During the sheet manufacturing process, stucco, water and other necessary ingredients are mixed, typically in a paddle mixer (as used herein as commonly understood in the art). A suspension is formed, which is unloaded from the mixer onto a moving conveyor carrying a cover sheet with one of the covering layers (if any) already applied (often in front of the mixer). The suspension is distributed over the paper (with an optional coating layer applied to the paper). To form a sandwich structure of the desired thickness, another cover sheet, with or without a capping layer, is applied to the slurry using, for example, a forming plate or similar device. The mixture is cast and allowed to harden to form hardened (ie, rehydrated) gypsum by reacting the calcined gypsum with water to form a matrix of crystalline hydrated gypsum (ie, calcium sulfate dihydrate). It is this desired hydration of the fired gypsum that makes it possible to form a matrix of interlocking hardened gypsum crystals, thereby imparting strength to the gypsum structure in the product. Heat (eg, in a drying oven) is required to remove the remaining free (i.e., unreacted) water and obtain a dry product.
[0003] Избыток воды, который отводят, олицетворяет неэкономичность системы. Для удаления воды требуется затрата энергии, при этом технологический процесс производства замедляется для обеспечения возможности этапа сушки. Однако, уменьшение количества воды в системе без ущерба для других важных аспектов гипсокартонного листа, например, коммерчески доступного гипсокартонного изделия, включая массу и прочность листа, оказалось очень трудным.[0003] Excess water that is diverted represents the uneconomical nature of the system. Removing water requires energy, and the production process is slowed down to allow the drying step. However, reducing the amount of water in the system without compromising other important aspects of a gypsum board such as a commercially available gypsum board product, including the weight and strength of the sheet, has proven to be very difficult.
[0004] Еще одной задачей является снижение массы гипсокартонного листа при сохранении прочности. Одним из показателей прочности листа является «сопротивление выдергиванию гвоздей», иногда именуемое просто «выдергиванием гвоздей». Для уменьшения массы листа в суспензию можно вводить вспенивающий агент, чтобы в конечном продукте образовались воздушные пустоты. Замена твердой массы воздухом в каркасе гипсокартонного листа снижает массу, но эта потеря твердой массы также может привести к снижению прочности. Компенсация потери прочности является серьезным препятствием для усилий по снижению массы в данной области техники.[0004] Another objective is to reduce the weight of the gypsum board while maintaining strength. One measure of sheet strength is its “nail pull resistance,” sometimes simply referred to as “nail pull resistance.” To reduce the weight of the sheet, a foaming agent can be introduced into the suspension to create air voids in the final product. Replacing solid mass with air in a gypsum board frame reduces mass, but this loss of solid mass can also result in reduced strength. Compensating for strength loss is a major obstacle to weight reduction efforts in the art.
[0005] Один из методов изготовления гипсокартонного листа с хорошей прочностью является использование нескольких гипсовых слоев в листе. Этот метод не является полностью удовлетворительным, потому что, если суспензия сердцевину листа распределять по вторичной суспензии до того, как вторичная суспензия затвердеет или схватится, вторичная суспензия может подвергаться вымыванию, так что вторичный гипсовый слой, прилегающий к сердцевине листа, в конечном гипсокартонном изделии будет неоднородным.[0005] One method of making gypsum board with good strength is to use multiple layers of gypsum in the sheet. This method is not entirely satisfactory because if the sheet core slurry is spread over the secondary slurry before the secondary slurry has hardened or set, the secondary slurry may be subject to washout so that the secondary gypsum layer adjacent to the sheet core in the final plasterboard product will be heterogeneous.
[0006] 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 большое значение в данной области техники. Хотя описанные принципы могут, в некотором отношении и некоторых вариантах реализации изобретения, нивелировать проблемы, присущие другим системам, следует понимать, что объем защиты инновационной разработки определяется прилагаемой формулой изобретения, а не способностью заявленного изобретения решать какую-либо конкретную проблему, отмеченную в данном документе.[0006] It should be understood that this description of the prior art is provided by the inventors as an aid to the reader and should not be construed as a reference to prior art or as an indication that any of the stated problems are of great importance in the art. Although the principles described may, in some respects and in some embodiments, mitigate 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 specific problem noted herein .
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0007] Варианты реализации данного раскрытия, в общем, относятся к композитному гипсокартонному листу, содержащему сердцевину и концентрированный слой; суспензии для использования при формовании концентрированного слоя; и способу изготовления композитного листа. Суспензия для создания концентрированного слоя специально составлена из крахмального загустителя, целлюлозы и/или сополимера, содержащего полиакриламид и акриловую кислоту. Эти ингредиенты преимущественно используются при формировании многослойного листа для уменьшения или устранения вымывания, когда суспензия сердцевины (обычно первичная суспензия) распределяется по суспензии концентрированного слоя (обычно вторичной суспензии).[0007] Embodiments of this disclosure generally relate to a composite gypsum board comprising a core and a concentrated layer; suspensions for use in forming a concentrated layer; and a method for manufacturing the composite sheet. The suspension to create a concentrated layer is specially formulated from a starch thickener, cellulose and/or a copolymer containing polyacrylamide and acrylic acid. These ingredients are advantageously used in the formation of a multilayer sheet to reduce or eliminate washout when the core slurry (usually the primary slurry) is distributed over the concentrated layer slurry (usually the secondary slurry).
[0008] Таким образом, в одном аспекте данного раскрытия предложен композитный гипсокартонный лист, содержащий:[0008] Thus, in one aspect of this disclosure there is provided a composite gypsum board comprising:
(a) сердцевину листа, содержащую затвердевший гипс и образованную из первой суспензии, содержащей воду и штукатурный гипс, причем сердцевина имеет первую и вторую сторону сердцевины, которые определены в противоположных направлениях; и(a) a sheet core containing set gypsum and formed from a first slurry containing water and stucco, the core having first and second core sides that are defined in opposite directions; And
(b) концентрированный слой, расположенный во взаимосвязанном отношении с первой лицевой стороной сердцевины, имеющий плотность в сухом состоянии по меньшей мере в 1,1 раза выше, чем у сердцевины листа в сухом состоянии, сформованный из второй суспензии, содержащей воду, штукатурный гипс,(b) a concentrated layer disposed in an interlocking relationship with the first face of the core, having a dry density of at least 1.1 times that of the dry core of the sheet, formed from a second slurry containing water, stucco,
(i) крахмальный загуститель - эфирное производное крахмала со степенью замещения -отношением замещенных групп к глюкозным звеньям - по меньшей мере 0,5, необработанное тепловой обработкой, полученное прививкой инородных групп к гидроксильной группе глюкозного звена молекулы крахмала, причем инородные группы выбраны из: этила, гидроксилэтила, гидроксилпропила, ацетата, фосфата, сульфата,(i) starch thickener - an ether derivative of starch with a degree of substitution - the ratio of substituted groups to glucose units - of at least 0.5, untreated by heat treatment, obtained by grafting foreign groups to the hydroxyl group of the glucose unit of the starch molecule, and the foreign groups are selected from: ethyl , hydroxylethyl, hydroxylpropyl, acetate, phosphate, sulfate,
(ii) по меньшей мере один водорастворимый эфир целлюлозы, выбранный из: метилцеллюлозы, этилцеллюлозы, гидроксилэтилцеллюлозы, пропилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы и гидроксипропилметилцеллюлозы,(ii) at least one water-soluble cellulose ether selected from: methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, propylcellulose, hydroxypropylcellulose and hydroxypropylmethylcellulose,
и, необязательно,and, optionally,
(iii) сополимер, содержащий полиакриламид и акриловую кислоту, причем указанные крахмальный загуститель, водорастворимый эфир целлюлозы и сополимер вводятся во вторую суспензию для увеличения ее вязкости по меньшей мере на 100% в течение 30 с для предотвращения вымывания второй суспензии при распределении по ней первой суспензии.(iii) a copolymer comprising polyacrylamide and acrylic acid, wherein said starch thickener, water-soluble cellulose ester and copolymer are added to the second suspension to increase its viscosity by at least 100% within 30 seconds to prevent the second suspension from being washed out when the first suspension is distributed thereon .
Согласно одному варианту осуществления предложен композитный гипсокартонный лист, отличающийся тем, что сополимер содержит 20% мас.или менее акриловой кислоты и имеет молекулярную массу от 100000 до 1000000. Согласно другому варианту осуществления предложен композитный гипсокартонный лист, отличающийся тем, что концентрированный слой сформован из суспензии, содержащей крахмальный загуститель, эфир целлюлозы и сополимер. Согласно еще одному варианту осуществления предложен композитный гипсокартонный лист, отличающийся тем, что первая суспензия, необязательно содержит улучшающую добавку, вторая суспензия, содержит улучшающую добавку, причем улучшающая добавка содержит: (i) по меньшей мере один прежелатинизированный крахмал, имеющий вязкость от 20 сантипуаз до 700 сантипуаз, когда вязкость измеряют при воздействии на крахмал условий метода ИИВ (VMA), и (ii) по меньшей мере один сырой крахмал, имеющий пиковую вязкость от 100 единиц Брабендера до 900 единиц Брабендера, при измерении вязкости посредством введения крахмала в суспензию с водой при концентрации крахмала, составляющей 15% в пересчете на твердое вещество, и с использованием прибора Вискограф-Е, настроенного на 75 об/мин и 700 смг, в котором крахмал нагревают от 25°С до 95°С со скоростью 3°С/минуту, затем суспензию выдерживают при 95°С в течение десяти минут, а затем крахмал охлаждают до 50°С со скоростью -3°С/минуту; когда улучшающая добавка присутствует в первой суспензии, улучшающая добавка находится во второй суспензии в более высокой концентрации, чем в первой суспензии.According to one embodiment, there is provided a composite gypsum board, characterized in that the copolymer contains 20% by weight or less of acrylic acid and has a molecular weight of from 100,000 to 1,000,000. According to another embodiment, there is provided a composite gypsum board, characterized in that the concentrated layer is formed from a slurry containing a starch thickener, cellulose ether and a copolymer. According to yet another embodiment, a composite gypsum board is provided, characterized in that the first suspension optionally contains an improvement additive, the second suspension contains an improvement additive, wherein the improvement additive contains: (i) at least one pregelatinized starch having a viscosity of 20 centipoise to 700 centipoise when the viscosity is measured by exposing the starch to VMA conditions, and (ii) at least one crude starch having a peak viscosity of between 100 Brabender units and 900 Brabender units when the viscosity is measured by introducing the starch into suspension with water at a starch concentration of 15% solids basis and using a Viscograph-E set at 75 rpm and 700 cmg, in which the starch is heated from 25°C to 95°C at a rate of 3°C/minute , then the suspension is kept at 95°C for ten minutes, and then the starch is cooled to 50°C at a rate of -3°C/minute; when the enhancer is present in the first suspension, the enhancer is present in the second suspension at a higher concentration than in the first suspension.
[0009] В другом аспекте данного раскрытия предложен композитный гипсокартонный лист. Лист содержит сердцевину листа, содержащую затвердевший гипс, образованный из воды, штукатурного гипса и необязательно улучшающей добавки. Сердцевина имеет плотность в сухом состоянии и толщину в сухом состоянии и имеет первую и вторую поверхности сердцевины. Лист также содержит концентрированный слой, образованный из воды, штукатурного гипса, улучшающей добавки и по меньшей мере одного из следующих: крахмальный загуститель, целлюлоза и/или сополимер, содержащий полиакриламид и акриловую кислоту. Концентрированный слой находится во взаимосвязи с первой стороной сердцевины и имеет плотность в сухом состоянии и/или среднюю твердость по меньшей мере в около 1,1 раза выше, чем у сердцевины листа. Когда улучшающая добавка присутствует при формовании сердцевины, улучшающая добавка вводится в более высокой концентрации при формовании концентрированного слоя, чем при формовании сердцевины листа.[0009] In another aspect of this disclosure, a composite gypsum board is provided. The sheet contains a sheet core containing hardened gypsum formed from water, plaster and optionally an improving additive. The core has a dry density and a dry thickness and has first and second core surfaces. The sheet also contains a concentrated layer formed from water, stucco, an improver and at least one of the following: a starch thickener, cellulose and/or a copolymer containing polyacrylamide and acrylic acid. The concentrated layer is in relationship with the first side of the core and has a dry density and/or an average hardness of at least about 1.1 times that of the sheet core. When the improver is present during core forming, the improver is added at a higher concentration when forming the concentrated layer than when forming the core sheet.
[0010] В другом аспекте данного раскрытия предложен способ получения композитного гипсокартонного листа. Способ включает приготовление первой суспензии, содержащей штукатурный гипс, воду, улучшающую добавку и по меньшей мере один из следующих: крахмальный загуститель, целлюлоза и/или сополимер, содержащий полиакриламид и акриловую кислоту. Способ также включает смешивание по меньшей мере воды, штукатурного гипса и необязательно улучшающей добавки с образованием второй суспензии. Первую суспензию наносят для образования взаимосвязи с первым покровным листом с образованием концентрированного слоя. Концентрированный слой имеет первую сторону и вторую сторону, причем первая сторона концентрированного слоя обращена к первому покровному листу. Вторую суспензию наносят для образования взаимосвязи с концентрированным слоем, чтобы сформовать сердцевину листа, имеющую первую сторону и вторую сторону, причем первая сторона сердцевины листа обращена ко второй стороне концентрированного слоя. Второй покровный лист наносят для образования взаимосвязи со второй стороной сердцевины листа, чтобы сформовать заготовку листа. Заготовку листа сушат, чтобы сформовать лист.[0010] In another aspect of this disclosure, a method for producing composite gypsum board is provided. The method includes preparing a first suspension containing stucco, water, an improving additive and at least one of the following: a starch thickener, cellulose and/or a copolymer containing polyacrylamide and acrylic acid. The method also includes mixing at least water, stucco, and optionally an improvement additive to form a second slurry. The first slurry is applied to bond with the first cover sheet to form a concentrated layer. The concentrated layer has a first side and a second side, with the first side of the concentrated layer facing the first cover sheet. The second slurry is applied to form an association with the concentrated layer to form a core sheet having a first side and a second side, with the first side of the core sheet facing the second side of the concentrated layer. A second cover sheet is applied to form an interconnection with a second side of the sheet core to form a sheet preform. The sheet blank is dried to form a sheet.
[0011] В другом аспекте данного раскрытия предложена суспензия, содержащая воду, штукатурный гипс, улучшающую добавку и по меньшей мере один из следующих: крахмальный загуститель, целлюлоза и/или сополимер, содержащий полиакриламид и акриловую кислоту.[0011] Another aspect of this disclosure provides a slurry containing water, stucco, an improver, and at least one of a starch thickener, cellulose, and/or a copolymer containing polyacrylamide and acrylic acid.
[0012] Концентрированный слой предпочтительно сформован из улучшающей добавки, воды и, например, вяжущего материала, такого как штукатурный гипс, для образования гидратированного вяжущего материала, такого как затвердевший гипс, в непрерывной кристаллической матрице. Улучшающая добавка предпочтительно является более концентрированной (по массовому процентному содержанию) в концентрированном слое, чем в сердцевине листа. Используемая в данном документе любая ссылка на улучшающую добавку, являющуюся «более концентрированной» (или варианты термина) в суспензии для формования концентрированного слоя, чем в суспензии для формования сердцевины листа, включает ситуации, когда (а) как концентрированный слой, так и сердцевина листа сформованы из улучшающей добавки, и (b) концентрированный слой сформован из улучшающей добавки, но сердцевина листа содержит ноль или не содержит улучшающую добавку.[0012] The concentrated layer is preferably formed from an improver, water and, for example, a binder material such as plaster of Paris to form a hydrated binder material such as set gypsum in a continuous crystalline matrix. The enhancer is preferably more concentrated (by weight percentage) in the concentrated layer than in the core of the leaf. As used herein, any reference to an enhancer that is "more concentrated" (or variations of the term) in the concentrated layer slurry than in the core sheet slurry includes situations where (a) both the concentrated layer and the core sheet molded from an enhancer, and (b) the concentrated layer is formed from an enhancer, but the core sheet contains zero or no enhancer.
[0013] В некоторых вариантах реализации изобретения концентрированный слой имеет плотность по меньшей мере в около 1,1 раза выше, чем плотность сердцевины листа, и, в некоторых вариантах реализации изобретения, имеет толщину от около 0,02 дюйма (около 0,05 см) до около 0,2 дюйма (около 0,5 см). Сердцевина листа имеет толщину, предпочтительно превышающую толщину концентрированного слоя, в некоторых вариантах реализации изобретения. Улучшающая добавка включает добавку, придающую прочность и описанную в данном документе, которая помогает обеспечить целевые прочностные свойства, описанные в данном документе.[0013] In some embodiments, the concentrated layer has a density at least about 1.1 times greater than the density of the core sheet, and, in some embodiments, has a thickness of about 0.02 inches (about 0.05 cm ) to about 0.2 inches (about 0.5 cm). The core of the sheet has a thickness preferably greater than the thickness of the concentrated layer in some embodiments of the invention. An enhancement additive includes a strength additive described herein that helps provide the target strength properties described herein.
[0014] Лист, сформованный из суспензии концентрированного слоя, содержащей более высокий массовый процент улучшающей добавки, чем процент в суспензии сердцевины листа, обеспечивает одну или более из эффективности или технологических преимуществ. Например, общее использование улучшающей добавки в листе может быть уменьшено путем сосредоточения использования улучшающей добавки на формовании секции меньшей массы и меньшей толщины (то есть концентрированного слоя) и использовании меньшего количества или не использовании улучшающей добавки при формовании секции большей массы и большей толщины (т.е. сердцевины листа). Удивительно и неожиданно концентрированный слой, сформованный с более высоким массовым процентом улучшающей добавки, способен распределять целевые конечные свойства по всей сердцевине листа, вследствие чего лист демонстрирует прочностные свойства. В результате сердцевина листа может быть изготовлена с меньшим количеством улучшающей добавки, а в некоторых вариантах реализации изобретения может быть более легкой и менее плотной, чем сердцевины традиционных листов. В свою очередь, общая масса листа может быть уменьшена за счет уменьшения плотности секции листа большой массы (т.е. сердцевины).[0014] A sheet formed from a concentrated layer slurry containing a higher percentage by weight of an enhancement additive than the percentage in the core sheet slurry provides one or more of an efficiency or processing advantage. For example, the overall use of enhancer in a sheet can be reduced by focusing the use of enhancer on forming the lower weight, thinner section (i.e., concentrated layer) and using less or no enhancer when forming the higher weight, thinner section (i.e., the concentrated layer). e. leaf core). Surprisingly and unexpectedly, the concentrated layer formed with a higher weight percentage of the enhancement additive is able to distribute the target end properties throughout the core of the sheet, resulting in the sheet exhibiting strength properties. As a result, the sheet core can be manufactured with less enhancement additive and, in some embodiments, can be lighter and less dense than traditional sheet cores. In turn, the overall mass of the sheet can be reduced by reducing the density of the high mass section of the sheet (ie, the core).
[0015] В случае некоторых улучшающих добавок, таких как некоторые прежелатинизированные крахмалы, в суспензии они могут потребовать воду, то есть они увеличивают потребность в воде. За счет уменьшения количества улучшающей добавки в суспензии для формования сердцевины листа, в некоторых вариантах реализации изобретения потребность в воде в суспензии для формования сердцевины может быть уменьшена. Таким образом, например, общее использование воды при изготовлении листа может быть уменьшено, что дополнительно может повысить эффективность, поскольку в системе используется меньше воды, вследствие чего меньше воды требуется отводить путем нагрева в печи. В результате можно повысить скорость производственной линии и снизить затраты на сушку.[0015] For some enhancers, such as some pregelatinized starches, they may require water in suspension, that is, they increase the water requirement. By reducing the amount of improver in the core slurry, in some embodiments, the water requirement of the core slurry can be reduced. Thus, for example, the overall water use in sheet production can be reduced, which can further improve efficiency since less water is used in the system, resulting in less water having to be removed by heating in the oven. As a result, production line speed can be increased and drying costs can be reduced.
[0016] Композитный гипсокартонный лист может иметь плотность в целевом диапазоне. В некоторых вариантах реализации изобретения лист может быть изготовлен со сверхнизкой массой, например, с плотностью листа около 33 фунтов на куб. фут или менее. Следует понимать, что масса листа является функцией плотности и толщины. Таким образом, плотность может использоваться в качестве меры массы листа, что будет понятно специалистам в данной области техники. Такая сверхнизкая масса может быть получена без ущерба для целевых прочностных свойств. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения композитный гипсокартонный лист может демонстрировать сопротивление выдергиванию гвоздей, составляющее по меньшей мере около 65 фунтов силы (например, по меньшей мере около 72 фунтов силы, по меньшей мере около 77 фунтов силы и т.д.) в соответствии с методом В ASTM С473-10.[0016] The composite gypsum board may have a density within a target range. In some embodiments, the sheet may be manufactured at ultra-low weight, for example, with a sheet density of about 33 pounds per cubic meter. foot or less. It should be understood that the weight of the sheet is a function of density and thickness. Thus, density can be used as a measure of sheet weight, as will be appreciated by those skilled in the art. Such ultra-low mass can be achieved without compromising the target strength properties. For example, in some embodiments, the composite drywall sheet may exhibit a nail pull resistance of at least about 65 lbf (e.g., at least about 72 lbf, at least about 77 lbf, etc.) according to with Method B of ASTM C473-10.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НЕСКОЛЬКИХ ВИДОВ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF SEVERAL TYPES OF GRAPHIC MATERIALS
[0017] На Фиг. 1 изображен схематический вид в разрезе композитного гипсокартонного листа, сконструированного в соответствии с принципами данного раскрытия.[0017] In FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a composite gypsum board constructed in accordance with the principles of this disclosure.
[0018] На Фиг. 2 изображены схематические блок-схемы трех альтернативных технологических схем (обозначенных А, В и С), которые иллюстрируют этапы приготовления суспензий для сердцевины листа и концентрированного слоя в соответствии с принципами данного раскрытия.[0018] In FIG. 2 depicts schematic flow diagrams of three alternative process flow diagrams (designated A, B, and C) that illustrate the steps for preparing core sheet and concentrated layer suspensions in accordance with the principles of this disclosure.
[0019] На Фиг. 3 изображен схематический вид в разрезе композитного гипсокартонного листа, сконструированного в соответствии с принципами данного раскрытия, по сравнению с контрольным листом, описанным в Примере 1 данного документа.[0019] In FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a composite gypsum board constructed in accordance with the principles of this disclosure compared to the control sheet described in Example 1 herein.
[0020] На Фиг. 4 изображен схематический вид в разрезе композитного гипсокартонного листа и контрольного листа по Фиг. 3 после обжига, описанного в Примере 1 данного документа.[0020] In FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the composite gypsum board and control sheet of FIG. 3 after firing described in Example 1 of this document.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0021] В вариантах реализации раскрытия предложен многослойный композитный лист, способ изготовления листа и суспензия. Композитный лист содержит множество слоев, которые содержат различные вяжущие композиции, например, в виде непрерывной кристаллической матрицы затвердевшего гипса, в конечном продукте. Один слой образует сердцевину плиты, а другой слой образует концентрированный слой; в некоторых вариантах реализации, например, значительной толщины (например, по меньшей мере около 0,02 дюйма или около 0,05 см). В предпочтительных вариантах реализации изобретения сердцевина листа, как правило, толще, чем концентрированный слой и составляет основную часть (например, более около 60%, например, более около 70%, более около 75% и т.д.) от объема каркаса листа. Как правило, лист также содержит верхний (лицевой) и нижний (тыльный) покровные листы.[0021] Embodiments of the disclosure provide a multilayer composite sheet, a method for making the sheet, and a slurry. The composite sheet contains multiple layers that contain various cementitious compositions, for example, as a continuous crystalline matrix of set gypsum, in the final product. One layer forms the core of the slab, and the other layer forms the concentrated layer; in some embodiments, for example, a significant thickness (eg, at least about 0.02 inches or about 0.05 cm). In preferred embodiments, the core of the sheet is typically thicker than the concentrated layer and constitutes the bulk (eg, greater than about 60%, eg, greater than about 70%, greater than about 75%, etc.) of the core volume of the sheet. Typically, the sheet also contains an upper (front) and lower (back) cover sheet.
[0022] Концентрированный слой формуется из суспензии штукатурного гипса, содержащей воду и один или более из следующих агентов: крахмальный загуститель, целлюлоза и/или сополимер, содержащий полиакриламид и акриловую кислоту. Использование этих ингредиентов в концентрированном слое удивительно и неожиданно позволяет избежать вымывания суспензии концентрированного слоя, когда на нее наносят суспензию сердцевины при формовании листа. Эти агенты успешно улучшают когезионную способность суспензии концентрированного слоя и ожидаемо оказывают незначительное влияние или не оказывают никакого влияния на время схватывания суспензии. В результате равномерно распределенный концентрированный слой, сформованный на сердцевине листа, может быть сформован с прочной связью на их границе раздела. Эти агенты, препятствующие вымыванию, используют предпочтительно в описанных в данном документе системах с двумя смесителями, в которых суспензия сердцевины, как правило, является первичной суспензией и образуется в первичном смесителе, а суспензия концентрированного слоя является вторичной суспензией и образуется во вторичном смесителе. В некоторых вариантах реализации изобретения крахмальный загуститель, целлюлоза и/или сополимер увеличивает вязкость суспензии концентрированного слоя по меньшей мере на около 100% в течение 30 секунд после добавления в суспензию, например, в течение 20 секунд, в течение 15 секунд и т.д. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения крахмальный загуститель, целлюлоза и/или сополимер увеличивает вязкость первой суспензии на от около 100% до около 500% в течение 30 секунд после добавления в суспензию. Считается, что эффект загустевания суспензии концентрированного слоя замедляет начало вымывания, тогда как более рыхлая или менее густая суспензия более склонна к вымыванию при нанесении суспензии сердцевины листа. Преимущественно, скорость, с которой концентрированный слой суспензии загустевает (например, менее чем за около 30 секунд), обеспечивает эффективное загустевание, совместимое с конфигурацией и скоростью производства на загрузочной стороне (где находится смеситель и наносятся суспензии) завода по производству листов. В частности, суспензия концентрированного слоя густеет и наносится вовремя для нанесения суспензии сердцевины, не сопровождающегося вымыванием суспензии концентрированного слоя.[0022] The concentrated layer is formed from a slurry of stucco containing water and one or more of the following agents: a starch thickener, cellulose, and/or a copolymer containing polyacrylamide and acrylic acid. The use of these ingredients in the concentrated layer surprisingly and surprisingly prevents the concentrated layer slurry from being washed out when the core slurry is applied to it during sheet formation. These agents successfully improve the cohesiveness of the concentrated layer suspension and are expected to have little or no effect on the setting time of the suspension. As a result, a uniformly distributed concentrated layer formed on the core of the sheet can be formed with a strong bond at their interface. These anti-leaching agents are preferably used in the dual mixer systems described herein, in which the core slurry is typically the primary slurry and is formed in the primary mixer and the concentrated layer slurry is the secondary slurry and is formed in the secondary mixer. In some embodiments, the starch thickener, cellulose, and/or copolymer increases the viscosity of the concentrated layer slurry by at least about 100% within 30 seconds of addition to the slurry, e.g., within 20 seconds, within 15 seconds, etc. For example, in some embodiments, the starch thickener, cellulose, and/or copolymer increases the viscosity of the first slurry by about 100% to about 500% within 30 seconds of addition to the slurry. It is believed that the thickening effect of the concentrated layer suspension slows the onset of washout, whereas a looser or less dense suspension is more prone to washout when the core leaf suspension is applied. Advantageously, the speed at which the concentrated slurry layer thickens (eg, less than about 30 seconds) provides effective thickening compatible with the configuration and production speed at the feed end (where the mixer is located and the slurries are applied) of the sheet plant. In particular, the concentrated layer suspension thickens and is applied in time for application of the core suspension without causing the concentrated layer suspension to wash out.
[0023] Первичная суспензия для формования сердцевины листа может содержать крахмальный загуститель, целлюлозу и сополимер, содержащий полиакриламид и акриловую кислоту, если необходимо. Если они вводятся в суспензию сердцевины листа, в предпочтительных вариантах реализации изобретения крахмальный загуститель, целлюлоза и сополимер содержатся в более низкой концентрации, чем их количество в суспензии концентрированного слоя (например, в количестве от около 0,1% до около 5%) от массы штукатурного гипса. Однако в некоторых вариантах реализации изобретения первичная суспензия для формования сердцевины листа практически не содержит крахмального загустителя, целлюлозы и сополимера, содержащего полиакриламид и акриловую кислоту. В этом контексте «практически не содержит» означает, что первичная суспензия содержит: (i) 0% мас. или не содержит такого крахмального загустителя, целлюлозы или сополимера, содержащего полиакриламид и акриловую кислоту; (ii) неэффективное количество; или (iii) незначительное количество крахмального загустителя, целлюлозы или сополимера, содержащего полиакриламид и акриловую кислоту, например, менее около 0,1% от массы штукатурного гипса, менее около 0,05% от массы штукатурного гипса, менее около 0,01% от массы штукатурного гипса, менее около 0,005% от массы штукатурного гипса, менее около 0,001% от массы штукатурного гипса и т.д.[0023] The primary core sheet slurry may contain a starch thickener, cellulose, and a copolymer containing polyacrylamide and acrylic acid, if desired. If included in the core leaf suspension, in preferred embodiments, the starch thickener, cellulose, and copolymer are present at a lower concentration than their amount in the concentrated layer suspension (for example, in an amount of from about 0.1% to about 5%) by weight plaster. However, in some embodiments, the primary core sheet slurry is substantially free of starch thickener, cellulose, and polyacrylamide-acrylic acid copolymer. In this context, “substantially free” means that the primary suspension contains: (i) 0% wt. or does not contain such a starch thickener, cellulose or a copolymer containing polyacrylamide and acrylic acid; (ii) ineffective quantity; or (iii) a minor amount of a starch thickener, cellulose or copolymer containing polyacrylamide and acrylic acid, for example, less than about 0.1% by weight of the stucco, less than about 0.05% by weight of the stucco, less than about 0.01% by weight of the stucco, weight of plaster, less than about 0.005% by weight of plaster, less than about 0.001% by weight of plaster, etc.
[0024] И сердцевина листа, и концентрированный слой сформованы из вяжущего материала и воды. В соответствии с предпочтительными вариантами реализации раскрытия концентрированный слой имеет более высокую плотность, чем сердцевина листа (например, по меньшей мере в около 1,1 раза выше). Для создания сердцевины листа с более низкой плотностью в сердцевине листа можно использовать вспенивающие агенты, известные в данной области техники, хотя в суспензию для формования сердцевины листа могут быть введены другие материалы для уменьшения плотности в качестве альтернативного или дополнительного ингредиента, например легкий наполнитель, включая, например, легкий заполнитель или перлит, особенно если допустимы дополнительные расходы. Для достижения целевой более высокой плотности в этом слое концентрированный слой может содержать меньше вспенивающего агента или не содержать его, и/или меньше легкого наполнителя или не содержать его.[0024] Both the core sheet and the concentrated layer are formed from a binder material and water. According to preferred embodiments of the disclosure, the concentrated layer has a higher density than the core of the sheet (eg, at least about 1.1 times higher). To create a lower density core sheet, blowing agents known in the art may be used in the core sheet, although other density reducing materials may be added to the core sheet slurry as an alternative or additional ingredient, such as lightweight filler, including, for example, lightweight aggregate or perlite, especially if the additional cost is acceptable. To achieve the target higher density in this layer, the concentrated layer may contain less or no blowing agent and/or less or no lightweight filler.
[0025] Не желая ограничиваться какой-либо конкретной теорией, предполагается, что композиции и взаимосвязи между соответствующими слоями в композитном листе придают продукту удивительные и неожиданные свойства. В частности, полагают, что целевое использование улучшающей добавки в концентрированном слое может быть применимо для придания целевых свойств листу и, если необходимо, повышения эффективности процесса. Кроме того, в некоторых вариантах реализации изобретения такие аспекты, как (а) толщина, плотность и/или прочность концентрированного слоя, и/или (b) свойства концентрированного слоя относительно бумаги и сердцевины листа, соответственно, могут, при необходимости, использоваться для оптимизации свойств листа. Основываясь, по крайней мере, частично, на этих аспектах, считается, что целевые свойства концентрированного слоя могут быть распределены и направлены по всему листу, чтобы тем самым облегчить производство композитного листа при сохранении, при необходимости, физических свойств сердцевины листа.[0025] Without wishing to be limited by any particular theory, it is believed that the compositions and relationships between the respective layers in a composite sheet give the product surprising and unexpected properties. In particular, it is believed that the targeted use of an enhancement additive in a concentrated layer may be useful to impart targeted properties to the sheet and, if necessary, improve process efficiency. Additionally, in some embodiments, aspects such as (a) the thickness, density, and/or strength of the concentrated layer, and/or (b) the properties of the concentrated layer relative to the paper and core sheet, respectively, can be used to optimize sheet properties. Based at least in part on these aspects, it is believed that the target properties of the concentrated layer can be distributed and directed throughout the sheet, thereby facilitating the production of the composite sheet while maintaining, if necessary, the physical properties of the core of the sheet.
[0026] В соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения сухой концентрированный слой имеет величину жесткости, приближенную к величине жесткости верхнего покровного листа, к которому он обычно примыкает. В некоторых вариантах реализации изобретения концентрированный слой имеет более высокую величину жесткости и/или твердость (показатель прочности), чем сердцевина листа. Таким образом, в некоторых вариантах реализации изобретения концентрированный слой может быть расположен между материалом с относительно хорошей жесткостью и прочностью (то есть верхним покровным листом) и материалом с меньшей жесткостью и прочностью (то есть сердцевиной листа). Понятно, что величина жесткости может быть измерена по модулю Юнга, известному в данной области техники.[0026] In accordance with some embodiments of the invention, the dry concentrated layer has a stiffness value that approximates that of the top cover sheet to which it is typically adjacent. In some embodiments, the concentrated layer has a higher stiffness value and/or hardness (a measure of strength) than the core sheet. Thus, in some embodiments, the concentrated layer may be located between a material with relatively good stiffness and strength (ie, the top cover sheet) and a material with lower stiffness and strength (ie, the core sheet). It will be understood that the amount of stiffness can be measured using Young's modulus, known in the art.
[0027] Не желая ограничиваться какой-либо конкретной теорией, считается, что введение в концентрированный слой более высокого массового процента улучшающей добавки, которая придает целевые прочностные свойства, обеспечивает эффективные целевые прочностные свойства. Концентрированный слой расположен между верхним покровным листом и предпочтительно более легкой и более слабой сердцевиной листа. Удивительно и неожиданно концентрированный слой служит для поглощения энергии от нагрузки и более равномерного распределения нагрузки по сердцевине листа и по всему листу, так что, ожидаемо, нагрузка будет более легко ослабевать и рассеиваться. Таким образом, композитный гипсокартонный лист по изобретению будет демонстрировать хорошие прочностные свойства и позволит производить лист с меньшей массой за счет достижения повышенной прочности в концентрированном слое, где свойство может быть распределено по сердцевине листа. Например, это преимущество может быть проиллюстрировано в некоторых вариантах реализации изобретения посредством хороших результатов по сопротивлению выдергиванию гвоздей, испытаниям на среднюю твердость гипсового слоя (например, кумулятивно, то есть по всем гипсовым слоям) и/или на прочность на изгиб в соответствии с методом В ASTM 473-10, что является понятным в данной области техники.[0027] Without wishing to be limited by any particular theory, it is believed that adding a higher weight percentage of an enhancement additive that imparts the target strength properties to the concentrated layer provides effective target strength properties. The concentrated layer is located between the top cover sheet and preferably the lighter and weaker core sheet. Surprisingly and unexpectedly, the concentrated layer serves to absorb energy from the load and distribute the load more evenly across the core of the sheet and throughout the sheet, so that the load is expected to be more easily released and dissipated. Thus, the composite gypsum board of the invention will exhibit good strength properties and will produce a lighter weight sheet by achieving increased strength in a concentrated layer where the property can be distributed throughout the core of the sheet. For example, this advantage may be illustrated in some embodiments by good results in nail pull resistance, average gypsum layer hardness tests (e.g., cumulatively, i.e., across all gypsum layers), and/or flexural strength tests according to Method B ASTM 473-10, which is understood in the art.
Агенты, предупреждающие вымываниеAnti-leaching agents
[0028] В соответствии с предпочтительными вариантами реализации раскрытия концентрированный слой образован по меньшей мере из одного из следующих: сополимер, содержащий полиакриламид и акриловую кислоту, целлюлоза и/или крахмальный загуститель.[0028] In accordance with preferred embodiments of the disclosure, the concentrated layer is formed from at least one of the following: a copolymer containing polyacrylamide and acrylic acid, cellulose, and/or a starch thickener.
[0029] Можно использовать любой подходящий сополимер полиакриламида и акриловой кислоты, если он вводится. В некоторых вариантах реализации изобретения сополимер содержит около 20% мас. или менее акриловой кислоты. Сополимер также может иметь любую подходящую молекулярную массу, например, от около 100000 до около 1000000, или от около 200000 до около 800000, от около 300000 до около 500000 и т.д. Сополимер также можно использовать в любом подходящем количестве. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения, сополимер, если он вводится, присутствует в суспензии концентрированного слоя в количестве от около 0,01% до около 5,0% от массы штукатурного гипса, или от около 0,1% до около 3,0%, от около 0,5% до около 1,0% и т.д.[0029] Any suitable copolymer of polyacrylamide and acrylic acid may be used if included. In some embodiments of the invention, the copolymer contains about 20% wt. or less acrylic acid. The copolymer may also have any suitable molecular weight, for example, from about 100,000 to about 1,000,000, or from about 200,000 to about 800,000, from about 300,000 to about 500,000, etc. The copolymer may also be used in any suitable amount. For example, in some embodiments, the copolymer, if incorporated, is present in the concentrated layer suspension in an amount of from about 0.01% to about 5.0% by weight of the stucco, or from about 0.1% to about 3.0 %, from about 0.5% to about 1.0%, etc.
[0030] При необходимости можно использовать любую подходящую целлюлозу. Целлюлоза, как правило, растворима в воде. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения целлюлоза представляет собой простой эфир целлюлозы. В некоторых вариантах реализации изобретения целлюлоза представляет собой алкилцеллюлозу. В соответствии с различными вариантами реализации изобретения целлюлоза может находиться в виде одной или более из метилцеллюлозы, этилцеллюлозы, гидроксилэтилцеллюлозы, пропилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы и/или гидроксипропилметилцеллюлозы. Целлюлоза может иметь любую подходящую молекулярную массу, например, молекулярную массу от около 10000 до около 1000000 или от около 50000 до около 800000, от около 100000 до около 600000 и т.д. Целлюлоза, если она вводиться, может быть введена в любом подходящем количестве. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения целлюлоза присутствует в суспензии концентрированного слоя в количестве от около 0,01% до около 0,6% от массы штукатурного гипса или от около 0,05% до около 0,5%, от около 0,1% до около 0,4%, и т.д.[0030] Any suitable cellulose may be used if desired. Cellulose is generally water soluble. For example, in some embodiments, the cellulose is cellulose ether. In some embodiments, the cellulose is an alkylcellulose. In various embodiments, the cellulose may be in the form of one or more of methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, propylcellulose, hydroxypropylcellulose, and/or hydroxypropylmethylcellulose. The cellulose may have any suitable molecular weight, for example, a molecular weight of about 10,000 to about 1,000,000, or from about 50,000 to about 800,000, from about 100,000 to about 600,000, etc. Cellulose, if introduced, can be introduced in any suitable amount. For example, in some embodiments, cellulose is present in the concentrated layer suspension in an amount of from about 0.01% to about 0.6% by weight of the stucco, or from about 0.05% to about 0.5%, from about 0.1 % to about 0.4%, etc.
[0031] Крахмальный загуститель, если он вводится, как правило, представляет собой замещенный крахмал. Например, крахмальный загуститель можно модифицировать путем прививки чужеродных групп к гидроксильной группе глюкозного звена молекулы. Чужеродные группы могут включать, например, этил, гидроксилэтил, гидроксилпропил, ацетат, фосфат и/или сульфат.[0031] The starch thickener, if included, is typically a substituted starch. For example, a starch thickener can be modified by grafting foreign groups onto the hydroxyl group of the glucose unit of the molecule. Foreign groups may include, for example, ethyl, hydroxylethyl, hydroxylpropyl, acetate, phosphate and/or sulfate.
[0032] Степень замещения («СЗ») определяется как отношение замещенных групп к глюкозным звеньям. Поскольку каждая глюкоза имеет три гидроксильных звена, доступные для замещения, максимальное значение СЗ равно 3. Может быть выбрана любая подходящая СЗ, например, по меньшей мере около 0,5, по меньшей мере около 0,6 и т.д. (с максимумом 3, 2,5, 2 или 1,5 и т.д.). В некоторых вариантах реализации изобретениякрахмал является «высокозамещенным», причем СЗ составляет по меньшей мере около 0,7, например, СЗ составляет по меньшей мере около 0,8, например, по меньшей мере около 0,9 или по меньшей мере около 1. В некоторых вариантах реализации изобретение соотношение составляет от около 0,8 до около 3, от около 0,8 до около 2,5, от около 0,8 до около 2, от около 0,8 до около 1,5, от около 0,9 до около 3, от около 0,9 до около 2,5, от около 0,9 до около 2, от около 0,9 до около 1,5, от около 1 до около 3, от около 1 до около 2,5, от около 1 до около 2, от около 1 до около 1,5 и т.д.[0032] The degree of substitution (“DS”) is defined as the ratio of substituted groups to glucose units. Since each glucose has three hydroxyl units available for replacement, the maximum DS value is 3. Any suitable DS can be selected, for example, at least about 0.5, at least about 0.6, etc. (with a maximum of 3, 2.5, 2 or 1.5, etc.). In some embodiments, the starch is “highly substituted”, wherein the DS is at least about 0.7, for example, the DS is at least about 0.8, for example at least about 0.9, or at least about 1. B In some embodiments, the ratio is from about 0.8 to about 3, from about 0.8 to about 2.5, from about 0.8 to about 2, from about 0.8 to about 1.5, from about 0, 9 to about 3, from about 0.9 to about 2.5, from about 0.9 to about 2, from about 0.9 to about 1.5, from about 1 to about 3, from about 1 to about 2, 5, from about 1 to about 2, from about 1 to about 1.5, etc.
[0033] Крахмальный загуститель, как правило, растворим в холодной воде. Не желая ограничиваться какой-либо конкретной теорией, замещенные группы могут нарушить или разрушить кристаллическую структуру сырого крахмала и сделать крахмал растворимым в холодной воде. Таким образом, нет необходимости предварительно готовить крахмал. Как правило, замещенные крахмалы имеют высокую вязкость, которая позволяет изменять реологию суспензии концентрированного слоя и эффект загустевания суспензии. Например, крахмальный загуститель может иметь вязкость по меньшей мере около 1000 сП, измеренную в соответствии с методом испытания измерения вязкости (ИИВ) (Viscosity Measurement Assay (VMA)). Например, в некоторых вариантах реализации изобретения крахмальный загуститель имеет вязкость от около 2000 до около 10000, измеренную в соответствии с методом ИИВ.[0033] Starch thickener is generally soluble in cold water. Without wishing to be limited by any particular theory, substituted groups can disrupt or destroy the crystalline structure of raw starch and make the starch soluble in cold water. Thus, there is no need to pre-cook the starch. As a rule, substituted starches have a high viscosity, which allows you to change the rheology of the concentrated layer suspension and the thickening effect of the suspension. For example, the starch thickener may have a viscosity of at least about 1000 cP, measured in accordance with the Viscosity Measurement Assay (VMA) method. For example, in some embodiments of the invention, the starch thickener has a viscosity of from about 2000 to about 10,000, measured in accordance with the IIV method.
[0034] В некоторых вариантах реализации изобретения крахмальный загуститель представляет собой эфирное производное крахмала. Например, крахмальный загуститель может представлять собой карбоксиэтиловый эфир крахмала. В некоторых вариантах реализации изобретения крахмальный загуститель представляет собой соль, такую как соль, изображенная формулой (C2H4O3)x⋅(Na)x, где X представляет собой количество повторяющихся звеньев. Например, количество повторяющихся звеньев может составлять, например, по меньшей мере около 600, по меньшей мере около 1000, по меньшей мере около 1500, по меньшей мере около 1800, по меньшей мере около 2000, по меньшей мере около 2500, по меньшей мере около 3000, по меньшей мере около 4000, по меньшей мере около 5000 и т.д. Например, в различных вариантах реализации изобретения количество повторяющихся звеньев может составлять от около 600 до около 1000000, например, от около 600 до около 50000, от около 600 до около 25000, от около 600 до около 18000, от около 1000 до около 50000, от около 1000 до около 25000, от около 1000 до около 18000, от около 1500 до около 50000, от около 1500 до около 25000, от около 1500 до около 18000, от около 1800 до около 50000 от около 1800 до около 25000, от около 1800 до около 18000, от около 2000 до около 50000, от около 2000 до около 25000, от около 2000 до около 18000, от около 2500 до около 50000, от около 2500 до около 25000, от около 2500 до около 18000, от около 3000 до около 50000, от около 3000 до около 25000, от около 3000 до около 18000, от около 4000 до около 50000, от около 4000 до около 25000, от около 4000 до около 18000, от около 5000 до около 50000, от около 5000 до около 25000 от около 5000 до около 18000 и т.д. В некоторых вариантах реализации изобретения замещенный крахмальный загуститель может находиться в виде GlucoSol® 1148, коммерчески доступного от Chemstar, Миннеаполис, Миннесота, который представляет собой натрийгликолят крахмала.[0034] In some embodiments, the starch thickener is an ester derivative of starch. For example, the starch thickener may be carboxyethyl starch ester. In some embodiments, the starch thickener is a salt, such as the salt represented by the formula (C 2 H 4 O 3 ) x ⋅ (Na) x , where X is the number of repeat units. For example, the number of repeat units may be, for example, at least about 600, at least about 1000, at least about 1500, at least about 1800, at least about 2000, at least about 2500, at least about 3000, at least about 4000, at least about 5000, etc. For example, in various embodiments of the invention, the number of repeat units may be from about 600 to about 1,000,000, for example, from about 600 to about 50,000, from about 600 to about 25,000, from about 600 to about 18,000, from about 1,000 to about 50,000, from from about 1000 to about 25000, from about 1000 to about 18000, from about 1500 to about 50000, from about 1500 to about 25000, from about 1500 to about 18000, from about 1800 to about 50000 from about 1800 to about 25000, from about 1800 to about 18,000, from about 2,000 to about 50,000, from about 2,000 to about 25,000, from about 2,000 to about 18,000, from about 2,500 to about 50,000, from about 2,500 to about 25,000, from about 2,500 to about 18,000, from about 3,000 to about 50,000, from about 3,000 to about 25,000, from about 3,000 to about 18,000, from about 4,000 to about 50,000, from about 4,000 to about 25,000, from about 4,000 to about 18,000, from about 5,000 to about 50,000, from about 5,000 to about 25,000 from about 5,000 to about 18,000, etc. In some embodiments, the substituted starch thickener may be in the form of GlucoSol® 1148, commercially available from Chemstar, Minneapolis, Minnesota, which is a sodium starch glycolate.
[0035] Крахмальный загуститель, если он вводиться, может находиться в любом подходящем количестве. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения крахмальный загуститель может находиться в суспензии концентрированного слоя в количестве от около 0,01% до около 5,0% от массы штукатурного гипса, например от около 0,05% до около 2,0% от массы штукатурного гипса или от около 0,1% до около 1,0% от массы штукатурного гипса.[0035] The starch thickener, if included, may be in any suitable amount. For example, in some embodiments, the starch thickener may be present in the concentrated layer suspension in an amount of from about 0.01% to about 5.0% by weight of the stucco, such as from about 0.05% to about 2.0% by weight of the stucco. gypsum or from about 0.1% to about 1.0% by weight of the stucco.
[0036] В некоторых вариантах реализации изобретения суспензия концентрированного слоя содержит крахмальный загуститель и один или оба из целлюлозы и сополимера. В других вариантах реализации изобретения суспензия концентрированного слоя содержит целлюлозу и один или оба из крахмального загустителя и сополимера. В других вариантах реализации изобретения суспензия концентрированного слоя содержит сополимер и один или оба из крахмального загустителя и целлюлозы. В некоторых вариантах реализации изобретения суспензия концентрированного слоя содержит крахмальный загуститель, целлюлозу и сополимер.[0036] In some embodiments, the concentrated layer suspension contains a starch thickener and one or both of cellulose and a copolymer. In other embodiments, the concentrated layer suspension contains cellulose and one or both of a starch thickener and a copolymer. In other embodiments, the concentrated layer suspension contains a copolymer and one or both of a starch thickener and cellulose. In some embodiments, the concentrated layer suspension contains a starch thickener, cellulose, and a copolymer.
[0037] Как обсуждается в данном документе, загущающий крахмал отличается от улучшающей добавки для прочности, которая содержит крахмал с низким замещением или без замещения и с более низкой вязкостью, и который при необходимости может быть прежелатинизирован или не подвергнут тепловой обработке. В этом отношении замещение, как правило, снижает улучшение прочности, что требуется от улучшающей прочность крахмальной добавки. Не желая ограничиваться какой-либо конкретной теорией, считается, что замещенные чужеродные группы имеют тенденцию мешать взаимному расположению между крахмалом и гипсом, что препятствует образованию оптимальной водородной связи. Таким образом, такое замещение нежелательно с точки зрения создания улучшающего прочность компонента. Предпочтительно, крахмал, выбранный в качестве улучшающей прочность добавки, имеет СЗ, равную нулю; однако небольшая степень замещения, хотя и нежелательна, может быть допустимой, например, СЗ вплоть до около 0,2 (или вплоть до около 0,15, или вплоть до около 0,1). Загущающий крахмал по данному изобретению также отличается от мигрирующих крахмалов, которые мигрируют к границе раздела гипсовый слой-бумага для улучшения связи, поскольку загущающие крахмалы представляют собой более крупные молекулы с более высокой вязкостью и не склонны к миграции.[0037] As discussed herein, a thickening starch is distinguished from a strength improver, which contains low or no substitution starch and lower viscosity, and which may be pregelatinized or uncooked if desired. In this regard, substitution generally reduces the strength improvement required from a strength improving starch additive. Without wishing to be limited by any particular theory, it is believed that substituted foreign groups tend to interfere with the relationship between starch and gypsum, thereby preventing optimal hydrogen bonding from forming. Thus, such substitution is undesirable from the point of view of creating a strength-improving component. Preferably, the starch selected as the strength-improving additive has an DS of zero; however, a small degree of substitution, although undesirable, may be acceptable, for example, an SZ of up to about 0.2 (or up to about 0.15, or up to about 0.1). The thickening starch of this invention is also different from migrating starches, which migrate to the gypsum layer-paper interface to improve bonding, since thickening starches are larger molecules with higher viscosity and do not tend to migrate.
[0038] Например, в некоторых вариантах реализации изобретения, в отличие от загущающего крахмала, крахмал, выбранный в качестве улучшающей прочность добавки, может представлять собой прежелатинизированный крахмал, имеющий более низкую вязкость по сравнению с крахмальным загустителем, например, от около 20 сантипуаз до около 800 сантипуаз (например, от около 20 сантипуаз до около 700 сантипуаз, от около 20 сантипуаз до около 300 сантипуаз, от около 30 сантипуаз до около 200 сантипуаз и т.д.), когда вязкость измеряется при воздействии на крахмал условий метода ИИВ. В некоторых вариантах реализации изобретения улучшающая прочность добавка содержит по меньшей мере один сырой крахмал (например, незамещенный), имеющий пиковую вязкость от около 100 единиц Брабендера до около 900 единиц Брабендера при измерении вязкости посредством введения крахмала в суспензию с водой при концентрации крахмала, составляющей 15% в пересчете на твердое вещество, и с использованием прибора Вискограф-Е (Viscograph-E), настроенного на 75 об/мин и 700 смг, причем крахмал нагревают от 25°С до 95°С со скоростью 3°С/минуту, суспензию выдерживают при 95°С в течение десяти минут, и крахмал охлаждают до 50°С со скоростью -3°С/минуту.[0038] For example, in some embodiments, as opposed to the thickening starch, the starch selected as the strength additive may be a pregelatinized starch having a lower viscosity than the starch thickening agent, for example, from about 20 centipoise to about 800 centipoise (e.g., about 20 centipoise to about 700 centipoise, about 20 centipoise to about 300 centipoise, about 30 centipoise to about 200 centipoise, etc.) when the viscosity is measured by exposing the starch to the conditions of the AIV method. In some embodiments, the strength-improving additive comprises at least one crude starch (e.g., unsubstituted) having a peak viscosity of from about 100 Brabender units to about 900 Brabender units, as measured by viscosity by adding the starch to a suspension with water at a starch concentration of 15 % in terms of solids, and using a Viscograph-E device set at 75 rpm and 700 cmg, the starch being heated from 25°C to 95°C at a rate of 3°C/minute, the suspension kept at 95°C for ten minutes, and the starch is cooled to 50°C at a rate of -3°C/minute.
Композиция сердцевины листа и концентрированного слояComposition of leaf core and concentrated layer
[0039] В соответствии с некоторыми вариантами реализации раскрытия композитный гипсокартонный лист рассчитан на введение улучшающей добавки в более высокой концентрации, чем концентрация улучшающей добавки, введенной (если вообще введенной) в сердцевину листа. Полученный лист может быть сформован для получения композитного гипсокартонного листа с целевыми прочностными свойствами.[0039] In accordance with some embodiments of the disclosure, the composite gypsum board is designed to incorporate a enhancer at a higher concentration than the concentration of enhancer incorporated (if at all) into the core of the sheet. The resulting sheet can be molded to produce a composite gypsum board with targeted strength properties.
[0040] В соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения было удивительно и неожиданно обнаружено, что более высокая концентрация улучшающей добавки в концентрированном слое относительно сердцевины листа обеспечивает эффективные эксплуатационные характеристики листа в отношении целевых прочностных свойств, например, одного или более из сопротивления выдергиванию гвоздей, прочности на сжатие, прочности на изгиб, средней твердости гипсового слоя (например, совокупной) и т.д. Таким образом, авторы данного изобретения обнаружили, что использование улучшающих добавок может быть оптимизировано в соответствии с предпочтительными вариантами реализации изобретения путем адаптации рецептур композиций соответствующей сердцевины листа и концентрированных слоев для введения улучшающих добавок, причем их действие может обеспечить большее влияние на достижение целевых прочностных свойств (т.е. в более высоком массовом процентном содержании в концентрированном слое, чем в сердцевине листа), а также более низкой общей потребности в воде. Это открытие дает значительные преимущества, включая, но не ограничиваясь ими, снижение общего потребления улучшающей добавки и, следовательно, снижение стоимости сырья, повышение эффективности производства и повышение прочности изделия, например, позволяющие получить продукцию с меньшей массой и достаточными прочностными свойствами.[0040] In accordance with some embodiments of the invention, it has been surprisingly and unexpectedly discovered that a higher concentration of enhancement additive in a concentrated layer relative to the core of the sheet provides effective performance of the sheet with respect to target strength properties, for example, one or more of nail pull resistance, strength compressive strength, bending strength, average hardness of the gypsum layer (for example, total), etc. Thus, the present inventors have discovered that the use of enhancers can be optimized in accordance with preferred embodiments of the invention by tailoring the formulations of the respective core sheet and concentrated layers to incorporate enhancers, which can provide greater impact on achieving target strength properties ( i.e., a higher mass percentage in the concentrated layer than in the core of the leaf) as well as a lower overall water requirement. This discovery provides significant benefits, including, but not limited to, reduction in overall additive consumption and therefore lower raw material costs, increased production efficiency, and increased product strength, for example, allowing for products with lower weight and sufficient strength properties.
[0041] В некоторых вариантах реализации изобретения суспензия для формования концентрированного слоя содержит по меньшей мере в около 1,2 раза большую концентрацию улучшающей добавки по сравнению с суспензией для формования сердцевины листа, например, по меньшей мере около 1,5 раза, по меньшей мере около 1,7 раза, по меньшей мере около 2 раза, по меньшей мере около 2,5 раза, по меньшей мере около 3 раза, по меньшей мере около 3,5 раза, по меньшей мере около 4 раза, по меньшей мере около 4,5 раза, по меньшей мере около 5 раз, по меньшей мере около 6 раз и т.д., причем каждый из этих диапазонов может иметь любой подходящий верхний предел, в зависимости от ситуации, такой как, например, около 60, около 50, около 40, около 30, около 20, около 10, около 9, около 8, около 7, около 6,5, около 6, около 5,5, около 5, около 4,5, около 4, около 3,5, около 3, около 2,5, около 2, около 1,5 и т.д. Следует понимать, что «более высокая концентрация», используемая в данном документе, относится к относительным количествам улучшающей добавки (от массы штукатурного гипса), в отличие от валовых количеств ингредиентов. Поскольку сердцевина листа обеспечивает больший объем материала и вклад в толщину листа по сравнению с таким вкладом концентрированного слоя, возможно, что любая конкретная добавка может быть представлена в более высоком общем валовом количестве в суспензии сердцевины листа, например, в фунтах или килограммах, но в более низкой массовой концентрации по сравнению с суспензией концентрированного слоя, то есть в более низком относительном количестве, например, в массовых процентах (% мас).[0041] In some embodiments, the concentrated layer slurry contains at least about 1.2 times the concentration of enhancement additive compared to the core sheet slurry, such as at least about 1.5 times at least about 1.7 times, at least about 2 times, at least about 2.5 times, at least about 3 times, at least about 3.5 times, at least about 4 times, at least about 4 times .5 times, at least about 5 times, at least about 6 times, etc., each of these ranges may have any suitable upper limit depending on the situation, such as, for example, about 60, about 50 , about 40, about 30, about 20, about 10, about 9, about 8, about 7, about 6.5, about 6, about 5.5, about 5, about 4.5, about 4, about 3.5 , about 3, about 2.5, about 2, about 1.5, etc. It should be understood that "higher concentration" as used herein refers to relative amounts of enhancer (by weight of stucco), as opposed to gross amounts of ingredients. Since the core sheet provides a greater volume of material and contribution to sheet thickness compared to that of the concentrated layer, it is possible that any particular additive may be present in a higher total gross amount in the core sheet suspension, such as pounds or kilograms, but more low mass concentration compared to the concentrated layer suspension, that is, in a lower relative amount, for example, in mass percent (% wt).
[0042] Удивительно и неожиданно, но некоторые варианты реализации раскрытия эффективны в снижении общего расхода воды при изготовлении композитного гипсокартонного листа. В связи с этим, подбирая соответствующие композиции концентрированного слоя и сердцевины листа, можно снизить общее количество воды, используемой для изготовления листа, таким образом, что использование воды оптимизируется, поскольку вода присутствует в более высокой концентрации там, где это более необходимо (например, в концентрированном слое) и в уменьшенном количестве там, где это менее необходимо (например, в сердцевине листа).[0042] Surprisingly and unexpectedly, certain embodiments of the disclosure are effective in reducing overall water consumption in the manufacture of composite gypsum board. In this regard, by selecting appropriate compositions of the concentrated layer and core sheet, it is possible to reduce the total amount of water used to make the sheet, such that water use is optimized since water is present in higher concentration where it is most needed (e.g. concentrated layer) and in reduced quantities where it is less needed (for example, in the core of the leaf).
[0043] Следует понимать, что, поскольку затвердевший гипс образуется из суспензии штукатурного гипса (иногда именуемой суспензией гипса), содержащей воду и штукатурный гипс, может соблюдаться соотношение воды и штукатурного гипса («ВШГС»). В некоторых вариантах реализации изобретения сердцевина листа, которая может составлять основной объем листа, может быть сформована с более низким ВШГС по сравнению с ВШГС, используемым для формования концентрированного слоя. Таким образом, общее потребление воды и ВШГС в композитном гипсокартонном листе в целом может быть успешно снижено в некоторых вариантах реализации изобретения, поскольку вклад в общий объем листа концентрированного слоя меньше, чем вклад в общий объем плиты сердцевины листа.[0043] It should be understood that since the set gypsum is formed from a slurry of stucco (sometimes referred to as a gypsum slurry) containing water and stucco, the ratio of water to stucco (“WSHGS”) may be maintained. In some embodiments, the core of the sheet, which may constitute the bulk of the sheet, can be molded with a lower VSHG compared to the VSHG used to form the concentrated layer. Thus, the total consumption of water and VSHGS in the composite gypsum board as a whole can be successfully reduced in some embodiments of the invention, since the contribution to the total volume of the sheet of the concentrated layer is less than the contribution to the total volume of the slab of the core of the sheet.
[0044] Сердцевина листа и концентрированный слой могут быть сформованы с любым подходящим ВШГС. В некоторых вариантах реализации изобретения концентрированный слой формуется из суспензии, имеющей ВШГС выше, чем ВШГС суспензии, используемой для формования сердцевины листа. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения концентрированный слой формуется из суспензии, имеющей ВШГС по меньшей мере в около 1,2 раза выше, чем ВШГС суспензии, используемой для формования сердцевины листа (например, по меньшей мере в около 1,5 раза выше, по меньшей мере в около 1,7 раза выше, по меньшей мере в около 2 раза выше, по меньшей мере в около 2,2 раза выше, по меньшей мере в около 2,5 раза выше, по меньшей мере в около 2,7 раза выше, по меньшей мере в около 3 раза выше, по меньшей мере в около 3,2 раза выше, по меньшей мере в около 3,5 раза выше, по меньшей мере в около 3,7 раза выше, по меньшей мере в около 4 раза выше и т.д/, причем каждый из этих диапазонов может иметь любой подходящий верхний предел, а именно, например, в около 7, в около 6,5, в около 6, в около 5,5, около 5, около 4,5, около 4, около 3,5, около 3, около 2,5, около 2, около 1,5 и т.д.).[0044] The sheet core and concentrated layer can be formed with any suitable VSHGS. In some embodiments, the concentrated layer is formed from a slurry having a VSHG higher than the VSHG of the suspension used to form the core sheet. For example, in some embodiments of the invention, the concentrated layer is formed from a slurry having a VSHGS at least about 1.2 times higher than the VSHGS of the suspension used to form the core sheet (for example, at least about 1.5 times higher than at least about 1.7 times higher, at least about 2 times higher, at least about 2.2 times higher, at least about 2.5 times higher, at least about 2.7 times higher higher, at least about 3 times higher, at least about 3.2 times higher, at least about 3.5 times higher, at least about 3.7 times higher, at least about 4 times higher times higher, etc., each of these ranges may have any suitable upper limit, such as, for example, about 7, about 6.5, about 6, about 5.5, about 5, about 4 .5, about 4, about 3.5, about 3, about 2.5, about 2, about 1.5, etc.).
[0045] В некоторых вариантах реализации изобретения сердцевина листа сформована из суспензии штукатурного гипса, имеющей соотношение вода-штукатурный гипс от около 0,3 до около 1,3, например, от около 0,3 до около 1,2, от около 0,3 до около 1,1, от около 0,3 до около 1, от около 0,3 до около 0,9, от около 0,4 до около 1,3, от около 0,4 до около 1,2, от около 0,4 до около 1,1, от около 0,4 до около 1, от около 0,4 до около 0,9, от около 0,5 до около 1,3, от около 0,5 до около 1,2, от около 0,5 до около 1,1, от около 0,5 до около 1, от около 0,5 до около 0,9, от около 0,6 до около 1,3, от около 0,6 до около 1,2, от около 0,6 до около 1,1, от около 0,6 до около 1, от около 0,6 до около 0,9, от около 0,6 до около 0,8 или от около 0,6 до около 0,7.[0045] In some embodiments, the core of the sheet is formed from a slurry of stucco having a water-to-stucco ratio of about 0.3 to about 1.3, for example, about 0.3 to about 1.2, about 0. 3 to about 1.1, from about 0.3 to about 1, from about 0.3 to about 0.9, from about 0.4 to about 1.3, from about 0.4 to about 1.2, from about 0.4 to about 1.1, about 0.4 to about 1, about 0.4 to about 0.9, about 0.5 to about 1.3, about 0.5 to about 1, 2, from about 0.5 to about 1.1, from about 0.5 to about 1, from about 0.5 to about 0.9, from about 0.6 to about 1.3, from about 0.6 to about 1.2, about 0.6 to about 1.1, about 0.6 to about 1, about 0.6 to about 0.9, about 0.6 to about 0.8 or about 0 .6 to about 0.7.
[0046] В некоторых вариантах реализации изобретения предпочтительны более низкие соотношения вода-штукатурный гипс, например, от около 0,3 до около 0,8, например, от около 0,3 до около 0,7, от около 0,3 до около 0,6, от около 0,3 до около 0,5, от около 0,3 до около 0,4, от около 0,4 до около 0,8, от около 0,4 до около 0,7, от около 0,4 до около 0,6, от около 0,4 до около 0,5, от около 0,5 до около 0,8, от около 0,5 до около 0,7, от около 0,5 около до 0,6, от около 0,6 до около 0,8, от около 0,6 до около 0,7 и т.д.[0046] In some embodiments, lower water-stucco ratios are preferred, e.g., about 0.3 to about 0.8, e.g., about 0.3 to about 0.7, about 0.3 to about 0.6, from about 0.3 to about 0.5, from about 0.3 to about 0.4, from about 0.4 to about 0.8, from about 0.4 to about 0.7, from about 0.4 to about 0.6, from about 0.4 to about 0.5, from about 0.5 to about 0.8, from about 0.5 to about 0.7, from about 0.5 to about 0 ,6, from about 0.6 to about 0.8, from about 0.6 to about 0.7, etc.
[0047] В некоторых вариантах реализации изобретения концентрированный слой формуется из суспензии, имеющей соотношение вода-штукатурный гипс от около 0,7 до около 2, а именно, например, от около 0,7 до около 1,7, от около 0,7 до около 1,4, от около 0,7 до около 1,2, от около 0,7 до около 1, от около 0,8 до около 2, от около 0,8 до около 1,7, от около 0,8 до около 1,4, от около 0,8 до около 1,2, от около 0,8 до около 1, от около 1 до около 2, от около 1 до около 1,7, от около 1 до около 1,4, от около 1 до около 1,2, от около 1,2 до около 2, от около 1,2 до около 1,7, от около 1,2 до около 1,4, от около 1,4 до около 2, от около 1,4 до около 1,7 и т.д. Концентрированный слой может иметь более высокое содержание воды для удовлетворения потребности улучшающих добавок в воде. Поскольку в некоторых вариантах реализации изобретения улучшающая добавка более сконцентрирована в концентрированном слое, более высокая потребность в воде может относиться к отдельно взятому концентрированному слою, тем самым обеспечивая более низкое ВШГС в сердцевине листа и, предпочтительно, меньшее использование воды в целом, особенно с учетом большого вклада сердцевины листа в основной объем композитного листа.[0047] In some embodiments, the concentrated layer is formed from a slurry having a water-to-stucco ratio of from about 0.7 to about 2, such as, for example, from about 0.7 to about 1.7, from about 0.7 to about 1.4, from about 0.7 to about 1.2, from about 0.7 to about 1, from about 0.8 to about 2, from about 0.8 to about 1.7, from about 0, 8 to about 1.4, from about 0.8 to about 1.2, from about 0.8 to about 1, from about 1 to about 2, from about 1 to about 1.7, from about 1 to about 1, 4, from about 1 to about 1.2, from about 1.2 to about 2, from about 1.2 to about 1.7, from about 1.2 to about 1.4, from about 1.4 to about 2 , from about 1.4 to about 1.7, etc. The concentrated layer may have a higher water content to meet the water needs of the enhancers. Because in some embodiments the enhancer is more concentrated in the concentrated layer, the higher water requirement may be applied to an individual concentrated layer, thereby providing lower VSHG in the leaf core and, preferably, less water use overall, especially given the large contribution of the sheet core to the main volume of the composite sheet.
Плотность композитного листаComposite Sheet Density
[0048] Композитный гипсокартонный лист по вариантам реализации данного раскрытия может использоваться с различными необходимыми плотностями для гипсокартонного листа, то есть гипсокартона или стеновой плиты (которые могут охватывать такую плиту, используемую не только для стен, но также для потолков и других мест, что понятно в данной области техники). Как отмечено в данном документе, масса листа является функцией его толщины. Поскольку листы, как правило, изготавливают с различной толщиной (например, 3/8 дюйма, 1/2 дюйма, 3/4 дюйма, один дюйм и т.д.), плотность листа используется в данном документе как мера массы листа. Преимущества композитного гипсокартонного листа по вариантам реализации раскрытия можно наблюдать в диапазоне плотностей в сухом состоянии с пределом вплоть до плотностей более тяжелых листов, например, около 43 фунтов/куб.фут (около 690 кг/м3) или менее, а именно, от около 18 фунтов/куб. фут (около 290 кг/м3) до около 43 фунтов/куб.фут, от около 20 фунтов/куб.фут (около 320 кг/м3) до около 43 фунтов/куб.фут, от около 20 фунтов/куб.фут до около 40 фунтов/куб.фут (около 640 кг/м3), от около 24 фунтов/куб.фут (около 380 кг/м3) до около 43 фунтов/куб.фут, от около 27 фунтов/куб.фут (около 430 кг/м3) до около 43 фунтов/куб.фут, от около 20 фунтов/куб.фут до около 38 фунтов/куб.фут (около 610 кг/м3), от около 24 фунтов/куб.фут до около 40 фунтов/куб.фут, от около 27 фунтов/куб. фут до около 40 фунтов/куб. фут, от около 20 фунтов/куб. фут до около 37 фунтов/куб. фут (около 600 кг/м3), от около 24 фунтов/куб. фут до около 37 фунтов/куб. фут, от около 27 фунтов/куб. фут до около 37 фунтов/куб. фут, от около 20 фунтов/куб. фут до около 35 фунтов/куб.фут (560 кг/м3), от около 24 фунтов/куб.фут до около 35 фунтов/куб. фут, от около 27 фунтов/куб. фут до около 35 фунтов/куб. фут и т.д. [0049] Как отмечено в данном документе, удаление твердой массы из гипсовой плиты может привести к значительным трудностям в компенсации сопутствующей потери прочности. Некоторые варианты реализации раскрытия удивительно и неожиданно позволяют использовать лист меньшей массы с хорошей прочностью, меньшей водопотребностью и эффективным использованием улучшающей добавки. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения плотность листа в сухом состоянии может составлять от около 16 фунтов/куб. фут до около 33 фунтов/куб. фут, например, от около 16 фунтов/куб. фут до около 27 фунтов/куб. фут, от около 16 фунтов/куб. фут до около 24 фунтов/куб. фут, от около 18 фунтов/куб. фут до около 33 фунтов/куб. фут (около 530 кг/м3), от около 18 фунтов/куб. фут до около 31 фунтов/куб. фут, от около 18 фунтов/куб. фут до около 30 фунтов/куб. фут, от около 18 фунтов/куб.фут до около 27 фунтов/куб.фут, от около 18 фунтов/куб.фут до около 24 фунтов/куб.фут, от около 20 фунтов/куб.фут до около 33 фунтов/куб. фут, от около 20 фунтов/куб. фут до около 32 фунтов/куб. фут (около 510 кг/м3), от около 20 фунтов/куб.фут до около 31 фунтов/куб.фут (около 500 кг/м3), от около 20 фунтов/куб. фут до около 30 фунтов/куб. фут (около 480 кг/м3), от около 20 фунтов/куб. фут до около 29 фунтов/куб. фут (около 460 кг/м3), от около 20 фунтов/куб. фут до около 28 фунтов/куб. фут (около 450 кг/м3), от около 21 фунтов/куб. фут (около 340 кг/м3) до около 33 фунтов/куб. фут, от около 21 фунтов/куб. фут до около 32 фунтов/куб. фут, от около 21 фунтов/куб. фут до около 33 фунтов/куб. фут, от около 21 фунтов/куб. фут до около 32 фунтов/куб. фут, от около 21 фунтов/куб. фут до около 31 фунтов/куб. фут, от около 21 фунтов/куб. фут до около 30 фунтов/куб. фут, от около 21 фунтов/куб. фут до около 29 фунтов/куб. фут, от около 21 фунтов/куб. фут до около 28 фунтов/куб. фут, от около 24 фунтов/куб. фут до около 33 фунтов/куб. фут, от около 24 фунтов/куб. фут до около 32 фунтов/куб. фут, от около 24 фунтов/куб. фут до 31 фунтов/куб. фут, от около 24 фунтов/куб. фут до около 30 фунтов/куб. фут, от около 24 фунтов/куб. фут до около 29 фунтов/куб. фут, от около 24 фунтов/куб. фут до около 28 фунтов/куб. фут или от около 24 фунтов/куб. фут до около 27 фунтов/куб. фут.[0048] Composite gypsum board according to embodiments of this disclosure can be used with various required densities for gypsum board, that is, gypsum board or wallboard (which can cover such board used not only for walls, but also for ceilings and other places, as is understood in this field of technology). As noted herein, the weight of a sheet is a function of its thickness. Since sheets are typically manufactured in varying thicknesses (eg, 3/8 inch, 1/2 inch, 3/4 inch, one inch, etc.), sheet density is used herein as a measure of sheet weight. The benefits of composite gypsum board in opening embodiments can be observed over a range of dry densities, extending up to densities of heavier sheets, for example, about 43 lb/cu ft (about 690 kg/m 3 ) or less, namely from about 18 lb/cu. ft (about 290 kg/m 3 ) to about 43 lb/cu.ft., from about 20 lb./cu.ft. (about 320 kg/m 3 ) to about 43 lb./cu.ft., from about 20 lb./cu.ft. ft to about 40 lb/cu.ft (about 640 kg/m 3 ), from about 24 lb/cu.ft (about 380 kg/m 3 ) to about 43 lb/cu.ft, from about 27 lb/cu.ft. ft (about 430 kg/m 3 ) to about 43 lb/cu ft, from about 20 lb/cu ft to about 38 lb/cu ft (about 610 kg/m 3 ), from about 24 lb/cu. ft. to about 40 lb/cu.ft., from about 27 lb./cu.ft. ft. to about 40 lb/cu.m. ft., from about 20 lb/cu.m. ft. to about 37 lb/cu.m. ft (about 600 kg/m 3 ), from about 24 lbs/cu.m. ft. to about 37 lb/cu.m. ft., from about 27 lb/cu.m. ft. to about 37 lb/cu.m. ft., from about 20 lb/cu.m. ft. to about 35 lb/cu.ft. (560 kg/m 3 ), about 24 lb./cu.ft. to about 35 lb./cu.ft. ft., from about 27 lb/cu.m. ft. to about 35 lb/cu.m. ft etc. [0049] As noted herein, removing solids from gypsum board can result in significant difficulty in compensating for the associated loss of strength. Some embodiments of the disclosure surprisingly and unexpectedly allow the use of a lighter weight sheet with good strength, lower water requirements, and efficient use of the enhancement additive. For example, in some embodiments, the dry density of the sheet may be from about 16 lbs/cu. ft. to about 33 lb/cu.m. ft., for example, from about 16 lbs./cu.m. ft. to about 27 lb/cu.m. ft., from about 16 lb/cu.m. ft. to about 24 lb/cu.m. ft., from about 18 lb/cu.m. ft. to about 33 lb/cu.m. ft (about 530 kg/m 3 ), from about 18 lbs/cu. ft. to about 31 lb/cu.m. ft., from about 18 lb/cu.m. ft. to about 30 lb/cu.m. ft., about 18 lb/cu.ft. to about 27 lb./cu.ft., about 18 lb./cu.ft. to about 24 lb./cu.ft., about 20 lb./cu.ft. to about 33 lb./cu.ft. . ft., from about 20 lb/cu.m. ft. to about 32 lb/cu.m. ft (about 510 kg/m 3 ), from about 20 lb/cu.ft to about 31 lb/cu.ft (about 500 kg/m 3 ), from about 20 lb/cu.ft. ft. to about 30 lb/cu.m. ft (about 480 kg/m 3 ), from about 20 lbs/cu. ft. to about 29 lb/cu.m. ft (about 460 kg/m 3 ), from about 20 lbs/cu. ft. to about 28 lb/cu.m. ft (about 450 kg/m 3 ), from about 21 lb/cu. ft (about 340 kg/m 3 ) to about 33 lb/cu. ft., from about 21 lb/cu.m. ft. to about 32 lb/cu.m. ft., from about 21 lb/cu.m. ft. to about 33 lb/cu.m. ft., from about 21 lb/cu.m. ft. to about 32 lb/cu.m. ft., from about 21 lb/cu.m. ft. to about 31 lb/cu.m. ft., from about 21 lb/cu.m. ft. to about 30 lb/cu.m. ft., from about 21 lb/cu.m. ft. to about 29 lb/cu.m. ft., from about 21 lb/cu.m. ft. to about 28 lb/cu.m. ft., from about 24 lb/cu.m. ft. to about 33 lb/cu.m. ft., from about 24 lb/cu.m. ft. to about 32 lb/cu.m. ft., from about 24 lb/cu.m. ft. to 31 lb/cu.m. ft., from about 24 lb/cu.m. ft. to about 30 lb/cu.m. ft., from about 24 lb/cu.m. ft. to about 29 lb/cu.m. ft., from about 24 lb/cu.m. ft. to about 28 lb/cu.m. ft or from about 24 lb/cu.m. ft. to about 27 lb/cu.m. foot.
Структура и сборка композитного листаStructure and Assembly of Composite Sheet
[0050] Чтобы проиллюстрировать вариант реализации раскрытия, сделана ссылка на Фиг. 1, на которой изображен схематический вид в поперечном сечении композитного гипсокартонного листа 10. Лицевая бумага 12 служит в качестве верхнего покровного листа. Лицевая бумага 12 имеет первую сторону 14 и вторую сторону 16. Концентрированный слой 18 находится во взаимосвязи с лицевой бумагой 12. Концентрированный слой 18 имеет первую сторону 20 и вторую сторону 22. Сердцевина 24 листа имеет первую сторону 26 и вторую сторону 28. Тыльная бумага 30 служит нижним покровным листом. Тыльная бумага 30 имеет первую сторону 32 и вторую сторону 34. [0051] Как видно на Фиг. 1, композитный гипсокартонный лист 10 сложен так, что сторона 16 лицевой бумаги 12 обращена к первой стороне 20 концентрированного слоя 18, а вторая сторона 22 концентрированного слоя 18 обращена к первой стороне 26 сердцевины 24. Вторая сторона 28 сердцевины 24 обращена к первой стороне 32 тыльной бумаги 30.[0050] To illustrate an embodiment of the disclosure, reference is made to FIG. 1, which is a schematic cross-sectional view of a composite gypsum board 10. The face paper 12 serves as a top cover sheet. Face paper 12 has a first side 14 and a second side 16. A core layer 18 is in relationship with a face paper 12. A core sheet 18 has a first side 20 and a second side 22. A sheet core 24 has a first side 26 and a second side 28. A back paper 30 serves as the lower cover sheet. The back paper 30 has a first side 32 and a second side 34. [0051] As seen in FIG. 1, the composite gypsum board 10 is folded such that side 16 of the face paper 12 faces the first side 20 of the concentrated layer 18, and the second side 22 of the concentrated layer 18 faces the first side 26 of the core 24. The second side 28 of the core 24 faces the first back side 32 paper 30.
[0052] Понятно, что композитный гипсокартонный лист в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения может быть сконструирован и использован в сборке, что является понятным в данной области техники. Как будет понятно, композитные листы, как правило, могут быть прикреплены в любом подходящем порядке к профилям, образованным из любого подходящего материала, такого как дерево, металл или тому подобное. Верхний или лицевой покровный лист листа обращен наружу и, как правило, декорируется (например, краской, текстурой, обоями и т.д.) в процессе эксплуатации, в то время как нижний или тыльный покровный лист обращен к профилям. В процессе эксплуатации за профилем, обращенным к тыльной бумаге, как правило, находится полость. При необходимости в полость необязательно можно поместить изоляционный материал, известный в данной области техники. В одном варианте реализации изобретения сборка включает два композитных листа, соединенных профилями, с полостью между ними, обращенной к нижним покровным листам соответствующих листов.[0052] It is understood that composite gypsum board in accordance with some embodiments of the invention can be constructed and used in the assembly, as is understood in the art. As will be appreciated, composite sheets generally can be attached in any suitable order to profiles formed from any suitable material, such as wood, metal or the like. The top or front cover sheet of the sheet faces outward and is typically decorated (e.g., paint, texture, wallpaper, etc.) during use, while the bottom or back cover sheet faces the profiles. During operation, there is usually a cavity behind the profile facing the back paper. If desired, insulating material known in the art can optionally be placed in the cavity. In one embodiment of the invention, the assembly includes two composite sheets connected by profiles, with a cavity between them facing the lower cover sheets of the respective sheets.
Сердцевина листаLeaf core
[0053] Сердцевина листа составляет большую часть объема композитного гипсокартонного листа. В некоторых вариантах реализации изобретения сердцевина листа составляет по меньшей мере около 60% объема листа, например, по меньшей мере около 70% объема листа, по меньшей мере около 80% объема листа, по меньшей мере около 90% объема листа, по меньшей мере около 92%, по меньшей мере около 95%, по меньшей мере около 97% и т.д. Хотя концентрированный слой имеет значительную толщину, сердцевина листа может быть значительно толще. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения сердцевина листа в сухом состоянии может иметь толщину в от около 2,5 раза до около 35 раз больше, чем у концентрированного слоя в сухом состоянии, например, от около 2,5 раза до около 30 раз, от около 2,5 раза до около 25 раз, от около 2,5 раза до около 20 раз, от около 2,5 раза до около 15 раз, от около 2,5 раза до около 10 раз, от около 2,5 раза до около 5 раз, от около 2,8 раза до около 35 раз, от около 2,8 раза до около 30 раз, от около 2,8 раза до около 25 раз, от около 2,8 раза до около 20 раз, от около 2,8 раза до около 15 раз, от около 2,8 раза до около 10 раз, от около 2,8 раза до около 5 раз, от около 5 раз до около 35 раз, от около 5 раз до около 30 раз, от около 5 раз до около 25 раз, от около 5 раз до около 20 раз, от около 5 раз до около 15 раз или от около 5 раз до около 10 раз больше, чем у концентрированного слоя.[0053] The core of the sheet makes up the majority of the volume of the composite gypsum board sheet. In some embodiments, the core of the sheet constitutes at least about 60% of the sheet volume, such as at least about 70% of the sheet volume, at least about 80% of the sheet volume, at least about 90% of the sheet volume, at least about 92%, at least about 95%, at least about 97%, etc. Although the concentrated layer is considerably thick, the core of the leaf can be significantly thicker. For example, in some embodiments, the dry core of the sheet may have a dry thickness of from about 2.5 times to about 35 times that of the concentrated dry layer, such as from about 2.5 times to about 30 times, from about 2.5 times to about 25 times, from about 2.5 times to about 20 times, from about 2.5 times to about 15 times, from about 2.5 times to about 10 times, from about 2.5 times to about 5 times, from about 2.8 times to about 35 times, from about 2.8 times to about 30 times, from about 2.8 times to about 25 times, from about 2.8 times to about 20 times, from about 2.8 times to about 15 times, from about 2.8 times to about 10 times, from about 2.8 times to about 5 times, from about 5 times to about 35 times, from about 5 times to about 30 times, from about 5 times to about 25 times, about 5 times to about 20 times, about 5 times to about 15 times, or about 5 times to about 10 times that of the concentrated layer.
[0054] В некоторых вариантах реализации изобретения сердцевина листа имеет толщину в от около 8 раз до около 16 раз больше, чем у концентрированного слоя, например, толщину в от около 8 раз до около 12 раз, от около 9 раз до около 16 раз, от около 9 раз до около 14 раз, от около 9 раз до около 12 раз, от около 10 раз до около 16 раз, от около 10 раз до около 14 раз больше, чем у концентрированного слоя и т.д.[0054] In some embodiments, the core sheet has a thickness of about 8 times to about 16 times that of the concentrated layer, e.g., about 8 times to about 12 times a thickness, about 9 times to about 16 times, from about 9 times to about 14 times, from about 9 times to about 12 times, from about 10 times to about 16 times, from about 10 times to about 14 times more than the concentrated layer, etc.
[0055] Сердцевина листа состоит по меньшей мере из воды и штукатурного гипса. Штукатурный гипс, именуемый так по всему данному документу, может находиться в виде альфа-полугидрата сульфата кальция, бета-полугидрата сульфата кальция и/или ангидрита сульфата кальция. Штукатурный гипс может быть волокнистым или не волокнистым. В дополнение к штукатурному гипсу и воде сердцевина листа формуется из агента, который способствует его более низкой плотности, такого как наполнитель низкой плотности (например, перлит, заполнитель низкой плотности и т.п.) или вспенивающие агенты. Различные режимы использования вспенивающих агентов хорошо известны в данной области техники. Вспенивающий агент может вводиться для формирования воздушных пустот, распределенных внутри непрерывной кристаллической матрицы затвердевающего гипса. В некоторых вариантах реализации изобретения вспенивающий агент содержит основную массовую часть нестабильного компонента и небольшую массовую часть стабильного компонента (например, когда объединяют нестабильный компонент со смесью стабильного и нестабильного компонентов). Массовое отношение нестабильного компонента к стабильному компоненту является достаточным для формирования распределенных воздушных пустот внутри сердцевины из затвердевшего гипса. См., например, патенты США 5643510, 6342284 и 6632550. В некоторых вариантах реализации изобретения вспенивающий агент содержит алкилсульфатное поверхностно-активное вещество.[0055] The core of the sheet consists of at least water and plaster. Stucco, as referred to throughout this document, may be in the form of alpha calcium sulfate hemihydrate, beta calcium sulfate hemihydrate, and/or calcium sulfate anhydrite. Stucco may be fibrous or non-fibrous. In addition to stucco and water, the core of the sheet is formed from an agent that promotes its lower density, such as low-density filler (eg, perlite, low-density aggregate, etc.) or blowing agents. Various modes of use of blowing agents are well known in the art. A blowing agent may be introduced to form air voids distributed within a continuous crystalline matrix of the setting gypsum. In some embodiments, the blowing agent comprises a major portion by weight of an unstable component and a minor portion by weight of a stable component (eg, when combining an unstable component with a mixture of stable and unstable components). The mass ratio of unstable component to stable component is sufficient to form distributed air voids within the set gypsum core. See, for example, US Pat. Nos. 5,643,510, 6,342,284, and 6,632,550. In some embodiments, the blowing agent comprises an alkyl sulfate surfactant.
[0056] Многие коммерчески известные вспенивающие агенты являются доступными и могут быть использованы в соответствии с вариантами реализации раскрытия, а именно, линейка HYONIC (например, 25AS) продуктов на основе мыла от GEO Specialty Chemicals, Амблер, Пенсильвания. Другие коммерчески доступные мыла включают Polystep В25 от Stepan Company, Нортфилд, Иллинойс. Описанные в данном документе вспенивающие агенты можно использовать отдельно или в комбинации с другими вспенивающими агентами. Пена может быть предварительно образована, а затем добавлена в суспензию штукатурного гипса. Предварительное образование может происходить путем введения воздуха в водный вспенивающий агент. Способы и устройство для получения пены хорошо известны. См., например, патенты США 4518652, 2080009 и 2017022.[0056] Many commercially known blowing agents are available and can be used in accordance with embodiments of the disclosure, namely, the HYONIC line of (eg, 25AS) soap-based products from GEO Specialty Chemicals, Ambler, Pennsylvania. Other commercially available soaps include Polystep B25 from Stepan Company, Northfield, Illinois. The blowing agents described herein can be used alone or in combination with other blowing agents. The foam can be pre-formed and then added to the stucco slurry. Preformation may occur by introducing air into the aqueous blowing agent. Methods and apparatus for producing foam are well known. See, for example, US patents 4518652, 2080009 and 2017022.
[0057] В некоторых вариантах реализации изобретения вспенивающий агент содержит, состоит из или состоит по существу из по меньшей мере одного алкилсульфата, по меньшей мере одного сульфата простого алкилового эфира или любой их комбинации, но по существу не содержит олефина (например, сульфата олефина) и/или алкина. По существу не содержащий олефина или алкина означает, что вспенивающий агент содержит либо (i) 0% мас. олефина и/или алкина от массы штукатурного гипса, либо не содержит олефина и/или алкина, или (ii) неэффективное или (iii) несущественное количество олефина и/или алкин. Примером неэффективного количества является количество ниже порогового количества для достижения намеченной цели использования олефинового и/или алкинового вспенивающего агента, что будет понятно рядовому специалисту в данной области техники. Несущественное количество может быть, например, ниже около 0,001% мас, а именно, ниже около 0,0005% мас, ниже около 0,001% мас, ниже около 0,00001% мас и т.д. от массы штукатурного гипса, как будет понятно рядовому специалисту в данной области техники.[0057] In some embodiments, the blowing agent contains, consists of, or consists essentially of at least one alkyl sulfate, at least one alkyl ether sulfate, or any combination thereof, but is substantially free of an olefin (e.g., olefin sulfate) and/or alkyne. Substantially free of olefin or alkyne means that the blowing agent contains either (i) 0% wt. olefin and/or alkyne by weight of stucco, or does not contain olefin and/or alkyne, or (ii) an ineffective or (iii) insignificant amount of olefin and/or alkyne. An example of an ineffective amount is an amount below the threshold amount to achieve the intended purpose of using the olefin and/or alkyne blowing agent, as will be understood by one of ordinary skill in the art. The minor amount may be, for example, below about 0.001% by weight, such as below about 0.0005% by weight, below about 0.001% by weight, below about 0.00001% by weight, etc. from the mass of plaster, as will be clear to an ordinary person skilled in the art.
[0058] Некоторые типы нестабильных мыл в соответствии с вариантами реализации раскрытия представляют собой алкилсульфатные поверхностно-активные вещества с переменной длиной цепи и переменными катионами. Подходящая длина цепи может составлять, например, С8-С12, например, С8-С10 или С10-С12. Подходящие катионы включают, например, натрий, аммоний, магний или калий. Примеры нестабильных мыл включают, например, додецилсульфат натрия, додецилсульфат магния, децилсульфат натрия, додецилсульфат аммония, додецилсульфат калия, децилсульфат калия, октилсульфат натрия, децилсульфат магния, децилсульфат аммония, их смеси и любые их комбинации.[0058] Certain types of unstable soaps, in accordance with embodiments of the disclosure, are alkyl sulfate surfactants with variable chain length and variable cations. A suitable chain length may be, for example, C 8 -C 12 , for example C 8 -C 10 or C 10 -C 12 . Suitable cations include, for example, sodium, ammonium, magnesium or potassium. Examples of unstable soaps include, for example, sodium dodecyl sulfate, magnesium dodecyl sulfate, sodium decyl sulfate, ammonium dodecyl sulfate, potassium dodecyl sulfate, potassium decyl sulfate, sodium octyl sulfate, magnesium decyl sulfate, ammonium decyl sulfate, mixtures thereof, and any combinations thereof.
[0059] Некоторые типы стабильных мыл, в соответствии с вариантами реализации раскрытия, представляют собой алкоксилированные (например, этоксилированные) алкилсульфатные поверхностно-активные вещества с переменной (как правило, более длинной) длиной цепи и переменными катионами. Подходящая длина цепи может составлять, например, С10-С14, например, С12-С14 или С10-С12. Подходящие катионы включают, например, натрий, аммоний, магний или калий. Примеры стабильных мыл включают, например, лауретсульфат натрия, лауретсульфат калия, лауретсульфат магния, лауретсульфат аммония, их смеси и любую их комбинацию. В некоторых вариантах реализации изобретения может использоваться любая комбинация стабильных и нестабильных мыл из этих списков.[0059] Certain types of stable soaps, in accordance with embodiments of the disclosure, are alkoxylated (eg, ethoxylated) alkyl sulfate surfactants with variable (typically longer) chain length and variable cations. A suitable chain length may be, for example, C 10 -C 14 , for example C 12 -C 14 or C10-C12. Suitable cations include, for example, sodium, ammonium, magnesium or potassium. Examples of stable soaps include, for example, sodium laureth sulfate, potassium laureth sulfate, magnesium laureth sulfate, ammonium laureth sulfate, mixtures thereof, and any combination thereof. In some embodiments, any combination of stable and unstable soaps from these lists may be used.
[0060] Примеры комбинаций вспенивающих агентов и их добавления при приготовлении продуктов из вспененного гипса раскрыты в патенте США №5643510, который включен в данный документ посредством ссылки. Например, можно комбинировать первый вспенивающий агент, который образует стабильную пену, и второй вспенивающий агент, который образует нестабильную пену. В некоторых вариантах реализации изобретения первый вспенивающий агент представляет собой мыло, например, алкоксилированное алкилсульфатное мыло с длиной алкильной цепи в 8-12 атомов углерода и длиной цепи алкокси-группы (например, этокси) в 1-4 звена. Второй вспенивающий агент необязательно представляет собой неалкоксилированное (например, неэтоксилированное) алкилсульфатное мыло с длиной алкильной цепи в 6-20 атомов углерода, например, в 6-18 или 6-16 атомов углерода. Считается, что регулирование соответствующих количеств этих двух мыл в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения позволяет контролировать структуру вспененного листа до достижения около 100% стабильного мыла или около 100% нестабильного мыла.[0060] Examples of combinations of blowing agents and their addition in the preparation of foamed gypsum products are disclosed in US Pat. No. 5,643,510, which is incorporated herein by reference. For example, a first blowing agent that produces a stable foam and a second blowing agent that produces an unstable foam may be combined. In some embodiments, the first blowing agent is a soap, for example, an alkoxylated alkyl sulfate soap with an alkyl chain length of 8-12 carbon atoms and an alkoxy group (eg, ethoxy) chain length of 1-4 units. The second blowing agent is optionally a non-alkoxylated (eg, non-ethoxylated) alkyl sulfate soap with an alkyl chain length of 6-20 carbon atoms, such as 6-18 or 6-16 carbon atoms. It is believed that adjusting appropriate amounts of these two soaps in accordance with some embodiments of the invention allows the structure of the foamed sheet to be controlled to achieve about 100% stable soap or about 100% unstable soap.
[0061] В некоторых вариантах реализации изобретения спирт жирного ряда необязательно может быть добавлен вместе со вспенивающим агентом, например, в предварительно приготовленную смесь для приготовления пены. Это может обеспечить повышение стабильности пены, что позволит лучше контролировать размер и распределение пузырьков пены (воздуха). Спирт жирного ряда может быть любым подходящим алифатическим спиртом жирного ряда. Следует понимать, что, как определено по всему данному документу, «алифатический» относится к алкилу, алкенилу или алкинилу и может быть замещенным или незамещенным, разветвленным или неразветвленным, насыщенным или ненасыщенным, и, в отношении некоторых вариантов реализации изобретения, обозначается с помощью указанных в данном документе углеродных цепей, например Сх-Су, где х и у представляют собой целые числа. Таким образом, термин алифатический также относится к цепям с замещением гетероатомами, которое сохраняет гидрофобность группы. Спирт жирного ряда может представлять собой индивидуальное соединение или может представлять собой комбинацию двух или более соединений.[0061] In some embodiments, the fatty alcohol may optionally be added along with a blowing agent, for example, to a foam premix. This can provide increased foam stability, allowing better control of the size and distribution of foam (air) bubbles. The fatty alcohol may be any suitable aliphatic fatty alcohol. It should be understood that, as defined throughout this document, "aliphatic" refers to alkyl, alkenyl, or alkynyl and may be substituted or unsubstituted, branched or unbranched, saturated or unsaturated, and, in relation to some embodiments of the invention, is designated by the indicated in this document, carbon chains, for example C x -C y , where x and y are integers. Thus, the term aliphatic also refers to chains with heteroatom substitution that retains the hydrophobicity of the group. The fatty alcohol may be a single compound or may be a combination of two or more compounds.
[0062] В некоторых вариантах реализации изобретения необязательный спирт жирного ряда представляет собой С6-С20-спирт жирного ряда (например, С6-С18, С6-С16, С6-С14, С6-С12, С6-С10, С6-С8, С8-С16, C8-C14, С8-С12, C8-С10, C10-C16, С10-С14, С10-С12, С12-С16, С12-С14 или С14-С16-алифатический спирт жирного ряда и т.д.). Примеры включают октанол, нонанол, деканол, ундеканол, додеканол или любую их комбинацию. С10-С20-спирт жирного ряда содержит линейную или разветвленную углеродную С6-С20-цепь и по меньшей мере одну гидроксильную группу. Гидроксильная группа может быть присоединена к любому подходящему положению в углеродной цепи, но предпочтительно она находится у любого концевого углерода или рядом с ним. В определенных вариантах реализации изобретения гидроксильная группа может быть присоединена в α-, β- или γ-положении углеродной цепи, например, С6-С20-спирт жирного ряда может содержать следующие структурные субъединицы: Таким образом, примерами целевого необязательного спирта жирного ряда в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения являются 1-додеканол, 1-ундеканол, 1-деканол, 1-нонанол, 1-октанол или любая их комбинация.[0062] In some embodiments, the optional fatty alcohol is a C6 - C20 fatty alcohol (e.g., C6 - C18 , C6 - C16 , C6 - C14 , C6 - C12 , C 6 -C 10 , C 6 -C 8 , C 8 -C 16 , C 8 -C 14 , C 8 -C 12 , C 8 -C 10 , C 10 -C 16 , C 10 -C 14 , C 10 -C 12 , C 12 -C 16 , C 12 -C 14 or C 14 -C 16 -aliphatic fatty alcohol, etc.). Examples include octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, or any combination thereof. A C 10 -C 20 fatty alcohol contains a linear or branched carbon C 6 -C 20 chain and at least one hydroxyl group. The hydroxyl group can be attached to any suitable position in the carbon chain, but preferably it is at or near any terminal carbon. In certain embodiments, the hydroxyl group may be attached at the α, β, or γ position of the carbon chain, for example, a C6 - C20 fatty alcohol may contain the following structural subunits: Thus, examples of target optional fatty alcohol in accordance with some embodiments of the invention include 1-dodecanol, 1-undecanol, 1-decanol, 1-nonanol, 1-octanol, or any combination thereof.
[0063] В некоторых вариантах реализации изобретения необязательный пеностабилизирующий агент содержит спирт жирного ряда и по существу не содержит алкилоамидов жирных кислот или тауридов карбоновых кислот.В некоторых вариантах реализации изобретения необязательный пеностабилизирующий агент по существу не содержит гликоля, хотя по некоторым вариантам реализации изобретения гликоли могут вводиться, например, для обеспечения более высокого содержания поверхностно-активного вещества. «По существу не содержащий любой из вышеупомянутых ингредиентов» означает, что пеностабилизаторующий агент содержит либо (i) 0% мас. от массы любого из этих ингредиентов, либо (ii) неэффективное, либо (iii) несущественное количество любого из этих ингредиентов. Примером неэффективного количества является количество ниже порогового значения для достижения намеченной цели использования любого из этих ингредиентов, что будет понятно рядовому специалисту в данной области техники. Несущественное количество может составлять, например, ниже около 0,0001% мас, например, ниже около 0,00005% мас, ниже около 0,00001% мас, ниже около 0,000001% мас и т.д. от массы штукатурного гипса, что будет понятно рядовому специалисту в данной области техники.[0063] In some embodiments, the optional foam stabilizing agent contains a fatty alcohol and is substantially free of fatty acid alkylamides or carboxylic acid taurides. In some embodiments, the optional foam stabilizing agent is substantially free of glycol, although in some embodiments glycols may be introduced, for example, to provide a higher surfactant content. “Substantially free of any of the above ingredients” means that the foam stabilizing agent contains either (i) 0% wt. by weight of any of these ingredients, or (ii) an ineffective or (iii) insignificant amount of any of these ingredients. An example of an ineffective amount is an amount below the threshold for achieving the intended purpose of using any of these ingredients, as will be understood by one of ordinary skill in the art. The minor amount may be, for example, below about 0.0001% by weight, for example, below about 0.00005% by weight, below about 0.00001% by weight, below about 0.000001% by weight, etc. from the mass of plaster, which will be clear to the average person skilled in the art.
[0064] Было обнаружено, что подходящего распределения пустот и толщины стенки (независимо) может быть достаточно для улучшения прочности, особенно в листе с более низкой плотностью (например, ниже, чем около 35 фунт/куб.фут). См., например, США 2007/0048490 и 2008/0090068. 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. В некоторых вариантах реализации изобретения объемное отношение пустот с размером пор более около 5 микрон к пустотам с размером пор около 5 микрон или меньше составляет от около 0,5:1 до около 9:1, а именно, например, от около 0,7:1 до около 9:1, от около 0,8:1 до около 9:1, от около 1,4:1 до около 9:1, от около 1,8:1 до около 9:1, от около 2,3:1 до около 9:1, от около 0,7:1 до около 6:1, от около 1,4:1 до около 6:1, от около 1,8:1 до около 6:1, от около 0,7:1 до около 4:1, от около 1,4:1 до около 4:1, от около 1,8:1 до около 4:1, от около 0,5:1 до около 2,3:1, от около 0,7:1 до около 2,3:1, от около 0,8:1 до около 2,3:1, от около 1,4:1 до около 2,3:1, от около 1,8:1 до около 2,3:1 и т.д.[0064] It has been found that suitable void distribution and wall thickness (independently) may be sufficient to improve strength, especially in lower density sheet (eg, lower than about 35 lb/ft2). See, for example, US 2007/0048490 and 2008/0090068. Evaporating water voids, typically having a diameter of about 5 µm or less, also contribute to the overall void distribution along with the aforementioned air (foam) voids. In some embodiments, 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, such as, for example, from about 0.7: 1 to about 9:1, about 0.8:1 to about 9:1, about 1.4:1 to about 9:1, about 1.8:1 to about 9:1, about 2, 3:1 to about 9:1, from about 0.7:1 to about 6:1, from about 1.4:1 to about 6:1, from about 1.8:1 to about 6:1, from about 0.7:1 to about 4:1, about 1.4:1 to about 4:1, about 1.8:1 to about 4:1, about 0.5:1 to about 2.3: 1, from about 0.7:1 to about 2.3:1, from about 0.8:1 to about 2.3:1, from about 1.4:1 to about 2.3:1, from about 1 .8:1 to about 2.3:1, etc.
[0065] В данном контексте размер пустот рассчитывается исходя из наибольшего диаметра отдельной пустоты в сердцевине. Наибольший диаметр является таким же, как диаметр Ферета. Наибольший диаметр каждой определенной пустоты может быть получен из изображения образца. Изображения могут быть получены с использованием любой подходящей методики, например, сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), которая дает двумерные изображения. На СЭМ-изображении можно измерить большое количество размеров пустот, так что случайность поперечных сечений (пор) пустот может дать средний диаметр. Проведение измерений пустот на нескольких изображениях, случайно расположенных по всей сердцевине образца, может улучшить этот расчет. Кроме того, построение трехмерной стереологической модели сердцевины на основе нескольких двумерных СЭМ-изображений также может улучшить расчет размеров пустот. Другая методика представляет собой рентгеновский КТ-анализ (ХМТ), который дает трехмерное изображение. Другая методика представляет собой оптическую микроскопию, при которой световое контрастирование может помогать в определении, например, глубины пустот. Пустоты можно измерить вручную или с помощью программного обеспечения для анализа изображений, например ImageJ, разработанного NIH. Рядовой специалист в данной области техники поймет, что ручное определение размеров пустот и их распределения по изображениям может быть определено путем визуального наблюдения размеров каждой пустоты. Образец может быть получен путем разрезания гипсокартонного листа.[0065] In this context, void size is calculated based on the largest diameter of an individual void in the core. The largest diameter is the same as the Feret diameter. The largest diameter of each defined void can be obtained from an image of the sample. Images can be obtained using any suitable technique, such as scanning electron microscopy (SEM), which produces two-dimensional images. A large number of void sizes can be measured in an SEM image, so that the randomness of the cross sections (pores) of the voids can give an average diameter. Taking void measurements on multiple images randomly located throughout the sample core can improve this calculation. In addition, constructing a 3D stereological model of the core from multiple 2D SEM images can also improve void size calculations. Another technique is X-ray CT (X-ray CT) analysis, which produces a three-dimensional image. Another technique is optical microscopy, in which light contrast can help determine, for example, the depth of voids. Voids can be measured manually or using image analysis software such as ImageJ, developed by the NIH. One of ordinary skill in the art will appreciate that manually sizing voids and their distribution from images can be determined by visually observing the dimensions of each void. A sample can be obtained by cutting a plasterboard sheet.
[0066] Вспенивающий агент может быть введен в суспензию сердцевины в любом подходящем количестве, например, в зависимости от целевой плотности. В некоторых вариантах реализации изобретения вспенивающий агент присутствует в суспензии для формования сердцевины листа, например, в количестве менее около 0,5% от массы штукатурного гипса, а именно, от около 0,01% до около 0,5%, от около 0,01% до около 0,4%, от около 0,01% до около 0,3%, от около 0,01% до около 0,25%, от около 0,01% до около 0,2%, от около 0,01% до около 0,15%, от около 0,01% до около 0,1%, от около 0,02% до около 0,4%, от около 0,02% до около 0,3%, от около 0,02% до около 0,2% и т.д., все от массы штукатурного гипса. Поскольку концентрированный слой имеет более высокую плотность, суспензия для формования концентрированного слоя может быть приготовлена с меньшим количеством пены (или без нее), например, в количестве от около 0,0001% до около 0,05% от массы штукатурного гипса, например, от около 0,0001% до около 0,025% от массы штукатурного гипса, от около 0,0001% до около 0,02% от массы штукатурного гипса или от около 0,001% до около 0,015% от массы штукатурного гипса.[0066] The blowing agent may be added to the core suspension in any suitable amount, for example depending on the target density. In some embodiments, the blowing agent is present in the core sheet suspension, for example, in an amount of less than about 0.5% by weight of the stucco, namely, from about 0.01% to about 0.5%, from about 0. 01% to about 0.4%, from about 0.01% to about 0.3%, from about 0.01% to about 0.25%, from about 0.01% to about 0.2%, from about 0.01% to about 0.15%, from about 0.01% to about 0.1%, from about 0.02% to about 0.4%, from about 0.02% to about 0.3%, from about 0.02% to about 0.2%, etc., all based on the weight of the plaster. Because the concentrated layer has a higher density, the concentrated layer slurry can be prepared with less (or no) foam, for example, in an amount of from about 0.0001% to about 0.05% by weight of the stucco, e.g. about 0.0001% to about 0.025% by weight of stucco, from about 0.0001% to about 0.02% by weight of stucco, or from about 0.001% to about 0.015% by weight of stucco.
[0067] Спирт жирного ряда, если он вводится, может присутствовать в суспензии сердцевины в любом подходящем количестве. В некоторых вариантах реализации изобретения спирт жирного ряда присутствует в суспензии сердцевины в количестве от около 0,0001% до около 0,03% от массы штукатурного гипса, например, от около 0,0001% до около 0,025% от массы штукатурного гипса, от около 0,0001% от около 0,02% от массы штукатурного гипса или от около 0,0001% до около 0,01% от массы штукатурного гипса. Поскольку суспензия концентрированного слоя может содержать меньше пены или не содержать пену, то в концентрированном слое спирт жирного ряда не требуется, или же он может быть введен в меньшем количестве, а именно, от около 0,0001% до около 0,004% от массы штукатурного гипса, например, от около 0,00001% до около 0,003% от массы штукатурного гипса, от около 0,00001% до около 0,0015% от массы штукатурного гипса или от около 0,00001% до около 0,001% от массы штукатурного гипса.[0067] The fatty alcohol, if included, may be present in the core suspension in any suitable amount. In some embodiments, the fatty alcohol is present in the core slurry in an amount of from about 0.0001% to about 0.03% by weight of the stucco, for example, from about 0.0001% to about 0.025% by weight of the stucco, from about 0.0001% of about 0.02% by weight of stucco or from about 0.0001% to about 0.01% by weight of stucco. Since the concentrated layer suspension may contain less or no foam, no fatty alcohol is required in the concentrated layer or may be added in a smaller amount, namely from about 0.0001% to about 0.004% by weight of the stucco. for example, from about 0.00001% to about 0.003% by weight of stucco, from about 0.00001% to about 0.0015% by weight of stucco, or from about 0.00001% to about 0.001% by weight of stucco.
[0068] Улучшающий агент для придания прочностных свойств, как описано в данном документе, также необязательно может быть введен в суспензию для формования сердцевины листа. В суспензию сердцевины листа также могут быть введены другие ингредиенты, известные в данной области техники, включая, например, ускорители, замедлители и т.д. Ускорители могут находиться в различных формах (например, ускоритель во влажном гипсе, теплостойкий ускоритель и ускоритель, стабилизированный под атмосферные условия). См., например, патенты США 3573947 и 6409825. В некоторых вариантах реализации изобретения, в которых вводится ускоритель и/или замедлитель, каждый из ускорителя и/или замедлителя может находиться в суспензии штукатурного гипса для формования сердцевины листа в количестве, в пересчете на сухое вещество, например, от около 0% до около 10% от массы штукатурного гипса (например, от около 0,1% до около 10%), а именно, например, от около 0% до около 5% от массы штукатурного гипса (например, от около 0,1% до около 5%).[0068] A strength enhancing agent as described herein may also optionally be included in the core sheet slurry. Other ingredients known in the art may also be included in the core leaf suspension, including, for example, accelerators, retarders, etc. Accelerators may be in various forms (eg, wet plaster accelerator, heat resistant accelerator, and weather stabilized accelerator). See, for example, US Pat. Nos. 3,573,947 and 6,409,825. In some embodiments in which an accelerator and/or retarder is added, each of the accelerator and/or retarder may be present in the core sheet stucco slurry in an amount on a dry basis a substance, for example, from about 0% to about 10% by weight of the stucco (for example, from about 0.1% to about 10%), such as, for example, from about 0% to about 5% by weight of the stucco (for example , from about 0.1% to about 5%).
[0069] Кроме того, в некоторых вариантах реализации изобретения сердцевина листа и/или концентрированный слой могут быть дополнительно сформованы по меньшей мере из одного диспергатора для повышения текучести. Диспергаторы могут быть введены в суспензию штукатурного гипса в сухом виде вместе с другими сухими ингредиентами и/или в жидком виде, вместе с другими жидкими ингредиентами. Примеры диспергаторов включают нафталинсульфонаты, такие как полинафталинсульфоновая кислота, ее соли (полинафталинсульфонаты) и производные, которые представляют собой продукты конденсации нафталинсульфоновых кислот и формальдегида; а также поликарбоксилатные диспергаторы, такие как простые поликарбоновые эфиры, например, диспергаторы типа РСЕ211, РСЕ111, 1641, 1641F или РСЕ 2641, например, диспергаторы MELFLUX 2641F, MELFLUX 2651F, MELFLUX 1641F, MELFLUX 2500L (BASF) и СОАТЕХ Ethacryl М, доступные от Coatex, Inc.; и/или лигносульфонаты или сульфонированный лигнин. Лигносульфонаты представляют собой водорастворимые анионные полиэлектролитные полимеры, побочные продукты производства древесной целлюлозы с использованием сульфитной варки. Одним из примеров лигнина, полезного при практическом применении принципов, используемых в вариантах реализации изобретения, является Marasperse С-21, доступный от Reed Lignin Inc.[0069] Additionally, in some embodiments, the core sheet and/or concentrated layer may be further formed from at least one dispersant to enhance fluidity. Dispersants can be added to the stucco slurry in dry form along with other dry ingredients and/or in liquid form along with other liquid ingredients. Examples of dispersants include naphthalenesulfonates such as polynaphthalenesulfonic acid, its salts (polynaphthalenesulfonates) and derivatives, which are condensation products of naphthalenesulfonic acids and formaldehyde; as well as polycarboxylate dispersants, such as polycarboxylic ethers, for example dispersants of the type PCE211, PCE111, 1641, 1641F or PCE 2641, for example MELFLUX 2641F, MELFLUX 2651F, MELFLUX 1641F, MELFLUX 2500L (BASF) and COATEX Etha dispersants cryl M, available from Coatex, Inc.; and/or lignosulfonates or sulfonated lignin. Lignosulfonates are water-soluble anionic polyelectrolyte polymers, by-products of wood pulp production using sulfite pulping. One example of a lignin useful in the practice of the principles used in embodiments of the invention is Marasperse C-21, available from Reed Lignin Inc.
[0070] Как правило, предпочтительными являются диспергаторы с более низкой молекулярной массой. Что касается нафталинсульфонатных диспергаторов, в некоторых вариантах реализации изобретения они выбираются так, чтобы иметь молекулярную массу от около 3000 до около 10000 (например, от около 8000 до около 10000). В некоторых вариантах реализации изобретения могут использоваться нафталинсульфонаты с более высокой водопотребностью, например, имеющие молекулярную массу выше 10000. В качестве еще одной иллюстрации, для диспергаторов типа РСЕ211 в некоторых вариантах реализации изобретения молекулярная масса, при которой проявляется меньшее замедление, чем у диспергаторов, имеющих молекулярную массу выше 60000, может составлять от около 20000 до около 60000.[0070] In general, lower molecular weight dispersants are preferred. With respect to naphthalene sulfonate dispersants, in some embodiments, they are selected to have a molecular weight of from about 3,000 to about 10,000 (eg, from about 8,000 to about 10,000). In some embodiments, naphthalene sulfonates with higher water requirements, such as those having a molecular weight greater than 10,000, may be used. As another illustration, for PCE211 type dispersants, in some embodiments, the molecular weight at which less retardation occurs than dispersants having molecular weight above 60,000 may range from about 20,000 to about 60,000.
[0071] Одним из примеров нафталинсульфоната является DILOFLO, доступный от GEO Specialty Chemicals. DILOFLO представляет собой 45%-ный раствор нафталинсульфоната в воде, хотя также легко доступными являются другие водные растворы, например, в диапазоне от около 35% до около 55% мас.по содержанию твердого вещества. Нафталинсульфонаты могут быть использованы в сухом твердом состоянии или порошкообразном виде, а именно, например, LOMAR D, доступный GEO Specialty Chemicals. Другим примером нафталинсульфоната является DAXAD, доступный от GEO Specialty Chemicals, Амблер, Пенсильвания.[0071] One example of a naphthalene sulfonate is DILOFLO, available from GEO Specialty Chemicals. DILOFLO is a 45% solution of naphthalene sulfonate in water, although other aqueous solutions are also readily available, for example, ranging from about 35% to about 55% by weight solids. Naphthalene sulfonates can be used in dry solid or powder form, such as LOMAR D, available from GEO Specialty Chemicals. Another example of a naphthalene sulfonate is DAXAD, available from GEO Specialty Chemicals, Ambler, Pennsylvania.
[0072] Диспергатор, если он вводится, может находиться в любом подходящем количестве. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения диспергатор может присутствовать в суспензии концентрированного слоя в количестве, например, от около 0,05% до около 0,5%, например, от около 0,1% до около 0,2% от массы штукатурного гипса, и может присутствовать в суспензии сердцевины листа в количестве, например, от около 0% до около 0,7%, например от 0% до около 0,4% от массы штукатурного гипса.[0072] The dispersant, if introduced, may be in any suitable amount. For example, in some embodiments, the dispersant may be present in the concentrated layer suspension in an amount, for example, from about 0.05% to about 0.5%, for example, from about 0.1% to about 0.2%, by weight of the stucco. , and may be present in the sheet core suspension in an amount, for example, from about 0% to about 0.7%, for example from 0% to about 0.4%, by weight of the stucco.
[0073] В некоторых вариантах реализации изобретения сердцевина листа и/или концентрированный слой могут быть дополнительно сформированы по меньшей мере из одного фосфатсодержащего соединения, если необходимо повысить прочность во влажном виде, стабильность размеров и/или устойчивость к провисанию. Например, фосфатсодержащие компоненты, полезные в некоторых вариантах реализации изобретения, включают 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 звена фосфорной кислоты; солей или ионов конденсированных фосфатов, каждый из которых содержит два или более фосфатных звена; и одноосновных солей или одновалентных ионов ортофосфатов, а также в виде водорастворимой ациклической полифосфатной соли. См., например, патенты США 6342284, 6632550, 6815049 и 6822033.[0073] In some embodiments, the sheet core and/or concentrated layer may be further formed from at least one phosphate-containing compound if it is desired to improve wet strength, dimensional stability, and/or sag resistance. For example, phosphate-containing components useful in some embodiments of the invention 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 phosphoric acid units; condensed phosphate salts or ions, each containing two or more phosphate units; and monobasic salts or monovalent orthophosphate ions, as well as in the form of a water-soluble acyclic polyphosphate salt. See, for example, US patents 6342284, 6632550, 6815049 and 6822033.
[0074] Фосфатные композиции, если они вводятся согласно некоторым вариантам реализации изобретения, могут повысить прочность во влажном виде, устойчивость к остаточной деформации (например, провисанию), стабильность размеров и т.д. Прочность во влажном виде относится к прочности листа, пока он еще находится во влажном виде во время производства. Из-за строгих требований производственного процесса без достаточной прочности во влажном виде заготовка листа может быть повреждена на производственной линии.[0074] Phosphate compositions, when incorporated according to some embodiments of the invention, can improve wet strength, resistance to permanent deformation (eg, sagging), dimensional stability, etc. Wet strength refers to the strength of the sheet while it is still wet during production. Due to the stringent demands of the manufacturing process, without sufficient wet strength, the sheet blank may be damaged on the production line.
[0075] Могут использоваться триметафосфатные соединения, включая, например, триметафосфат натрия, триметафосфат калия, триметафосфат лития и триметафосфат аммония. Триметафосфат натрия (ТМФН) является предпочтительным, хотя подходящими могут быть и другие фосфаты, включая, например, тетраметафосфат натрия, гексаметафосфат натрия, содержащий от около 6 до около 27 повторяющихся фосфатных звеньев и имеющий молекулярную формулу Nan+2PnO3n+1, где n=6-27; пирофосфат тетракалия, имеющий молекулярную формулу К4Р2О7; триполифосфат тринатрия-дикалия, имеющий молекулярную формулу Na3K2P3O10; триполифосфат натрия, имеющий молекулярную формулу Na5P3O10; пирофосфат тетранатрия, имеющий молекулярную формулу Na4P2O7; триметафосфат алюминия, имеющий молекулярную формулу А1(РО3)3; кислый пирофосфат натрия, имеющий молекулярную формулу Na2H2P2O7; полифосфат аммония, содержащий 1000-3000 повторяющихся фосфатных звеньев и имеющий молекулярную формулу (NH4)n+2PnO3n+1, где n=1000-3000; или полифосфорную кислоту, содержащую два или более повторяющихся звена фосфорной кислоты и имеющую молекулярную формулу Hn+2PnO3n+1, где n равен двум или более.[0075] Trimetaphosphate compounds may be used, including, for example, sodium trimetaphosphate, potassium trimetaphosphate, lithium trimetaphosphate, and ammonium trimetaphosphate. Sodium trimetaphosphate (STP) is preferred, although other phosphates may be suitable, including, for example, sodium tetrametaphosphate, sodium hexametaphosphate containing from about 6 to about 27 repeating phosphate units and having the molecular formula Nan + 2 PnO 3n+1 where n=6-27; tetrapotassium pyrophosphate, having the molecular formula K 4 R 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 A1(PO 3 ) 3 ; sodium acid pyrophosphate having the molecular formula Na 2 H 2 P 2 O 7 ; ammonium polyphosphate containing 1000-3000 repeating phosphate units and having the molecular formula (NH 4 ) n+2 P n O 3n+1 , where n=1000-3000; or a polyphosphoric acid containing two or more repeating phosphoric acid units and having the molecular formula H n+2 P n O 3n+1 where n is two or more.
[0076] Полифосфат, если он вводится, может находиться в любом подходящем количестве. Для иллюстрации, в некоторых вариантах реализации изобретения полифосфат может присутствовать в суспензии концентрированного слоя в количестве, например, от около 0,1% до около 1%, например, от около 0,2% до около 0,4% от массы штукатурного гипса, и присутствовать в суспензии сердцевины листа в количестве, например, от около 0% до около 0,5%, например, от около 0% до около 0,2% от массы штукатурного гипса. Таким образом, диспергатор и полифосфат необязательно могут находиться в любом подходящем количестве в суспензии сердцевины и/или в суспензии концентрированного слоя, так что в некоторых вариантах реализации изобретения суспензия сердцевины содержит более высокий массовый процент диспергатора и/или полифосфата, чем суспензия концентрированного слоя. В альтернативных вариантах реализации изобретения диспергатор и/или полифосфат вводятся в суспензию концентрированного слоя в более высоком массовом процентном содержании, чем в суспензию сердцевины (включая суспензии сердцевины с нулевым содержанием диспергатора и/или полифосфата) (без или с большей концентрацией улучшающей добавки в концентрированном слое).[0076] The polyphosphate, if administered, may be in any suitable amount. By way of illustration, in some embodiments, the polyphosphate may be present in the concentrated layer suspension in an amount, for example, from about 0.1% to about 1%, for example, from about 0.2% to about 0.4%, by weight of the stucco, and present in the sheet core suspension in an amount, for example, from about 0% to about 0.5%, for example, from about 0% to about 0.2%, by weight of the stucco. Thus, the dispersant and polyphosphate may optionally be present in any suitable amount in the core slurry and/or concentrated layer slurry, such that in some embodiments, the core slurry contains a higher weight percentage of dispersant and/or polyphosphate than the concentrated layer slurry. In alternative embodiments, the dispersant and/or polyphosphate is added to the concentrated layer slurry at a higher weight percentage than the core slurry (including core slurries with zero dispersant and/or polyphosphate) (without or with a higher concentration of enhancer in the concentrated layer ).
[0077] Сердцевина листа может иметь любую подходящую плотность, полезную для внесения вклада в целевую общую плотность композитного листа, такую как, например, плотность сердцевины от около 16 фунтов/куб. фут (около 260 кг/м3) до около 40 фунтов/куб. фут, например, от около 18 фунтов/куб. фут до около 40 фунтов/куб. фут, от 18 фунтов/куб. фут до около 38 фунтов/куб. фут, от 18 фунтов/куб. фут до около 36 фунтов/куб. фут, от 18 фунтов/куб. фут до около 32 фунтов/куб. фут, от 20 фунтов/куб. фут до около 40 фунтов/куб. фут, от 20 фунтов/куб. фут до около 36 фунтов/куб. фут, от 20 фунтов/куб. фут до около 32 фунтов/куб. фут, от 22 фунтов/куб. фут до около 40 фунтов/куб. фут, от 22 фунтов/куб. фут до около 36 фунтов/куб. фут, от 22 фунтов/куб. фут до около 32 фунтов/куб. фут, от 26 фунтов/куб. фут до около 40 фунтов/куб. фут, от 26 фунтов/куб. фут до около 36 фунтов/куб. фут или от 26 фунтов/куб. фут до 32 около фунтов/куб. фут. В некоторых вариантах реализации изобретения сердцевина листа имеет еще более низкую плотность, например, около 30 фунтов/куб. фут или менее, около 29 фунтов/куб. фут (около 460 кг/м3) или менее, около 28 фунтов/куб. фут или менее, около 27 фунтов/куб. фут (около 430 кг/м3) или менее, около 26 фунтов/куб. фут или менее и т.д. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения плотность сердцевины составляет от около 12 фунтов/куб. фут (около 190 кг/м3) до около 30 фунтов/куб. фут, от около 14 фунтов/куб. фут (около 220 кг/м3) до около 30 фунтов/куб. фут, от 16 фунтов/куб. фут до около 30 фунтов/куб. фут, от 16 фунтов/куб. фут до около 28 фунтов/куб. фут, от 16 фунтов/куб. фут до около 26 фунтов/куб. фут, от 16 фунтов/куб. фут до около 22 фунтов/куб. фут (около 350 кг/м3), от 18 фунтов/куб. фут до около 30 фунтов/куб. фут, от 18 фунтов/куб. фут до около 28 фунтов/куб. фут, от 18 фунтов/куб. фут до около 26 фунтов/куб. фут, от 18 фунтов/куб. фут до около 24 фунтов/куб. фут, от 20 фунтов/куб. фут до около 28 фунтов/куб. фут, от 20 фунтов/куб. фут до около 26 фунтов/куб. фут, от 20 фунтов/куб. фут до около 24 фунтов/куб. фут, от 22 фунтов/куб. фут до 28 фунтов/куб. фут и т.д.[0077] The core sheet may have any suitable density useful for contributing to the target overall density of the composite sheet, such as, for example, a core density of about 16 lb/cu.m. ft (about 260 kg/m 3 ) to about 40 lb/cu. ft., for example, from about 18 lb/cu.m. ft. to about 40 lb/cu.m. ft., from 18 lb/cu.m. ft. to about 38 lb/cu.m. ft., from 18 lb/cu.m. ft. to about 36 lb/cu.m. ft., from 18 lb/cu.m. ft. to about 32 lb/cu.m. ft., from 20 lbs/cu.m. ft. to about 40 lb/cu.m. ft., from 20 lbs/cu.m. ft. to about 36 lb/cu.m. ft., from 20 lbs/cu.m. ft. to about 32 lb/cu.m. ft., from 22 lbs/cu.m. ft. to about 40 lb/cu.m. ft., from 22 lbs/cu.m. ft. to about 36 lb/cu.m. ft., from 22 lbs/cu.m. ft. to about 32 lb/cu.m. ft., from 26 lbs/cu.m. ft. to about 40 lb/cu.m. ft., from 26 lbs/cu.m. ft. to about 36 lb/cu.m. ft or from 26 lbs/cu.m. ft to 32 about lb/cu. foot. In some embodiments, the core sheet has an even lower density, for example, about 30 lbs/cu. ft. or less, about 29 lb/cu.m. ft (about 460 kg/m 3 ) or less, about 28 lb/cu. ft. or less, about 27 lb/cu. ft (about 430 kg/m 3 ) or less, about 26 lb/cu. foot or less, etc. For example, in some embodiments, the core density is from about 12 lb/cu. ft (about 190 kg/m 3 ) to about 30 lb/cu. ft., from about 14 lb/cu.m. ft (about 220 kg/m 3 ) to about 30 lb/cu. ft., from 16 lbs/cu.m. ft. to about 30 lb/cu.m. ft., from 16 lbs/cu.m. ft. to about 28 lb/cu.m. ft., from 16 lbs/cu.m. ft. to about 26 lb/cu.m. ft., from 16 lbs/cu.m. ft. to about 22 lb/cu.m. ft (about 350 kg/m 3 ), from 18 lbs/cu.m. ft. to about 30 lb/cu.m. ft., from 18 lb/cu.m. ft. to about 28 lb/cu.m. ft., from 18 lb/cu.m. ft. to about 26 lb/cu.m. ft., from 18 lb/cu.m. ft. to about 24 lb/cu.m. ft., from 20 lbs/cu.m. ft. to about 28 lb/cu.m. ft., from 20 lb/cu.m. ft. to about 26 lb/cu.m. ft., from 20 lb/cu.m. ft. to about 24 lb/cu.m. ft., from 22 lbs/cu.m. ft. to 28 lb/cu.m. ft etc.
Концентрированный слойConcentrated layer
[0078] Концентрированный слой является «концентрированным» в некоторых вариантах реализации изобретения из-за более высокой плотности и/или наличия улучшающей добавки в суспензии концентрированного слоя в количестве, которое более концентрировано, чем количество по массе, если таковое имеется, той же улучшающей добавки в суспензии сердцевины листа. В некоторых вариантах реализации изобретения концентрированный слой имеет плотность по меньшей мере в около 1,1 раза выше плотности сердцевины листа, и/или имеет значительную толщину, например, по меньшей мере около 0,02 дюйма (около 0,05 см).[0078] A concentrated layer is "concentrated" in some embodiments due to the higher density and/or the presence of an enhancement additive in the concentrated layer suspension in an amount that is more concentrated than the amount by weight, if any, of the same enhancement additive in a suspension of the leaf core. In some embodiments, the concentrated layer has a density at least about 1.1 times the density of the core sheet, and/or has a significant thickness, such as at least about 0.02 inches (about 0.05 cm).
[0079] Концентрированный слой формуют из суспензии, содержащей воду и вяжущий материал, такой как штукатурный гипс, который гидратируется с образованием затвердевшего гидратированного материала, например, непрерывной кристаллической матрицы затвердевшего гипса, в конечном продукте. В предпочтительных вариантах реализации изобретения вяжущий материал представляет собой штукатурный гипс, а суспензия для формования концентрированного слоя представляет собой суспензию штукатурного гипса. Как отмечалось, суспензия для формования концентрированного слоя дополнительно содержит улучшающую добавку при более высокой относительной массовой концентрации, чем концентрация улучшающей добавки в суспензии для формования сердцевины листа. Суспензия для формования концентрированного слоя может необязательно содержать вспенивающий агент или другой легковесный агент, что описано в данном документе, для получения целевой плотности концентрированного слоя.[0079] The concentrated layer is formed from a slurry containing water and a binder material, such as stucco, which hydrates to form a set hydrated material, such as a continuous crystalline matrix of set gypsum, in the final product. In preferred embodiments of the invention, the binder material is stucco and the slurry for forming the concentrated layer is a slurry of stucco. As noted, the concentrated layer forming slurry further contains an improvement additive at a higher relative mass concentration than the concentration of the improvement additive in the core sheet forming suspension. The concentrate layer slurry may optionally contain a blowing agent or other lightweight agent as described herein to achieve the target density of the concentrated layer.
В некоторых вариантах реализации изобретения вспенивающий или другой легковесный агент, если он вводится, будет находиться в меньшем количестве в суспензии для формования концентрированного слоя; или вспенивающий агент может быть «выбит» по меньшей мере до некоторой степени, чтобы уменьшить количество пустот в пене, что известно в данной области техники, чтобы достичь целевой более высокой плотности, чем плотность сердцевины листа. Таким образом, формование концентрированного слоя с целевой плотностью с помощью эффективного (или нулевого) количества вспенивающего агента или другого легковесного агента может быть достигнуто, как это описано в данном документе, рядовым специалистом в данной области техники. Другие ингредиенты, такие как ускоритель и замедлитель, при необходимости могут быть добавлены в концентрированный слой, как это описано в данном документе.In some embodiments, the blowing agent or other lightweight agent, if introduced, will be present in a smaller amount in suspension to form a concentrated layer; or the blowing agent may be "knocked out" at least to some extent to reduce the number of voids in the foam, as is known in the art, to achieve a target density higher than that of the core sheet. Thus, forming a concentrated layer at a target density using an effective (or zero) amount of a blowing agent or other lightweight agent can be achieved, as described herein, by one of ordinary skill in the art. Other ingredients, such as an accelerator and retarder, may be added to the concentrated layer if necessary, as described herein.
[0080] Волокна могут быть дополнительно введены в концентрированный слой в качестве необязательной добавки для улучшения процесса изготовления гипсокартонного листа. В этом отношении, как объясняется в данном документе, концентрированный слой суспензии можно наносить на бумагу, например, с высокой скоростью и с использованием валка или других средств распределения, которые образуют головку суспензии, которая накапливается перед валком, прежде чем она будет равномерно нанесена на бумагу после валка (и в результате чего кромки листа, как правило, формуются из концентрированного слоя суспензии вокруг концов валка). Среда, в которой наносится концентрированный слой, является нестационарной с трехмерными колебаниями, что приводит к образованию волнообразных неровностей на суспензии, в результате чего может происходить относительно большое вовлечение воздуха, что может привести к образованию шероховатой, неравномерной суспензии, которая может привести к дефектам листа, если эту проблему не решить. Такие дефекты могут включать образование больших воздушных карманов, которые называются пустотами или пузырями, а также отслоение бумаги, мягкие и/или твердые кромки и т.д.[0080] Fibers may be further incorporated into the concentrated layer as an optional additive to improve the gypsum board manufacturing process. In this regard, as explained herein, a concentrated layer of slurry can be applied to the paper, for example, at high speed and using a roller or other distribution means that forms a head of slurry that accumulates in front of the roller before it is evenly applied to the paper after the roll (and whereby the sheet edges are typically formed from a concentrated layer of slurry around the ends of the roll). The environment in which the concentrated layer is applied is non-stationary with three-dimensional fluctuations, which leads to the formation of undulating irregularities in the suspension, which can result in relatively large entrainment of air, which can lead to the formation of a rough, uneven suspension, which can lead to defects in the sheet, if this problem is not solved. Such defects may include the formation of large air pockets called voids or bubbles, as well as paper peeling, soft and/or hard edges, etc.
[0081] Существуют различные механические и другие способы обработки, доступные для решения проблемы образования волнообразных неровностей по ходу, вызванных неустойчивой окружающей средой процесса, включая использование механических частей для разрушения воздушных карманов, известных в данной области техники, таких как вибраторы на линии, а также разбрызгиватель суспензии, различные средства для опорожнения смесителя, а также корректировка рецептуры, включая соотношение вода/штукатурный гипс, вязкость суспензии и т.д. Однако, как описано в заявке США 15/186176, включенной в данный документ посредством ссылки, одним из методов является добавление волокна в суспензию концентрированного слоя, например, в области головки, где концентрированный слой наносится (в предпочтительном варианте, например, перед валком), в качестве способа образования более гладкой суспензии с меньшими волнообразными неровностями и меньшими воздушными карманами. Не желая ограничиваться какой-либо конкретной теорией, считается, что волокна успешно улучшают реологию суспензии, чтобы гарантировать более плавный поток. Также считается, что волокна улучшают гидродинамические свойства суспензии, так что вязкость, реология и баланс сил между частицами суспензии улучшаются, суспензия более равномерно распределяется на валке для нанесения, а нежелательный вовлеченный воздух легче высвобождается из суспензии.[0081] There are various mechanical and other treatment methods available to address the problem of ripples in the flow caused by unstable process environments, including the use of mechanical air pocket breaking parts known in the art, such as line vibrators, as well as slurry sprayer, various means for emptying the mixer, and adjustments to the formulation including water/plaster ratio, slurry viscosity, etc. However, as described in US Application No. 15/186,176, incorporated herein by reference, one method is to add fiber to a concentrated layer slurry, for example, in the die region where the concentrated layer is applied (preferably, for example, before the roll), as a means of producing a smoother suspension with less undulation and fewer air pockets. Without wishing to be bound by any particular theory, it is believed that the fibers successfully improve the rheology of the suspension to ensure smoother flow. The fibers are also believed to improve the hydrodynamic properties of the suspension so that the viscosity, rheology and force balance between the particles of the suspension are improved, the suspension is more evenly distributed on the application roll, and unwanted entrained air is more easily released from the suspension.
[0082] Следует понимать, что в концентрированном слое не требуется волокно, такое как стекловолокно. Дефекты, включая пузыри, пустоты, отслоение, некачественные кромки и т.д., можно контролировать другими средствами, включая множество механических или других средств, хорошо известных в данной области техники. Например, под конвейером можно использовать механические вибраторы для удаления больших воздушных карманов в суспензии. Кроме того, понятными являются другие способы механического регулирования или изменения других рабочих характеристик, включая использование разбрасывателей суспензии, распределителей суспензии, средств управления напором и корректировки опорожнения смесителя, линейной скорости, вязкости рецептуры и т.д. Эти примеры механических и других методик могут использоваться отдельно или в сочетании со стеклом для получения приемлемых результатов.[0082] It should be understood that fiber such as fiberglass is not required in the concentrated layer. Defects, including bubbles, voids, peeling, poor edges, etc., can be controlled by other means, including a variety of mechanical or other means well known in the art. For example, mechanical vibrators can be used under the conveyor to remove large air pockets in the slurry. Additionally, other means of mechanically adjusting or changing other operating characteristics are understood, including the use of slurry spreaders, slurry distributors, pressure controls and adjustments to mixer emptying, line speed, formulation viscosity, etc. These examples of mechanical and other techniques can be used alone or in combination with glass to obtain acceptable results.
[0083] Волокна могут иметь форму любых подходящих волокон. В некоторых вариантах реализации изобретения волокна могут находиться в форме одного или более из стекловолокон, минеральных волокон, углеродных волокон, бумажных волокон и смесей таких волокон, а также других сопоставимых волокон, обеспечивающих сопоставимые преимущества для процесса и/или конечного продукта В некоторых вариантах реализации изобретения стекловолокна включены в суспензию концентрированного слоя и образованную кристаллическую структуру сердцевины. Стекловолокно является предпочтительным, поскольку оно не впитывает воду.[0083] The fibers can be in the form of any suitable fibers. In some embodiments, the fibers may be in the form of one or more of glass fibers, mineral fibers, carbon fibers, paper fibers, and blends of such fibers, as well as other comparable fibers that provide comparable benefits to the process and/or end product. In some embodiments, glass fibers are included in the concentrated layer suspension and the resulting crystalline core structure. Fiberglass is preferred because it does not absorb water.
[0084] В случае некоторых волокон, таких как стекловолокно, в некоторых вариантах реализации изобретения может быть полезно необязательно обрабатывать волокна добавкой проклеивающего агента для улучшения их свойств и обработки. Например, проклеивающие агенты могут позволить проклеить отдельные волокна, например, для изменения покрытия и свойств поверхности, и они, как правило, могут находиться в форме одного или более из органозамещенных силанов, формообразующих агентов, поверхностно-активных веществ, пеногасителей, смазочных веществ и/или стабилизаторов. Рядовому специалисту в данной области техники будет понятно, что точный выбор каждого ингредиента может варьироваться в зависимости от свойств волокна и целевого применения. Например, силаны могут быть, например, на основе аминов, таких как, например, аминопропилтриэтоксисилан или аминоэтиламинопропилтриметоксисилан, на основе винила, такого как, например, винилтриметоксисилан или винилтриацетоксисилан, на основе алкила, такого как метилтриметоксисилан или метилтриэтанол, или их комбинацией.[0084] For certain fibers, such as glass fiber, it may be useful in some embodiments to optionally treat the fibers with a sizing agent to improve their properties and processing. For example, sizing agents can allow individual fibers to be sized, for example, to change the coating and surface properties, and these typically can be in the form of one or more of organosilanes, shaping agents, surfactants, defoamers, lubricants and/ or stabilizers. One of ordinary skill in the art will appreciate that the precise selection of each ingredient may vary depending on the properties of the fiber and the intended application. For example, the silanes can be, for example, amine-based, such as, for example, aminopropyltriethoxysilane or aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, vinyl-based, such as, for example, vinyltrimethoxysilane or vinyltriacetoxysilane, alkyl-based, such as methyltrimethoxysilane or methyltriethanol, or a combination thereof.
[0085] Формообразующие агенты часто представляют собой полимеры и могут быть гидрофобными для обеспечения целевых характеристик смачивания и защиты от повреждения между волокнами. Формообразующие агенты могут находиться в форме, например, полиуретанов, поливинилацетатов, сложных полиэфиров, полиалкенов и эпоксидных смол. Необязательно могут быть добавлены катионные смазочные вещества, которые могут находиться в форме алифатических этаноламидов, таких как стеариновый этаноламид или полиэтилениминполиамиды, алкиламидоалкилсультаины или полиэтиленоксид, или любой их комбинации. Поверхностно-активные вещества необязательно могут вводиться для эмульгирования формообразующего агента, например, когда формообразующий агент является гидрофобным. В некоторых вариантах реализации изобретения поверхностно-активное вещество, если оно вводится, является неионогенным или слабо катионным и может находиться в форме амида или другой подходящей форме, например, алкиловых эфиров полиоксиэтиленгликоля, сополимеров полиэтиленгликоля и полипропиленгликоля, кокамидмоноэтаноламина или любой их комбинации. Пеногасители могут принести пользу, поскольку они контролируют пенообразование с помощью стекловолокна, и можно использовать любой подходящий пеногаситель. Например, подходящие пеногасители могут быть на основе силоксана, масла или полимера, а именно, представлять собой, но не ограничиваться, минеральное масло, воски, этилен-бис-стеарамид, силиконовое масло, пеногасители на основе сополимеров полиэтиленгликоля и полипропиленгликоля или любые их комбинации. Стабилизаторы обеспечивают преимущество стабилизации рецептуры проклеивающего агента, и можно использовать любой подходящий стабилизатор. В некоторых вариантах реализации изобретения такая добавка, как смазочное вещество, обеспечивает положительный поверхностный заряд, который, как считается, дополнительно улучшает течение суспензии.[0085] Forming agents are often polymers and can be hydrophobic to provide targeted wetting characteristics and damage protection between fibers. Shaping agents may be in the form of, for example, polyurethanes, polyvinyl acetates, polyesters, polyalkenes and epoxy resins. Optionally, cationic lubricants may be added, which may be in the form of aliphatic ethanolamides, such as stearic ethanolamide or polyethyleneimine polyamides, alkyl amidoalkyl sultaines or polyethylene oxide, or any combination thereof. Surfactants may optionally be added to emulsify the forming agent, for example when the forming agent is hydrophobic. In some embodiments, the surfactant, if introduced, is nonionic or weakly cationic and may be in the amide form or other suitable form, for example, polyoxyethylene glycol alkyl ethers, polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymers, cocamide monoethanolamine, or any combination thereof. Defoamers can be beneficial because they control foaming with the fiberglass, and any suitable defoamer can be used. For example, suitable defoamers may be siloxane, oil or polymer based, such as, but not limited to, mineral oil, waxes, ethylene bis-stearamide, silicone oil, polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymer defoamers, or any combination thereof. Stabilizers provide the benefit of stabilizing the sizing agent formulation, and any suitable stabilizer can be used. In some embodiments, an additive such as a lubricant provides a positive surface charge, which is believed to further improve the flow of the suspension.
[0086] Проклеивающий агент, если он вводиться, может быть добавлен в суспензию для формования концентрированного слоя в любом подходящем количестве. Например, проклеивающий агент может быть находиться в количестве от около 0,02% мас. до около 2% мас. волокон, например, от около 0,05% мас. до около 1% мас. или от около 0,1% мас. до около 1,5% мас. волокон. Что касается массовых процентов ингредиентов, представленных в данном документе, по отношению либо к суспензии сердцевины листа, либо к суспензии концентрированного слоя, в некоторых вариантах реализации изобретения концентрированный слой и/или сердцевина листа в конечном листе может содержать указанный ингредиент в количестве в пределах указанных диапазонах. [0087] Волокна (например, стекловолокна) могут иметь любую подходящую длину. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения волокна могут иметь среднюю длину от около 0,125 дюйма (около 0,32 см) до около 1 дюйма (около 2,54 см), например, от около 0,125 дюйма до около 0,75 дюйма (около 1,9 см), от около 0,125 дюйма до около 0,5 дюйма (около 1,3 см), от около 0,125 дюйма до около 0,375 дюйма(около 1 см), от около 0,125 дюйма до около 0,25 дюйма (около 0,6 см), от около 0,25 дюйма до около 1 дюйма, от около 0,25 дюйма до около 0,75 дюйма, от около 0,25 дюйма до около 0,5 дюйма, от около 0,25 дюйма до около 0,375 дюйма, от около 0,375 дюйма до около 1 дюйма, от около 0,375 дюйма до около 0,75 дюйма, от около 0,375 дюйма до около 0,5 дюйма, от около 0,5 дюйма до около 1 дюйма, от около 0,5 дюйма до около 0,75 дюйма или от около 0,75 дюйма до около 1 дюйма.[0086] A sizing agent, if included, may be added to the suspension to form a concentrated layer in any suitable amount. For example, the sizing agent may be present in an amount of about 0.02% wt. up to about 2% wt. fibers, for example, from about 0.05% wt. up to about 1% wt. or from about 0.1% wt. up to about 1.5% wt. fibers With respect to the weight percentages of the ingredients provided herein, relative to either the core sheet suspension or the concentrated layer suspension, in some embodiments, the concentrated layer and/or core sheet in the final sheet may contain the specified ingredient in an amount within the specified ranges . [0087] The fibers (eg, glass fibers) can be of any suitable length. For example, in some embodiments, the fibers may have an average length of from about 0.125 inch to about 1 inch, such as from about 0.125 inch to about 0.75 inch. .9 cm), about 0.125 inch to about 0.5 inch (about 1.3 cm), about 0.125 inch to about 0.375 inch (about 1 cm), about 0.125 inch to about 0.25 inch (about 0 .6 cm), about 0.25 inch to about 1 inch, about 0.25 inch to about 0.75 inch, about 0.25 inch to about 0.5 inch, about 0.25 inch to about 0.375 inch, from about 0.375 inch to about 1 inch, from about 0.375 inch to about 0.75 inch, from about 0.375 inch to about 0.5 inch, from about 0.5 inch to about 1 inch, from about 0.5 inch to about 0.75 inch or from about 0.75 inch to about 1 inch.
[0088] Волокна (например, стекловолокна) могут иметь любой подходящий средний диаметр. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения волокна могут иметь средний диаметр от около 5 микрон до около 20 микрон, от около 10 микрон до около 15 микрон, от около 10 микрон до около 20 микрон, от около 8 микрон до около 18 микрон, от около 5 микрон до около 25 микрон, от около 9 микрон до около 20 микрон, от около 10 микрон до около 18 микрон, от около 7 микрон до около 18 микрон, от около 10 микрон до около 25 микрон, диаметр от около 11 до около 17 микрон или диаметр от около 15 микрон до около 17 микрон.[0088] The fibers (eg, glass fibers) may have any suitable average diameter. For example, in some embodiments, the fibers may have an average diameter of from about 5 microns to about 20 microns, from about 10 microns to about 15 microns, from about 10 microns to about 20 microns, from about 8 microns to about 18 microns, from about 5 microns to about 25 microns, from about 9 microns to about 20 microns, from about 10 microns to about 18 microns, from about 7 microns to about 18 microns, from about 10 microns to about 25 microns, diameter from about 11 to about 17 micron or diameter from about 15 microns to about 17 microns.
[0089] В некоторых вариантах реализации изобретения такие стекловолокна могут иметь среднюю длину от около 0,5 до около 0,675 дюйма (около 1,7 см) и диаметр от около 13 до около 16 микрон, среднюю длину от около 0,5 до около 0,75 дюйма и диаметр от около 11 до около 17 микрон, или среднюю длину волокна 0,5 дюйма и средний диаметр от около 15,24 микрона до около 16,51 микрона.[0089] In some embodiments, such glass fibers may have an average length of from about 0.5 to about 0.675 inches (about 1.7 cm) and a diameter of from about 13 to about 16 microns, an average length of from about 0.5 to about 0 .75 inches and a diameter of about 11 to about 17 microns, or an average fiber length of 0.5 inches and an average diameter of about 15.24 microns to about 16.51 microns.
[0090] Коэффициент формы волокон относится к длине, деленной на диаметр, и на практике считается, что он влияет на характеристики течения суспензии. Для согласования единиц длину в дюймах можно перевести в микроны, чтобы значения были безразмерными. В некоторых вариантах реализации изобретения предпочтительный коэффициент формы составляет от около 200 до около 2000, например, от около 400 до около 1300, например, от около 800 до около 1500, от около 250 до около 1000, от около 500 до около 1500 или от около 700 до около 1600, от около 800 до около 1400.[0090] Fiber shape factor refers to the length divided by the diameter, and in practice is believed to influence the flow characteristics of the slurry. To harmonize units, lengths in inches can be converted to microns so that the values are dimensionless. In some embodiments, the preferred aspect ratio is from about 200 to about 2000, such as from about 400 to about 1300, such as from about 800 to about 1500, from about 250 to about 1000, from about 500 to about 1500, or from about 700 to about 1600, from about 800 to about 1400.
[0091] Волокна, такие как стекловолокна, если они вводятся, находятся в суспензии для формования концентрированного слоя в любом подходящем количестве, например, от около 0,1% до около 3%, например, от около 0,13% до около 2,5% или от около 0,5% до около 1% от массы штукатурного гипса, и находятся в сердцевине листа в любом подходящем количестве, например, от около 0% до около 1%, например, от 0% до около 0,5% от массы штукатурного гипса. Если необходимо, волокно (и вышеупомянутые сопутствующие добавки, такие как проклеивающий агент и т.д.) также могут быть введены в сердцевину в любом подходящем количестве, таком как эти перечисленные массовые проценты.[0091] Fibers, such as glass fibers, if included, are in suspension to form the concentrated layer in any suitable amount, for example, from about 0.1% to about 3%, for example, from about 0.13% to about 2. 5% or from about 0.5% to about 1% by weight of the stucco, and are present in the core of the sheet in any suitable amount, for example, from about 0% to about 1%, for example, from 0% to about 0.5% from the mass of plaster. If desired, fiber (and the aforementioned related additives such as sizing agent, etc.) may also be incorporated into the core in any suitable amount, such as these listed weight percentages.
[0092] Желательно, чтобы концентрированный слой имел значительную толщину. В некоторых вариантах реализации изобретения концентрированный слой в сухом состоянии имеет существенную толщину, по меньшей мере, около 0,02 дюйма (около 0,05 см), например, от около 0,02 дюйма до около 0,2 дюйма (около 0,5 см). Например, в различных вариантах реализации изобретения концентрированный слой имеет значительную толщину с минимальной толщиной по меньшей мере около 0,025 дюйма (около 0,06 см), по меньшей мере около 0,03 дюйма (около 0,075 см), по меньшей мере около 0,035 дюйма (около 0,09 см), по меньшей мере около 0,04 дюйма (около 0,1 см), по меньшей мере около 0,045 дюйма (около 0,11 см), по меньшей мере около 0,05 дюйма (около 0,13 см), по меньшей мере около 0,055 дюйма (около 0,14 см), по меньшей мере около 0,06 дюйма (около 0,15 см), по меньшей мере около 0,065 дюйма (около 0,17 см), по меньшей мере около 0,07 дюйма (около 0,18 см), по меньшей мере около 0,075 дюйма (около 0,19 см), по меньшей мере около 0,08 дюйма (около 0,2 см), по меньшей мере около 0,085 дюйма (около 0,22 см), по меньшей мере около 0,09 дюйма (около 0,23 см), по меньшей мере около 0,095 дюйма (около 0,24 см), по меньшей мере около 0,1 дюйма (около 0,254 см), по меньшей мере около 0,11 дюйма (около 0,28 см), по меньшей мере около 0,12 дюйма (около 0,3 см), по меньшей мере около 0,13 дюйма (около 0,33 см), по меньшей мере около 0,14 дюйма (около 0,36 см), по меньшей мере около 0,15 дюйма (около 0,38 см) или по меньшей мере около 0,16 дюйма (около 0,41 см); при этом каждый из этих диапазонов имеет подходящий, математически приемлемый верхний предел, такой как, например, около 0,2 дюйма, около 0,185 дюйма (около 0,47 см), около 0,175 дюйма (около 0,45 см), около 0,16 дюйма, около 0,15 дюйма (около 0,38 см), около 0,145 дюйма (около 0,37 см), около 0,13 дюйма, около 0,12 дюйма (около 0,3 см), 0,1 дюйма, около 0,09 дюйма (0,23 см), около 0,08 дюйма, около 0,07 дюйма, около 0,06 дюйма, около 0,055 дюйма, около 0,05 дюйма, около 0,045 дюйма, около 0,04 дюйма, около 0,035 дюйма и т.д.[0092] It is desirable that the concentrated layer has a significant thickness. In some embodiments, the concentrated layer has a dry thickness of at least about 0.02 inches (about 0.05 cm), such as about 0.02 inches to about 0.2 inches (about 0.5 cm). cm). For example, in various embodiments of the invention, the concentrated layer has a significant thickness with a minimum thickness of at least about 0.025 inches (about 0.06 cm), at least about 0.03 inches (about 0.075 cm), at least about 0.035 inches ( about 0.09 cm), at least about 0.04 inch (about 0.1 cm), at least about 0.045 inch (about 0.11 cm), at least about 0.05 inch (about 0.13 cm) cm), at least about 0.055 inch (about 0.14 cm), at least about 0.06 inch (about 0.15 cm), at least about 0.065 inch (about 0.17 cm), at least about 0.07 inch (about 0.18 cm), at least about 0.075 inch (about 0.19 cm), at least about 0.08 inch (about 0.2 cm), at least about 0.085 inch ( about 0.22 cm), at least about 0.09 inch (about 0.23 cm), at least about 0.095 inch (about 0.24 cm), at least about 0.1 inch (about 0.254 cm) at least about 0.11 inches (about 0.28 cm), at least about 0.12 inches (about 0.3 cm), at least about 0.13 inches (about 0.33 cm), according to at least about 0.14 inches (about 0.36 cm), at least about 0.15 inches (about 0.38 cm), or at least about 0.16 inches (about 0.41 cm); wherein each of these ranges has a suitable, mathematically acceptable upper limit, such as, for example, about 0.2 inches, about 0.185 inches (about 0.47 cm), about 0.175 inches (about 0.45 cm), about 0. 16 inches, about 0.15 inches (about 0.38 cm), about 0.145 inches (about 0.37 cm), about 0.13 inches, about 0.12 inches (about 0.3 cm), 0.1 inches , about 0.09 inch (0.23 cm), about 0.08 inch, about 0.07 inch, about 0.06 inch, about 0.055 inch, about 0.05 inch, about 0.045 inch, about 0.04 inch , about 0.035 inches, etc.
[0093] Для иллюстрации, но не в качестве ограничения, концентрированный слой в сухом состоянии может иметь толщину от около 0,02 дюйма до около 0,175 дюйма, например, от около 0,02 дюйма до около 0,15 дюйма, от около 0,02 дюйма до около 0,12 дюйма, от около 0,02 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,02 дюйма до около 0,08 дюйма, от около 0,02 дюйма до около 0,055 дюйма, от около 0,02 дюйма до около 0,05 дюйма, от около 0,02 дюйма до около 0,04 дюйма, от около 0,02 дюйма до около 0,03 дюймов, от около 0,03 дюйма до около 0,2 дюйма, от около 0,03 дюйма до около 0,175 дюйма, от около 0,03 дюйма до около 0,15 дюйма, от около 0,03 дюйма до около 0,12 дюйма, от около 0,03 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,03 дюйма до около 0,08 дюйма, от около 0,03 дюйма до около 0,055 дюйма, от около 0,03 дюйма до около 0,05 дюйма, от около 0,04 дюйма до около 0,2 дюйма, от около 0,04 дюйма до около 0,175 дюйма, от около 0,04 дюйма до около 0,15 дюйма, от около 0,04 дюйма до около 0,12 дюйма, от около 0,04 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,04 дюйма до около 0,08 дюйма, от около 0,04 дюйма до около 0,055 дюйма, от около 0,04 дюйма до около 0,05 дюйма, от около 0,05 дюйма до около 0,2 дюйма, от около 0,05 дюйма до около 0,175 дюйма, от около 0,05 дюйма до около 0,15 дюйма, от около 0,05 дюйма до около 0,12 дюйма, от около 0,05 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,05 дюйма до около 0,8 дюйма, от около 0,06 дюйма до около 0,2 дюйма, от около 0,06 дюйма до около 0,175 дюйма, от около 0,06 дюйма до около 0,15 дюйма, от около 0,06 дюйма до около 0,12 дюйма, от около 0,06 дюйма до около 0,1 дюйма, от около 0,06 дюйма до около 0,8 дюйма и т.д.[0093] By way of illustration, and not limitation, the concentrated layer in a dry state may have a thickness of from about 0.02 inch to about 0.175 inch, such as from about 0.02 inch to about 0.15 inch, from about 0. 02 inches to about 0.12 inches, from about 0.02 inches to about 0.1 inches, from about 0.02 inches to about 0.08 inches, from about 0.02 inches to about 0.055 inches, from about 0. 02 inches to about 0.05 inches, from about 0.02 inches to about 0.04 inches, from about 0.02 inches to about 0.03 inches, from about 0.03 inches to about 0.2 inches, from about 0.03 inch to about 0.175 inch, about 0.03 inch to about 0.15 inch, about 0.03 inch to about 0.12 inch, about 0.03 inch to about 0.1 inch, about 0.03 inch to about 0.08 inch, about 0.03 inch to about 0.055 inch, about 0.03 inch to about 0.05 inch, about 0.04 inch to about 0.2 inch, about 0.04 inch to about 0.175 inch, about 0.04 inch to about 0.15 inch, about 0.04 inch to about 0.12 inch, about 0.04 inch to about 0.1 inch, about 0.04 inch to about 0.08 inch, about 0.04 inch to about 0.055 inch, about 0.04 inch to about 0.05 inch, about 0.05 inch to about 0.2 inch, about 0.05 inch to about 0.175 inch, about 0.05 inch to about 0.15 inch, about 0.05 inch to about 0.12 inch, about 0.05 inch to about 0.1 inch, about 0.05 inch to about 0.8 inch, about 0.06 inch to about 0.2 inch, about 0.06 inch to about 0.175 inch, about 0.06 inch to about 0.15 inch, about 0.06 inch to about 0.12 inch, about 0.06 inch to about 0.1 inch, about 0.06 inch to about 0.8 inch, etc.
[0094] Концентрированный слой предпочтительно имеет более высокую плотность в сухом состоянии, чем плотность сердцевины листа, и/или прочность в сухом состоянии. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения концентрированный слой имеет плотность по меньшей мере в около 1,1 раза больше плотности сердцевины листа, например, по меньшей мере в около 1,2 раза больше, по меньшей мере в около 1,3 раза больше, по меньшей мере в около 1,4 раза больше, по меньшей мере в около 1,5 раза больше, по меньшей мере в около 1,6 раза больше, по меньшей мере в около 1,7 раза, по меньшей мере в около 1,8 раза больше, по меньшей мере в около 1,9 раза больше, по меньшей мере в около 2 раза и т.д., причем каждый из этих диапазонов имеет подходящий, математически приемлемый верхний предел, такой как, например, в около 3 раза больше, в около 2,9 раза, в около 2,8 раза, в около 2,7 раза больше, в около 2,6 раза больше, в около 2,5 раза больше, в около 2,4 раза больше, в около 2,3 раза больше, в около 2,2 раза больше, в около 2,1 раза, в около 2 раза, в около 1,9 раза, в около 1,8 раза больше, в около 1,7 раза, в около 1,6 раза больше, в около 1,5 раза больше, в около 1,4 раза больше, в около 1,3 раз больше и в около 1,2 раза больше.[0094] The concentrated layer preferably has a higher dry density than the sheet core density and/or dry strength. For example, in some embodiments, the concentrated layer has a density that is at least about 1.1 times the density of the core sheet, such as at least about 1.2 times, at least about 1.3 times, at least about 1.4 times greater, at least about 1.5 times greater, at least about 1.6 times greater, at least about 1.7 times greater, at least about 1.8 times greater times larger, at least about 1.9 times larger, at least about 2 times larger, etc., each of these ranges having a suitable, mathematically acceptable upper limit, such as, for example, about 3 times larger , about 2.9 times more, about 2.8 times more, about 2.7 times more, about 2.6 times more, about 2.5 times more, about 2.4 times more, about 2 ,3 times more, about 2.2 times more, about 2.1 times, about 2 times, about 1.9 times more, about 1.8 times more, about 1.7 times, about 1 .6 times more, about 1.5 times more, about 1.4 times more, about 1.3 times more and about 1.2 times more.
[0095] Таким образом, например, концентрированный слой может иметь плотность в сухом состоянии, которая составляет от около 1,1 до около 3 раз больше плотности сердцевины листа, например, от около 1,1 до около 3 раз, от около 1,1 до около 2,7 раз, от около 1,1 до около 2,5 раз, от около 1,1 до около 2,2 раз, от около 1,1 до около 2 раз, от около 1,1 до около 1,7 раз, от около 1,1 до около 1,5 раз, от около 1,1 до около 1,4 раза, от около 1,1 до около 1,3 раза, от около 1,2 до около 3 раз, от около 1,2 до около 2,5 раз, от около 1,2 до около 2,2 раза, от около 1,2 до около 2 раз, от около 1,2 до около 1,7 раза, от около 1,2 до около 1,5 раза от около 1,2 до около 1,4 раз, от около 1,2 до около 1,3 раз, от около 1,3 до около 3 раз, от около 1,3 до около 2,5 раз, от около 1,3 до около 2 раз, от около 1.3 до около 1,7 раза, от около 1,3 до около 1,5 раз, от около 1,3 до около 1,4 раз, от около 1.4 до около 3 раз, от около 1,4 до около 2,5 раз, от около 1,4 до около 2,5 раз, от около 1,4 до около 2 раз, от около 1,4 до около 1,7 раз, от около 1,4 до около 1,6 раз, от около 1,4 до около 1,5 раз, от около 1,5 до около 3 раз, от около 1,5 до около 2,5 раз, от около 1,5 до около 2 раз, от около 1,5 до около 1,8 раз, от около 1,5 до около 1,7 раз, от около 1,5 до около 1,6 раз, от около 1,6 до около 3 раз, от около 1,6 до около 2,5 раза, от около 1,6 до около 2 раз, от около 1,1 до около 1,8 раз, от около 1,7 до около 3 раз, от около 1,7 до около 2.5 раз, от около 1,7 до около 2,2 раза, от около 1,7 до около 2 раз, от около 1,7 до около 1,9 раз, от около 1,8 до около 3 раз, от около 1,8 до около 2,7 раз, от около 1,8 до около 2,5 раз, от около 1,8 до около 2,2 раза, от около 1,8 до около 2 раз, от около 1,9 до около 3 раз, от около 1,9 до около 2,7 раз, от около 1,9 до около 2,5 раз, от около 1,9 до около 2,2 раза, от около 2 до около 3 раз и т.д.[0095] Thus, for example, the concentrated layer may have a dry density that is from about 1.1 to about 3 times the density of the core sheet, for example, from about 1.1 to about 3 times, from about 1.1 to about 2.7 times, from about 1.1 to about 2.5 times, from about 1.1 to about 2.2 times, from about 1.1 to about 2 times, from about 1.1 to about 1, 7 times, about 1.1 to about 1.5 times, about 1.1 to about 1.4 times, about 1.1 to about 1.3 times, about 1.2 to about 3 times, from about 1.2 to about 2.5 times, about 1.2 to about 2.2 times, about 1.2 to about 2 times, about 1.2 to about 1.7 times, about 1.2 to about 1.5 times from about 1.2 to about 1.4 times, from about 1.2 to about 1.3 times, from about 1.3 to about 3 times, from about 1.3 to about 2.5 times, from about 1.3 to about 2 times, from about 1.3 to about 1.7 times, from about 1.3 to about 1.5 times, from about 1.3 to about 1.4 times, from about 1.4 to about 3 times, about 1.4 to about 2.5 times, about 1.4 to about 2.5 times, about 1.4 to about 2 times, about 1.4 to about 1.7 times, from about 1.4 to about 1.6 times, from about 1.4 to about 1.5 times, from about 1.5 to about 3 times, from about 1.5 to about 2.5 times, from about 1, 5 to about 2 times, about 1.5 to about 1.8 times, about 1.5 to about 1.7 times, about 1.5 to about 1.6 times, about 1.6 to about 3 times, from about 1.6 to about 2.5 times, from about 1.6 to about 2 times, from about 1.1 to about 1.8 times, from about 1.7 to about 3 times, from about 1, 7 to about 2.5 times, from about 1.7 to about 2.2 times, from about 1.7 to about 2 times, from about 1.7 to about 1.9 times, from about 1.8 to about 3 times, from about 1.8 to about 2.7 times, from about 1.8 to about 2.5 times, from about 1.8 to about 2.2 times, from about 1.8 to about 2 times, from about 1, 9 to about 3 times, about 1.9 to about 2.7 times, about 1.9 to about 2.5 times, about 1.9 to about 2.2 times, about 2 to about 3 times and etc.
[0096] Композитный гипсокартонный лист может быть составлен таким образом, чтобы демонстрировать любую подходящую разницу плотности в сухом состоянии между концентрированным слоем и сердцевиной листа. В некоторых вариантах реализации изобретения разница в плотности между концентрированным слоем и сердцевиной листа может составлять, по меньшей мере, около 8 фунт/куб. фут (около 130 кг/м3). Например, в некоторых вариантах реализации изобретения разница плотности в сухом состоянии между концентрированным слоем и связующим слоем может составлять по меньшей мере около 10 фунтов/куб. фут, по меньшей мере около 12 фунтов/куб. фут, по меньшей мере около 14 фунтов/куб. фут, по меньшей мере около 16 фунтов/куб. фут, по меньшей мере около 18 фунтов/куб. фут, по меньшей мере около 20 фунтов/куб. фут и т.д. В некоторых вариантах реализации разница в плотности между концентрированным слоем и сердцевиной платы составляет от около 8 фунтов/куб. фут до около 50 фунтов/куб. фут, например от около 8 фунтов/куб. фут до около 45 фунтов/куб. фут (около 720 кг/м3), от около 8 фунтов/куб. фут до около 40 фунтов/куб. фут, от около 8 фунтов/куб. фут до около 35 фунтов/куб. фут, от 8 фунтов/куб. фут до около 30 фунтов/куб. фут, от около 8 фунтов/куб. фут до около 25 фунтов/куб. фут (около 400 кг/м3), от около 8 фунтов/куб. фут до около 20 фунтов/куб. фут, около 8 фунтов/куб. фут до около 15 фунтов/куб. фут (около 240 кг/м3), от около 8 фунтов/куб. фут до около 12 фунтов/куб. фут, от около 10 фунтов/куб. фут (около 160 кг/м3) до около 50 фунтов/куб. фут, от около 10 фунтов/куб. фут до около 45 фунтов/куб. фут, от около 10 фунтов/куб. фут около до 40 фунтов/куб. фут, от около 10 фунтов/куб. фут до около 35 фунтов/куб. фут, от около 10 фунтов/куб. фут до около 30 фунтов/куб. фут, от около 10 фунтов/куб. фут до около 25 фунтов/куб. фут, от около 10 фунтов/куб. фут до около 20 фунтов/куб. фут, от около 10 фунтов/куб. фут до около 15 фунтов/куб. фут, от около 15 фунтов/куб. фут до около 50 фунтов/куб. фут (около 800 кг/м3), от около 15 фунтов/куб. фут до около 45 фунтов/куб. фут, от около 15 фунтов/куб. фут до около 40 фунтов/куб. фут, от около 15 фунтов/куб. фут до около 35 фунтов/куб. фут, от около 15 фунтов/куб. фут до около 30 фунтов/куб. фут, от около 15 фунтов/куб. фут до около 25 фунтов/куб. фут, от около 15 фунтов/куб. фут до около 20 фунтов/куб. фут, от около 20 фунтов/куб. фут до около 50 фунтов/куб. фут, от около 20 фунтов/куб. фут до около 45 фунтов/куб. фут, от около 20 фунтов/куб. фут до около 40 фунтов/куб. фут, от около 20 фунтов/куб. фут до около 35 фунтов/куб. фут, от около 20 фунтов/куб. фут до около 30 фунтов/куб. фут, от около 20 фунтов/куб. фут до около 25 фунтов/куб. фут, от около 25 фунтов/куб. фут до около 35 фунтов/куб. фут, от около 25 фунтов/куб. фут до около 30 фунтов/куб. фут и т.д.[0096] The composite gypsum board may be formulated to exhibit any suitable dry density difference between the concentrated layer and the core of the sheet. In some embodiments, the difference in density between the concentrated layer and the core sheet may be at least about 8 lb/cu. ft (about 130 kg/m 3 ). For example, in some embodiments, the difference in dry density between the concentrated layer and the tie layer may be at least about 10 lbs/cu. ft., at least about 12 lb/cu.m. ft., at least about 14 lb/cu.m. ft., at least about 16 lb/cu.m. ft., at least about 18 lb/cu.m. ft., at least about 20 lb/cu.m. ft etc. In some embodiments, the difference in density between the concentrated layer and the board core ranges from about 8 lb/cu. ft. to about 50 lb/cu.m. ft., for example from about 8 lbs./cu.m. ft. to about 45 lb/cu.m. ft (about 720 kg/m 3 ), from about 8 lbs/cu. ft. to about 40 lb/cu.m. ft., from about 8 lbs./cu.m. ft. to about 35 lb/cu.m. ft., from 8 lbs./cu.m. ft. to about 30 lb/cu.m. ft., from about 8 lbs./cu.m. ft. to about 25 lb/cu.m. ft (about 400 kg/m 3 ), from about 8 lbs/cu.m. ft. to about 20 lb/cu.m. ft., about 8 lbs/cu. ft. to about 15 lb/cu.m. ft (about 240 kg/m 3 ), from about 8 lbs/cu.m. ft to about 12 lb/cu. ft., from about 10 lbs./cu.m. ft (about 160 kg/m 3 ) to about 50 lb/cu. ft., from about 10 lbs./cu.m. ft. to about 45 lb/cu.m. ft., from about 10 lbs./cu.m. ft. to about 40 lb/cu.m. ft., from about 10 lbs./cu.m. ft. to about 35 lb/cu.m. ft., from about 10 lbs./cu.m. ft. to about 30 lb/cu.m. ft., from about 10 lbs./cu.m. ft. to about 25 lb/cu.m. ft., from about 10 lbs./cu.m. ft. to about 20 lb/cu.m. ft., from about 10 lbs./cu.m. ft. to about 15 lb/cu.m. ft., from about 15 lb/cu.m. ft. to about 50 lb/cu.m. ft (about 800 kg/m 3 ), from about 15 lbs/cu.m. ft. to about 45 lb/cu.m. ft., from about 15 lb/cu.m. ft. to about 40 lb/cu.m. ft., from about 15 lb/cu.m. ft. to about 35 lb/cu.m. ft., from about 15 lb/cu.m. ft. to about 30 lb/cu.m. ft., from about 15 lb/cu.m. ft. to about 25 lb/cu.m. ft., from about 15 lb/cu.m. ft. to about 20 lb/cu.m. ft., from about 20 lb/cu.m. ft. to about 50 lb/cu.m. ft., from about 20 lb/cu.m. ft. to about 45 lb/cu.m. ft., from about 20 lb/cu.m. ft. to about 40 lb/cu.m. ft., from about 20 lb/cu.m. ft. to about 35 lb/cu.m. ft., from about 20 lb/cu.m. ft. to about 30 lb/cu.m. ft., from about 20 lb/cu.m. ft. to about 25 lb/cu.m. ft., from about 25 lbs./cu.m. ft. to about 35 lb/cu.m. ft., from about 25 lbs./cu.m. ft. to about 30 lb/cu.m. ft etc.
[0097] Концентрированный слой может иметь любую подходящую плотность в сухом состоянии, чтобы соответствовать целевым параметрам вариантов реализации изобретения, описанных в данном документе. В некоторых вариантах реализации изобретения концентрированный слой имеет плотность в сухом состоянии от около 28 фунтов/куб.фут до около 70 фунтов/куб.фут (около 1120 кг/м3), а именно, от около 28 фунтов/куб.фут до около 65 фунтов/куб.фут (около 1040 кг/м3), от около 28 фунтов/куб.фут до около 60 фунтов/куб. фут (около 960 кг/м3), от около 28 фунтов/куб. фут до около 55 фунтов/куб. фут (около 880 кг/м3), от около 28 фунтов/куб. фут до около 50 фунтов/куб. фут, от около 28 фунтов/куб. фут до около 45 фунтов/куб. фут, от около 28 фунтов/куб. фут до около 40 фунтов/куб. фут, от около 28 фунтов/куб. фут до около 35 фунтов/куб. фут, от около 34 фунтов/куб. фут до около 70 фунтов/куб. фут, от около 34 фунтов/куб. фут до около 65 фунтов/куб. фут, от около 34 фунтов/куб. фут до около 60 фунтов/куб. фут, от около 34 фунтов/куб. фут до около 55 фунтов/куб. фут, от около 34 фунтов/куб. фут до около 50 фунтов/куб. фут, от около 34 фунтов/куб. фут до около 45 фунтов/куб. фут, от около 34 фунтов/куб. фут до около 40 фунтов/куб. фут, от около 38 фунтов/куб. фут до около 70 фунтов/куб. фут, от около 38 фунтов/куб. фут до около 65 фунтов/куб. фут, от около 38 фунтов/куб. фут до около 60 фунтов/куб. фут, от около 38 фунтов/куб. фут до около 55 фунтов/куб. фут, от около 38 фунтов/куб. фут до около 50 фунтов/куб. фут, от около 38 фунтов/куб. фут до около 45 фунтов/куб. фут, от около 40 фунтов/куб. фут до около 70 фунтов/куб. фут, от около 40 фунтов/куб. фут до около 65 фунтов/куб. фут, от около 40 фунтов/куб. фут до около 60 фунтов/куб. фут, от около 40 фунтов/куб. фут до около 55 фунтов/куб. фут, от около 40 фунтов/куб. фут до около 50 фунтов/куб. фут, от около 40 фунтов/куб. фут до около 45 фунтов/куб. фут или от около 36 фунтов/куб. фут до около 38 фунтов/куб. фут.[0097] The concentrated layer may have any suitable dry density to meet the objectives of the embodiments described herein. In some embodiments, the concentrated layer has a dry density of about 28 lb/cu ft to about 70 lb/cu ft (about 1120 kg/m 3 ), namely, from about 28 lb/cu ft to about 65 lb/cu.ft. (about 1040 kg/m 3 ), from about 28 lb./cu.ft. to about 60 lb./cu.ft. ft (about 960 kg/m 3 ), from about 28 lbs/cu. ft. to about 55 lb/cu.m. ft (about 880 kg/m 3 ), from about 28 lbs/cu. ft. to about 50 lb/cu.m. ft., from about 28 lb/cu.m. ft. to about 45 lb/cu.m. ft., from about 28 lb/cu.m. ft. to about 40 lb/cu.m. ft., from about 28 lb/cu.m. ft. to about 35 lb/cu.m. ft., from about 34 lb/cu.m. ft. to about 70 lb/cu.m. ft., from about 34 lb/cu.m. ft. to about 65 lb/cu.m. ft., from about 34 lb/cu.m. ft. to about 60 lb/cu.m. ft., from about 34 lb/cu.m. ft. to about 55 lb/cu.m. ft., from about 34 lb/cu.m. ft. to about 50 lb/cu.m. ft., from about 34 lb/cu.m. ft. to about 45 lb/cu.m. ft., from about 34 lb/cu.m. ft. to about 40 lb/cu.m. ft., from about 38 lb/cu.m. ft. to about 70 lb/cu.m. ft., from about 38 lb/cu.m. ft. to about 65 lb/cu.m. ft., from about 38 lb/cu.m. ft. to about 60 lb/cu.m. ft., from about 38 lb/cu.m. ft. to about 55 lb/cu.m. ft., from about 38 lb/cu.m. ft. to about 50 lb/cu.m. ft., from about 38 lb/cu.m. ft. to about 45 lb/cu.m. ft., from about 40 lb/cu.m. ft. to about 70 lb/cu.m. ft., from about 40 lb/cu.m. ft. to about 65 lb/cu.m. ft., from about 40 lb/cu.m. ft. to about 60 lb/cu.m. ft., from about 40 lb/cu.m. ft. to about 55 lb/cu.m. ft., from about 40 lb/cu.m. ft. to about 50 lb/cu.m. ft., from about 40 lb/cu.m. ft. to about 45 lb/cu.m. ft or from about 36 lb/cu.m. ft. to about 38 lb/cu.m. foot.
[0098] Концентрированный слой, как правило, имеет значение жесткости в сухом состоянии, превышающее значение жесткости в сухом состоянии сердцевины листа. Как уже отмечалось, по данному документу, модуль упругости Юнга можно использовать в качестве меры жесткости в сухом состоянии. В некоторых вариантах реализации изобретения концентрированный слой в сухом состоянии имеет модуль Юнга по меньшей мере в около 1,5 раза выше модуля Юнга сердцевины листа, например, в 2 раза выше модуля Юнга сердцевины листа, а именно, например, от около 2 раз до около 10 раз, от около 2 раз до около 8 раз, от около 2 раз до около 6 раз, от около 2 раз до около 4 раз, от около 3 раз до около 10 раз, от около 3 раз до около 8 раз, от около 3 раз до около 6 раз, от около 3 раз до около 5 раз, от около 4 раз до около 10 раз, от около 4 раз до около 8 раз, от около 4 раз до около 6 раз, от около 5 раз до около 10 раз, от около 5 раз до около 8 раз, от около 6 раз до около 10 раз, от около 6 раз до около 8 раз и т.д. В некоторых вариантах реализации изобретения концентрированный слой имеет значение жесткости, которое ближе к значению жесткости верхнего и/или нижнего покровного листа, чем к жесткости сердцевины листа, если каждое значение жесткости измеряется по модулю Юнга. В некоторых вариантах реализации изобретения концентрированный слой имеет значение жесткости по модулю Юнга, которое составляет от около 0,1 до около 0,5 модуля Юнга по меньшей мере для одного из покровных листов.[0098] The concentrated layer typically has a dry stiffness value greater than the dry stiffness value of the core sheet. As noted earlier in this paper, Young's modulus of elasticity can be used as a measure of dry stiffness. In some embodiments, the concentrated layer in the dry state has a Young's modulus of at least about 1.5 times the Young's modulus of the leaf core, such as 2 times the Young's modulus of the leaf core, such as, for example, about 2 times to about 10 times, from about 2 times to about 8 times, from about 2 times to about 6 times, from about 2 times to about 4 times, from about 3 times to about 10 times, from about 3 times to about 8 times, from about 3 times to about 6 times, from about 3 times to about 5 times, from about 4 times to about 10 times, from about 4 times to about 8 times, from about 4 times to about 6 times, from about 5 times to about 10 times, from about 5 times to about 8 times, from about 6 times to about 10 times, from about 6 times to about 8 times, etc. In some embodiments, the concentrated layer has a stiffness value that is closer to the stiffness value of the top and/or bottom cover sheet than to the stiffness of the core sheet when each stiffness value is measured by Young's modulus. In some embodiments, the concentrated layer has a Young's modulus of stiffness that is from about 0.1 to about 0.5 Young's modulus for at least one of the cover sheets.
Покровные листыCover sheets
[0099] Покровные листы могут иметь любую подходящую форму. Следует понимать, что в отношении покровных листов термины «лицевой» и «верхний» лист используются в данном документе взаимозаменяемо, в то время как термины «тыльный» и «нижний», аналогично, используются в данном документе взаимозаменяемо. Например, покровные листы могут содержать целлюлозные волокна, стекловолокна, керамические волокна, минеральную вату или комбинацию вышеупомянутых материалов. Один или оба листа могут состоять из отдельных листов или множества листов. В предпочтительных вариантах реализации изобретения покровные листы содержат целлюлозное волокно. Например, в качестве тыльного листа можно использовать лист бумаги, такой как манильская бумага или крафт-бумага. Подходящая бумага для покровного листа включает 7-слойную Manila и 3-слойную News-Line, или 7-слойную бумагу, доступную от United States Gypsum Corporation, Чикаго, Иллинойс; 3-слойную Gray-Back и 3-слойную Manila Ivory, доступную от International Paper, Ньюпорт, Индиана; и плотную бумагу Manila и бумагу МН Manila НТ (высокопрочную), доступную от United States Gypsum Corporation, Чикаго, Иллинойс. Типичной бумагой для покровного листа является 5-слойная NewsLine. В некоторых вариантах реализации изобретения тыльный лист может необязательно содержать перфорацию, например, булавочные отверстия. Такие перфорации облегчают сушку в печи, обеспечивая выход пара, образующегося в процессе нагрева.[0099] The cover sheets can be of any suitable shape. It should be understood that, with respect to cover sheets, the terms "front" and "top" sheet are used interchangeably herein, while the terms "back" and "bottom" are likewise used interchangeably herein. For example, the cover sheets may contain cellulose fibers, glass fibers, ceramic fibers, mineral wool, or a combination of the above materials. One or both sheets may consist of single sheets or multiple sheets. In preferred embodiments of the invention, the cover sheets contain cellulose fiber. For example, a sheet of paper such as manila paper or kraft paper can be used as the back sheet. Suitable papers for the cover sheet include 7-ply Manila and 3-ply News-Line, or 7-ply paper available from United States Gypsum Corporation, Chicago, IL; 3-ply Gray-Back and 3-ply Manila Ivory, available from International Paper, Newport, Indiana; and heavyweight Manila paper and MH Manila HT (high strength) paper available from United States Gypsum Corporation, Chicago, IL. A typical cover sheet paper is 5-ply NewsLine. In some embodiments, the backsheet may optionally include perforations, such as pin holes. Such perforations facilitate oven drying by allowing the steam generated during the heating process to escape.
[0100] Кроме того, бумага (например, целлюлозная) может содержать любой другой материал или комбинацию материалов. Например, один или оба листа, в частности лицевой (верхний) лист, могут содержать поливиниловый спирт, борную кислоту или полифосфат, как это описано в данном документе (например, триметафосфат натрия), для улучшения прочности бумаги. В некоторых вариантах реализации изобретения бумага может контактировать с раствором одного или более из поливинилового спирта, борной кислоты и/или полифосфата, так что бумага по меньшей мере частично смачивается. В некоторых вариантах реализации изобретения бумага может быть по меньшей мере частично насыщенной. В некоторых вариантах реализации изобретения поливиниловый спирт, борная кислота и/или полифосфат могут проникать в волокна бумаги. Раствор поливинилового спирта, борной кислоты и/или полифосфата может находиться в любом подходящем количестве и может быть нанесен любым подходящим способом, как это будет понятно в данной области техники. Например, раствор может иметь вид от около 1% до около 5% по массе твердых веществ каждого ингредиента в воде, выбранного из поливинилового спирта, борной кислоты и/или полифосфата, которые могут быть добавлены в одном растворе или, при необходимости, во множестве растворов.[0100] In addition, paper (eg, cellulose) may contain any other material or combination of materials. For example, one or both sheets, particularly the front (top) sheet, may contain polyvinyl alcohol, boric acid, or a polyphosphate as described herein (eg, sodium trimetaphosphate) to improve the strength of the paper. In some embodiments, the paper may be contacted with a solution of one or more of polyvinyl alcohol, boric acid, and/or polyphosphate such that the paper is at least partially wetted. In some embodiments, the paper may be at least partially saturated. In some embodiments, polyvinyl alcohol, boric acid, and/or polyphosphate can penetrate the fibers of the paper. The solution of polyvinyl alcohol, boric acid and/or polyphosphate may be in any suitable amount and may be applied in any suitable manner as will be understood in the art. For example, the solution may be about 1% to about 5% by weight solids of each ingredient in water selected from polyvinyl alcohol, boric acid and/or polyphosphate, which may be added in one solution or, if necessary, in multiple solutions .
[0101] В некоторых вариантах реализации изобретения один или оба листа могут содержать стекловолокно, керамическое волокно, минеральную вату или комбинацию вышеупомянутых материалов. Один или оба листа по данному раскрытию могут быть в целом гидрофильными, что означает, что лист по меньшей мере частично способен адсорбировать молекулы воды на поверхности листа и/или поглощать молекулы воды в середину листа.[0101] In some embodiments, one or both sheets may contain fiberglass, ceramic fiber, mineral wool, or a combination of the above materials. One or both of the sheets of this disclosure may be generally hydrophilic, which means that the sheet is at least partially capable of adsorbing water molecules to the surface of the sheet and/or absorbing water molecules into the middle of the sheet.
[0102] В других вариантах реализации изобретения покровные листы могут «по существу не содержать» стекловолокон, керамических волокон, минеральной ваты или их смеси, что означает, что покровные листы содержат либо (i) 0% мас. от массы листа, или не содержать таких стекловолокон, керамических волокон, минеральной ваты или их смеси, или (ii) неэффективное, или (iii) несущественное количество стекловолокон, керамических волокон, минеральной ваты или их смеси. Примером неэффективного количества является количество ниже порогового для достижения намеченной цели использования стекловолокна, керамических волокон, минеральной ваты или их смеси, как это будет понятно рядовому специалисту в данной области. Несущественное количество может быть, например, ниже около 5% мас, например, ниже около 2% мас, ниже около 1% мас, ниже около 0,5% мас, ниже около 0,2% мас, ниже около 0,1% мас или ниже около 0,01% мас от массы штукатурного гипса, что будет понятно рядовому специалисту в данной области. Однако, если это необходимо в альтернативных вариантах реализации изобретения, такие ингредиенты могут быть введены в покровные листы.[0102] In other embodiments, the cover sheets may be "substantially free" of glass fibers, ceramic fibers, mineral wool, or mixtures thereof, meaning that the cover sheets contain either (i) 0% by weight. by weight of the sheet, or not contain such glass fibers, ceramic fibers, mineral wool or a mixture thereof, or (ii) an ineffective, or (iii) insignificant amount of glass fibers, ceramic fibers, mineral wool or a mixture thereof. An example of an ineffective amount is an amount below the threshold for achieving the intended purpose of using fiberglass, ceramic fibers, mineral wool, or a mixture thereof, as would be understood by one of ordinary skill in the art. The minor amount may be, for example, below about 5% by weight, for example, below about 2% by weight, below about 1% by weight, below about 0.5% by weight, below about 0.2% by weight, below about 0.1% by weight or less than about 0.01% by weight of the stucco, as would be apparent to one of ordinary skill in the art. However, if desired in alternative embodiments of the invention, such ingredients may be included in the coating sheets.
[0103] В некоторых вариантах реализации изобретения теплопроводность верхнего и/или нижнего листа составляет менее около 0,1 В/(мК). Например, теплопроводность верхнего и/или нижнего листа составляет менее около 0,05 Вт/(мК).[0103] In some embodiments, the thermal conductivity of the top and/or bottom sheet is less than about 0.1 V/(mK). For example, the thermal conductivity of the top and/or bottom sheet is less than about 0.05 W/(mK).
[0104] При необходимости, в некоторых вариантах реализации изобретения один или оба покровных листа могут необязательно содержать любое подходящее количество неорганического соединения или смеси неорганических соединений, которое должным образом придает большую огнестойкость, если требуются такие свойства. Примеры подходящих неорганических соединений включают тригидрат алюминия и гидроксид магния. Например, покровные листы могут содержать любое неорганическое соединение или смесь неорганических соединений с высоким содержанием кристаллизационной воды, или любое соединение, которое выделяет воду при нагревании. В некоторых вариантах реализации изобретения количество неорганического соединения или всей смеси неорганических соединений в листе находится в диапазоне от около 0,1% до около 30% от массы листа. Неорганическое соединение или неорганические соединения, используемые в листе, могут иметь любой подходящий размер частиц или подходящее распределение частиц по размерам.[0104] Optionally, in some embodiments of the invention, one or both of the cover sheets may optionally contain any suitable amount of an inorganic compound or mixture of inorganic compounds that suitably imparts greater fire resistance if such properties are desired. Examples of suitable inorganic compounds include aluminum trihydrate and magnesium hydroxide. For example, the cover sheets may contain any inorganic compound or mixture of inorganic compounds with a high content of water of crystallization, or any compound that releases water when heated. In some embodiments, the amount of the inorganic compound or the entire mixture of inorganic compounds in the sheet is in the range from about 0.1% to about 30% by weight of the sheet. The inorganic compound or inorganic compounds used in the sheet may have any suitable particle size or suitable particle size distribution.
[0105] Тригидрат алюминия (ТГА), также известный как тригидрат оксида алюминия и гидратированный оксид алюминия, может повысить огнестойкость из-за содержания в нем кристаллизационной или конституционной воды. В некоторых вариантах реализации изобретения ТГА можно добавлять в количестве от около 5% до около 30% от общей массы листа. ТГА, как правило, очень стабилен при комнатной температуре. При температурах выше около от 180°С до 205°С ТГА, как правило, подвергается эндотермическому разложению с выделением водяного пара. Теплота разложения таких добавок ТГА превышает около 1000 Дж/грамм, а в одном варианте реализации изобретения - около 1170 Дж/грамм. Не ограничиваясь теорией, считается, что добавка ТГА разлагается при нагревании выше 205°С с выделением около 35% кристаллизационной воды в виде водяного пара в соответствии со следующим уравнением: А1(ОН)3→Al2O3+3Н2О.[0105] Aluminum trihydrate (TGA), also known as alumina trihydrate and hydrated alumina, can improve fire resistance due to its water of crystallization or constitutional water content. In some embodiments, TGA can be added in an amount of from about 5% to about 30% of the total weight of the sheet. TGA is generally very stable at room temperature. At temperatures above about 180°C to 205°C, TGA typically undergoes endothermic decomposition, releasing water vapor. The heat of decomposition of such TGA additives exceeds about 1000 J/gram, and in one embodiment of the invention - about 1170 J/gram. Without being limited by theory, it is believed that the TGA additive decomposes when heated above 205°C, releasing about 35% of the water of crystallization in the form of water vapor in accordance with the following equation: A1(OH) 3 →Al 2 O 3 +3H 2 O.
[0106] Покровный лист, содержащий неорганические частицы с высоким содержанием воды, такие как ТГА, может повысить огнестойкость композитного листа. В некоторых вариантах реализации изобретения в лист вводят неорганическое соединение или смесь соединений. Покровный лист, такой как бумага, содержащая ТГА, может быть приготовлен путем первоначального разбавления целлюлозного волокна в воде до консистенции около 1%, и последующего смешивания с частицами ТГА в заданном соотношении. Смесь можно вылить в форму, на дне которой может находиться проволочная сетка для слива воды. После слива волокна и частицы ТГА остаются на проволоке. Влажный лист можно перенести на промокательную бумагу и высушить при температуре от около 200 до 360°F. [0107] В некоторых вариантах реализации изобретения, описывающих введение в покровный лист или в суспензию штукатурного гипса, например, частицы ТГА размером менее около 20 мкм являются предпочтительными, но можно использовать любой подходящий источник или сорт ТГА. Например, ТГА можно получить от коммерческих поставщиков, таких как Huber, под торговыми марками SB 432 (10 мкм) или Hydral® 710 (1 мкм).[0106] A cover sheet containing inorganic particles with a high water content, such as TGA, can improve the fire resistance of the composite sheet. In some embodiments, an inorganic compound or mixture of compounds is incorporated into the sheet. A covering sheet, such as TGA containing paper, can be prepared by first diluting cellulose fiber in water to a consistency of about 1%, and then mixing with TGA particles in a specified ratio. The mixture can be poured into a mold, which may have a wire mesh at the bottom to drain the water. After draining, the TGA fibers and particles remain on the wire. The wet sheet can be transferred to blotting paper and dried at a temperature of about 200 to 360°F. [0107] In some embodiments involving incorporation into a cover sheet or stucco slurry, for example, TGA particles smaller than about 20 microns are preferred, but any suitable source or grade of TGA can be used. For example, TGA can be obtained from commercial suppliers such as Huber under the brand names SB 432 (10 µm) or Hydral® 710 (1 µm).
[0108] В некоторых вариантах реализации изобретения покровный лист может содержать гидроксид магния. В этих вариантах реализации изобретения добавка гидроксида магния предпочтительно имеет теплоту разложения более около 1000 Дж/грамм, а именно, около 1350 Дж/грамм, при температуре от 180°С до 205°С или выше. В таких вариантах реализации изобретения может быть использован любой подходящий гидроксид магния, например, коммерчески доступный от поставщиков, включая Akrochem Corp., Акрона, Огайо.[0108] In some embodiments, the cover sheet may contain magnesium hydroxide. In these embodiments, the magnesium hydroxide additive preferably has a heat of decomposition greater than about 1000 J/gram, namely about 1350 J/gram, at a temperature of 180°C to 205°C or higher. In such embodiments, any suitable magnesium hydroxide may be used, for example, commercially available from suppliers including Akrochem Corp., Akron, Ohio.
[0109] В других вариантах реализации изобретения покровные листы могут «по существу не содержать» неорганических соединений, таких как ТГА, гидроксид магния или их смеси, что означает, что покровные листы содержат либо (i) % 0 мас.от массы листа или не содержат таких неорганических соединений, как ТГА, гидроксид магния или их смеси, либо (ii) неэффективное или (iii) несущественное количество неорганических соединений, таких как ТГА, гидроксид магния или их смесь. Примером неэффективного количества является количество ниже порогового количества для достижения намеченной цели использования неорганических соединений, таких как ТГА, гидроксид магния или их смеси, как это будет понятно рядовому специалисту в данной области. Несущественное количество может быть, например, ниже около 5% мас., например, ниже около 2% мас., ниже около 1% мас., ниже около 0,5% мас., ниже около 0,1% мас., ниже около 0,05% мас., ниже около 0,01% мас. и т.д.[0109] In other embodiments, the cover sheets may be "substantially free" of inorganic compounds such as TGA, magnesium hydroxide, or mixtures thereof, meaning that the cover sheets contain either (i) 0% by weight of the sheet or not contain inorganic compounds such as TGA, magnesium hydroxide or mixtures thereof, or (ii) an ineffective or (iii) insignificant amount of inorganic compounds such as TGA, magnesium hydroxide or a mixture thereof. An example of an ineffective amount is an amount below the threshold amount to achieve the intended purpose of using inorganic compounds such as TGA, magnesium hydroxide, or mixtures thereof, as will be understood by one of ordinary skill in the art. The minor amount may be, for example, below about 5% by weight, for example, below about 2% by weight, below about 1% by weight, below about 0.5% by weight, below about 0.1% by weight, below about 0.05% wt., below about 0.01% wt. etc.
[0110] Покровные листы также могут иметь любую подходящую общую толщину. В некоторых вариантах реализации изобретения по меньшей мере один из покровных листов имеет относительно большую толщину, например толщину по меньшей мере около 0,014 дюйма. В некоторых вариантах реализации изобретения предпочтительно, чтобы толщина была еще большей, например, по меньшей мере около 0,015 дюйма, по меньшей мере около 0,016 дюйма, по меньшей мере около 0,017 дюйма, по меньшей мере около 0,018 дюйма, по меньшей мере около 0,019 дюйма, по меньшей мере около 0,020 дюйма, по меньшей мере около 0,021 дюйма, по меньшей мере около 0,022 дюйма или по меньшей мере около 0,023 дюйма. Может быть принят любой подходящий верхний предел для этих диапазонов, например, верхний предел диапазона около 0,030 дюйма, около 0,027 дюйма, около 0,025 дюйма, около 0,024 дюйма, около 0,023 дюйма, около 0,022 дюйма, около 0,021 дюйма, около 0,020 дюйма, около 0,019 дюйма, около 0,018 дюйма и т.д. Общая толщина листа относится к сумме толщин каждого листа, прикрепленного к гипсовому листу.[0110] The cover sheets may also have any suitable overall thickness. In some embodiments, at least one of the cover sheets has a relatively thick thickness, such as at least about 0.014 inches thick. In some embodiments, it is preferred that the thickness be even greater, for example, at least about 0.015 inch, at least about 0.016 inch, at least about 0.017 inch, at least about 0.018 inch, at least about 0.019 inch, at least about 0.020 inch, at least about 0.021 inch, at least about 0.022 inch, or at least about 0.023 inch. Any suitable upper limit for these ranges may be adopted, for example, an upper range limit of about 0.030 inch, about 0.027 inch, about 0.025 inch, about 0.024 inch, about 0.023 inch, about 0.022 inch, about 0.021 inch, about 0.020 inch, about 0.019 inch, about 0.018 inch, etc. The total sheet thickness refers to the sum of the thicknesses of each sheet attached to the gypsum sheet.
[0111] Покровные листы могут иметь любую подходящую плотность. В некоторых вариантах реализации изобретения по меньшей мере один из покровных листов, например верхний (лицевой) покровный лист, имеет плотность, которая равна или превышает плотность концентрированного слоя. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения, по меньшей мере один или оба покровных листа имеют плотность по меньшей мере около 36 фунтов/куб. фут, например, от около 36 фунтов/куб. фут до около 46 фунтов/куб. фут, от около 36 фунтов/куб. фут до около 44 фунтов/куб. фут, от около 36 фунтов/куб. фут до около 42 фунтов/куб.фут, от около 36 фунтов/куб. фут до около 40 фунтов/куб. фут, от около 38 фунтов/куб.фут до около 46 фунтов/куб.фут, от около 38 фунтов/куб.фут до около 44 фунтов/куб.фут, от около 38 фунтов/куб.фут до около 42 фунтов/куб.фут и т.д.[0111] The cover sheets can be of any suitable density. In some embodiments, at least one of the cover sheets, such as the top (face) cover sheet, has a density that is equal to or greater than the density of the concentrated layer. For example, in some embodiments of the invention, at least one or both cover sheets have a density of at least about 36 lbs/cu. ft., for example, from about 36 lb/cu.m. ft. to about 46 lb/cu.m. ft., from about 36 lb/cu.m. ft. to about 44 lb/cu.m. ft., from about 36 lb/cu.m. ft. to about 42 lb/cu.ft., from about 36 lb./cu.ft. ft. to about 40 lb/cu.m. ft., about 38 lb/cu.ft. to about 46 lb./cu.ft., about 38 lb./cu.ft. to about 44 lb./cu.ft., about 38 lb./cu.ft. to about 42 lb./cu.ft. .ft etc.
[0112] Покровный лист может иметь любую подходящую массу. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения могут использоваться покровные листы с более низкой основной массой (например, сформованные из бумаги), а именно, например, по меньшей мере около 33 фунтов/1000 кв. футов (около 160 г/м2), например, от около 33 фунтов/1000 кв. футов до около 65 фунтов/1000 кв. футов (около 320 г/м2), от около 33 фунтов/1000 кв. футов до около 60 фунтов/1000 кв. футов (около 290 г/м2), от 33 фунтов/1000 кв. футов до около 58 фунтов/1000 кв. футов (около 280 г/м2), от около 33 фунтов/1000 кв. футов до около 55 фунтов/1000 кв. футов (около 270 г/м2), от около 33 фунтов/1000 кв. футов до около 50 фунтов/1000 кв. футов (около 240 г/м2), от около 33 фунтов/1000 кв. футов до около 45 фунтов/1000 кв. футов (около 220 г/м2) и т.д., или менее около 45 фунтов/1000 кв. футов. В других вариантах реализации изобретения один или оба покровных листа имеют основную массу от около 38 фунтов/1000 кв. футов (около 190 г/м2) до около 65 фунтов/1000 кв. футов, от около 38 фунтов/1000 кв. футов до около 60 фунтов/1000 кв. футов, от около 38 фунтов/1000 кв. футов до около 58 фунтов/1000 кв. футов, от около 38 фунтов/1000 кв. футов до около 55 фунтов/1000 кв. футов, от около 38 фунтов/1000 кв. футов до около 50 фунтов/1000 кв. футов, или от около 38 фунтов/1000 кв. футов до около 45 фунтов/1000 кв. футов.[0112] The cover sheet may be of any suitable weight. For example, in some embodiments, cover sheets with a lower basis weight (eg, formed from paper), such as, for example, at least about 33 lbs/1000 sq. m., may be used. ft (about 160 g/ m2 ), for example, from about 33 lb/1000 sq. ft. to about 65 lbs/1000 sq. ft (about 320 g/ m2 ), from about 33 lb/1000 sq. ft. to about 60 lbs/1000 sq. ft. (approx. 290 g/ m2 ), from 33 lb/1000 sq. ft. to about 58 lbs/1000 sq. ft (about 280 g/ m2 ), from about 33 lb/1000 sq. ft. to about 55 lbs/1000 sq. ft (about 270 g/ m2 ), from about 33 lb/1000 sq. ft. to about 50 lbs/1000 sq. ft (about 240 g/ m2 ), from about 33 lb/1000 sq. ft. to about 45 lbs/1000 sq. ft. (about 220 g/ m2 ), etc., or less than about 45 lbs/1000 sq. ft. In other embodiments, one or both of the cover sheets have a basis weight of about 38 lbs/1000 sq. ft (about 190 g/ m2 ) to about 65 lb/1000 sq. ft., from about 38 lbs/1000 sq. ft. to about 60 lbs/1000 sq. ft., from about 38 lbs/1000 sq. ft. to about 58 lbs/1000 sq. ft., from about 38 lbs/1000 sq. ft. to about 55 lbs/1000 sq. ft., from about 38 lbs/1000 sq. ft. to about 50 lbs/1000 sq. ft., or from about 38 lbs/1000 sq. ft. to about 45 lbs/1000 sq. ft.
[0113] Однако, при необходимости, в некоторых вариантах реализации изобретения может быть использована более высокая основная масса, например, для дополнительного повышения сопротивления выдергиванию гвоздей или для упрощения обработки, например, для достижения необходимых тактильных характеристик для конечных пользователей. Следовательно, один или оба покровных листа могут иметь основную массу, составляющую, например, по меньшей мере около 45 фунтов/1000 кв. футов (например, от около 45 фунтов/1000 кв. футов до около 65 фунтов/1000 кв. футов, от около 45 фунтов/1000 кв. футов до около 60 фунтов/1000 кв. футов, от около 45 фунтов/1000 кв. футов до около 55 фунтов/1000 кв. футов, от около 50 фунтов/1000 кв. футов до около 65 фунтов/1000 кв. футов, от около 50 фунтов/1000 кв. футов до около 60 фунтов/1000 кв. футов и т.д.). При необходимости, в некоторых вариантах реализации изобретения один покровный лист (например, «лицевая» бумажная сторона после установки) может иметь вышеупомянутую более высокую основную массу, например, для повышения сопротивления выдергиванию гвоздей и для улучшения обработки, при этом другой покровный лист (например, «тыльный» лист после установки листа) может иметь несколько меньшую базовую массу, если это необходимо (например, базовую массу менее 45 фунтов/1000 кв. футов, например, от около 33 фунтов/1000 кв. футов до 45 фунтов/1000 кв. футов или от около 33 фунтов/1000 кв. футов до около 40 фунтов/1000 кв. футов).[0113] However, if necessary, in some embodiments of the invention, a higher basis weight may be used, for example, to further improve nail pull-out resistance or to simplify processing, for example, to achieve desired tactile characteristics for end users. Accordingly, one or both of the cover sheets may have a basis weight of, for example, at least about 45 lbs/1000 sq. ft. (e.g., about 45 lbs/1000 sq. ft. to about 65 lbs./1000 sq. ft., about 45 lbs./1000 sq. ft. to about 60 lbs./1000 sq. ft., from about 45 lbs./1000 sq. ft. ft. to about 55 lbs/1000 sq. ft., from about 50 lbs./1000 sq. ft. to about 65 lbs./1000 sq. ft., from about 50 lbs./1000 sq. ft. to about 60 lbs./1000 sq. ft., etc. .d.). Optionally, in some embodiments of the invention, one cover sheet (e.g., the "face" paper side after installation) may have the above-mentioned higher basis weight, for example, to improve resistance to nail pull-out and for improved processing, while the other cover sheet (e.g. "back" sheet after sheet installation) may have a slightly lower basis weight if desired (e.g., a basis weight of less than 45 lbs/1000 sq. ft., e.g., about 33 lbs./1000 sq. ft. to 45 lbs./1000 sq. ft.). ft. or about 33 lbs/1000 sq. ft. to about 40 lbs./1000 sq. ft.).
Улучшающая добавкаImprovement additive
[0114] Улучшающая добавка обеспечивает целевые прочностные свойства. В предпочтительных вариантах реализации изобретения улучшающая добавка более сконцентрирована в суспензии концентрированного слоя, чем в суспензии сердцевины листа (и/или конечных слоев в гипсокартонном продукте), что обсуждается в данном документе. Примеры подходящих улучшающих добавок, помогающих обеспечить прочность, включают крахмал, поливиниловый спирт, борную кислоту, гипс-цемент, наноцеллюлозу, микроцеллюлозу или любую их комбинацию. Использование термина "улучшающая добавка" в данном документе в единственном числе приведено для удобства, но понятно, что оно охватывает множественное число, т.е. более чем одну улучшающую добавку в комбинации, что легко поймет рядовой специалист в данной области техники. Таким образом, улучшающая добавка может содержать один или более из крахмала, поливинилового спирта, борной кислоты, гипса-цемента, наноцеллюлозы и/или микроцеллюлозы.[0114] The improver provides targeted strength properties. In preferred embodiments of the invention, the enhancer is more concentrated in the concentrated layer suspension than in the core (and/or final layers in the gypsum board product) suspension as discussed herein. Examples of suitable strength enhancing additives include starch, polyvinyl alcohol, boric acid, gypsum cement, nanocellulose, microcellulose, or any combination thereof. The use of the term "improving additive" herein in the singular is for convenience, but is understood to include the plural, i.e. more than one enhancement additive in combination, as will be readily understood by one of ordinary skill in the art. Thus, the enhancement additive may contain one or more of starch, polyvinyl alcohol, boric acid, gypsum cement, nanocellulose and/or microcellulose.
[0115] В некоторых вариантах реализации изобретения улучшающая добавка содержит ингредиент, такой как крахмал, который эффективен для увеличения прочности композитного гипсокартонного листа в сухом состоянии по сравнению с прочностью композитного листа без такого ингредиента, как крахмал (например, за счет увеличения прочности на сжатие, сопротивления выдергиванию гвоздей, прочности на изгиб, средней твердости гипсовые слоев отдельно или в совокупности, или другого параметра прочности). Что касается крахмала, можно использовать любой подходящий крахмал, повышающий прочность, включая гидроксиалкилированные крахмалы, такие как гидроксиэтилированный или гидроксипропилированный крахмал или их комбинацию, сырые крахмалы или прежелатинизированные крахмалы, которые обычно предпочтительнее, чем кислотно-модифицированные мигрирующие крахмалы, которые, как правило, обеспечивают усиление связи бумаги и сердцевины, но не улучшение прочности сердцевины. Однако, при необходимости, в некоторых вариантах реализации изобретения может вводиться кислотно-модифицированный мигрирующий крахмал вместе с улучшающей добавкой.[0115] In some embodiments, the enhancement additive contains an ingredient, such as starch, that is effective in increasing the dry strength of the composite gypsum board compared to the strength of the composite sheet without the ingredient such as starch (e.g., by increasing compressive strength, resistance to nail pull-out, bending strength, average hardness of gypsum layers separately or in combination, or other strength parameter). With regard to starch, any suitable strength-enhancing starch can be used, including hydroxyalkylated starches such as hydroxyethylated or hydroxypropylated starch or a combination thereof, raw starches or pregelatinized starches, which are generally preferred over acid-modified migratory starches which typically provide strengthening the bond between the paper and the core, but not improving the strength of the core. However, if necessary, in some embodiments of the invention, acid-modified migratory starch may be introduced along with a improving additive.
[0116] Крахмал может быть приготовленным или сырым. 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 приготовленных крахмалов. Приготовленные крахмалы характеризуются как растворимые в холодной воде и имеющие некристаллическую структуру. Приготовленные крахмалы получают нагреванием мокрого крахмала, а также могут быть получены, например, методами экструзии. См., например, совместно рассматриваемые патентные заявки США 14/494547, 14/044582 и 13/835002, методы экструзии из которых включены посредством ссылки.[0116] Starch can be cooked or raw. Crude starches are characterized as being insoluble in cold water and having a semicrystalline structure. Typically, raw starches are produced by wet milling and are not modified by heating the wet starch as is the case with cooked starches. Cooked starches are characterized as being cold water soluble and having a non-crystalline structure. Cooked starches are produced by heating wet starch and can also be produced, for example, by extrusion methods. See, for example, co-pending US patent applications 14/494547, 14/044582 and 13/835002, extrusion methods from which are incorporated by reference.
[0117] Приготовленные крахмалы иногда именуются прежелатинизированными крахмалами, поскольку кристаллическая структура гранул крахмала плавится и приводит к желатинизации крахмала, которая характеризуется исчезновением двулучепреломления под микроскопом с поляризованным светом. Предпочтительные крахмалы, будь-то сырые или приготовленные, отличаются от кислотно-модифицированных мигрирующих крахмалов, которые не придают таких же прочностных свойств и используются в данной области техники для улучшения сцепления бумаги с сердцевиной, поскольку они мигрируют к границе раздела бумаги и сердцевины из-за их меньшей длины цепи. Кислотно-модифицированные мигрирующие крахмалы имеют минимальную молекулярную массу, как правило, ниже, чем около 6000 Дальтон. В некоторых вариантах реализации изобретения предпочтительные крахмалы в соответствии с вариантами реализации раскрытия имеют более высокие молекулярные массы, например, по меньшей мере около 30000 дальтон.[0117] Cooked starches are sometimes referred to as pregelatinized starches because the crystalline structure of the starch granules melts and results in gelatinization of the starch, which is characterized by the disappearance of birefringence under a polarized light microscope. Preferred starches, whether raw or cooked, are distinguished from acid-modified migratory starches, which do not impart the same strength properties, and are used in the art to improve paper-core adhesion as they migrate to the paper-core interface due to their shorter chain length. Acid-modified migratory starches have a minimum molecular weight, typically lower than about 6000 Daltons. In some embodiments, preferred starches according to embodiments of the disclosure have higher molecular weights, such as at least about 30,000 daltons.
[0118] Например, в некоторых вариантах реализации изобретения крахмал, добавляемый к суспензии концентрированного слоя, может иметь молекулярную массу от около 30000 Дальтон до около 150000000 Дальтон, например, от около 30000 Дальтон до около 150000000 Дальтон, от около 30000 Дальтон до около 100000000 Дальтон, от около 30000 Дальтон до около 50000000 Дальтон, от около 30000 Дальтон до около 10000000 Дальтон, от около 30000 Дальтон до около 5000000 Дальтон, от около 30000 Дальтон до около 1000000 Дальтон, от около 30000 Дальтон до около 500000 Дальтон, от около 30000 Дальтон до около 100000 Дальтон, от около 50000 Дальтон до около 150000000 Дальтон, от около 50000 Дальтон до около 100000000 Дальтон, от около 50000 Дальтон до около 50000000 Дальтон, от около 50000 Дальтон до около 10000000 Дальтон, от около 50000 Дальтон до около 5000000 Дальтон, от около 50000 Дальтон до около 1000000 Дальтон, от около 50000 Дальтон до около 500000 Дальтон, от около 50000 Дальтон до около 100000 Дальтон, от около 100000 Дальтон до около 150000000 Дальтон, от около 100000 Дальтон до около 100000000 Дальтон, от около 100000 Дальтон до около 50000000 Дальтон, от около 100000 Дальтон до около 10000000 Дальтон, от около 100000 Дальтон до около 5000000 Дальтон, от около 100000 Дальтон до около 100000 Дальтон, от около 100000 Дальтон до около 500000 Дальтон или от около 100000 Дальтон до около 100000 Дальтон и т.д. [0119] Свойства сырых крахмалов включают низкую вязкость в холодной воде (т.е., при температуре 77°F (25°С)), в отличие от свойств прежелатинизированных крахмалов, включающих их мгновенную высокую вязкость в холодной воде. Сырые крахмалы обычно имеют вязкость в холодной воде, измеренную с помощью модифицированного метода экспресс-анализа вязкости, около 10 сантипуаз или менее (например, от около 1 сантипуаз до около 10 сантипуаз, например, от около 3 сантипуаз до около 7 сантипуаз). Метод экспресс-анализа вязкости разъяснен в тексте Deffenbaugh, L.B. and Walker, С.Е., "Comparison of Starch Pasting Properties in the Brabender Viscoamylograph and the Rapid Visco-Analyzer," Cereal Chemistry, Vol.66, No. 6, pp.493-499 (1989), и модифицирован, как это определено в данном документе, в отношении подготовки образцов и профиля испытания следующим образом. Крахмал (20 г, сухой) в течение 15 секунд добавляют в воду (180 г), помещенную в блендер Waring (модель 31BL92), при перемешивании с низкой скоростью. Раствор крахмала (28 г) отвешивают в мерный стаканчик. Скорость вращения лопастей экспресс-анализатора вязкости установлена на 160 об/мин. Профиль испытания установлен на начальную температуру 25°С в течение 10 мин. Температуру увеличивают до 93°С при скорости нагрева 15°С/мин. Температуру поддерживают на уровне 93°С в течение 5 мин. Температуру уменьшают до 50°С при скорости охлаждения -15°С/мин; и поддерживают на 50°С в течение 1 мин. Значение вязкости, измеренное через 30 секунд, используется как вязкость крахмала.[0118] For example, in some embodiments, the starch added to the concentrated layer suspension may have a molecular weight of from about 30,000 Dalton to about 150,000,000 Dalton, for example, from about 30,000 Dalton to about 150,000,000 Dalton, from about 30,000 Dalton to about 100,000,000 Dalton , from about 30,000 Dalton to about 50,000,000 Dalton, from about 30,000 Dalton to about 10,000,000 Dalton, from about 30,000 Dalton to about 5,000,000 Dalton, from about 30,000 Dalton to about 1,000,000 Dalton, from about 30,000 Dalton to about 500,000 Dalton, from about 30,000 Dalton to about 100,000 Dalton, from about 50,000 Dalton to about 150,000,000 Dalton, from about 50,000 Dalton to about 100,000,000 Dalton, from about 50,000 Dalton to about 50,000,000 Dalton, from about 50,000 Dalton to about 10,000,000 Dalton, from about 50 000 Dalton to about 5,000,000 Dalton, from about 50,000 Dalton to about 1,000,000 Dalton, from about 50,000 Dalton to about 500,000 Dalton, from about 50,000 Dalton to about 100,000 Dalton, from about 100,000 Dalton to about 150,000,000 Dalton, from about 100,000 Dalton to about 10,000,000 0 Dalton, from about 100,000 Dalton to about 50000000 Dalton, from about 100000 Dalton to about 10000000 Dalton, from about 100000 Dalton to about 5000000 Dalton, from about 100000 Dalton to about 100000 Dalton, from about 100000 Dalton to about 500000 Dalton or from about 1000 00 Dalton to about 100,000 Dalton, etc. .d. [0119] The properties of raw starches include low viscosity in cold water (ie, at a temperature of 77°F (25°C)), in contrast to the properties of pregelatinized starches, which include their instantaneous high viscosity in cold water. Crude starches typically have a cold water viscosity, as measured by a modified rapid viscosity test method, of about 10 centipoise or less (eg, about 1 centipoise to about 10 centipoise, e.g., about 3 centipoise to about 7 centipoise). The rapid viscosity test method is explained in the text by Deffenbaugh, L.B. and Walker, S.E., "Comparison of Starch Pasting Properties in the Brabender Viscoamylograph and the Rapid Visco-Analyzer," Cereal Chemistry, Vol.66, No. 6, pp.493-499 (1989), and modified as defined herein with respect to sample preparation and test profile as follows. Add starch (20 g, dry) to water (180 g) in a Waring blender (Model 31BL92) over 15 seconds while blending at low speed. Starch solution (28 g) is weighed into a measuring cup. The speed of rotation of the blades of the express viscosity analyzer is set to 160 rpm. The test profile is set to an initial temperature of 25°C for 10 min. The temperature is increased to 93°C at a heating rate of 15°C/min. The temperature is maintained at 93°C for 5 minutes. The temperature is reduced to 50°C at a cooling rate of -15°C/min; and maintain at 50°C for 1 min. The viscosity value measured after 30 seconds is used as the starch viscosity.
[0120] Прежелатинизированные крахмалы имеют «мгновенную» высокую вязкость в холодной воде, потому что крахмал имеет тенденцию мгновенно растворяться в воде. Приготовленные или прежелатинизированные крахмалы, как правило, имеют вязкость в холодной воде, измеренную в соответствии с модифицированным методом экспресс-анализа вязкости, по меньшей мере около 100 сантипуаз (например, от около 50 сантипуаз до около 1000 сантипуаз, а именно, от около 350 сантипуаз до около 1000 сантипуаз).[0120] Pregelatinized starches have a "flash" high viscosity in cold water because the starch tends to dissolve instantly in water. Cooked or pregelatinized starches typically have a cold water viscosity, measured according to a modified rapid viscosity test method, of at least about 100 centipoise (e.g., about 50 centipoise to about 1000 centipoise, namely, about 350 centipoise up to about 1000 centipoise).
[0121] В некоторых вариантах реализации изобретения выбирают сырые крахмалы, потому что они легко смешиваются с водой. Это происходит из-за их низкой вязкости в воде. Прежелатинизированные крахмалы иногда могут вызывать образование «рыбьего глаза», которое представляет собой состояние, которое характеризуется одним или большим количеством крупных комков, которые образуются в водном растворе в процессе смешивания. Не желая привязываться к какой-либо конкретной теории, полагают, что в процессе смешивания образование больших комков вызвано быстрым поглощением воды крахмалом с образованием вязкой пленки на поверхности комка, которая препятствует проникновению воды в комок. Считается, что для сырых крахмалов исключено состояние рыбьего глаза из-за их нерастворимости в холодной воде, что приводит к разделению гранул крахмала. Однако следует понимать, что прежелатинизированные крахмалы можно использовать в соответствии с вариантами реализации раскрытия, поскольку они желательны для обеспечения функциональных групп, которые делают возможным образование водородных связей между крахмалом и кристаллами гипса.[0121] In some embodiments, raw starches are selected because they are easily mixed with water. This is due to their low viscosity in water. Pregelatinized starches can sometimes cause fisheye formation, which is a condition characterized by one or more large lumps that form in an aqueous solution during the mixing process. Without wishing to be bound by any particular theory, it is believed that during the mixing process the formation of large lumps is caused by the rapid absorption of water by the starch to form a viscous film on the surface of the lump which prevents water from penetrating into the lump. The fish eye condition is thought to be excluded for raw starches due to their insolubility in cold water, which causes the starch granules to separate. However, it should be understood that pregelatinized starches can be used in accordance with embodiments of the disclosure because they are desirable to provide functional groups that allow hydrogen bonding between the starch and the gypsum crystals.
[0122] Примеры подходящих сырых крахмалов включают, но не ограничиваются ими, один или более из природных зерновых крахмалов, природных корневых крахмалов, природных клубневых крахмалов и/или химически модифицированных крахмалов, с конкретными характерными примерами, включающими, например, кукурузный крахмал (обычный, восковой и/или с высоким содержанием амилозы), пшеничный крахмал типа А, пшеничный крахмал типа В, гороховый крахмал, кислотно-модифицированные крахмалы с молекулярной массой по меньшей мере около 30000 Дальтон, замещенные крахмалы, имеющие замещенные группы (например, ацетатную, фосфатную, гидроксиэтильную, гидроксипропильную) на гидроксильных группах крахмала или любую их комбинацию. В некоторых вариантах реализации изобретения сырой крахмал не включает гороховый крахмал.[0122] Examples of suitable raw starches include, but are not limited to, one or more of natural grain starches, natural root starches, natural tuber starches, and/or chemically modified starches, with specific representative examples including, for example, corn starch (conventional, waxy and/or high amylose), wheat starch type A, wheat starch type B, pea starch, acid-modified starches with a molecular weight of at least about 30,000 Daltons, substituted starches having substituted groups (for example, acetate, phosphate, hydroxyethyl, hydroxypropyl) on the hydroxyl groups of starch or any combination thereof. In some embodiments, the raw starch does not include pea starch.
[0123] Любой подходящий прежелатинизированный крахмал может быть введен в улучшающую добавку, как это описано в US 2014/0113124 А1 и US 2015/0010767-А1, которые включают в себя описанные способы его получения и целевые диапазоны вязкости. Прежелатинизированный крахмал, если он вводится, может иметь любую подходящую вязкость. В некоторых вариантах реализации изобретения прежелатинизированный крахмал представляет собой крахмал со средней вязкостью, измеренной согласно методу испытания измерения вязкости (ИИВ) (VMA), известному в данной области техники, и изложенному, например, в US 2014/0113124 А1, метод ИИВ которого включен в данный документ посредством ссылки.[0123] Any suitable pregelatinized starch can be incorporated into the improver as described in US 2014/0113124 A1 and US 2015/0010767-A1, which include described methods for its preparation and target viscosity ranges. The pregelatinized starch, if incorporated, can be of any suitable viscosity. In some embodiments, the pregelatinized starch is a medium viscosity starch measured according to the Viscosity Measurement Test Method (VMA) known in the art and set forth, for example, in US 2014/0113124 A1, the VMA method of which is included in this document by reference.
[0124] Целевые прежелатинизированные крахмалы в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения могут иметь среднюю вязкость, например, измеренную в растворе с 15% мас. крахмала в воде, от около 20 сантипуаз до около 700 сантипуаз, например, от около 20 сантипуаз до около 600 сантипуаз, от около 20 сантипуаз до около 500 сантипуаз, от около 20 сантипуаз до около 400 сантипуаз, от около 20 сантипуаз до около 300 сантипуаз, от около 20 сантипуаз до около 200 сантипуаз, от около 20 сантипуаз до около 100 сантипуаз, от около 30 сантипуаз до около 700 сантипуаз, от около 30 сантипуаз до около 600 сантипуаз, от около 30 сантипуаз до около 500 сантипуаз, от около 30 сантипуаз до около 400 сантипуаз, от около 30 сантипуаз до около 300 сантипуаз, от около 30 сантипуаз до около 200 сантипуаз, от около 30 до около 100 сантипуаз, от около 50 сантипуаз до около 700 сантипуаз, от около 50 сантипуаз до около 600 сантипуаз, от около 50 сантипуаз до около 500 сантипуаз, от около 50 сантипуаз до около 400 сантипуаз, от около 50 сантипуаз до около 300 сантипуаз, от около 50 сантипуаз до около 200 сантипуаз, от около 50 сантипуаз до около 100 сантипуаз, от около 70 сантипуаз до около 700 сантипуаз, от около 70 сантипуаз до около 600 сантипуаз, от около 70 сантипуаз до около 500 сантипуаз, от около 70 сантипуаз до около 400 сантипуаз, от около 70 сантипуаз до около 300 сантипуаз, от около 70 сантипуаз до около 200 сантипуаз, от около 70 сантипуаз до около 100 сантипуаз, от около 100 сантипуаз до около 700 сантипуаз, от около 100 сантипуаз до около 600 сантипуаз, от около 100 сантипуаз до около 500 сантипуаз, от около 100 сантипуаз до около 400 сантипуаз, от около 100 сантипуаз до около 300 сантипуаз, от около 100 до около 200 сантипуаз и т.д.[0124] The target pregelatinized starches in accordance with some embodiments of the invention may have an average viscosity, for example, measured in a solution with 15% wt. starch in water, from about 20 centipoise to about 700 centipoise, for example, from about 20 centipoise to about 600 centipoise, from about 20 centipoise to about 500 centipoise, from about 20 centipoise to about 400 centipoise, from about 20 centipoise to about 300 centipoise , from about 20 centipoise to about 200 centipoise, from about 20 centipoise to about 100 centipoise, from about 30 centipoise to about 700 centipoise, from about 30 centipoise to about 600 centipoise, from about 30 centipoise to about 500 centipoise, from about 30 centipoise to about 400 centipoise, from about 30 centipoise to about 300 centipoise, from about 30 centipoise to about 200 centipoise, from about 30 to about 100 centipoise, from about 50 centipoise to about 700 centipoise, from about 50 centipoise to about 600 centipoise, from about 50 centipoise to about 500 centipoise, from about 50 centipoise to about 400 centipoise, from about 50 centipoise to about 300 centipoise, from about 50 centipoise to about 200 centipoise, from about 50 centipoise to about 100 centipoise, from about 70 centipoise to about 700 centipoise, from about 70 centipoise to about 600 centipoise, from about 70 centipoise to about 500 centipoise, from about 70 centipoise to about 400 centipoise, from about 70 centipoise to about 300 centipoise, from about 70 centipoise to about 200 centipoise, from about 70 centipoise to about 100 centipoise, from about 100 centipoise to about 700 centipoise, from about 100 centipoise to about 600 centipoise, from about 100 centipoise to about 500 centipoise, from about 100 centipoise to about 400 centipoise, from about 100 centipoise to about 300 centipoise, from about 100 to about 200 centipoise, etc.
[0125] В соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения прежелатинизированный крахмал может быть получен в виде экструдированного крахмала, например, когда крахмал получают путем предварительной желатинизации и кислотной модификации в один этап в экструдере, как это описано в US 2015/0010767-А1, способ экструзии из которого включен в данный документ посредством ссылки. Вкратце, может быть использован любой подходящий экструдер, такой как одношнековый экструдер (например, Advantage 50, доступный от American Extrusion International, расположенной в Саут-Белойт, Иллинойс) или двушнековый экструдер (например, Wenger ТХ52, доступный от Wenger, расположенной в Сабета, Канзас). Как правило, в некоторых вариантах реализации изобретения смешивают: (а) предшественник прежелатинизированного крахмала, т.е. нежелатинизированный крахмал, (b) кислоту в форме слабой кислоты, которая по существу не образует хелатных комплексов с ионами кальция, и/или сильную кислоту в небольшом количестве, и (с) воду, и загружают в экструдер. В некоторых вариантах реализации изобретения в экструдер может быть добавлена дополнительная вода. В некоторых вариантах реализации изобретения, например, сульфат алюминия (квасцы) представляет собой подходящую слабую кислоту для использования при получении влажного крахмала, поскольку он по существу не образует хелатных комплексов с ионами кальция.[0125] In some embodiments, the pregelatinized starch can be produced as an extruded starch, for example, where the starch is produced by pregelatinization and acid modification in a single extruder step, as described in US 2015/0010767-A1, extrusion process from which is incorporated herein by reference. Briefly, any suitable extruder may be used, such as a single screw extruder (for example, the Advantage 50, available from American Extrusion International, located in South Beloit, Illinois) or a twin screw extruder (for example, the Wenger TX52, available from Wenger, located in Sabetha, Kansas). Typically, in some embodiments, the following are mixed: (a) a pregelatinized starch precursor, i.e. ungelatinized starch, (b) an acid in the form of a weak acid that does not substantially chelate calcium ions, and/or a small amount of a strong acid, and (c) water, and is charged into the extruder. In some embodiments, additional water may be added to the extruder. In some embodiments, for example, aluminum sulfate (alum) is a suitable weak acid for use in preparing wet starch because it does not substantially chelate calcium ions.
[0126] Например, в некоторых вариантах реализации изобретения слабая кислота вводится в количестве от около 0,5% мас. до около 5% мас. от массы крахмала. Количество сильной кислоты относительно невелико, например, около 0,05% мас. от массы крахмала или менее, например, от около 0,0001% мас. до около 0,05% мас. Количества сильной кислоты, используемые в соответствии с некоторыми вариантами реализации раскрытия, значительно меньше, чем те, которые вводились в традиционные системы, в которых использовалось, например, по меньшей мере около 2 г серной кислоты на 35 г крахмала. В некоторых вариантах реализации изобретения сильная кислота в небольших количествах, описанных выше, может использоваться в сочетании со слабой кислотой, которая не образует хелатных комплексов с ионами кальция, такой как квасцы, описанные в данном документе.[0126] For example, in some embodiments of the invention, the weak acid is introduced in an amount of about 0.5% wt. up to about 5% wt. from the mass of starch. The amount of strong acid is relatively small, for example about 0.05% by weight. by weight of starch or less, for example, from about 0.0001% wt. up to about 0.05% wt. The amounts of strong acid used in accordance with some embodiments of the disclosure are significantly less than those added to conventional systems that used, for example, at least about 2 g of sulfuric acid per 35 g of starch. In some embodiments, a strong acid in small amounts as described above may be used in combination with a weak acid that does not chelate calcium ions, such as alum, as described herein.
[0127] Находясь в экструдере, комбинация нагревательных элементов и механического разделения плавит и предварительно желатинизирует крахмал, а слабая кислота частично гидролизует крахмал до целевой молекулярной массы, отображаемой, при необходимости, вязкостью, описанной в данном документе. Например, влажный крахмал можно предварительно желатинизировать и модифицировать кислотой в экструдере с фильерой при температуре от около 150°С (около 300°F) до около 210°С (около 410°F). Давление внутри экструдера определяется экструдируемым сырьем, содержанием влаги, температурой фильеры и скоростью вращения шнека, что будет понятно рядовому специалисту в данной области техники. Например, давление в экструдере может составлять по меньшей мере около 2000 фунтов/кв. дюйм (около 13800 кПа), например, от около 2000 фунтов/кв. дюйм до около 5000 фунтов/кв. дюйм (34500 кПа). Условия в экструдере из-за механической энергии также будут вызывать разложение молекул крахмала, что частично дает такой же эффект, что и кислотная модификация. Считается, что, поскольку условия в экструдере (например, высокая температура реакции и высокое давление) в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения облегчают эту химическую реакцию, можно использовать слабую кислоту и/или малые количества сильной кислоты.[0127] While in the extruder, the combination of heating elements and mechanical separation melts and pregelatinizes the starch, and a weak acid partially hydrolyzes the starch to the target molecular weight, reflected, if necessary, by the viscosity described herein. For example, wet starch can be pregelatinized and acid modified in a die extruder at a temperature of about 150°C (about 300°F) to about 210°C (about 410°F). The pressure inside the extruder is determined by the feedstock being extruded, moisture content, die temperature, and screw speed, as will be apparent to one of ordinary skill in the art. For example, the extruder pressure may be at least about 2000 psi. inch (about 13800 kPa), for example, from about 2000 psi. inch to about 5000 psi. inch (34500 kPa). Conditions in the extruder due to mechanical energy will also cause the starch molecules to decompose, which has partly the same effect as acid modification. It is believed that because extruder conditions (eg, high reaction temperature and high pressure) in accordance with some embodiments facilitate this chemical reaction, a weak acid and/or small amounts of a strong acid can be used.
[0128] Растворимость в холодной воде относится к прежелатинизированному крахмалу, имеющему любую растворимость в воде при комнатной температуре (около 25°С). В некоторых вариантах реализации изобретения прежелатинизированный крахмал частично гидролизован и может иметь целевую растворимость в холодной воде от около 70% до около 100%, от около 75% до около 100%, от около 80% до около 100%, от около 85% до около 100%, от около 90% до около 100%, от около 95% до около 100%, от около 70% до около 99% и т.д., от около 75% до около 99%, от около 80% до около 99%, от около 85% до около 99%, от около 90% до около 99%, от около 95% до около 99%. В некоторых вариантах реализации изобретения прежелатинизированный крахмал имеет вязкость в холодной воде (10% твердых веществ, 25°С) от около 10 БЕ до около 120 БЕ; вязкость измерена в соответствии с методом Брабендера, в котором вязкость измеряется с использованием вискографа C.W. Brabender, например, вискографа-Е, который использует реактивный момент для динамических измерений. Например, вязкость в холодной воде может составлять, например, от около 20 БЕ до около 110 БЕ, от около 30 БЕ до около 100 БЕ, от около 40 БЕ до около 90 БЕ, от около 50 БЕ до около 80 БЕ или от около 60 БЕ до около 70 БЕ. Следует отметить, что, как определено в данном документе, единицы Брабендера измеряются с использованием чашки для образца объемом 16 жидких унций (около 500 см3) с картриджем 700 смг при 75 об/мин. Рядовой специалист в данной области техники также легко поймет, что единицы Брабендера могут быть преобразованы в другие единицы измерения вязкости, а именно, сантипуазы (например, сП=БЕ X 2,1, когда измерительный картридж составляет 700 смг) или единицы Кребса.[0128] Cold water solubility refers to pregelatinized starch having any solubility in water at room temperature (about 25°C). In some embodiments, the pregelatinized starch is partially hydrolyzed and may have a target cold water solubility of about 70% to about 100%, about 75% to about 100%, about 80% to about 100%, about 85% to about 100%, from about 90% to about 100%, from about 95% to about 100%, from about 70% to about 99%, etc., from about 75% to about 99%, from about 80% to about 99%, from about 85% to about 99%, from about 90% to about 99%, from about 95% to about 99%. In some embodiments, the pregelatinized starch has a cold water viscosity (10% solids, 25°C) of about 10 BU to about 120 BU; Viscosity is measured according to the Brabender method, in which viscosity is measured using a CW Brabender viscograph, such as Viscograph-E, which uses reactive torque for dynamic measurements. For example, the cold water viscosity may be, for example, from about 20 BU to about 110 BU, from about 30 BU to about 100 BU, from about 40 BU to about 90 BU, from about 50 BU to about 80 BU, or from about 60 BU to about 70 BU. It should be noted that, as defined herein, Brabender units are measured using a 16 fl oz (about 500 cc ) sample cup with a 700 cc cartridge at 75 rpm. One of ordinary skill in the art will also readily understand that Brabender units can be converted to other viscosity units, namely centipoise (eg, cP=BE X 2.1 when the measuring cartridge is 700 cmg) or Krebs units.
[0129] В некоторых вариантах реализации изобретения крахмал имеет вязкость в холодной воде в 10%-ной суспензии крахмала в воде от около 60 сП до около 160 сП, измеренную при 25°С с помощью вискозиметра Брукфилда со шпинделем №2 и при скорости вращения 30 об/мин. Например, вязкость в холодной воде в 10%-ной суспензии крахмала в воде, измеренная при 25°С, может составлять от около 60 сП до около 150 сП, от около 60 сП до около 120 сП, от около 60 сП до около 100 сП, от около 70 сП до около 150 сП, от около 70 сП до около 120 сП, от около 70 сП до около 100 сП, от около 80 сП до около 150 сП, от около 80 сП до около 120 сП, от около 80 сП до около 100 сП, от около 90 сП до около 150 сП, от около 90 сП до около 120 сП, от около 100 сП до около 150 сП или от около 100 сП до около 120 сП.[0129] In some embodiments, the starch has a cold water viscosity in a 10% starch-water suspension of from about 60 cP to about 160 cP, measured at 25° C. using a Brookfield viscometer with a No. 2 spindle and a rotation speed of 30 rpm For example, the cold water viscosity of a 10% starch in water suspension measured at 25° C. may be from about 60 cP to about 150 cP, from about 60 cP to about 120 cP, from about 60 cP to about 100 cP , from about 70 cP to about 150 cP, from about 70 cP to about 120 cP, from about 70 cP to about 100 cP, from about 80 cP to about 150 cP, from about 80 cP to about 120 cP, from about 80 cP to about 100 cP, from about 90 cP to about 150 cP, from about 90 cP to about 120 cP, from about 100 cP to about 150 cP, or from about 100 cP to about 120 cP.
[0130] Крахмал любого типа, описанный в данном документе как улучшающая добавка, если он вводится, может находиться в любом подходящем количестве. В некоторых вариантах реализации изобретения крахмал находится в концентрированном слое в количестве от около 5% до около 40% от массы штукатурного гипса, например, от около 5% до около 35% от массы штукатурного гипса, от около 5% до около 30% от массе штукатурного гипса, от около 5% до около 25%, от около 5% до около 20%, от около 5% до около 15%, от около 5% до около 10%, от около 10% до около 30%, от около 10% до около 25%, от около 10% до около 20%, от около 10% до около 15% и т.д. Крахмал может находиться в сердцевине листа в количестве от около 0% до около 4% от массы штукатурного гипса, например, от около 0,1% до около 4% от массы штукатурного гипса, от около 0,1% до около 3% от массы штукатурного гипса, от около 0,1% до около 2% от массы штукатурного гипса, от около 0,1% до около 1% от массы штукатурного гипса, от около 1% до около 4% от массы штукатурного гипса, от около 1% до около 3% от массы штукатурного гипса, от около 1% до около 2% от массы штукатурного гипса и т.д.[0130] Any type of starch described herein as a improver, if administered, may be present in any suitable amount. In some embodiments, the starch is present in a concentrated layer in an amount of from about 5% to about 40% by weight of the stucco, for example, from about 5% to about 35% by weight of the stucco, from about 5% to about 30% by weight plaster, from about 5% to about 25%, from about 5% to about 20%, from about 5% to about 15%, from about 5% to about 10%, from about 10% to about 30%, from about 10% to about 25%, from about 10% to about 20%, from about 10% to about 15%, etc. The starch may be present in the core of the sheet in an amount of from about 0% to about 4% by weight of the stucco, for example, from about 0.1% to about 4% by weight of the stucco, from about 0.1% to about 3% by weight stucco, from about 0.1% to about 2% by weight of stucco, from about 0.1% to about 1% by weight of stucco, from about 1% to about 4% by weight of stucco, from about 1% up to about 3% by weight of stucco, from about 1% to about 2% by weight of stucco, etc.
[0131] В некоторых вариантах реализации изобретения улучшающая добавка, с крахмалом или без него, может содержать поливиниловый спирт и/или борную кислоту для улучшения прочности. В некоторых вариантах реализации изобретения присутствуют и поливиниловый спирт, и борная кислота, и крахмал. Не желая ограничиваться теорией, считается, что борная кислота действует как сшивающий агент для поливинилового спирта и крахмала, чтобы дополнительно улучшить крахмал. В некоторых вариантах реализации изобретения считается, что концентрация поливинилового спирта и/или борной кислоты в концентрированном слое положительно влияет на прочность лицевой бумаги; это можно сделать, пропитывая лицевую бумагу поливиниловым спиртом и/или борной кислотой, как это описано в данном документе.[0131] In some embodiments, the improver, with or without starch, may contain polyvinyl alcohol and/or boric acid to improve strength. In some embodiments, both polyvinyl alcohol and boric acid and starch are present. Without wishing to be bound by theory, it is believed that boric acid acts as a crosslinking agent for polyvinyl alcohol and starch to further improve the starch. In some embodiments, the concentration of polyvinyl alcohol and/or boric acid in the concentrated layer is believed to have a positive effect on the strength of the face paper; this can be done by soaking the face paper in polyvinyl alcohol and/or boric acid as described herein.
[0132] Поливиниловый спирт и борная кислота, если они вводятся, могут находиться в любых подходящих количествах. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения поливиниловый спирт может находиться в концентрированном слое в количестве от около 1% до около 5% от массы штукатурного гипса. Кроме того, поливиниловый спирт может находиться в сердцевине листа в количестве от около 0% до около 1% от массы штукатурного гипса. Борная кислота может находиться в концентрированном слое в количестве от около 0,1% до около 1% от массы штукатурного гипса, и может находиться в сердцевине листа в количестве от около 0% до около 0,1% от массы штукатурного гипса.[0132] Polyvinyl alcohol and boric acid, if introduced, can be in any suitable quantities. For example, in some embodiments, the polyvinyl alcohol may be present in the concentrated layer in an amount of from about 1% to about 5% by weight of the stucco. In addition, the polyvinyl alcohol may be present in the core of the sheet in an amount of from about 0% to about 1% by weight of the stucco. Boric acid may be present in the concentrated layer in an amount of from about 0.1% to about 1% by weight of the stucco, and may be present in the core of the sheet in an amount of from about 0% to about 0.1% by weight of the stucco.
[0133] В некоторых вариантах реализации изобретения улучшающая добавка необязательно содержит наноцеллюлозу, микроцеллюлозу или любую их комбинацию для улучшения прочности, например, сопротивления выдергиванию гвоздей или другого параметра прочности. Наноцеллюлоза, микроцеллюлоза или их комбинация, если они вводятся, могут находиться в любом подходящем количестве, а именно, например, находиться в суспензии концентрированного слоя в количестве, например, от около 0,01% до около 2%, например, от около 0,05% до около 1% от массы штукатурного гипса, и в суспензии сердцевины листа в количестве, например, от около 0% до около 0,5%, например, от 0% до около 0,01% от массы штукатурного гипса.[0133] In some embodiments, the enhancement additive optionally contains nanocellulose, microcellulose, or any combination thereof to improve strength, such as nail pull resistance or other strength parameter. Nanocellulose, microcellulose, or a combination thereof, if included, may be present in any suitable amount, such as, for example, present in a concentrated layer suspension in an amount of, for example, from about 0.01% to about 2%, for example, from about 0. 05% to about 1% by weight of the stucco, and in the core sheet suspension in an amount of, for example, from about 0% to about 0.5%, for example, from 0% to about 0.01% by weight of the stucco.
[0134] В некоторых вариантах реализации изобретения улучшающая добавка может содержать гипс-цемент для улучшения прочности, например, сопротивления выдергиванию гвоздей или другого параметра прочности. Гипс-цемент является необязательным и может находиться в любом подходящем количестве. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения он может вводиться в концентрированный слой в количестве от около 5% до около 30% от массы штукатурного гипса, и может находиться в сердцевине листа в количестве от около 0% до около 10% от массы штукатурного гипса.[0134] In some embodiments, the enhancement additive may contain gypsum cement to improve strength, such as nail pull resistance or other strength parameter. Gypsum cement is optional and may be in any suitable amount. For example, in some embodiments, it may be included in the concentrated layer in an amount from about 5% to about 30% by weight of the stucco, and may be present in the core of the sheet in an amount from about 0% to about 10% by weight of the stucco.
Прочность листаSheet strength
[0135] В некоторых вариантах реализации изобретения композитный лист, изготовленный согласно раскрытию, соответствует протоколам испытаний согласно стандарту ASTM С473-10. Например, в некоторых вариантах реализации изобретения, в которых лист отливают при толщине 1/2 дюйма, лист в сухом состоянии имеет сопротивление выдергиванию гвоздей, определенное в соответствии с ASTM С473-10 (метод В), по меньшей мере около 65 фунтовс (фунтов силы) например, по меньшей мере около 68 фунтовс, по меньшей мере около 70 фунтовс, по меньшей мере около 72 фунтовс, по меньшей мере около 74 фунтовс, по меньшей мере около 75 фунтовс, по меньшей мере около 76 фунтовс, по меньшей мере около 77 фунтовс, и т.д. В различных вариантах реализации изобретения сопротивление выдергиванию гвоздей может составлять от около 65 фунтовс до около 100 фунтовс, от около 65 фунтовс до около 95 фунтовс, от около 65 фунтовс до около 90 фунтовс, от около 65 фунтовс до около 85 фунтовс, от около 65 фунтовс до около 80 фунтовс, от около 65 фунтовс до около 75 фунтовс, от около 68 фунтовс до около 100 фунтовс, от около 68 фунтовс до около 95 фунтовс, от около 68 фунтовсF до около 90 фунтовс, от около 68 фунтовс до около 85 фунтовс, от около 68 фунтовс до около 80 фунтовс, от около 70 фунтовс до около 100 фунтовс, от около 70 фунтовс до около 95 фунтовс, от около 70 фунтовс до около 90 фунтовс, от около 70 фунтовс до около 85 фунтовс, от около 70 фунтовс до около 80 фунтовс, от около 72 фунтовс до около 100 фунтовс, от около 72 фунтовс до около 95 фунтовс, от около 72 фунтовс до около 90 фунтовс, от около 72 фунтовс до около 85 фунтовс, от около 72 фунтовс до около 80 фунтовс, от около 72 фунтовс до около 77 фунтовс, от около 72 фунтовс до около 75 фунтовс, от около 75 фунтовс до около 100 фунтовс, от около 75 фунтовс до около 95 фунтовс, от около 75 фунтовс до около 90 фунтовс, от около 75 фунтовс до около 85 фунтовс, отоколо 75 фунтовс до около 80 фунтовс, от около 75 фунтовс до около 77 фунтовс, от около 77 фунтовс до около 100 фунтовс, от около 77 фунтовс до около 95 фунтовс, от около 77 фунтовс до около 90 фунтовс, от около 77 фунтовс до около 85 фунтовс или от около 77 фунтовс до около 80 фунтовс.[0135] In some embodiments of the invention, the composite sheet manufactured according to the disclosure complies with test reports according to ASTM C473-10. For example, in some embodiments in which the sheet is cast at a thickness of 1/2 inch, the sheet has a dry nail pull resistance, determined in accordance with ASTM C473-10 (Method B), of at least about 65 lbs . force) e.g., at least about 68 lbs , at least about 70 lbs , at least about 72 lbs , at least about 74 lbs , at least about 75 lbs , at least about 76 lbs with , at least about 77 pounds with , etc. In various embodiments, the nail pull resistance may be from about 65 lbs to about 100 lbs , from about 65 lbs to about 95 lbs , from about 65 lbs to about 90 lbs , from about 65 lbs to about 85 lbs , from about 65 lbs to about 80 lbs , from about 65 lbs to about 75 lbs , from about 68 lbs to about 100 lbs , from about 68 lbs to about 95 lbs , from about 68 lbsF to about 90 lbsF , from about 68 lbsF to about 85 lbsF , from about 68 lbsF to about 80 lbsF , from about 70 lbsF to about 100 lbsF , from about 70 lbsF to about 95 lbs , from about 70 lbs to about 90 lbs , from about 70 lbs to about 85 lbs , from about 70 lbs to about 80 lbs , from about 72 lbs to about 100 lbs , from about 72 lbs to about 95 lbs , from about 72 lbs to about 90 lbs , from about 72 lbs to about 85 lbs , from about 72 lbs to about 80 lbs , from about 72 lbs to about 77 lbs s , from about 72 lbs to about 75 lbs , from about 75 lbs to about 100 lbs , from about 75 lbs to about 95 lbs , from about 75 lbs to about 90 lbs , from about 75 lbs from to about 85 lbs , from about 75 lbs to about 80 lbs , from about 75 lbs to about 77 lbs , from about 77 lbs to about 100 lbs , from about 77 lbs to about 95 lbs , from about 77 lbs to about 90 lbs , from about 77 lbs to about 85 lbs or from about 77 lbs to about 80 lbs .
[0136] В некоторых вариантах реализации изобретения лист может иметь среднюю твердость по всему одному или более гипсовым слоям (например, по всей сердцевине и/или концентрированному слою, предпочтительно по всем гипсовым слоям совокупно), определенную в соответствии с методом В ASTM С473-10, по меньшей мере около 11 фунтовс, например, по меньшей мере около 12 фунтовс, по меньшей мере около 13 фунтовс, по меньшей мере около 14 фунтовс, по меньшей мере около 15 фунтовс, по меньшей мере около 16 фунтовс, по меньшей мере около 17 фунтовс, по меньшей мере около 18 фунтовс, по меньшей мере около 19 фунтовс, по меньшей мере около 20 фунтовс, по меньшей мере около 21 фунтовс или по меньшей мере около 22 фунтовс.В некоторых вариантах реализации изобретения лист может иметь среднюю твердость гипсового слоя от около 11 фунтовс до около 25 фунтовс, например, от около 11 фунтовс до около 22 фунтовс, от около 11 фунтовс до около 21 фунтовс, от около 11 фунтовс до около 20 фунтовс, от около 11 фунтовс, до около 19 фунтовс, от около 11 фунтовс до около 18 фунтовс, от около 11 фунтовс до около 17 фунтовс, от около 11 фунтовс до около 16 фунтовс, от около 11 фунтовс до около 15 фунтовс, от около 11 фунтовс до около 14 фунтовс, от около 11 фунтовс до около 13 фунтовс, от около 11 фунтовс до около 12 фунтовс, от около 12 фунтовс до около 25 фунтовс, от около 12 фунтовс до около 22 фунтовс, отоколо 12 фунтовс до около 21 фунтовс, от около 12 фунтовс до около 20 фунтовс, от около 12 фунтовс до около 19 фунтовс, от около 12 фунтовс до около 18 фунтовс, от около 12 фунтовс до около 17 фунтовс, от около 12 фунтовс до около 16фунтовс, отоколо 12фунтовсдо около 15фунтовс, отоколо 12фунтовсдо около 14 фунтовс, от около 12 фунтовс до около 13 фунтовс, от около 13 фунтовс до около 25 фунтовс, от около 13 фунтовс до около 22 фунтовс, от около 13 фунтовс до около 21 фунтовс, от около 13 фунтовс до около 20 фунтовс, отоколо 13 фунтовс до около 19 фунтовс, от около 13 фунтовс до около 18 фунтовс, от около 13 фунтовс до около 17 фунтовс, от около 13 фунтовс до около 16 фунтовс, от около 13 фунтовс до около 15 фунтовс, от около 13 фунтовс до около 14 фунтовс, от около 14 фунтовс до около 25 фунтовс, от около 14 фунтовс до около 22 фунтовс, от около 14 фунтовс до около 21 фунтовс, от около 14 фунтовс до около 20 фунтовс, от около 14 фунтовс до около 19 фунтовс, от около 14 фунтовс до около 18 фунтовс, от около 14 фунтовс до около 17 фунтовс, отоколо 14 фунтовс до около 16 фунтовс, от около 14 фунтовс до около 15 фунтовс, от около 15 фунтовс до около 25 фунтовс, от около 15 фунтовс до около 22 фунтовс, от около 15 фунтовс до около 21 фунтовс, от около 15 фунтовс до около 20 фунтовс, от около 15 фунтовс до около 19 фунтовс, от около 15 фунтовс до около 18 фунтовс, от около 15 фунтовс до около 17 фунтовс, от около 15 фунтовс до около 16 фунтовс, от около 16 фунтовс до около 25 фунтовс, от около 16 фунтовс до около 22 фунтовс, от около 16 фунтовс до около 21 фунтовс, отоколо 16 фунтовс до около 20 фунтовс, от около 16 фунтовс до около 19 фунтовс, от около 16 фунтовс до около 18 фунтовс, от около 16 фунтовс до около 17 фунтовс, от около 17 фунтовс до около 25 фунтовс, от около 17 фунтовс до около 22 фунтовс, отоколо 17фунтовсдо около 21 фунтовс, отоколо 17фунтовсдо около 20 фунтовс, от около 17 фунтовс до около 19 фунтовс, от около 17 фунтовс до около 18 фунтовс, от около 18 фунтовс до около 25 фунтовс, от около 18 фунтовс до около 22 фунтовс, от около 18 фунтовс до около 21 фунтовс, отоколо 18 фунтовс до около 20 фунтовс, от около 18 фунтовс до около 19 фунтовс, от около 19 фунтовс до около 25 фунтовс, от около 19 фунтовс до около 22 фунтовс, от около 19 фунтовс до около 21 фунтовс, от около 19 фунтовс до около 20 фунтовс, от около 21 фунтовс до около 25 фунтовс, от около 21 фунтовс до около 22 фунтовс или от около 22 фунтовс до около 25 фунтовс.[0136] In some embodiments, the sheet may have an average hardness over all one or more gypsum layers (e.g., over the entire core and/or concentrated layer, preferably over all gypsum layers combined) determined in accordance with ASTM C473-10 Method B , at least about 11 lbs , for example, at least about 12 lbs , at least about 13 lbs , at least about 14 lbs , at least about 15 lbs , at least about 16 lbs , at least about 17 lbs , at least about 18 lbs , at least about 19 lbs , at least about 20 lbs , at least about 21 lbs, or at least about 22 lbs . In some embodiments, the sheet may have an average gypsum layer hardness of from about 11 lbs to about 25 lbs , for example, from about 11 lbs to about 22 lbs , from about 11 lbs to about 21 lbs , from about 11 lbs to about 20 lbs , from about 11 lbs , to about 19 lbs , from about 11 lbs to about 18 lbs , from about 11 lbs to about 17 lbs , from about 11 lbs to about 16 lbs , from about 11 lbs to about 15 lbs , from about 11 lbs to about 14 lbs , from about 11 lbs to about 13 lbs , from about 11 lbs to about 12 lbs , from about 12 lbs to about 25 lbs , from about 12 lbs to about 22 lbs , from about 12 lbs to about 21 lbs , from about 12 lbs to about 20 lbs , from about 12 lbs to about 19 lbs , from about 12 lbs to about 18 lbs , from about 12 lbs to about 17 lbs , from about 12 lbs to about 16 lbs , from about 12 lbs to about 15 lbs , from about 12 lbs to about 14 lbs , from about 12 lbs to about 13 lbs , from about 13 lbs to about 25 lbs , from about 13 lbs to about 22 lbs , from about 13 lbs to about 21 lbs , from about 13 lbs to about 20 lbs , about 13 lbs to about 19 lbs , from about 13 lbs to about 18 lbs , from about 13 lbs to about 17 lbs , from about 13 lbs to about 16 lbs , from about 13 lbs to about 15 lbs , from about 13 lbs to about 14 lbs , from about 14 lbs to about 25 lbs , from about 14 lbs to about 22 lbs , from about 14 lbs to about 21 lbs , from about 14 lbs to about 20 lbs , from about 14 lbs to about 19 lbs , from about 14 lbs to about 18 lbs , from about 14 lbs to about 17 lbs , about 14 lbs from to about 16 lbs , from about 14 lbs to about 15 lbs , from about 15 lbs to about 25 lbs , from about 15 lbs to about 22 lbs , from about 15 lbs to about 21 lbs , from about 15 lbs to about 20 lbs , from about 15 lbs to about 19 lbs , from about 15 lbs to about 18 lbs , from about 15 lbs to about 17 lbs , from about 15 lbs to about 16 lbs , from about 16 lbs to about 25 lbs , from about 16 lbs to about 22 lbs , from about 16 lbs to about 21 lbs , from about 16 lbs to about 20 lbs , from about 16 lbs to about 19 lbs , from about 16 lbs to about 18 lbs , from about 16 lbs to about 17 lbs , from about 17 lbs to about 25 lbs , from about 17 lbs to about 22 lbs , about 17 lbs to about 21 lbs , about 17 lbs to about 20 lbs , from about 17 lbs to about 19 lbs , from about 17 lbs to about 18 lbs , from about 18 lbs to about 25 lbs , from about 18 lbs to about 22 lbs , from about 18 lbs to about 21 lbs , from about 18 lbs to about 20 lbs , from about 18 lbs to about 19 lbs , from about 19 lbs to about 25 lbs , from about 19 lbs to about 22 lbs , from about 19 lbs to about 21 lbs , from about 19 lbs to about 20 lbs , from about 21 lbs to about 25 lbs , from about 21 lbs to about 22 lbs , or from about 22 lbs to about 25 lbs .
[0137] В некоторых вариантах реализации изобретения концентрированный слой имеет среднюю твердость в сухом состоянии, по меньшей мере в около 1,5 раза больше средней твердости сердцевины листа в сухом состоянии, причем средняя твердость измеряется в соответствии с ASTM С-473-10; например, по меньшей мере в около 2 раза больше, в 2,5 раза больше, в 3 раза больше, в 3,5 раза больше, в 4 раза больше, в 4,5 раза больше и т.д., причем каждый из этих диапазонов может иметь любой математически подходящий верхний предел, а именно, например, 8, 7, 6, 5, 4, 3 или 2.[0137] In some embodiments, the concentrated layer has an average dry hardness of at least about 1.5 times the average dry hardness of the sheet core, the average hardness being measured in accordance with ASTM C-473-10; for example, at least about 2 times more, 2.5 times more, 3 times more, 3.5 times more, 4 times more, 4.5 times more, etc., each of These ranges may have any mathematically suitable upper limit, such as 8, 7, 6, 5, 4, 3 or 2.
[0138] Что касается прочности на изгиб, то в некоторых вариантах реализации изобретения при отливке листа толщиной 1/2 дюйма лист имеет прочность на изгиб, определенную согласно стандарту ASTM С473, которая составляет по меньшей мере около 36 фунтовс в продольном направлении (например, по меньшей мере около 38 фунтовс, по меньшей мере около 40 фунтовс и т.д.) и/или по меньшей мере около 107 фунтовс (например, по меньшей мере около 110 фунтовс, по меньшей мере около 112 фунтовс и т.д.) в поперечном направлении. В различных вариантах реализации изобретения лист может иметь прочность на изгиб в продольном направлении от около 36 фунтовс до около 60 фунтовс, например, от около 36 фунтовс до около 55 фунтовс, от около 36 фунтовс до около 50 фунтовс, от около 36 фунтовс до около 45 фунтовс, от около 36 фунтовс до около 40 фунтовс, от около 36 фунтовс до около 38 фунтовс, от около 38 фунтовс до около 60 фунтовс, от около 38 фунтовс до около 55 фунтовс, отоколо 38 фунтовс до около 50 фунтовс, от около 38 фунтовс до около 45 фунтовс, от около 38 фунтовс до около 40 фунтовс, от около 40 фунтовс до около 60 фунтовс, от около 40 фунтовс до около 55 фунтовс, от около 40 фунтовс до около 50 фунтовс или от около 40 фунтовс до около 45 фунтовс. В различных вариантах реализации изобретения лист может иметь прочность на изгиб в поперечном направлении от около 107 фунтовс до около 130 фунтовс, например, от около 107 фунтовс до около 125 фунтовс, от около 107 фунтовс до около 120 фунтовс, от около 107 фунтовс до около 115 фунтовс, от около 107 фунтовс до около 112 фунтовс, от около 107 фунтовс до около 110 фунтовс, от около 110 фунтовс до около 130 фунтовс, от около 110 фунтовс до около 125 фунтовс, от около 110 фунтовс до около 120 фунтовс, от около 110 фунтовс до около 115 фунтовс, от около 110 фунтовс до около 112 фунтовс, от около 112 фунтовс до около 130 фунтовс, от около 112 фунтовс до около 125 фунтовс, от около 112 фунтовс до около 120 фунтовс или от около 112 фунтовс до около 115 фунтовс.[0138] With respect to flexural strength, in some embodiments, when cast into 1/2-inch thick sheet, the sheet has a flexural strength, as determined by ASTM C473, that is at least about 36 lbs in the longitudinal direction (e.g. at least about 38 lbs , at least about 40 lbs , etc. ) and/or at least about 107 lbs (e.g., at least about 110 lbs , at least about 112 lbs, and etc.) in the transverse direction. In various embodiments, the sheet may have a longitudinal flexural strength of from about 36 lbs to about 60 lbs , for example, from about 36 lbs to about 55 lbs , from about 36 lbs to about 50 lbs , from about 36 lbs to about 45 lbs , from about 36 lbs to about 40 lbs , from about 36 lbs to about 38 lbs , from about 38 lbs to about 60 lbs , from about 38 lbs to about 55 lbs , from about 38 lbs to about 50 lbs , from about 38 lbs to about 45 lbs , from about 38 lbs to about 40 lbs , from about 40 lbs to about 60 lbs , from about 40 lbs to about 55 lbs , from about 40 lbs to about 50 lbs , or from about 40 lbs to about 45 lbs . In various embodiments, the sheet may have a transverse flexural strength of from about 107 lbs to about 130 lbs , for example, from about 107 lbs to about 125 lbs , from about 107 lbs to about 120 lbs , from about 107 lbs to about 115 lbs , from about 107 lbs to about 112 lbs , from about 107 lbs to about 110 lbs , from about 110 lbs to about 130 lbs , from about 110 lbs to about 125 lbs , from about 110 lbs to about 120 lbs , from about 110 lbs to about 115 lbs , from about 110 lbs to about 112 lbs , from about 112 lbs to about 130 lbs , from about 112 lbs to about 125 lbs , from about 112 lbs to about 120 lbs or from about 112 lbs to about 115 lbs .
[0139] Преимущественно в различных вариантах реализации изобретения при различной плотности листа, описанной в данном документе, гипсокартонный лист в сухом состоянии может иметь прочность на сжатие по меньшей мере около 170 фунтов на квадратный дюйм (1170 кПа), например, от около 170 фунтов на квадратный дюйм до около 1000 фунтов на квадратный дюйм (6900 кПа), от около 170 фунтов на квадратный дюйм до около 900 фунтов на квадратный дюйм (6200 кПа), от около 170 фунтов на квадратный дюйм до около 800 фунтов на квадратный дюйм (5500 кПа), от около 170 фунтов на квадратный дюйм до около 700 фунтов на квадратный дюйм (4800 кПа), от около 170 фунтов на квадратный дюйм до около 600 фунтов на квадратный дюйм (4100 кПа), от около 170 фунтов на квадратный дюйм до около 500 фунтов на квадратный дюйм (3450 кПа), от около 170 фунтов на квадратный дюйм до около 450 фунтов на квадратный дюйм (3100 кПа), от около 170 фунтов на квадратный дюйм до около 400 фунтов на квадратный дюйм (2760 кПа), от около 170 фунтов на квадратный дюйм до около 350 фунтов на квадратный дюйм (2410 кПа), от около 170 фунтов на квадратный дюйм до около 300 фунтов на квадратный дюйм (2070 кПа) или от около 170 фунтов на квадратный дюйм до около 250 фунтов на квадратный дюйм (1720 кПа). В некоторых вариантах реализации изобретения лист имеет прочность на сжатие по меньшей мере около 450 фунтов на квадратный дюйм (3100 кПа), по меньшей мере около 500 фунтов на квадратный дюйм (3450 кПа), по меньшей мере около 550 фунтов на квадратный дюйм (3800 кПа), по меньшей мере около 600 фунтов на квадратный дюйм (4100 кПа), по меньшей мере около 650 фунтов на квадратный дюйм (4500 кПа), по меньшей мере около 700 фунтов на квадратный дюйм (4800 кПа), по меньшей мере около 750 фунтов на квадратный дюйм (5200 кПа), по меньшей мере около 800 фунтов на квадратный дюйм (5500 кПа), по меньшей мере около 850 фунтов на квадратный дюйм (5850 кПа), по меньшей мере около 900 фунтов на квадратный дюйм (6200 кПа), по меньшей мере около 950 фунтов на квадратный дюйм (6550 кПа) или по меньшей мере около 1000 фунтов на квадратный дюйм (6900 кПа). Кроме того, в некоторых вариантах реализации изобретения прочность на сжатие может быть ограничена любыми двумя из вышеперечисленных величин. Например, прочность на сжатие может составлять от около 450 фунтов на квадратный дюйм до около 1000 фунтов на квадратный дюйм (например, от около 500 фунтов на квадратный дюйм до около 900 фунтов на квадратный дюйм, от около 600 фунтов на квадратный дюйм до около 800 фунтов на квадратный дюйм и т.д.). Прочность на сжатие можно измерить с помощью системы испытаний материалов, коммерчески доступной как модель машины ATS 1610 от Applied Test Systems, Батлер, Пенсильвания. Нагрузка прилагается непрерывно и без скачков со скоростью 1 дюйм/мин.[0139] Advantageously, in various embodiments of the invention, at various sheet densities described herein, the dry gypsum board may have a compressive strength of at least about 170 psig (1170 kPa), for example, from about 170 psig. sq. in. to about 1,000 psig (6,900 kPa), about 170 psig to about 900 psig (6,200 kPa), about 170 psig to about 800 psig (5,500 kPa ), about 170 psi to about 700 psi (4800 kPa), about 170 psi to about 600 psi (4100 kPa), about 170 psi to about 500 psi (3,450 kPa), from about 170 psi to about 450 psi (3,100 kPa), from about 170 psi to about 400 psi (2,760 kPa), from about 170 psi to about 350 psi (2410 kPa), about 170 psi to about 300 psi (2070 kPa), or about 170 psi to about 250 psi ( 1720 kPa). In some embodiments, the sheet has a compressive strength of at least about 450 psi (3100 kPa), at least about 500 psi (3450 kPa), at least about 550 psi (3800 kPa ), at least about 600 psi (4100 kPa), at least about 650 psi (4500 kPa), at least about 700 psi (4800 kPa), at least about 750 psi per square inch (5200 kPa), at least about 800 psi (5500 kPa), at least about 850 psi (5850 kPa), at least about 900 psi (6200 kPa), at least about 950 psi (6550 kPa) or at least about 1000 psi (6900 kPa). Additionally, in some embodiments, the compressive strength may be limited to any two of the above values. For example, the compressive strength may be from about 450 psi to about 1000 psi (e.g., from about 500 psi to about 900 psi, from about 600 psi to about 800 psi per square inch, etc.). Compressive strength can be measured using a materials testing system commercially available as machine model ATS 1610 from Applied Test Systems, Butler, Pennsylvania. The load is applied continuously and without discontinuity at a rate of 1 in/min.
[0140] По крайней мере частично благодаря концентрированному слою и его преимуществам, удивительно и неожиданно эти стандарты (например, сопротивление выдергиванию гвоздей, прочность на изгиб и твердость гипсового слоя) могут быть соблюдены даже в отношении листа сверхнизкой плотности (например, около 33 фунта/куб. фут или менее, а именно, около 32 фунта/куб. фут или менее, 31 фунт/куб. фут или менее, 30 фунтов/куб. фут или менее, 29 фунтов/куб. фут или менее, 28 фунтов/куб. фут или менее, 27 фунтов/куб. фут или менее, 26 фунтов/куб. фут или менее и т.д.), как это описано в данном документе. Кроме того, эти стандарты неожиданно могут быть соблюдены в некоторых вариантах реализации изобретения при использовании меньшего общего количества улучшающей добавки и с более легкой, более слабой и/или более мягкой сердцевиной и/или при более низком общем использовании воды, так что варианты реализации изобретения обеспечивают эффективность производства.[0140] Due at least in part to the concentrated layer and its advantages, surprisingly and unexpectedly, these standards (eg, nail pull resistance, flexural strength, and hardness of the gypsum layer) can be met even with ultra-low density sheet (eg, about 33 lb/ cu.ft. or less, namely, about 32 lb/cu.ft. or less, 31 lb./cu.ft. or less, 30 lb./cu.ft. or less, 29 lb./cu.ft. or less, 28 lb./cu.ft. .ft or less, 27 lb/cu ft or less, 26 lb/cu ft or less, etc.) as described herein. Moreover, these standards can surprisingly be met in some embodiments of the invention by using less total amount of enhancer and with a lighter, weaker and/or softer core and/or with lower overall water use, such that embodiments of the invention provide production efficiency.
Способ изготовления композитного гипсокартонного листаMethod for manufacturing composite plasterboard sheet
[0141] Композитный гипсокартонный лист в соответствии с вариантами реализации раскрытия может быть изготовлен на типовых производственных линиях для гипсокартонных листов. Например, технологии изготовления листа описаны, например, в патенте США 7364676 и публикации патентной заявки США 2010/0247937. Вкратце, способ, как правило, включает подачу покровного листа на движущийся транспортер. Поскольку гипсокартонный лист, как правило, формуется «лицевой стороной вниз», в таких вариантах реализации изобретения этот покровный лист является «лицевым» покровным листом.[0141] Composite gypsum board in accordance with embodiments of the disclosure can be manufactured on typical gypsum board production lines. For example, sheet manufacturing techniques are described, for example, in US Pat. No. 7,364,676 and US Patent Application Publication 2010/0247937. Briefly, the method typically involves feeding a cover sheet onto a moving conveyor. Since the gypsum board is typically formed "face down", in such embodiments the cover sheet is a "face" cover sheet.
[0142] В соответствии с аспектами изобретения формуют две отдельные суспензии. Одна суспензия представляет собой суспензию штукатурного гипса, используемую для формования сердцевины листа, а другая суспензия используется для формования концентрированного слоя. Концентрированный слой может быть сформован из любого подходящего материала, включая вяжущий материал, такой как штукатурный гипс, который гидратируется до образования затвердевшего материала, например, затвердевшего гипса. Таким образом, в различных вариантах реализации изобретения могут быть приготовлены суспензии, содержащие необходимый вяжущий материал. Как описано в данном документе, в некоторых вариантах реализации изобретения, в которых и сердцевина листа, и концентрированный слой сформованы из суспензий штукатурного гипса, суспензия штукатурного гипса для формования сердцевины листа может иметь более низкое ВШГС, чем ВШГС суспензии штукатурного гипса, используемой для изготовления концентрированного слоя.[0142] In accordance with aspects of the invention, two separate suspensions are formed. One slurry is a slurry of plaster used to form the core of the sheet, and the other slurry is used to form the concentrated layer. The concentrated layer may be formed from any suitable material, including a binder material such as plaster of Paris, which is hydrated to form a set material, such as set gypsum. Thus, in various embodiments of the invention, suspensions containing the desired binder material can be prepared. As described herein, in some embodiments in which both the sheet core and the concentrated layer are formed from stucco slurries, the stucco slurry used to form the sheet core may have a lower VSHG than the VSHG of the stucco slurry used to make the concentrated sheet. layer.
[0143] Как отмечено в данном документе, вспенивающий агент (или другой легкий материал), как правило, в большей степени преобладает в суспензии сердцевины листа, чтобы обеспечить ее более низкую плотность, хотя некоторое количество пены или легкого материала может быть введено в суспензию концентрированного слоя при условии, что достигаются параметры плотности. В некоторых вариантах реализации изобретения концентрация улучшающего агента может быть выше в концентрированном слое, и в соответствии с некоторыми вариантами реализации изобретения некоторый улучшающий агент может даже не присутствовать в суспензии сердцевины листа. Соответственно, линии подачи к соответствующим смесителям могут быть отрегулированы соответствующим образом, что находится в пределах среднего уровня квалификации рядового специалиста.[0143] As noted herein, the blowing agent (or other lightweight material) is typically more predominant in the core sheet suspension to provide a lower density, although some foam or lightweight material may be incorporated into the concentrated suspension. layer provided that the density parameters are achieved. In some embodiments, the concentration of the improving agent may be higher in the concentrated layer, and in some embodiments, some of the improving agent may not even be present in the core leaf suspension. Accordingly, the supply lines to the respective mixers can be adjusted accordingly, which is within the average skill level of the average person.
[0144] Две суспензии можно получить любым подходящим способом. Например, можно использовать два отдельных смесителя, в которых сырье перемешивается с образованием соответствующих суспензий. Смесители могут быть соединены последовательно или не соединены. В альтернативном варианте для формования обоих потоков суспензии можно использовать один смеситель. На Фиг. 2 изображены три альтернативные блок-схемы, показывающие примеры того, как суспензии могут быть образованы в соответствии с данным раскрытием. Как видно на изображении А на Фиг. 2, можно использовать один смеситель, тогда как на изображениях В и С две суспензии формуются в отдельных смесителях, например, при необходимости, в виде «пальчиковых смесителей» или «беспальчиковых смесителей». Как видно на блок-схемах В и С, при необходимости повышения эффективности смеситель, используемый для концентрированного слоя, может иметь меньший смесительный объем в некоторых вариантах реализации изобретения, поскольку количество суспензии, необходимое для нанесения концентрированного слоя, меньше, чем количество суспензии, которая применяется для формования сердцевины листа. «Основной» смеситель (т.е., для формования суспензии сердцевины листа) имеет основной корпус и выпускной канал (например, приемный бункер с выпускным затворным отверстием, известный в данной области техники, или модифицированное выпускное устройство (МВО), описанное в патентах США 6494609 и 6874930). Как видно на всех трех изображениях А-С, в выпускной канал смесителя (например, в затвор, описанный, например, в патентах США №5683635 и 6494609) может быть добавлен вспенивающий агент.[0144] The two suspensions can be prepared by any suitable method. For example, two separate mixers can be used in which the raw materials are mixed to form respective suspensions. Mixers can be connected in series or not connected. Alternatively, a single mixer can be used to form both slurry streams. In FIG. 2 depicts three alternative block diagrams showing examples of how suspensions can be formed in accordance with this disclosure. As can be seen in image A in FIG. 2, a single mixer can be used, whereas in B and C the two slurries are formed in separate mixers, for example as "finger mixers" or "fingerless mixers" if necessary. As seen in flow charts B and C, when efficiency is desired, the mixer used for the concentrated layer may have a smaller mixing volume in some embodiments of the invention because the amount of slurry required to apply the concentrated layer is less than the amount of slurry that is applied for forming the core of the sheet. The "main" mixer (i.e., for forming the core sheet slurry) has a main body and an outlet port (e.g., a receiving hopper with an outlet gate known in the art, or a modified outlet device (MED) described in US patents 6494609 and 6874930). As can be seen in all three images A-C, a blowing agent may be added to the mixer outlet (eg, the valve described in, for example, US Pat. Nos. 5,683,635 and 6,494,609).
[0145] Схема А иллюстрирует вариант реализации, в котором этапы выполняются с использованием одного смесителя, то есть основного смесителя 100. Штукатурный гипс 102 и вода 104 вводятся в основной смеситель 100, тогда как пена 106 вводится ниже по потоку в выпускной канал 108, который может содержать модифицированное выпускное устройство или контейнер, что означает, что пена не вводится в корпус основного смесителя 100. Часть суспензии 110, которая по существу не содержит пены, отводится из смесителя 100 через выходное отверстие, например, как правило, из выпускного канала 108, для образования суспензии 112 концентрированного слоя. Основной смеситель 100 действует как насос для вытеснения невспененной суспензии 110 из меньшего выпускного отверстия для суспензии концентрированного слоя, которая проходит через нагнетательную линию для суспензии. Добавки 114, в частности улучшающая добавка, во влажном виде впрыскиваются в нагнетательную линию для суспензии через отверстия для впрыска. Изобретатели обнаружили, что желательно, чтобы линия была достаточно длинной, что может быть определено рядовым специалистом, чтобы обеспечить равномерное смешивание суспензии, включая улучшающую добавку. Нет необходимости в отдельном введении штукатурного гипса или воды. Как видно на изображении А, потоки 116 и 118 суспензии для кромки также могут быть выведены из основного смесителя 100 без пены, так что они имеют целевую твердость для использования в кромках, как известно в данной области техники.[0145] Diagram A illustrates an embodiment in which the steps are performed using a single mixer, that is, the main mixer 100. Stucco 102 and water 104 are introduced into the main mixer 100, while foam 106 is introduced downstream into the outlet channel 108, which may include a modified outlet device or container, which means that no foam is introduced into the body of the main mixer 100. The portion of the slurry 110 that is substantially free of foam is discharged from the mixer 100 through an outlet, such as typically an outlet 108. to form a suspension 112 concentrated layer. The main mixer 100 acts as a pump to displace the unfoamed slurry 110 from the smaller concentrated layer slurry outlet that passes through the slurry injection line. Additives 114, in particular the improver, are injected in wet form into the slurry injection line through the injection ports. The inventors have found that it is desirable for the line to be long enough, as determined by one of ordinary skill in the art, to ensure uniform mixing of the slurry, including the improver. There is no need for separate injection of plaster or water. As can be seen in Image A, the edge slurry streams 116 and 118 can also be discharged from the main mixer 100 without foam so that they have the target hardness for use in edges, as is known in the art.
[0146] На схеме В можно видеть, что два смесителя 200 и 202 соединены последовательно. Штукатурный гипс 204 и вода 206 вводятся в основной смеситель 200. Пена 208 вводится ниже по потоку после корпуса основного смесителя 200 в выпускной канал 210 (который может содержать модифицированную конструкцию выпускного отверстия или контейнер). Таким образом, невспененная суспензия 212 может выходить из смесителя 200 через выходное отверстие и вводиться в меньший вторичный смеситель 202 для концентрированного слоя, в который могут отдельно вводится сухие и влажные добавки 214 (например, по отдельным линиям), включая улучшающую добавку, для обеспечения целевого эффекта концентрирования. Потоки 214 и 216 суспензии для кромки также показаны выходящими из канала, отдельного от основного выпускного отверстия 210, чтобы минимизировать пенообразование в них и обеспечить целевую твердость.[0146] In Diagram B, it can be seen that two mixers 200 and 202 are connected in series. Stucco 204 and water 206 are introduced into the main mixer 200. Foam 208 is introduced downstream of the main mixer body 200 into an outlet channel 210 (which may include a modified outlet structure or container). Thus, the non-foamed slurry 212 can exit the mixer 200 through the outlet and be introduced into a smaller secondary concentrate layer mixer 202, into which dry and wet additives 214 can be separately added (e.g., in separate lines), including improver, to provide the target concentration effect. The edge slurry streams 214 and 216 are also shown exiting from a channel separate from the main outlet 210 to minimize foaming therein and provide target hardness.
[0147] На схеме С можно видеть, что имеется два смесителя 300 и 302, но суспензии готовятся отдельно, причем каждый смеситель имеет свои собственные входные отверстия для штукатурного гипса и воды, при необходимости. В частности, в основной смеситель 300 вводят штукатурный гипс 304 и воду 306. Пена 308 вводится ниже по потоку от корпуса основного смесителя 300 в выпускной канал 310 (который может содержать контейнер или модифицированное выпускное устройство, описанные в патентах США 6494609 и 6874930). Потоки 312 и 314 суспензии для кромки могут выходить из канала, отдельного от основного выпускного отверстия 310, чтобы минимизировать пенообразование в них и обеспечить целевую твердость. Во вторичный смеситель 302 для формования суспензии 316 концентрированного слоя можно вводить и перемешивать штукатурный гипс 318 и воду 320. Сухие и влажные добавки (например, по отдельным линиям), включая улучшающую добавку, описанную в данном документе, могут быть введены в смеситель 302 концентрированного слоя. По существу, суспензия 316 концентрированного слоя готовится отдельно от суспензии сердцевины, сформированной в основном смесителе 300.[0147] In Diagram C you can see that there are two mixers 300 and 302, but the slurries are prepared separately, with each mixer having its own inlets for stucco and water, if necessary. Specifically, plaster 304 and water 306 are introduced into the main mixer 300. Foam 308 is introduced downstream of the body of the main mixer 300 into an outlet channel 310 (which may include a container or a modified outlet device described in US Pat. Nos. 6,494,609 and 6,874,930). The edge slurry streams 312 and 314 may exit from a channel separate from the main outlet 310 to minimize foaming therein and provide target hardness. The secondary mixer 302 for forming the concentrated layer slurry 316 may introduce and mix the stucco 318 and water 320. Dry and wet additives (e.g., in separate lines), including the enhancer described herein, can be added to the concentrated layer mixer 302 . As such, the concentrated layer slurry 316 is prepared separately from the core slurry formed in the main mixer 300.
[0148] В некоторых вариантах реализации изобретения, при необходимости, суспензии для кромки могут быть извлечены из смесителя концентрированного слоя, а не из основного смесителя. Кромки могут быть более плотными, чем сердцевина листа, внекоторых вариантах реализации изобретения, и, например, могут иметь такую же плотность, что и концентрированный слой. Например, при укладке концентрированного слоя, часть суспензии концентрированного слоя может течь вокруг концов валика, образуя кромки конечного продукта, как это оказано на Фиг. 5 и 6 относительно одного конца. Длина валика может быть сконфигурирована (например, быть короче ширины бумаги) для обеспечения образования кромок таким образом.[0148] In some embodiments, if desired, the edge slurries may be drawn from the concentrated bed mixer rather than the main mixer. The edges may be denser than the core of the sheet in some embodiments, and, for example, may have the same density as the concentrated layer. For example, when laying down a concentrated layer, a portion of the concentrated layer slurry may flow around the ends of the roller to form the edges of the final product, as shown in FIG. 5 and 6 relative to one end. The length of the roller may be configured (eg, to be shorter than the width of the paper) to provide edges in this manner.
[0149] В некоторых вариантах реализации изобретения выпускной канал может включать распределитель суспензии с одним загрузочным отверстием либо несколькими загрузочными отверстиями, как это описано, например, в публикации патентной заявки США 2012/0168527 А1 (заявка №13/341016) и в публикации патентной заявки США 2012/0170403 А1 (заявка №13/341209). В этих вариантах реализации изобретения, при использовании распределителя суспензии с несколькими загрузочными отверстиями, выпускной канал может содержать подходящий разделитель потока, например, описанный в публикации патентной заявки США 2012/0170403 А1.[0149] In some embodiments, the outlet port may include a slurry distributor with a single feed port or multiple feed ports, as described, for example, in US Patent Application Publication 2012/0168527 A1 (application No. 13/341016) and Patent Application Publication USA 2012/0170403 A1 (application No. 13/341209). In these embodiments, when using a slurry distributor with multiple feed openings, the outlet channel may include a suitable flow separator, for example, as described in US Patent Application Publication 2012/0170403 A1.
[0150] Лист формуется в виде многослойной структуры, как правило, одновременно и непрерывно, что будет понятно из уровня техники. Лицевой покровный лист движется по конвейеру в виде непрерывной ленты. После выгрузки из смесителя суспензия концентрированного слоя наносится на движущийся лицевой покровный лист. Кроме того, твердые кромки, как известно в данной области техники, для удобства и при необходимости, могут быть сформованы, например, из того же потока суспензии, который образует концентрированный слой.[0150] The sheet is formed into a multilayer structure, typically simultaneously and continuously, as will be understood in the art. The front cover sheet moves along the conveyor in the form of a continuous belt. After being discharged from the mixer, the concentrated layer suspension is applied to a moving front cover sheet. In addition, hard edges, as is known in the art, for convenience and if necessary, can be formed, for example, from the same slurry stream that forms the concentrated layer.
[0151] Затем суспензию сердцевины листа наносят на движущуюся лицевую бумагу, несущую суспензию концентрированного слоя, и покрывают вторым покровным листом (как правило «тыльным» покровным листом), чтобы сформировать сборную систему во влажном состоянии в виде многослойной структуры, которая представляет собой заготовку листа для конечного продукта. Тыльный (нижний) покровный лист может, необязательно, содержать накрывочное покрытие, которое может быть образовано из той же гипсовой суспензии, что и концентрированный слой, или другой гипсовой суспензии. Покровные листы могут быть сформованы из бумаги, волокнистой ткани или материала другого типа (например, фольги, пластика, стекломата, нетканого материала, например, смеси целлюлозного и неорганического наполнителя и т.д.). В некоторых вариантах реализации изобретения концентрированный слой наносят на обе основные стороны листа, то есть во взаимосвязанном состоянии с верхним и нижним листами.[0151] The core sheet slurry is then applied to a moving face paper carrying the concentrated layer slurry and covered with a second cover sheet (typically a "back" cover sheet) to form a wet assembly system in a multi-layer structure that constitutes the sheet preform for the final product. The back (bottom) cover sheet may optionally comprise a topcoat, which may be formed from the same gypsum slurry as the concentrated layer, or a different gypsum slurry. The cover sheets may be formed from paper, fibrous fabric, or other type of material (eg, foil, plastic, glass mat, nonwoven material, eg, a mixture of cellulosic and inorganic filler, etc.). In some embodiments of the invention, the concentrated layer is applied to both main sides of the sheet, that is, in an interlocking state with the top and bottom sheets.
[0152] Полученная таким образом влажная сборная система подается в секцию формовки, в которой изделие обрабатывают точно по размеру до нужной толщины (например, посредством формовальной пластины), и в одну или более секций нарезки, в которых его режут до нужной длины. Сборной системе во влажном состоянии дают возможность затвердеть для образования переплетенной кристаллической матрицы затвердевшего гипса, а избыток воды удаляют с помощью процесса сушки (например, посредством транспортировки сборной системы через сушильную печь). Удивительно и неожиданно было обнаружено, что лист, полученный по данному изобретению, требует значительно меньшего времени на процесс сушки из-за низкой потребности в воде, характерной для устройства и состава листа. Это выгодно, поскольку снижает энергетические затраты.[0152] The wet assembly system thus obtained is fed to a forming section, in which the product is machined to size to the desired thickness (eg, by means of a forming plate), and to one or more cutting sections, in which it is cut to the desired length. The prefabricated system is allowed to cure while wet to form an interlocking crystalline matrix of set gypsum, and excess water is removed through a drying process (eg, by transporting the prefabricated system through a drying oven). Surprisingly and unexpectedly, it has been found that the sheet produced by this invention requires significantly less time for the drying process due to the low water requirement inherent in the structure and composition of the sheet. This is beneficial because it reduces energy costs.
[0153] При изготовлении гипсокартонного листа также часто используют вибрацию для того, чтобы устранить большие пустоты или воздушные карманы из нанесенной суспензии. Каждый из вышеуказанных этапов, а также способы и оборудование для выполнения таких этапов, известны в данной области техники.[0153] In the manufacture of gypsum board, vibration is also often used to remove large voids or air pockets from the applied slurry. Each of the above steps, as well as methods and equipment for performing such steps, are known in the art.
Типовые варианты реализации изобретенияTypical embodiments of the invention
[0154] Изобретение дополнительно проиллюстрировано следующими ниже типовыми вариантами его реализации. Тем не менее, изобретение не ограничено приведенными ниже вариантами его реализации.[0154] The invention is further illustrated by the following exemplary embodiments. However, the invention is not limited to the embodiments given below.
[0155] (1) Композитный гипсокартонный лист, суспензия или способ изготовления листа, описанные в данном документе.[0155] (1) A composite gypsum board sheet, slurry, or sheet manufacturing method described herein.
[0156] (2) Композитный гипсокартонный лист, содержащий: (а) сердцевину листа, содержащую затвердевший гипс и образованную из первой суспензии, содержащей воду и штукатурный гипс, причем сердцевина имеет первую и вторую сторону сердцевины; и (b) концентрированный слой, нанесенный во взаимосвязанном состоянии с первой лицевой стороной сердцевины и образованный из второй суспензии, содержащей воду, штукатурный гипс и по меньшей мере один из следующих: (i) крахмальный загуститель,[0156] (2) A composite gypsum board comprising: (a) a sheet core containing set gypsum and formed from a first slurry containing water and stucco, the core having a first and a second core side; and (b) a concentrated layer applied in an interlocking state with the first face of the core and formed from a second suspension containing water, stucco and at least one of the following: (i) a starch thickener,
(ii) целлюлозу и/или (iii) сополимер, содержащий полиакриламид и акриловую кислоту.(ii) cellulose and/or (iii) a copolymer containing polyacrylamide and acrylic acid.
[0157] (3) Композитный гипсокартонный лист по варианту реализации 2, в котором первая суспензия по существу не содержит (i) крахмального загустителя, (ii) целлюлозы и[0157] (3) The composite gypsum board of Embodiment 2, wherein the first slurry is substantially free of (i) starch thickener, (ii) cellulose, and
(iii) сополимера, содержащего полиакриламид и акриловую кислоту.(iii) a copolymer containing polyacrylamide and acrylic acid.
[0158] (4) Композитный гипсокартонный лист по вариантам реализации 2 или 3, в котором крахмальный загуститель, целлюлоза и/или сополимер увеличивают вязкость первой суспензии по меньшей мере на около 100% в течение 30 секунд.[0158] (4) The composite gypsum board of embodiments 2 or 3, wherein the starch thickener, cellulose, and/or copolymer increase the viscosity of the first slurry by at least about 100% within 30 seconds.
[0159] (5) Композитный гипсокартонный лист по варианту реализации 4, в котором крахмальный загуститель, целлюлоза и/или сополимер увеличивают вязкость первой суспензии на от около 100% до около 500% в течение 30 секунд.[0159] (5) The composite gypsum board of Embodiment 4, wherein the starch thickener, cellulose, and/or copolymer increase the viscosity of the first slurry by about 100% to about 500% within 30 seconds.
[0160] (6) Композитный гипсокартонный лист, содержащий: (а) сердцевину листа, содержащую затвердевший гипс и образованную из воды, штукатурного гипса и необязательно улучшающей добавки, причем сердцевина характеризуется плотностью в сухом состоянии и толщиной в сухом состоянии, при этом сердцевина определяет первую и вторую сторону сердцевины в противоположном направлении; и (b) концентрированный слой, образованный из воды, штукатурного гипса, улучшающей добавки и по меньшей мере одного из следующих: (i) крахмальный загуститель, (ii) целлюлоза и/или (iii) сополимер, содержащий полиакриламид и акриловую кислоту; (с) концентрированный слой, нанесенный во взаимосвязанном отношении с первой лицевой стороной сердцевины, причем концентрированный слой имеет плотность в сухом состоянии и/или сопротивление выдергиванию гвоздей по меньшей мере в около 1,1 раза выше, чем у сердцевины листа; и (d) когда улучшающая добавка присутствует при формовании сердцевины, улучшающая добавка вводится в более высокой концентрации при формовании концентрированного слоя, чем при формовании сердцевины листа.[0160] (6) A composite gypsum board comprising: (a) a sheet core containing set gypsum and formed from water, stucco and optionally an improving additive, the core having a dry density and a dry thickness, wherein the core determines the first and second sides of the core in the opposite direction; and (b) a concentrated layer formed from water, stucco, improver and at least one of the following: (i) a starch thickener, (ii) cellulose and/or (iii) a copolymer containing polyacrylamide and acrylic acid; (c) a concentrated layer applied in an interlocking relationship with the first face of the core, wherein the concentrated layer has a dry density and/or nail pull resistance at least about 1.1 times greater than that of the core sheet; and (d) when the improver is present during core formation, the improver is added at a higher concentration when forming the concentrated layer than when forming the core sheet.
[0161] (7) Композитный гипсокартонный лист по вариантам реализации 2-6, в котором сердцевина листа имеет первую толщину, а концентрированный слой имеет вторую толщину, и при этом первая толщина в сухом состоянии больше, чем вторая толщина в сухом состоянии.[0161] (7) The composite gypsum board of Embodiments 2 to 6, wherein the core of the sheet has a first thickness and the concentrated layer has a second thickness, and wherein the first dry thickness is greater than the second dry thickness.
[0162] (8) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-7, в котором концентрированный слой имеет первую поверхность и вторую поверхность; первая поверхность концентрированного слоя обращена к первой стороне сердцевины листа; лист дополнительно содержит верхний покровный лист, обращенный ко второй стороне концентрированного слоя.[0162] (8) The composite gypsum board of any one of embodiments 2 to 7, wherein the concentrated layer has a first surface and a second surface; the first surface of the concentrated layer faces the first side of the core of the sheet; the sheet further comprises a top cover sheet facing the second side of the concentrated layer.
[0163] (9) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-8, дополнительно содержащий нижний покровный лист, обращенный ко второй стороне сердцевины листа.[0163] (9) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-8, further comprising a bottom cover sheet facing a second side of the sheet core.
[0164] (10) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 6-9, в котором вода, штукатурный гипс и улучшающая добавка для формования концентрированного слоя находятся в суспензии, а крахмальный загуститель, целлюлоза и/или сополимер увеличивают вязкость суспензии по меньшей мере на около 100% в течение 30 секунд.[0164] (10) The composite gypsum board of any one of embodiments 6-9, wherein water, stucco, and a concentrated layer builder are in suspension, and a starch thickener, cellulose, and/or copolymer increases the viscosity of the suspension by at least to about 100% for 30 seconds.
[0165] (11) Композитный гипсокартонный лист по варианту реализации 10, в котором вода, штукатурный гипс и улучшающая добавка для формования концентрированного слоя находятся в суспензии, а крахмальный загуститель, целлюлоза и/или сополимер увеличивают вязкость суспензии на от около 100% до около 500% в течение 30 секунд. [0166] (12) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-11, в котором сополимер содержит около 20% мас. или менее акриловой кислоты.[0165] (11) The composite gypsum board of Embodiment 10, wherein water, stucco, and a concentrated layer builder are in suspension and a starch thickener, cellulose, and/or copolymer increase the viscosity of the suspension by about 100% to about 500% for 30 seconds. [0166] (12) The composite gypsum board according to any one of embodiments 2-11, in which the copolymer contains about 20% wt. or less acrylic acid.
[0167] (13) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-12, в котором сополимер имеет молекулярную массу от около 100000 до около 1000000.[0167] (13) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-12, wherein the copolymer has a molecular weight of from about 100,000 to about 1,000,000.
[0168] (14) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-13, в котором вода, штукатурный гипс и улучшающая добавка для формования концентрированного слоя находятся в суспензии, и в котором сополимер находится в суспензии в количестве от около 0,1% до около 5,0% от массы штукатурного гипса.[0168] (14) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-13, wherein water, stucco, and a concentrated layer builder are in suspension, and wherein the copolymer is in suspension in an amount of about 0.1% up to about 5.0% by weight of plaster.
[0169] (15) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-14, в котором целлюлоза является водорастворимой.[0169] (15) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-14, wherein the cellulose is water soluble.
[0170] (16) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-15, в котором целлюлоза представляет собой простой эфир целлюлозы.[0170] (16) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-15, wherein the cellulose is cellulose ether.
[0171] (17) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-16, в котором целлюлоза представляет собой алкилцеллюлозу.[0171] (17) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-16, wherein the cellulose is alkyl cellulose.
[0172] (18) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-17, в котором целлюлоза находится в виде одной или более из метилцеллюлозы, этилцеллюлозы, гидроксилэтилцеллюлозы, пропилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы и/или гидроксипропил метил целлюлозы.[0172] (18) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-17, wherein the cellulose is in the form of one or more of methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, propyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, and/or hydroxypropyl methyl cellulose.
[0173] (19) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-18, в котором целлюлоза имеет молекулярную массу от около 10000 до около 1000000.[0173] (19) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-18, wherein the cellulose has a molecular weight of from about 10,000 to about 1,000,000.
[0174] (20) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-19, в котором вода, штукатурный гипс и улучшающая добавка для формования концентрированного слоя находятся в суспензии, и в котором целлюлоза присутствует в суспензии в количестве от около 0,1% до около 5,0% от массы штукатурного гипса.[0174] (20) The composite gypsum board of any one of Embodiments 2-19, wherein water, stucco, and a concentrated layer builder are in suspension, and wherein cellulose is present in the suspension in an amount of about 0.1% up to about 5.0% by weight of plaster.
[0175] (21) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-20, в котором крахмальный загуститель представляет собой замещенный крахмал.[0175] (21) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-20, wherein the starch thickener is a substituted starch.
[0176] (22) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-21, в котором крахмальный загуститель растворим в холодной воде.[0176] (22) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-21, wherein the starch thickener is cold water soluble.
[0177] (23) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-22, в котором крахмальный загуститель имеет вязкость, измеренную в соответствии с методом ИИВ, по меньшей мере около 1000 сП.[0177] (23) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-22, wherein the starch thickener has a viscosity, measured in accordance with the IIV method, of at least about 1000 cP.
[0178] (24) Композитный гипсокартонный лист по варианту реализации 23, в котором крахмальный загуститель имеет вязкость, измеренную в соответствии с методом ИИВ, от около 2000 сП до около 10000 сП.[0178] (24) The composite gypsum board of Embodiment 23, wherein the starch thickener has a viscosity, measured in accordance with the IIV method, from about 2000 cP to about 10,000 cP.
[0179] (25) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-24, в котором крахмальный загуститель модифицирован прививкой инородных групп к гидроксильной группе глюкозного звена молекулы.[0179] (25) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-24, wherein the starch thickener is modified by grafting foreign groups to the hydroxyl group of the glucose unit of the molecule.
[0180] (26) Композитный гипсокартонный лист по варианту реализации 25, в котором инородные группы включают этил, гидроксилэтил, гидроксилпропил, ацетат, фосфат и/или сульфат.[0180] (26) The composite gypsum board of Embodiment 25, wherein the foreign groups include ethyl, hydroxylethyl, hydroxylpropyl, acetate, phosphate, and/or sulfate.
[0181] (27) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-26, в котором крахмальный загуститель не является прежелатинизированным.[0181] (27) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-26, wherein the starch thickener is not pregelatinized.
[0182] (28) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-27, в котором крахмальный загуститель представляет собой эфирное производное крахмала.[0182] (28) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-27, wherein the starch thickener is an ester derivative of starch.
[0183] (29) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-28, в котором крахмальный загуститель представляет собой карбоксиэтиловый эфир крахмала.[0183] (29) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-28, wherein the starch thickener is a carboxyethyl starch ether.
[0184] (30) Композитный гипсокартонный лист по вариантам реализации 28 или 29, в котором крахмальный загуститель представляет собой соль.[0184] (30) The composite gypsum board of embodiments 28 or 29, wherein the starch thickener is a salt.
[0185] (31) Композитный гипсокартонный лист по варианту реализации 30, в котором крахмальный загуститель представляет собой натрийгликолят крахмала. [0186] (32) Композитный гипсокартонный лист по варианту реализации 30, в котором крахмальный загуститель имеет молекулярную формулу (C2H4O3)x⋅(Na)x, где X представляет собой количество повторяющихся звеньев и составляет от около 1800 до около 18000.[0185] (31) The composite gypsum board of Embodiment 30, wherein the starch thickener is sodium starch glycolate. [0186] (32) The composite gypsum board of Embodiment 30, wherein the starch thickener has the molecular formula (C 2 H 4 O 3 ) x ⋅(Na) x , where X is the number of repeat units and ranges from about 1800 to about 18000.
[0187] (33) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-32, в котором вода, штукатурный гипс и улучшающая добавка для формования концентрированного слоя находятся в суспензии, а крахмальный загуститель присутствует в суспензии в количестве от около 0,1% до около 5,0% от массы штукатурного гипса.[0187] (33) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-32, wherein water, stucco, and a concentrated layer builder are in suspension, and a starch thickener is present in the suspension in an amount of from about 0.1% to about 5.0% by weight of plaster.
[0188] (34) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-33, в котором концентрированный слой сформован из суспензии, содержащей крахмальный загуститель и один или оба из целлюлозы и сополимера.[0188] (34) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-33, wherein the concentrated layer is formed from a slurry containing a starch thickener and one or both of cellulose and a copolymer.
[0189] (35) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-33, в котором концентрированный слой сформован из суспензии, содержащей целлюлозу и один или оба из крахмального загустителя и сополимера.[0189] (35) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-33, wherein the concentrated layer is formed from a slurry containing cellulose and one or both of a starch thickener and a copolymer.
[0190] (36) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-33, в котором концентрированный слой сформован из суспензии, содержащей сополимер и один или оба из крахмального загустителя и целлюлозы.[0190] (36) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-33, wherein the concentrated layer is formed from a slurry containing a copolymer and one or both of a starch thickener and cellulose.
[0191] (37) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 2-33, в котором концентрированный слой сформован из суспензии, содержащей крахмальный загуститель, целлюлозу и сополимер.[0191] (37) The composite gypsum board of any one of embodiments 2-33, wherein the concentrated layer is formed from a slurry containing a starch thickener, cellulose, and a copolymer.
[0192] (38) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 6-37, в котором улучшающая добавка содержит незамещенный крахмал.[0192] (38) The composite gypsum board of any one of embodiments 6-37, wherein the improver contains unsubstituted starch.
[0193] (39) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 6-38, в котором улучшающая добавка содержит прежелатинизированный крахмал.[0193] (39) The composite gypsum board of any one of embodiments 6-38, wherein the improver comprises pregelatinized starch.
[0194] (40) Композитный гипсокартонный лист по варианту реализации 39, в котором прежелатинизированный крахмал имеет вязкость от около 20 сантипуаз до около 700 сантипуаз, когда вязкость измеряется при воздействии на крахмал условий метода ИИВ.[0194] (40) The composite gypsum board of Embodiment 39, wherein the pregelatinized starch has a viscosity of about 20 centipoise to about 700 centipoise when the viscosity is measured by exposing the starch to the conditions of the AIV method.
[0195] (41) Композитный гипсокартонный лист по варианту реализации 40, в котором прежелатинизированный крахмал имеет вязкость, измеренную в соответствии с методом ИИВ, от около 30 сантипуаз до около 200 сантипуаз.[0195] (41) The composite gypsum board of Embodiment 40, wherein the pregelatinized starch has a viscosity, measured according to the IIV method, of about 30 centipoise to about 200 centipoise.
[0196] (42) Композитный гипсокартонный лист по любому из вариантов реализации 6-38, в котором улучшающая добавка содержит по меньшей мере один сырой крахмал, имеющий пиковую вязкость от около 100 единиц Брабендера до около 900 единиц Брабендера при измерении вязкости посредством введения крахмала в суспензию с водой при концентрации крахмала, составляющей 15% в пересчете на твердое вещество, и с использованием прибора Вискограф-Е, настроенного на 75 об/мин и 700 смг, в котором крахмал нагревают от 25°С до 95°С со скоростью 3°С/минуту, затем суспензию выдерживают при 95°С в течение десяти минут, а затем крахмал охлаждают до 50°С со скоростью -3°С/минуту.[0196] (42) The composite gypsum board of any one of embodiments 6-38, wherein the improver comprises at least one raw starch having a peak viscosity of from about 100 Brabender units to about 900 Brabender units, as measured by injecting the starch into suspension with water at a starch concentration of 15% in terms of solids, and using a Viscograph-E device set at 75 rpm and 700 cmg, in which the starch is heated from 25 ° C to 95 ° C at a speed of 3 ° C/minute, then the suspension is kept at 95°C for ten minutes, and then the starch is cooled to 50°C at a rate of -3°C/minute.
[0197] (43) Способ изготовления композитного гипсокартонного листа, включающий: (а) приготовление первой суспензии, содержащей штукатурный гипс, воду, улучшающую добавку и по меньшей мере один из следующих: (i) крахмальный загуститель, (ii) целлюлозу и/или (iii) сополимер, содержащий полиакриламид и акриловую кислоту; (b) смешивание по меньшей мере воды, штукатурного гипса и необязательно улучшающей добавки с образованием второй суспензии; (с) нанесение первой суспензии во взаимосвязанном отношении на первый покровный лист с образованием концентрированного слоя, причем концентрированный слой имеет первую сторону и вторую сторону, при этом лицевая сторона первого концентрированного слоя обращена к первому покровному листу; (d) нанесение второй суспензии во взаимосвязанном отношении на концентрированный слой с образованием сердцевины листа, имеющей первую сторону и вторую сторону, причем первая сторона сердцевины листа обращена ко второй стороне концентрированного слоя; (е) нанесение второго покровного листа во взаимосвязанном отношении со второй лицевой стороной сердцевины листа для образования заготовки листа; и (f) сушку заготовки листа с образованием листа.[0197] (43) A method of making composite gypsum board, comprising: (a) preparing a first slurry containing stucco, water, an improver and at least one of the following: (i) a starch thickener, (ii) cellulose and/or (iii) a copolymer containing polyacrylamide and acrylic acid; (b) mixing at least water, stucco and optionally an improvement additive to form a second slurry; (c) applying the first slurry in an interlocking manner to the first coating sheet to form a concentrated layer, the concentrated layer having a first side and a second side, with the front side of the first concentrated layer facing the first coating sheet; (d) applying a second slurry in an interlocking manner to the concentrated layer to form a sheet core having a first side and a second side, the first side of the sheet core facing the second side of the concentrated layer; (f) applying a second cover sheet in interlocking relationship with a second face of the core sheet to form a sheet blank; and (f) drying the sheet blank to form a sheet.
[0198] (44) Способ по варианту реализации 43, в котором вторая суспензия по существу не содержит (i) крахмального загустителя, (ii) целлюлозы и (iii) сополимера, содержащего полиакриламид и акриловую кислоту.[0198] (44) The method of embodiment 43, wherein the second suspension is substantially free of (i) starch thickener, (ii) cellulose, and (iii) polyacrylamide-acrylic acid copolymer.
[0199] (45) Способ по вариантам реализации 43 или 44, в котором крахмальный загуститель, целлюлоза и/или сополимер увеличивают вязкость первой суспензии по меньшей мере на около 100% в течение 30 секунд.[0199] (45) The method of embodiments 43 or 44, wherein the starch thickener, cellulose, and/or copolymer increases the viscosity of the first slurry by at least about 100% within 30 seconds.
[0200] (46) Способ по варианту реализации 45, в котором крахмальный загуститель, целлюлоза и/или сополимер увеличивают вязкость первой суспензии на от около 100% до около 500% в течение 30 секунд.[0200] (46) The method of Embodiment 45, wherein the starch thickener, cellulose, and/or copolymer increase the viscosity of the first slurry by about 100% to about 500% within 30 seconds.
[0201] (47) Способ по вариантам реализации 43-46, в котором сердцевина листа имеет первую толщину в сухом состоянии, а концентрированный слой имеет вторую толщину в сухом состоянии, и при этом первая толщина в сухом состоянии больше, чем вторая толщина в сухом состоянии.[0201] (47) The method of embodiments 43-46, wherein the core sheet has a first dry thickness and the concentrated layer has a second dry thickness, and wherein the first dry thickness is greater than the second dry thickness condition.
[0202] (48) Способ по любому из вариантов реализации 43-47, в котором сополимер содержит около 20% мас.или менее акриловой кислоты.[0202] (48) The method of any one of embodiments 43-47, wherein the copolymer contains about 20% by weight or less of acrylic acid.
[0203] (49) Способ по любому из вариантов реализации 43-48, в котором сополимер имеет молекулярную массу от около 100000 до около 1000000.[0203] (49) The method of any one of embodiments 43-48, wherein the copolymer has a molecular weight of from about 100,000 to about 1,000,000.
[0204] (50) Способ по любому из вариантов реализации 43-49, в котором сополимер присутствует в первой суспензии в количестве от около 0,1% до около 5,0% от массы штукатурного гипса.[0204] (50) The method of any one of embodiments 43-49, wherein the copolymer is present in the first slurry in an amount of from about 0.1% to about 5.0% by weight of the stucco.
[0205] (51) Способ по любому из вариантов реализации 43-50, в котором целлюлоза является водорастворимой.[0205] (51) The method of any one of embodiments 43-50, wherein the cellulose is water soluble.
[0206] (52) Способ по любому из вариантов реализации 43-51, в котором целлюлоза представляет собой простой эфир целлюлозы.[0206] (52) The method of any one of embodiments 43-51, wherein the cellulose is cellulose ether.
[0207] (53) Способ по любому из вариантов реализации 43-52, в котором целлюлоза представляет собой алкилцеллюлозу.[0207] (53) The method of any one of embodiments 43-52, wherein the cellulose is an alkylcellulose.
[0208] (54) Способ по любому из вариантов реализации 43-53, в котором целлюлоза находится в виде одной или более из метилцеллюлозы, этилцеллюлозы, гидроксилэтилцеллюлозы, пропилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы и/или гидрокеипропил метил целлюлозы.[0208] (54) The method of any one of embodiments 43-53, wherein the cellulose is in the form of one or more of methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, propyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, and/or hydroxypropyl methyl cellulose.
[0209] (55) Способ по любому из вариантов реализации 43-54, в котором целлюлоза имеет молекулярную массу от около 10000 до около 1000000.[0209] (55) The method of any one of embodiments 43-54, wherein the cellulose has a molecular weight of from about 10,000 to about 1,000,000.
[0210] (56)Способ по любому из вариантов реализации 43-55, в котором целлюлоза присутствует в первой суспензии в количестве от около 0,1% до около 5,0% от массы штукатурного гипса.[0210] (56) The method of any one of embodiments 43-55, wherein cellulose is present in the first slurry in an amount of from about 0.1% to about 5.0% by weight of the stucco.
[0211] (57) Способ по любому из вариантов реализации 43-56, в котором крахмальный загуститель представляет собой замещенный крахмал.[0211] (57) The method of any one of embodiments 43-56, wherein the starch thickener is a substituted starch.
[0212] (58) Способ по любому из вариантов реализации 43-57, в котором крахмальный загуститель растворим в холодной воде.[0212] (58) The method of any one of embodiments 43-57, wherein the starch thickener is soluble in cold water.
[0213] (59) Способ по любому из вариантов реализации 43-58, в котором крахмальный загуститель имеет вязкость, измеренную в соответствии с методом ИИВ, по меньшей мере около 1000 сП.[0213] (59) The method of any one of embodiments 43-58, wherein the starch thickener has a viscosity, measured in accordance with the IIV method, of at least about 1000 cP.
[0214] (60) Способ по варианту реализации 59, в котором крахмальный загуститель имеет вязкость, измеренную в соответствии с методом ИИВ, от около 2000 сП до около 8000 сП.[0214] (60) The method of Embodiment 59, wherein the starch thickener has a viscosity, measured according to the IIV method, from about 2000 cP to about 8000 cP.
[0215] (61) Способ по любому из вариантов реализации 43-60, в котором крахмальный загуститель модифицирован прививкой инородных групп к гидроксильной группе глюкозного звена молекулы.[0215] (61) The method of any one of embodiments 43-60, wherein the starch thickener is modified by grafting foreign groups to the hydroxyl group of the glucose unit of the molecule.
[0216] (62) Способ по варианту реализации изобретения 61, в котором инородные группы включают этил, гидроксилэтил, гидроксилпропил, ацетат, фосфат и/или сульфат.[0216] (62) The method of embodiment 61, wherein the foreign groups include ethyl, hydroxylethyl, hydroxylpropyl, acetate, phosphate and/or sulfate.
[0217] (63) Способ по любому из вариантов реализации 43-62, в котором крахмальный загуститель не является прежелатинизированный.[0217] (63) The method of any one of embodiments 43-62, wherein the starch thickener is not pregelatinized.
[0218] (64) Способ по любому из вариантов реализации 43-63, в котором крахмальный загуститель представляет собой эфирное производное крахмала.[0218] (64) The method of any one of embodiments 43-63, wherein the starch thickener is an ester derivative of starch.
[0219] (65) Способ по любому из вариантов реализации 43-64, в котором крахмальный загуститель представляет собой карбоксиэтиловый эфир крахмала.[0219] (65) The method of any one of embodiments 43-64, wherein the starch thickener is a starch carboxyethyl ester.
[0220] (66) Способ по вариантам реализации 64 или 65, в котором крахмальный загуститель представляет собой соль.[0220] (66) The method of embodiments 64 or 65, wherein the starch thickener is a salt.
[0221] (67) Способ по варианту реализации 66, в котором крахмальный загуститель представляет собой натрийгликолят крахмала.[0221] (67) The method of Embodiment 66, wherein the starch thickener is sodium starch glycolate.
[0222] (68) Способ по варианту реализации 66, в котором крахмальный загуститель имеет молекулярную формулу (C2H4O3)x⋅(Na)x, где X представляет собой количество повторяющихся звеньев и составляет от около 1800 до около 18000.[0222] (68) The method of Embodiment 66, wherein the starch thickener has the molecular formula (C 2 H 4 O 3 ) x ⋅(Na) x , where X is the number of repeat units and is from about 1800 to about 18000.
[0223] (69) Способ по любому из вариантов реализации 43-68, в котором крахмальный загуститель присутствует в первой суспензии в количестве от около 0,1% до около 5,0% от массы штукатурного гипса.[0223] (69) The method of any one of embodiments 43-68, wherein the starch thickener is present in the first slurry in an amount of from about 0.1% to about 5.0% by weight of the stucco.
[0224] (70) Способ по любому из вариантов реализации 43-69, в котором первая суспензия содержит крахмальный загуститель и один или оба из целлюлозы и сополимера. [0225] (71) Способ по любому из вариантов реализации 43-69, в котором первая суспензия содержит целлюлозу и один или оба из крахмального загустителя и сополимера.[0224] (70) The method of any one of embodiments 43-69, wherein the first suspension contains a starch thickener and one or both of cellulose and a copolymer. [0225] (71) The method of any one of embodiments 43-69, wherein the first suspension comprises cellulose and one or both of a starch thickener and a copolymer.
[0226] (72) Способ по любому из вариантов реализации 43-69, в котором первая суспензия содержит сополимер и один или оба из крахмального загустителя и целлюлозы.[0226] (72) The method of any one of embodiments 43-69, wherein the first suspension comprises a copolymer and one or both of a starch thickener and cellulose.
[0227] (73) Способ по любому из вариантов реализации 43-69, в котором первая суспензия содержит крахмальный загуститель, целлюлозу и сополимер.[0227] (73) The method of any one of embodiments 43-69, wherein the first suspension comprises a starch thickener, cellulose, and a copolymer.
[0228] (74) Способ по любому из вариантов реализации 43-73, в котором улучшающая добавка содержит незамещенный крахмал.[0228] (74) The method of any one of embodiments 43-73, wherein the improver comprises unsubstituted starch.
[0229] (75) Способ по любому из вариантов реализации 43-74, в котором улучшающая добавка содержит прежелатинизированный крахмал.[0229] (75) The method of any one of embodiments 43-74, wherein the improver comprises pregelatinized starch.
[0230] (76) Способ по варианту реализации 75, в котором прежелатинизированный крахмал имеет вязкость от около 20 сантипуаз до около 700 сантипуаз, когда вязкость измеряется при воздействии на крахмал условий метода ИИВ.[0230] (76) The method of Embodiment 75, wherein the pregelatinized starch has a viscosity of from about 20 centipoise to about 700 centipoise when the viscosity is measured by exposing the starch to the conditions of the AIV method.
[0231] (77) Способ по варианту реализации 76, в котором прежелатинизированный крахмал имеет вязкость, измеренную в соответствии с методом ИИВ, от около 30 сантипуаз до около 200 сантипуаз.[0231] (77) The method of embodiment 76, wherein the pregelatinized starch has a viscosity, measured according to the IIV method, of about 30 centipoise to about 200 centipoise.
[0232] (78) Способ по любому из вариантов реализации 43-77, в котором улучшающая добавка содержит по меньшей мере один сырой крахмал, имеющий пиковую вязкость от около 100 единиц Брабендера до около 900 единиц Брабендера при измерении вязкости посредством введения крахмала в суспензию с водой при концентрации крахмала, составляющей 15% в пересчете на твердое вещество, и с использованием прибора Вискограф-Е, настроенного на 75 об/мин и 700 смг, в котором крахмал нагревают от 25°С до 95°С со скоростью 3°С/минуту, затем суспензию выдерживают при 95°С в течение десяти минут, а затем крахмал охлаждают до 50°С со скоростью -3°С/минуту.[0232] (78) The method of any one of embodiments 43-77, wherein the improver comprises at least one crude starch having a peak viscosity of from about 100 Brabender units to about 900 Brabender units, as measured by viscosity by adding the starch to a suspension with water at a starch concentration of 15% in terms of solids, and using a Viscograph-E device set at 75 rpm and 700 cmg, in which the starch is heated from 25 ° C to 95 ° C at a speed of 3 ° C / minute, then the suspension is kept at 95°C for ten minutes, and then the starch is cooled to 50°C at a rate of -3°C/minute.
[0233] (79) Суспензия, содержащая воду, штукатурный гипс, улучшающую добавку и по меньшей мере один из следующих: (а) крахмальный загуститель, (b) целлюлоза или (с) сополимер, содержащий полиакриламид и акриловую кислоту.[0233] (79) A slurry containing water, stucco, an improver, and at least one of (a) a starch thickener, (b) cellulose, or (c) a copolymer containing polyacrylamide and acrylic acid.
[0234] (80) Суспензия по варианту реализации 79, в которой крахмальный загуститель, целлюлоза и/или сополимер увеличивают вязкость суспензии по меньшей мере на около 100% в течение 30 секунд.[0234] (80) The slurry of embodiment 79, wherein the starch thickener, cellulose, and/or copolymer increases the viscosity of the slurry by at least about 100% within 30 seconds.
[0235] (81) Суспензия по варианту реализации 80, в которой крахмальный загуститель, целлюлоза и/или сополимер увеличивают вязкость суспензии на от около 100% до около 500% в течение 30 секунд.[0235] (81) The slurry of embodiment 80, wherein the starch thickener, cellulose, and/or copolymer increases the viscosity of the slurry by about 100% to about 500% within 30 seconds.
[0236] (82) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-81, в которой сополимер содержит около 20% мас.или менее акриловой кислоты.[0236] (82) The suspension of any one of embodiments 79-81, wherein the copolymer contains about 20 weight percent or less acrylic acid.
[0237] (83) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-82, в которой сополимер имеет молекулярную массу от около 100000 до около 1000000.[0237] (83) The suspension of any one of embodiments 79-82, wherein the copolymer has a molecular weight of from about 100,000 to about 1,000,000.
[0238] (84) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-83, в которой сополимер присутствует в количестве от около 0,1% до около 5,0% от массы штукатурного гипса.[0238] (84) The slurry of any one of embodiments 79-83, wherein the copolymer is present in an amount of from about 0.1% to about 5.0% by weight of the stucco.
[0239] (85) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-84, в котором целлюлоза является водорастворимой.[0239] (85) The suspension of any one of embodiments 79-84, wherein the cellulose is water soluble.
[0240] (86) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-85, в которой целлюлоза представляет собой простой эфир целлюлозы.[0240] (86) The suspension of any one of embodiments 79-85, wherein the cellulose is cellulose ether.
[0241] (87) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-86, в которой целлюлоза представляет собой алкилцеллюлозу.[0241] (87) The suspension of any one of embodiments 79-86, wherein the cellulose is an alkylcellulose.
[0242] (88) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-87, в которой целлюлоза находится в виде одной или более из метилцеллюлозы, этилцеллюлозы, гидроксилэтилцеллюлозы, пропилцеллюлозы, гидроксипропилцеллюлозы и/или гидрокеипропил метил целлюлозы.[0242] (88) The suspension of any one of embodiments 79-87, wherein the cellulose is in the form of one or more of methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, propyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, and/or hydroxypropyl methyl cellulose.
[0243] (89) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-88, в которой целлюлоза имеет молекулярную массу от около 10000 до около 1000000.[0243] (89) The suspension of any one of embodiments 79-88, wherein the cellulose has a molecular weight of from about 10,000 to about 1,000,000.
[0244] (90) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-89, в которой целлюлоза присутствует в количестве от около 0,1% до около 5,0% от массы штукатурного гипса.[0244] (90) The slurry of any one of embodiments 79-89, wherein cellulose is present in an amount of from about 0.1% to about 5.0% by weight of the stucco.
[0245] (91) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-90, в которой крахмальный загуститель представляет собой замещенный крахмал.[0245] (91) The suspension of any one of embodiments 79-90, wherein the starch thickener is a substituted starch.
[0246] (92) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-91, в которой крахмальный загуститель растворим в холодной воде.[0246] (92) The suspension of any one of embodiments 79-91, wherein the starch thickener is soluble in cold water.
[0247] (93) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-92, в которой крахмальный загуститель имеет вязкость, измеренную в соответствии с методом ИИВ, по меньшей мере около 1000 сП.[0247] (93) The suspension of any one of embodiments 79-92, wherein the starch thickener has a viscosity, measured in accordance with the IIV method, of at least about 1000 cP.
[0248] (94) Суспензия по варианту реализации 93, в которой крахмальный загуститель имеет вязкость, измеренную в соответствии с методом ИИВ, от около 2000 до около 8000.[0248] (94) The slurry of Embodiment 93, wherein the starch thickener has a viscosity, measured in accordance with the IIV method, of from about 2000 to about 8000.
[0249] (95) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-94, в которой крахмальный загуститель модифицирован прививкой инородных групп к гидроксильной группе глюкозного звена молекулы.[0249] (95) The suspension of any one of embodiments 79-94, wherein the starch thickener is modified by grafting foreign groups to the hydroxyl group of the glucose unit of the molecule.
[0250] (96) Суспензия по варианту реализации 95, в которой инородные группы включают этил, гидроксилэтил, гидроксилпропил, ацетат, фосфат и/или сульфат.[0250] (96) The suspension of embodiment 95, wherein the foreign groups include ethyl, hydroxylethyl, hydroxylpropyl, acetate, phosphate, and/or sulfate.
[0251] (97) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-96, в которой крахмальный загуститель не является прежелатинизированным.[0251] (97) The suspension of any one of embodiments 79-96, wherein the starch thickener is not pregelatinized.
[0252] (98) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-97, в которой крахмальный загуститель представляет собой эфирное производное крахмала.[0252] (98) The suspension of any one of embodiments 79-97, wherein the starch thickener is an ester derivative of starch.
[0253] (99) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-98, в которой крахмальный загуститель представляет собой карбоксиэтиловый эфир крахмала.[0253] (99) The suspension of any one of embodiments 79-98, wherein the starch thickener is a starch carboxyethyl ether.
[0254] (100) Суспензия по вариантам реализации 98 или 99, в которой крахмальный загуститель представляет собой соль.[0254] (100) The slurry of embodiments 98 or 99, wherein the starch thickener is a salt.
[0255] (101) Суспензия по варианту реализации 100, в которой крахмальный загуститель представляет собой натрийгликолят крахмала.[0255] (101) The suspension of embodiment 100, wherein the starch thickener is sodium starch glycolate.
[0256] (102) Суспензия по варианту реализации 100, в которой крахмальный загуститель имеет молекулярную формулу (C2H4O3)х⋅(Na)х, где X представляет собой количество повторяющихся звеньев и составляет от около 1800 до около 18000.[0256] (102) The slurry of Embodiment 100, wherein the starch thickener has the molecular formula (C 2 H 4 O 3 ) x ⋅ (Na) x , where X is the number of repeat units and ranges from about 1800 to about 18,000.
[0257] (103) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-102, в которой вода, штукатурный гипс и улучшающая добавка для формования концентрированного слоя находятся в суспензии, а крахмальный загуститель присутствует в суспензии в количестве от около 0,1% до около 5,0% от массы штукатурного гипса.[0257] (103) The slurry of any one of embodiments 79-102, wherein water, stucco, and a concentrated layer builder are in slurry, and a starch thickener is present in the slurry in an amount of from about 0.1% to about 5% .0% by weight of plaster.
[0258] (104) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-103, в которой суспензия содержит крахмальный загуститель и один или оба их целлюлозы и сополимера.[0258] (104) The slurry as in any one of embodiments 79-103, wherein the slurry contains a starch thickener and one or both of cellulose and copolymers thereof.
[0259] (105) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-103, в которой суспензия содержит целлюлозу и один или оба из крахмального загустителя и сополимера.[0259] (105) The suspension of any one of embodiments 79-103, wherein the suspension contains cellulose and one or both of a starch thickener and a copolymer.
[0260] (106) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-103, в которой суспензия содержит сополимер и один или оба из крахмального загустителя и целлюлозы.[0260] (106) The suspension of any one of embodiments 79-103, wherein the suspension contains a copolymer and one or both of a starch thickener and cellulose.
[0261] (107) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-103, в которой суспензия содержит крахмальный загуститель, целлюлозу и сополимер.[0261] (107) The suspension of any one of embodiments 79-103, wherein the suspension contains a starch thickener, cellulose, and a copolymer.
[0262] (108) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-107, в которой улучшающая добавка содержит незамещенный крахмал.[0262] (108) The suspension of any one of embodiments 79-107, wherein the improver contains unsubstituted starch.
[0263] (109) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-108, в которой улучшающая добавка содержит прежелатинизированный крахмал.[0263] (109) The suspension of any one of embodiments 79-108, wherein the improver comprises pregelatinized starch.
[0264] (110) Суспензия по варианту реализации 109, в которой прежелатинизированный крахмал имеет вязкость от около 20 сантипуаз до около 700 сантипуаз, когда вязкость измеряется при воздействии на крахмал условий, соответствующих методу ИИВ.[0264] (110) The suspension of Embodiment 109, wherein the pregelatinized starch has a viscosity of about 20 centipoise to about 700 centipoise when the viscosity is measured by exposing the starch to conditions consistent with the IIV method.
[0265] (111) Суспензия по варианту реализации 110, в которой прежелатинизированный крахмал имеет вязкость, измеренную в соответствии с методом ИИВ, от около 30 сантипуаз до около 200 сантипуаз.[0265] (111) The suspension of Embodiment 110, wherein the pregelatinized starch has a viscosity, measured according to the IIV method, of about 30 centipoise to about 200 centipoise.
[0266] (112) Суспензия по любому из вариантов реализации 79-111, в которой улучшающая добавка содержит по меньшей мере один сырой крахмал, имеющий пиковую вязкость от около 100 единиц Брабендера до около 900 единиц Брабендера при измерении вязкости посредством введения крахмала в суспензию с водой при концентрации крахмала, составляющей 15% в пересчете на твердое вещество, и с использованием прибора Вискограф-Е, настроенного на 75 об/мин и 700 смг, в котором крахмал нагревают от 25°С до 95°С со скоростью 3°С/минуту, затем суспензию выдерживают при 95°С в течение десяти минут, а затем крахмал охлаждают до 50°С со скоростью -3°С/минуту.[0266] (112) The suspension of any one of embodiments 79-111, wherein the improver comprises at least one crude starch having a peak viscosity of from about 100 Brabender units to about 900 Brabender units, as measured by adding the starch to a suspension with water at a starch concentration of 15% in terms of solids, and using a Viscograph-E device set at 75 rpm and 700 cmg, in which the starch is heated from 25 ° C to 95 ° C at a speed of 3 ° C / minute, then the suspension is kept at 95°C for ten minutes, and then the starch is cooled to 50°C at a rate of -3°C/minute.
[0267] Следует отметить, что вышеизложенное является просто примерами вариантов реализации изобретения. Другие типичные варианты реализации изобретения понятны из полного описания, приведенного в данном документе. Рядовому специалисту в данной области техники также будет понятно, что каждый из этих вариантов реализации изобретения может быть использован в различных комбинациях с другими вариантами реализации, предложенными в данном документе.[0267] It should be noted that the above are merely examples of embodiments of the invention. Other exemplary embodiments of the invention will be apparent from the full description given herein. One of ordinary skill in the art will also appreciate that each of these embodiments may be used in various combinations with other embodiments provided herein.
ПримерыExamples
[0268] Следующий Пример (Примеры) дополнительно иллюстрируют данное изобретение, но, безусловно, не должен рассматриваться как ограничивающий объем изобретения.[0268] The following Example(s) further illustrate the present invention, but certainly should not be construed as limiting the scope of the invention.
ПРИМЕР 1EXAMPLE 1
[0269] Этот пример демонстрирует композитный гипсокартонный лист с равномерно распределенным по сердцевине листа концентрированным слоем с прочной связью на границе раздела.[0269] This example demonstrates a composite gypsum board with a concentrated layer uniformly distributed throughout the core of the sheet with strong interfacial bonding.
[0270] Два многослойных листа размером 6,0×6,0 дюйма (бумага-концентрированный слой-сердцевина-бумага) были приготовлены в лаборатории. Рецептура сердцевины и концентрированного слоя приведена в Таблицах 1 и 2 ниже. Понятно, что вермикулит не является необходимым, однако вермикулит улучшает огнестойкость, но огнестойкость не требуется для листов по раскрытию. Также будет понятно, что эти составы являются просто репрезентативными, но возможны и другие составы, как это описано в раскрытии. Вспенивающий агент находился в форме 0,5%-ного раствора мыла Hyonic™ PFM-33 (доступного от GEO Specialty Chemicals, Амблер, Пенсильвания).[0270] Two 6.0 x 6.0 inch multilayer sheets (paper-concentrated layer-core-paper) were prepared in the laboratory. The core and concentrated layer formulations are shown in Tables 1 and 2 below. It is clear that vermiculite is not necessary, however vermiculite improves fire resistance, but fire resistance is not required for sheets by disclosure. It will also be understood that these compositions are merely representative, but other compositions are possible as described in the disclosure. The blowing agent was in the form of a 0.5% solution of Hyonic™ PFM-33 soap (available from GEO Specialty Chemicals, Ambler, PA).
[0271] Концентрированный слой, приведенный в Таблицах 1 и 2, обозначается аббревиатурой «КС». Лист 1А представляет собой многослойный лист, состоящий из сердцевины и концентрированного слоя без загустителя. Лист 1 В представляет собой многослойный лист, состоящий из сердцевины и концентрированного слоя с загустителем.[0271] The concentrated layer shown in Tables 1 and 2 is abbreviated "KS". Sheet 1A is a multi-layer sheet consisting of a core and a concentrated layer without thickener. Sheet 1 B is a multi-layer sheet consisting of a core and a concentrated thickener layer.
[0272] Суспензию сердцевины готовили путем вымачивания сухих порошков в растворе в течение 5 секунд и перемешивания в течение 10 секунд в смесителе Hobart с последующим впрыскиванием пены в течение 8 секунд и перемешиванием еще 2 секунды. [0273] Суспензию концентрированного слоя готовили путем вымачивания сухих порошков в растворе в течение 5 секунд и перемешивания в течение 7 секунд в смесителе Waring. И суспензия сердцевины, и суспензия концентрированного слоя были приготовлены одновременно. Тонкую пластиковую раму (внешний размер 6,5 дюйма × 6,5 дюйма × 1/16 дюйма и внутренний размер 6,0 дюйма × 6,0 дюйма × 1/16 дюйма) использовали в качестве формы для концентрированного слоя. Толстую пластиковую раму (внешний размер 6,5 дюйма × 6,5 дюйма × 1/2 дюйма и внутренний размер 6,0 дюйма × 6,0 дюйма × 1/2 дюйма) использовали в качестве формы для сердцевины. Форму для концентрированного слоя помещали на лицевую бумагу размером 6,5 дюйма × 6,5 дюйма. Суспензию концентрированного слоя выливали в форму для концентрированного слоя и равномерно распределяли шпателем. Затем форму для сердцевины помещали поверх формы для концентрированного слоя. Затем суспензию сердцевины выливали на концентрированный слой и сердцевину покрывали тыльной бумагой размером 6,5 дюйма × 6,5 дюйма. После схватывания и затвердевания обеих суспензий лист размером 6 дюймов × 6 дюймов разрезали и извлекали из форм. Лист сушили при 110°F в течение 24 часов.[0272] The core slurry was prepared by soaking the dry powders in the solution for 5 seconds and mixing for 10 seconds in a Hobart mixer, followed by foam injection for 8 seconds and mixing for an additional 2 seconds. [0273] The concentrated layer slurry was prepared by soaking the dry powders in the solution for 5 seconds and mixing for 7 seconds in a Waring mixer. Both the core suspension and the concentrated layer suspension were prepared simultaneously. A thin plastic frame (external dimension 6.5 inches × 6.5 inches × 1/16 inches and internal dimensions 6.0 inches × 6.0 inches × 1/16 inches) was used as a mold for the concentrated layer. A thick plastic frame (external dimension 6.5 inches × 6.5 inches × 1/2 inches and internal dimension 6.0 inches × 6.0 inches × 1/2 inches) was used as a mold for the core. The concentrated layer mold was placed on 6.5" x 6.5" face paper. The concentrated layer suspension was poured into the concentrated layer mold and spread evenly with a spatula. The core mold was then placed on top of the concentrated layer mold. The core slurry was then poured onto the concentrated layer and the core was covered with 6.5" x 6.5" backing paper. After both slurries had set and solidified, the 6" x 6" sheet was cut and removed from the molds. The sheet was dried at 110°F for 24 hours.
[0274] Этот пример показывает, что использование агентов, предупреждающих вымывание, что описано в данном документе, полезно для формования однородного концентрированного слоя. На Фиг. 3 изображены поперечные сечения листа 1А и листа 1 В после сушки при 110°F в течение 24 часов. Лист 1А не содержит однородного концентрированного слоя, и часть концентрированного слоя была вымыта, в то время как лист 1 В содержит плотный и однородный концентрированный слой поверх сердцевины.[0274] This example shows that the use of anti-leaching agents, as described herein, is useful for forming a uniform concentrated layer. In FIG. 3 shows cross sections of sheet 1A and sheet 1B after drying at 110°F for 24 hours. Sheet 1A does not contain a uniform concentrated layer, and part of the concentrated layer has been washed away, while sheet 1B contains a dense and uniform concentrated layer on top of the core.
[0275] На Фиг. 4 изображены поперечные сечения листа 1А и листа 1В после обжига при 600°С в течение 1 часа. Концентрированные слои на обоих образцах показывают хорошее сцепление с сердцевиной, что указывает на то, что добавление загустителя улучшает адгезионную способность суспензии концентрированного слоя, но не влияет на процесс гидратации гипса.[0275] In FIG. 4 shows cross sections of sheet 1A and sheet 1B after firing at 600° C. for 1 hour. The concentrated layers on both samples show good adhesion to the core, indicating that the addition of a thickener improves the adhesion ability of the concentrated layer suspension, but does not affect the hydration process of the gypsum.
[0276] Содержание всех ссылок, включая публикации, патентные заявки и патенты, цитируемых в данном документе, является включенным в данный документ посредством ссылки в той же степени, как и в случае индивидуального и отдельного указания по каждой ссылке о включении ее содержания посредством ссылки и ее изложения в данном документе во всей ее полноте.[0276] The contents of all references, including publications, patent applications and patents cited herein, are incorporated herein by reference to the same extent that each reference is individually and separately stated to incorporate its contents by reference and its presentation in this document in its entirety.
[0277] Подразумевается, что термины, приведенные в единственном числе и в виде термина «по меньшей мере один», а также подобные ссылки (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 более 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 более перечисленных элементов (А и В), если в данном документе не указано иное, либо если это явно не противоречит контексту. В контексте данного описания следует понимать, что термин «во взаимосвязанном отношении» не обязательно означает, что два слоя находятся в непосредственном контакте. Подразумевается, что термины «содержащий», «имеющий», «включающий» и «имеющий в своем составе» представляют собой неограничивающие термины (т.е. означающие «включающий, но не ограничивающийся этим»), если не указано иное. Кроме того, везде, где говорится «содержащий» (или его эквивалент), «содержащий» считается включающим «состоящий по существу из» и «состоящий из». Таким образом, вариант реализации, «содержащий» (один) элементны), поддерживает варианты реализации, «состоящие по существу из» и «состоящие из» перечисленных элементов. Считается, что везде, где говорится «состоящий по существу из», включен и «состоящий из». Таким образом, вариант реализации, «состоящий по существу из» (одного) элемента (ов), поддерживает варианты реализации, «состоящие из» перечисленных элементов. 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. Термин «типичный» относится к примеру и не предназначен для предложения лучшего примера. Все способы, описанные в данном документе, могут быть осуществлены в любом приемлемом порядке, если иное не указано в данном документе, либо если это явно не противоречит контексту. Использование любых и всех примеров или типичных формулировок (например, «такие как»), приведенных в данном документе, предназначено исключительно для лучшей иллюстрации изобретения и не налагает ограничений на объем 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.[0277] Terms used in the singular and in the form of the term “at least one” and similar references (especially in the context of the following claims) are intended to include both the singular and the plural unless otherwise specified herein otherwise, or unless it clearly contradicts the context. The use of the term “at least one” followed by a listing of one or more elements (for example, “at least one of A and B”) is to be understood as 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 specified herein or unless clearly inconsistent with the context. As used herein, it should be understood that the term “in an interlocking relationship” does not necessarily mean that the two layers are in direct contact. The terms “comprising,” “having,” “including,” and “consisting of” are intended to be non-limiting terms (i.e., meaning “including but not limited to”) unless otherwise noted. In addition, wherever “comprising” (or its equivalent) is said, “comprising” is considered to include “consisting essentially of” and “consisting of.” Thus, an implementation "comprising" (one) elements) supports implementations "consisting essentially of" and "consisting of" the listed elements. Wherever “consisting essentially of” is said, “consisting of” is considered to be included. Thus, an implementation "consisting essentially of" (one) element(s) supports implementations "consisting of" the listed elements. The listing of ranges of values in this document is intended solely for use as a symbolic means of individually referencing each individual value within that range, unless otherwise specified herein, with each individual value included in the description as individually listed herein. The term "typical" refers to an example and is not intended to suggest a better example. All methods described herein may be performed in any suitable order unless otherwise indicated herein or unless clearly inconsistent with the context. The use of any and all examples or representative language (eg, “such as”) provided herein is intended solely to better illustrate the invention and is not intended to limit the scope of the invention unless otherwise stated. Not a single wording in the description implies an indication of any non-claimed element as essential for the practical implementation of the invention.
[0278] В данном документе описаны предпочтительные варианты реализации данного изобретения, включающие лучший, по мнению заявителей, способ реализации изобретения. Для рядовых специалистов в данной области техники, возможности изменения таких предпочтительных вариантов реализации 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.[0278] This document describes preferred embodiments of this invention, including the best, in the opinion of the applicants, way of implementing the invention. For those of ordinary skill in the art, variations in such preferred embodiments of the invention may become apparent upon reading the foregoing description. The inventors expect that those skilled in the art will use such embodiments when appropriate, and the inventors expect that the invention will be practiced in a manner other than that specifically described herein. Accordingly, this invention contains all changes and equivalents to the subject matter of the invention listed in the claims appended to this document, in accordance with the provisions of current legislation. Moreover, any combination of the above-described elements in all their possible variations is covered by the invention, unless otherwise indicated herein or clearly contrary to the context.
Claims (16)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62/674,378 | 2018-05-21 | ||
US16/401,899 | 2019-05-02 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2020138605A RU2020138605A (en) | 2022-05-25 |
RU2816930C2 true RU2816930C2 (en) | 2024-04-08 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5643510A (en) * | 1994-09-23 | 1997-07-01 | Usg Corporation | Producing foamed gypsum board using a foaming agent blend |
US6342284B1 (en) * | 1997-08-21 | 2002-01-29 | United States Gysum Company | Gypsum-containing product having increased resistance to permanent deformation and method and composition for producing it |
US6632550B1 (en) * | 1997-08-21 | 2003-10-14 | United States Gypsum Company | Gypsum-containing product having increased resistance to permanent deformation and method and composition for producing it |
RU2641350C2 (en) * | 2012-10-23 | 2018-01-17 | Юнайтед Стейтс Джипсум Компани | Pregelatinised starch with average viscosity range, and product, suspension and methods related to specified starch |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5643510A (en) * | 1994-09-23 | 1997-07-01 | Usg Corporation | Producing foamed gypsum board using a foaming agent blend |
US6342284B1 (en) * | 1997-08-21 | 2002-01-29 | United States Gysum Company | Gypsum-containing product having increased resistance to permanent deformation and method and composition for producing it |
US6632550B1 (en) * | 1997-08-21 | 2003-10-14 | United States Gypsum Company | Gypsum-containing product having increased resistance to permanent deformation and method and composition for producing it |
RU2641350C2 (en) * | 2012-10-23 | 2018-01-17 | Юнайтед Стейтс Джипсум Компани | Pregelatinised starch with average viscosity range, and product, suspension and methods related to specified starch |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2021229169B2 (en) | Composite gypsum board and methods related thereto | |
RU2721197C1 (en) | Foam modifiers for cementing suspensions, methods and products | |
US20210147297A1 (en) | Gypsum composition comprising uncooked starch having mid-range viscosity, and methods and products related thereto | |
WO2016209942A1 (en) | Composite gypsum board and methods related thereto | |
US20190352232A1 (en) | Multi-layer gypsum board and related methods and slurries | |
US20230002278A1 (en) | Gypsum wallboard having multiple blended surfactants | |
RU2816930C2 (en) | Multilayer gypsum board, related methods and suspensions | |
US11584690B2 (en) | Multi-layer gypsum board and related methods and slurries |