TW200930682A - Hard water foaming agents and methods for gypsum board production - Google Patents

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200930682 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於經·改良之石膏板發泡（improved gypsum panel foaming )之組合物及方法；特定而言，本發明係關於一種添 • 加劑及使用一添加劑於經改良之石膏板發泡中之方法；更特定言 之’本發明係關於利用一添加劑以降低硬水對石膏板發泡之影響 的組合物及方法。 【先前技術】 ® 石貧板，通常泛指石膏板塊（board)、乾彻牆（drywall)、牆板 塊或紙面石膏板塊（plasterboard)，通常係藉由利用一用於乾彻牆 建築中之飾面牆板塊而製得的。係將一預產生之泡沫添加至板裝 料混合物中；該泡沐係自一置於一合適之泡沫產生設備内的發泡 劑、空氣及水之混合物所產生。隨後將經發泡之石膏漿料沉積於 由一長的移動帶所支撐之移動中的紙或其他基材上。可施加一第 二基材於漿料上，以構成石膏板塊的第二面。接著，該夹層通過 φ 一成型站’其可決定石膏板塊之寬度及厚度。在連續操作過程中， 板塊成型後石膏漿料立即開始凝固。其後，該板塊係經裁切、乾 燥及捆束（bundled)為商業可接受之長度。 形成經發泡之石膏漿料之泡沫所用的水的硬度會改變。硬水通 常係定義為具有相對較高礦物質含量之水。反之，軟水I# 或不含礦物質。含量程度通常係由較高含量之呈碳酸鹽形式的姜弓 及鎂金屬離子所構成的’但可包含數種其他金屬以及碳酸氣鹽 (bicarbonates)和硫酸鹽。水硬度之描述大致與礦物濃度範圍相 200930682 符： 硬度 毫克/升，以鈣計 軟水 0-20 中度軟水 20-40 輕微硬水 40-60 中度硬水 60-80 硬水 80-120 極硬水 > 120 在石膏漿料之泡沫内使用硬水會導致所產生之泡沫的體積小， 並導致一旦石膏凝固時，與非所欲之泡泳胞之聚結（coalescence) 有關的板塊缺陷。於某些實例中，在泡沫内藉由經控制之聚結以 產生相對大的泡沐胞係所欲者。然而，在多數實例中，使用硬水 會導致可能限制生產線速度之不可預期的發泡，並導致較所欲者 要來的大之泡沫胞空隙。該些大的泡沫空隙會轉變為回收及/或品 質問題，包括牆板塊強度與完整性的降低。 添加至石膏漿料中之泡沫的短期穩定性對石膏板生產而言是重 要的。此穩定性之控制可控制板塊芯泡泡尺寸並影響石膏板的強 度。為控制泡沫穩定性，可選擇肥皂組合物或使用一混合肥皂之 二元混合物（binary mixture)之泡沐系統，以增加泡泡尺寸及強 度。已確定相較於較小泡泡尺寸，較大的泡泡尺寸可提供所完成 之石膏板較高的強度。然而，過大的泡泡尺寸會不利於板的品質。 為此原因，重要的是當開發一表面活性劑時，除了現有之肥皂混 合物或一泡沫系統（其產生一穩定及不穩定肥皂之混合物）外， 200930682 亦需考量其他可能會影響泡泡尺相因素以製造一泡沫表面活 性劑。舉射之，製程林可能會影響料敎性，且在某些例 子中，會製造具有過大的泡沫空隙之板塊芯，此係存在硬水之情 況。本發明提供-種組合物及使用—表面活性劑組合物之方法， 該表面活性劑組合物可於較廣的製程條件範圍下，賦予石膏漿料 提升的穩定性及管控性。根據本發明所教示之組合物，在製造期 間’具有提尚生產線速度及/或降低板塊成本的潛力。 經考量認為’使用於本發明實施態樣之组合物，可使挟氣處理 Ο (air entrainment)最大化並使石膏板漿料用量降至最低。於一實 施態樣中，該組合物係一表面活性劑。於其他實施態樣中，該組 合物係一肥皂之混合物，包含穩定肥皂、不穩定肥皂及其混合物。 不穩定肥皂係指發泡劑之表面活性劑，其會產生大量體積的泡沫 並因與石膏漿料接觸而變得不穩定。穩定肥皂係指/種經開發以 使挟氣處理最大化並使石膏板塊漿料用量降至最低之肥息。利用 穩定與不穩定肥皂之混合物的組合物係已知的’例如核發給 φ Sucech之美國專利第5,643,510號’該篇專利内容併於本文以供參 考，為了所欲之泡泡尺寸及形狀的目的，該專利混合穩定與不穩 定肥皂之組合物。 於某些實例中，石膏漿料中之其他成分可能會造成過大的空 隙。舉例言之，使用硬水作為製程水，可能會導致適大的泡沫芯 泡泡尺寸及肥皂的調整（即便是100%穩定肥皂）’其無法降低心 泡泡尺寸至最佳的程度。因此，在單純使用更多的穩定發泡劑（例 如表面活性劑）的實施例中，係不足以調整泡泡尺寸為確疋σσ 200930682 質及管控，生產線可能必須減速、再調配及/或導致更高的板塊製 造成本。 【發明内容】 根據一實施態樣，係提供一石膏漿料。該石膏漿料係由一烺燒 石膏及水所形成的。添加一泡沫至該石膏漿料。該泡沫包含水、 分散之空氣及一表面活性劑，該表面活性劑係由以下所製得··於 疏水部分含如下之不同的烧基鍵長度分佈.約20%至約60%之C8 鏈、約20%至約60°/❶之C10鏈、約14%至約36%之C12鏈、以及 約2%至約20%之C14鏈，以及一具有約0.2至3.0乙氧基之親水 部分。 根據本發明之一實施態樣，係提供一種在硬水存在下穩定石膏 漿料中之泡沫的組合物。該組合物包含一烷基環氧硫酸鹽（alkyl ethoxy sulfate)。該烷基環氧硫酸鹽具有一含有約0.2至約3.0乙 氧基之親水部分。該烷基環氧硫酸鹽亦具有一含有以下烷基鏈長 度分佈之疏水部分：約20%至約60%之C8鏈；約20%至約60% 之C10鏈；約14%至約36%之C12鏈；以及約2%至約20%之C14 鏈。 根據本發明之另一實施態樣，係提供一種於硬水存在下形成石 膏漿料之方法。該方法包含混合一緞燒石膏與水，以形成一石膏 漿料。接著添加一泡沫’該泡沫在硬水中具有穩定性。該泡沫包 含水、空氣及一表面活性劑。經考慮認為，該煅燒石膏可與硬水 混合或該泡沫可包含硬水或該二者皆可包含硬水。該表面活性劑 包含一含有約0.2至約3·0乙氧基之親水部分。該表面活性劑亦包 200930682 含一含有以下烧基鍵長度分佈之疏水部分.約20%至約60%之C8 鏈；約20%至約60%之CIO鏈；約14%至約36%之C12鏈；以及 約2%至約20%之C14鏈。

根據本發明之再一實施態樣，係提供一種於硬水存在下所形成 之石膏板。該石膏板包含一煅燒石膏及水，該水係與該煅燒石膏 混合以形成一石膏漿料。添加一泡沫至該石膏漿料。該泡沫於硬 水存在下是穩定的，係藉由結合水、空氣及一表面活性劑而形成。 該表面活性劑提供一親水部分，且其包含約〇.2至約3.〇乙氧基。 該表面活性劑亦包含一具有以下烷基鏈長度分佈之疏水部分：約 20%至約60%之C8鍵；約20%至約60%之C10鏈；約14°/〇至約 36%之C12鏈；以及約2%至約2〇%之C14鏈。該石膏板亦包含一 正面及一背面。該經發泡之石膏漿料係於各該正面及該背面之間 凝固。一旦凝固’該石膏板可進行最後的加工。 【實施方式】 因此經考慮認為，可藉由本發明之實施態樣將添加劑（例如考 泡劑或表面活性劑）混人至具有過大空隙之泡沫中，以藉由_ 空隙之數量及尺寸輯欲量㈣提供料敎性。經進—步考^ 認為，在硬水存在下料敎㈣適㈣許多應时，包含财 2不同用途（包含·牆及天花板碑瓦）之石f板塊、石膏板 石膏漿料或歸或兩者Μ⑨水可存在灰 Μ且女# 中本發明之其他應用係包含本技術領 域具有通常知識者所瞭解之應用。 只要氣體及液體混合，就會產生液體料。形成龍泡珠有三 200930682 個必要成分，包括液體（通常為軟水）、分散之空氣或氣體（可使 用一空氣/泡泳產生器來添加，通常係來自一泡泳產生器）及表面 活性劑（例如肥皂）。穩定泡沫係於表面活性劑分子吸附在液體/ 空氣介面上時形成。分子之填塞態（packing state)係有助於泡沫 的穩定。當然，許多因素會造成泡沫不穩定，包含（但不限於） 排水作用（drainage)、粗化作用（coarsening)及膜破裂。排水作 用通常會發生在柏拉圖邊界通道（Plateau border channel)中，直 到達到一平衡狀態。當氣體擴散通過泡泡且部分泡泡會變大而其 他炮泡有破裂或消失的傾向時，會發生粗化作用。此步驟之淨結 果為平均泡泡尺寸會隨時間變得越來越大（長大）。此外，當泡沫 _ (結構）變的過薄或過弱時，會發生膜破裂。泡沫因此易於塌 @ ’從而在洗滌過程中消失。 然而，當表面活性劑分子集中於水/空氣接觸面時，通常會降低 水表面張力。純水表面張力通常約72毫牛頓/公尺（mN/m)e表面 活性劑作為發泡劑之能力，係部分取決於其降低溶液表面張力之 欵果。較低的表面張力通常會產生較小且較均勻的泡泡。混合兩 種肥皂之表面張力的測量通常會導致以下結果：肥皂的組合通常 會具有較單種肥皂溶液要低的表面張力。當根據本發明之組合物 包含穩定及不穩定肥皂之混合物時，經考慮認為，可於本發明之 實施態樣中使用包含9 : 1、4 : 1、3 : 1及2.3 : 1之穩定肥皂對不 穩定肥息之比。 然而，於特定實例中，例如使用來自Stepan公司之十二基硫酸 鋒（Steol CA-330)時’存在一表面張力並不會明顯改變之點。於 200930682 此所用之十二基硫酸錄係由在疏水部分之C12與C14烧基鍵長度 及親水部分之3乙氧基所構成的。十二基硫酸銨内之比為約8〇0/〇 之C12鏈長度及約20%之C14鏈長度。於此所用之原料CA-330 肥皂之濃度約28%。由於表面張力的改變並不顯著，十二基硫酸 敍作為表面活性劑或發泡劑之能力亦會在其每單位重量之量增加 後降低。於十二基硫酸銨之例子中，在增加約4〇%以後，表面張 力的改變非常小。 於一實施態樣中’使用一包含穩定與不穩定肥皂之混合物的組 合物係所欲者。儘管於此所述為肥皂之混合物，可使用具有與所 述肥皂之混合物類似之烷基鏈長度分佈的單一肥皂。額外地或選 擇性地，經考慮認為可混合多於兩種之肥皂以達到所欲之烷基鏈 長度分佈。目前用於石膏板塊製造之穩定肥皂通常係以一肥皂組 合物為特徵，該肥皂組合物具有約C8-C10或C10-C12之相對較狹 窄之烷基鏈長度及約0.2至3.5之乙氧基鏈長度。 實例包含來自 Geo Specialty Chemicals 之 Hyonic PFM、來自 ❹ Stepan Chemicals 之 FA 403 或來自 Thatcher Chemical 公司之

Thatcher TF。在決定所欲泡泡尺寸之過程中，這些肥皂較佳係與 不具有乙氧基（石膏漿料中之不穩定肥皂）之C10-C12烷基硫酸 鹽混合。此混合操作通常會產生泡沫且所得之泡沫會在石膏漿料 中變得不穩定，且泡沫會聚結而於石膏板芯中產生相對較大之泡 泡並提高板強度。 當石膏漿料係於硬製程水存在下製得時，泡沫通常會產生過大 的泡泡。此外’泡沫會抵抗以添加該使泡沫更穩定之成分（例如 9 200930682 發泡射之穩定的表面活性劑）來降低泡泡尺寸之㈣。因此， 降低以硬製程水所製得之泡珠的泡泡尺寸·時使用肥4之昆合 物以改變泡泡尺寸係麟者，大泡奴寸與削、㈣尺寸之間 的平衡，對於最終石膏板產品之物理特性而言 根據本發明之-實施態樣，已發現添加具有平均乙氧基鍵長度 為3之⑴<職絲硫酸鹽，較在硬水存在下仍可穩定泡沐。 僅為了本巾㈣之目的，用語「穩定料」係代表目漿料浪合物 中之硬水所導致於石膏漿料中之過大空_降低。亦經考慮認 為’僅可於料水中硬7卜額外地或選擇性地，經考慮認為， 可將硬相本領域之技術人士所能瞭解之任何組合存在於浆料混 口物及泡/束水中。添加ci2_ci4烧基鍵;^酸鹽添加劑可平衡過大 的空隙。此添加劑可以、約4。％或更高之量來使用以發泡劑之總 重計。 根據本發明，於硬水存在下可穩定泡珠之組合物包含一疏水部 分及-親水部分1些組合物會㈣料產生以及泡沫衰退。親 水部分含有約G.2至3.5之乙氧基，以及較佳為2.5至3.0之乙氧 土 物之親水。P分提供良好的組合物溶解度。根據本發明之 =合物=佳亦包含—疏水部分，其通常包含—院基鏈長度之分 w物之疏水部分提供良好的穩定作用。如上所述部分燒 係如上文關於肥息中所述’且肥息之混合物可提供—烷 土二之刀佈。亦經考慮認為’毋須現合肥4可達到 一烧基鍵 長度之分佈。 其他石膏叛料添加劑，例如殿粉分散劑或萘確酸鹽， 200930682 亦會影響石膏板塊發泡並產生較大之泡沫芯泡泡。於某些實例 中，經發泡之芯泡泡尺寸係過大的且肥皂組合物必須經調整以降 低泡泡尺寸，以使石膏板塊製程及品質更趨理想。 根據本發明之實施態樣，添加具有平均乙氧基鏈長度為3之 C12-C14院基醚硫酸鹽（例如來自Stepan Chemicals之Steol CA460 肥皂及CA 330肥皂，其中烷基鏈為大約80%之C12)可有效地穩 定硬水中之發泡。於此所用之CA460肥皂係由在疏水部分之C12 與C14烷基鏈長度及親水部分之3乙氧基部分所構成的^ CA 460 ® 肥皂内之比為約80%之C12鏈長度及約20%之C14鏈長度。於此 所用之原料CA 460肥皂之濃度約60%。經改良之穩定性一般會隨 著C12-C14炫基喊硫酸鹽之添加含量而增加，該添加含量最高達 約35%。當添加超過約40%之C12-C14烷基醚硫酸鹽時，已觀察 到於硬水存在下之穩定性會降低。 根據本發明之一實施態樣，係提供一種於硬水存在下形成一石 膏漿料之方法。該方法包含混合一鍛燒石膏與水’以形成一石膏 φ 漿料。經考慮認為，於本發明之特定實施態樣中’用以與煅燒石 膏混合之水可為硬水。 一旦形成石膏漿料，添加泡洙至該石膏漿料中。較佳地，所添 加之泡沫於硬水存在下是穩定的。泡沫本身係藉由結合水、空氣 及一表面活性劑而形成β經考慮認為於本發明之特定實施態樣 中’用以形成泡沫之水可為硬水。泡沫本身可製造為本領域之技 術人士所瞭解之傳統泡沫。然而，根據本發明，所用之表面活性 劑將會改變。根據本發明所使用之表面活性劑，或烧基環氧硫酸 200930682

鹽’較佳係包含一親水部分及一疏水部分^ I 田親水部分提供良好 溶解度的同時，疏水部分可提供良好的穩定作用。 因此’較佳係使用具有良好溶解度之親水部八 。丨刀。舉例言之，已 顯示約0.2至3.5乙氧基且較佳為2.5至3 5 7 « 〇乙氧基之使用，可提

供所欲之溶解度4外’已顯示表面活_之疏水部分中院基鍵 長度分佈之使用，可提供良好的穩定性。舉例言之，已確定包含 C8、C1〇、C12及C14之烧基鍵長度分佈之表面活性劑係較佳ζ。 特定而言’約10%至約80¼之C8鏈；約1〇%至約8〇。/〇之cl〇鍵； 約10°/。至約40%之C12鏈；以及約2%至約15%之C14鍵。較佳 地，根據本發明之表面活性劑的燒基分佈包含約2〇%至約6〇%之 C8鏈；約20%至約60°/。之C10鏈；約14%至約36%之C12鍵； 以及約2%至約20%之C14鏈。 經考慮認為’根據本發明之表面活性劑可為預混合的且可為混 合兩種或更多之目前現有肥皂之結果。亦經考慮認為，根據本發 明之表面活性劑毋須混合現有肥皂但係藉由製造所需之特定肥皂

而形成的。此係取決於可被本領域技術者所瞭解之表面活性劑而 定。 亦經考慮認為，當形成如上所述之石膏漿料時，可混合一添加 劑。根據本發明所用之添加劑較佳係可協助形成較大之泡沫芯泡 泡。然而，經考慮認為，可使用任何本領域之技術人士所瞭解之 添加劑。較佳之添加劑包含澱粉、聚羧酸醚分散劑、萘磺酸鹽及 其混合物。 一旦石膏漿料中的泡沫變得穩定，經考慮認為，可藉由如本頜 12 200930682 域技術者所熟知之放置一正面飾面紙及一背面飾面紙並隨後進行 最後加工而形成石膏板。 實施例1 以去離子水及由「硬」水來源所得之水來進行檢驗泡沫穩定性 之測試。本例之硬水來源係吸取自石膏礦並充滿鈣與硫酸鹽。該 水之分析係如表1所示： 表1 試樣 F' cr no3- SO,2 Na+ K+ Mg+2 Ca2+ TOC PH 硬水 1.0 39.8 7.3 1780.1 27.0 2.5 57.7 376.0 83 7.53 去離 子水 0.7 2.3 <1 4.3 7.12 使用SITA泡沫測試裝置來進行測試，於測試裝置中將肥皂及肥 皂混合物與去離子水或硬水試樣混合。使用SITA泡沫測試裝置 時，如第1圖所示，可測量隨著授動增加所產生之泡沫的量。一 Φ 旦完全攪動後，持續測量泡沫體積並測量泡沫衰退。利用泡沫產 生及衰退測量，可測定肥皂及肥皂混合物之特性。 如第1圖所示，SITA測試裝置100係利用得自試樣液體貯存槽 102之試樣液體。該試樣液體係進入雙牆測試器皿（double wall sampling vessel ) 104中，其包含一溫度調節裝置。一旦進入測試 器皿104内，旋轉裝置（rotor) 106會啟動以開始產生泡沫。正在 產生中泡沫之量係藉由感測單元108來測量，其較佳係包含針狀 偵測器。在產生泡沫後，利用相同感測單元108測量泡沫衰退。 13 200930682 一喷灑環110會自動清潔測試器皿104，係利用來自清潔溶液/水 器皿112之清潔溶液/水。清潔完畢後，清潔溶液/水係收集於泡沫 測試器底部之收集裝置114中。 肥皂及其混合物於去離子水與硬水試樣中之表面張力亦可使用 Kruss Tensiometer Model K12 Mk6進行測量。可使用本領域技術 者所熟知之其他手段來測試表面張力。表面張力之減少係與發泡 的改善有關。 比較與分析添加劑於硬水存在下穩定泡沫的能力。所利用之肥 皂及添加劑包含：來自 Geo Specialty Chemicals, Inc 之 Hyonic PFM-33肥皂（乙氧基化硫酸鹽、銨鹽、醇）；來自Stepan公司之 Steol CA-460肥皂’ 60%固體（十二基硫酸銨、3乙氧基）；來自 Stepan公司之Steol CA-330肥皂，28%固體（十二基硫酸錢、3乙 氧基）；以及來自Akzo Nobel之Aromox C/12-W肥皂（二經乙基 椰油基錢氧化物（dihydroxyethyl cocamine oxide )) 〇 PFM-33肥皂係一適於本發明目的之穩定肥皂。PFM_33肥息包 含C6至C12烷基鏈長度。於此所用之PFM-33肥皂溶液以33%濃 度溶液的方式提供。此實施例中之肥皂混合物係藉由添加肥息穩

定劑（Steol CA-460 肥皂；Steol CA-330 肥皂；以及 Aromox C/l2-W 肥皂）來製造具有約10%、20%及30%濃度之穩定劑的肥皂而製 得的。用於本實施例之肥皂溶液係藉由混合0.4克肥皂與8〇〇克水 (去離子水或硬水試樣）而製得的，且其隨後添加至SITA測試裝 置中。 當使用SITA測試裝置時，可測量泡沫產生及泡沫衰退。泡珠產 200930682 生測試之結果係如第2圖所示。與PFM-33肥皂或其他肥皂混合物 相比’於硬水試樣中CA-330及CA-460肥皂顯示顯著增加的泡沫 產生。CA-330肥皂與CA-460肥皂係類似之肥皂，主要不同在於 固體含量百分比（濃度）。基於較高之泡沫產生，進一步之測試係 集中於含有CA-330及CA-460之肥皂混合物。第2圖之泡沫衰退 測試係利用以下組合： 表2 溶液 PFM-33 去離子水 硬水 水 0 CA 0% 100% 無 有 10% Aromox 90% 無 有 C/12-W 10% CL 120 90% 無 有 10% CA-330 90% 無 有 10% CA-460 90% 無 有 ❹⑨硬水試樣中具有穩定劑添加劑所產生之泡珠體積係、高於不具 有穩定劑添加劑者。料衰退結果係如第4圖所示，要特別強調 的是在測量的第-分鐘内’料崩潰（b⑽kd_)。 表面張力測量係如下表3所示。CA_46〇肥皂與CA 33〇肥皂混 合物在去離子水與硬水試樣中約為1〇% 2〇%及3〇%濃度之泡珠 產生結果係如第3圖所示。如所示者，對於pFM33肥息而言，約 20%左右之肥皂穩定劑可使表面張力降至最低。最大肥4穩定性係 與最低表面張力相符。基於此結果含有約2〇%穩定劑添加劑之 15 200930682 肥皂應於硬水條件下表現最佳。 表3 溶液 PFM-33 去離子水 硬水 水 0 71.6 71.46 CA 0% 100% 37.17 34.5 10% CA-330n 20% CA-330n 30% CA-330n _ 90% 35.14 31.24 __ 80% 33.75 31.66 __ 70% 39.18 31.78 水 0 71.69 71.88 10% CA-460 90% 31.48 29.76 20% CA-460 80% 29.36 29.54 30% CA-460 70% 29.65 30.22 實施例2 第二試驗係為了使用CA-330肥皂之硬水試樣與現有的穩定肥 皂（FA-403肥皂）所設計的。FA-403肥皂包含組合物疏水部分的 CS及C10烷基鏈長度，具有約4〇%之C8鏈長度及約6〇%之cl〇 鏈長度。利用CA-330肥息係因其具有與工廠中常用之其他肥皂類 似的固體百分比。CA-460與工廠中常用之肥4的混合物在混合肥 阜之後會形成膠狀體’除非添加醇以防止膠狀體形成。應理解即 便本實施例所述為肥皂之混合物，亦可估田β J使用具有類似之烷基鏈長 度分佈的單一肥皂。即使於部分實例φ沃丄 ^中添加足约之醇，在製造期 200930682 間，與具有特定泡泡尺寸之其他肥息接觸後仍有形成膠狀體之可 能性。 於測試前一天準備試驗用之肥息。舉例吕之，三份20傍量之肥 皂係與約10%、20%及30%濃度之CA-330肥皂現合。 試驗係於1/2吋之SHEETROCK®廠牌的建築板上進行。在一開 始，工廠係以50%之肥皂混合物（50%之FA-403肥皂及5〇%之 Polystep B25肥皂）進行測試。Polystep B25肥皂組合物含有cl〇 及C12烧基鏈長度。特定而言，Polystep B25肥皂組合物含有約 ® 90%之C10鏈長度及約10%之C12鏈長度。於此所用之p〇lystep B25肥皂組合物係約38%濃度之組合物。為此試驗，並未改變操 作條件或調配物。混合物中之FA-403肥皂係被測試肥息所取代。 所測試之肥皂包含： 表4

❹ 為了各條件而交換肥皂於操作上並無值得注意的影響。記錄財 塌度Η，）以錢_間㈣芯泡泡尺寸。 ' (種刀散劑）、Gypset殿粉以及特定泡泡尺寸之肥息 此σ物可王用於調配物中，以增加芯泡泡尺寸（甚至工廠中的水 並不是問題）。由於 β Α式驗旨在降低或消除硬水對泡沫穩定性之彩 17 200930682 響，添加泡沫穩定劑添加劑以降低最大泡泡尺寸係所欲者。隨著 穩定肥皂的百分比增加，芯泡泡尺寸會降低。第5圖係拍攝板塊 試樣中之泡泡尺寸。使用Clemex Vision Image Analyzer以測量平 均泡泡尺寸及尺寸分佈，如表5所示： 表5 試樣 % FA-403 % CA-330 平均空氣空隙尺寸 控制組 100 0 0.68 試驗1C 95 5 0.55 試驗.2C 90 10 0.51 試驗3C 85 15 0.46 控制組試樣之剖面分析係如第6圖所示。第7圖所示為控制組 之影像分析例程（image analysis routine )，顯示出所「發現」之空 隙。第8圖為試驗1C之剖面圖且第9圖為試驗1C之影像分析例 程。試驗2C之剖面係如第10圖所示，而其影像分析例程所顯示 之「發現」的空隙係如第11圖所示。第12圖所示為試驗3C之剖 面，且第13圖所示為影像分析例程，顯示所「發現」的空隙。第 ◎ 14圖所示為空氣空隙體積％作為空氣空隙直徑（單位為毫米）函 數之圖表。 儘管上文描述本發明組合物及用於硬水中穩定泡沫之方法的特 定實施態樣，應瞭解熟習本技術領域者可對該等内容作出較廣方 面的改變及修改而不背離本發明，如後附申請專利範圍所界定。 【圖式簡單說明】 第1圖所示為根據本發明之一實施態樣之用於泡沫測試所用的 18 200930682 SITA泡沫測試裝置； 第2圖所示為根據本發明之一實施態樣之使用第1圖中之的泡 沫測試裝置的泡沫測試結果； 第3圖所示為根據本發明之一實施態樣之肥皂混合物於去離子 水及硬水試樣中之泡沫產生測試結果； 第4圖所示為根據本發明之一實施態樣之穩定劑於去離子水及 硬水試樣中之泡沫衰退曲線； 第5圖所示為根據本發明之一實施態樣之板塊芯試樣，顯示肥 Θ 息穩定劑對於所得之泡珠泡泡尺寸的影響； 第6圖所示為根據本發明之一實施態樣之實施例2中之控制組 試樣的剖面； 第7圖所示為根據本發明之一實施態樣之影像分析例程，顯示 於控制組中所發現之空隙； 第8圖所示為根據本發明之一實施態樣之實施例2中之試驗1C 的剖面； - g 第9圖所示為根據本發明之一實施態樣之影像分析例程，顯示 於試驗1C中所發現之空隙； 第10圖所示為根據本發明之一實施態樣之實施例2中之試驗2C 的剖面； 第11圖所示為根據本發明之一實施態樣之影像分析例程，顯示 於試驗2C中所發現之空隙； 第12圖所示為根據本發明之一實施態樣之實施例2中之試驗3C 的剖面； 19 200930682 第13圖所示為根據本發明之一實施態樣之影像分析例程，顯示 於試驗3C中所發現之空隙；以及 第14圖所示為描述根據本發明之一實施態樣之實施例2中之四 個試樣的空氣空隙分佈之圖表，其所顯示為體積百分比作為空氣 空隙直徑（單位為毫米）的函數。 【主要元件符號說明】 100 SITA測試裝置 102 試樣液體貯存槽 104 雙牆測試器孤 106 旋轉裝置 108 感測單元 110 喷灑環 112 清潔溶液/水器皿 114 收集裝置 A 輸送管 20

Claims (1)

1. 200930682 七、申請專利範圍： 1. 一種在硬水存在下穩定石膏漿料中之泡沫的組合物，該硬水 具有最小量為約40毫克/升的鈣，該組合物包含一烷基環氧硫 酸鹽（alkyl ethoxy sulfate )，該硫酸鹽含有一含有約〇.2至 約3.0乙氧基之親水部分以及一含有以下烷基鏈長度分佈之 疏水部分：約20%至約60%之C8鏈；約20%至約60%之C10 鏈；約14%至約36%之C12鏈；以及約2%至約20%之C14 鍵。 ❹ 上 2. 如請求項1所述之組合物，其中該烷基環氧硫酸鹽係一預混 合之肥息。 3. 如請求項1所述之組合物，其中該烷基環氣硫酸鹽係一多於 一種肥皂之混合物。 4. 一種於硬水存在下形成石膏漿料之方法’該方法包含以下步 驟： 混合一煅燒石膏與水，以形成一石膏漿料；以及 〇 添加一在硬水中具有穩定性之泡沫，其中該泡沫包含 水、空氣及一表面活性劑，其中該表面活性劑包含一含有約 0.2至約3 〇乙氧基之親水部分以及一含有以下烷基鏈長度分 佈之疏水部分：約20%至約60%之C8鏈；約2〇%至約6〇0/〇 之C10鏈；約14%至約36%之C12鏈；以及約2%至約2〇% 之C14鍵。 5'如請求項4所述之方法，其中該表面活性劑係一預混合之肥 皂。 6.如請求項4所述之方法，其中形成該石膏蘧料之步驟進一步 21 200930682 包含添加一添加劑；其中該添加劑係協助形成較大之泡沫芯 氣泡（foam core bubbles ) 〇 7. 如請求項6所述之方法，其中該添加劑包含澱粉、聚羧酸醚 分散劑、萘磺酸鹽或其混合物。 8. 如請求項4所述之方法，其中添加至該煅燒石膏以形成該石 膏襞料之水係硬水。 9. 如請求項4所述之方法，其中與空氣及該表面活性劑結合以 形成該泡沫之水係硬水。 10. —種石膏板，係於硬水的存在下而形成的，該板包含： 一煅燒石膏； 水，係與該煅燒石膏混合以形成一石膏將料； 一泡沫，係添加至該石膏漿料，其中該泡沫係藉由結合 水、空氣及一表面活性劑而形成的，其中該表面活性劑包含 一含有約0.2至約3.0乙氧基之親水部分以及一含有以下烷基 鏈長度分佈之疏水部分：約20%至約60%之C8鏈；約20% 至約60%之C10鏈；約14%至約36%之C12鏈；以及約2% 至約20%之C14鏈；其中該泡沫在硬水的存在下係穩定的； 以及 一正面及一背面，其中該經發泡之石膏漿料係於各該正 面及該背面之間凝固，且一旦凝固，該石膏板係經進一步處 理以進行最後加工。 11. 如請求項10所述之石膏板，其中添加至該煅燒石膏以形成該 石膏漿料的水係硬水。 200930682 12. 如吻求項10所述之石膏板，其中與空氣及該表 以形成該泡沫之水係硬水。 面活性劑結合 U·如請求項10所述之石膏板，其中該表面活性劑係一預混合之 肥皂。 14·如請求項10所述之石膏板，其中該石膏漿料進一步包含一添 加劑；其中該添加劑係協助形成較大之泡沫芯氣泡。 15_如清求項14所述之石膏板’其中該添加劑包含j殿粉、聚叛酸 醚分散劑、萘磺酸鹽或其混合物。

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