熟石膏及石膏板的製造方法
2023-06-10 22:00:16
專利名稱：：熟石膏及石膏板的製造方法
技術領域：
：本發明涉及一種通過燒成原料石膏來製造熟石膏的方法及使用該熟石膏的石膏板(Plasterboard)的製造方法。
背景技術：
：熟石膏可以通過單獨或混合使用化學石膏、天然石膏等原料石膏進行燒成，並將主要為二水石膏的原料石膏轉移為主要為半水石膏進行製造。由於通過上述方法得到的熟石膏，當加入適量的水並做成泥狀時即可變為二水合物而快速固化，因此成為各種石膏產品的原料，比如被用作石膏板的製造原料。石膏板是在以二水石膏作為主體的芯上覆蓋石膏板用原紙而成的板狀體，製造時使用熟石膏、助粘劑、硬化促進劑、.謀求輕量化的泡、其它添加劑等，而且將混合材料與水混合，將由此而得到的熟石膏漿流入到上下石膏板用原紙之間，成形為板狀，然後在硬化後進行初步切斷，並進行強制乾燥後根據產品大小來切斷。根據上述方法製造的石膏板具有耐火、隔音、施工性及經濟性等特點，因此作為建築用內裝材料被廣泛應用。最近，隨著縮減產業廢棄物的社會性要求，石膏板生產商對新建及拆毀的廢石膏板的再循環利用率增加，再循環利用石膏在石膏板用原料石膏中的配入比例也相應增加。但是，隨著再循環利用率的提高，因為再循環利用石膏的石膏結晶細小，用於給熟石膏漿提供適當的流動性的熟石膏的混水量將增加，因此在石膏板的乾燥工藝中會相應增加不得不實施乾燥的剩餘水，導致乾燥所需的能量增加、石膏板的生產性大幅度降低的問題。為了減少製造石膏板用熟石膏的混水量，現有如下技術。例如，日本專利公告"平3-51665號"中，包含將熟石膏原料搬運到混合器的步驟；向熟石膏原料混合該原料的約1%至10%範圍內的水，根據少量的自由水在短時間內對熟石膏粒子表面進行如復原(heal)處理，以防止粒子過於細化及水溶；在高溫下對進行了所述復原處理的熟石膏進行乾燥；為了增加石膏粒子的表面積，將進行了乾燥、復原處理的熟石膏粉碎，以此由所述表面提高石膏板內的強度，並使其與水反應，以提高最終強度。該文獻公開的熟石膏的製造方法，與沒有進行加水處理的熟石膏相比，可以減少約20%的混水量。雖然該方法可以減少熟石膏的混水量，而且可以減少所需的乾燥能量，但由於凝固時間延長，導致石膏板的製造速度降低，為了避免延遲石膏板的製造速度，可以使用大量的凝固促進劑，但這又導致石膏板的各種物理性質下降。而且，由於該方法需要配置新的加水處理裝置和用於乾燥加水處理後的熟石膏的殘留自由水的乾燥機，因此導致設備複雜、設置費增加、製造熟石膏的成本增加的問題。
發明內容本發明涉及通過燒成原料石膏來得到的熟石膏的製造方法，其目的在於提供一種即使將再循環利用石膏作為石膏原料來使用，也不會導致混水量的增加，而且不會延遲凝固時間的熟石膏。.本發明的另一個目的在於提供一種使用通過上述方法得到的熟石膏的石膏板的製造方法。本發明提供一種通過在原料石膏中配入羧酸類和進行燒成，從而可以得到混水量少而且凝固時間不會延長的熟石膏。艮P，權利要求l中記載的本發明的熟石膏的製造方法，在原料石膏中配入羧酸類進行燒成。權利要求2中記載的本發明的熟石膏的製造方法，在權利要求l中記載的熟石膏的製造方法中，配入到原料石膏的羧酸類為琥珀酸或它的鹽類、蘋果酸或它的鹽類、檸檬酸或它的鹽類、酒石酸或它的鹽類、馬來酸或它的鹽類及葡萄糖酸或它的鹽類中的至少一種。權利要求3中記載的本發明的熟石膏的製造方法，在權利要求1或2中記載的熟石膏的製造方法中，配入到原料石膏的羧酸類的比例為相對於通過燒成而得到的熟石膏的0.0110wt13/。。權利要求4中記載的本發明的熟石膏的製造方法，在權利要求1至3中記載的熟石膏的製造方法中，原料石膏中包含再循環利用石膏。權利要求5中記載的本發明的熟石膏的製造方法，在權利要求1至4中的製造方法中，再循環利用石膏的比例為原料石膏的250wt。/。。權利要求6中記載的本發明的石膏板的製造方法，使用通過由權利要求1至5中的方法得到的熟石膏。根據本發明，當在原料石膏中配入羧酸類並進行燒成時，可以得到混水量少而且凝固時間不會延長的熟石膏。並且，即使使用大量的導致混水量增加的再循環利用石膏作為石膏原料，也通過上述方法得到混水量少而且凝固時間不會延長的熟石膏，因此不會降低製造石膏板時的生產性而可以製造石膏板。具體實施例方式下面說明本發明的實施方式。本發明的熟石膏通過在原料石膏中配入羧酸類並進行燒成而製造。在原料石膏中配入的羧酸類為琥珀酸(succinicacid，丁二酸)、琥珀酸鈉、琥珀酸鉀等琥珀酸或它的鹽類，蘋果酸(malicacid，羥基丁二酸)、蘋果酸鈉、蘋果酸鉀等蘋果酸或它的鹽類，檸檬酸(citricadd)、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀等檸檬酸或它的鹽類，酒石酸(tartaricacid)、酒石酸鈉、酒石酸鉀等酒石酸或它的鹽類，馬來酸(maleicacid)或它的鹽類，葡萄糖酸(gluconicacid)或它的鹽類中的至少一種。羧酸類的配入量為相對於原料石膏的0.0110wt%，最好為0.022wt%。如果羧酸類的配入量超過10wt%，則因為大量使用羧酸類而導致成本增加。如果羧酸類的配入量小於0.01wt%，則幾乎得不到熟石膏的混水量低減效果。作為原料石膏，本發明可以單獨使用天然石膏或者中和石膏或者副產石膏等化學石膏，或者可以混合上述兩種以上石膏來使用。作為主要的化學石膏可以舉例磷酸石膏、氟酸石膏、鈦石膏或排煙脫硫石膏等。本發明的原料石膏中可以包含再循環利用石膏。再循環利用石膏可以為石膏板生產商自家的廢石膏板、新建及拆毀時產生的廢石膏板等回收的再循環利用石膏中的任意一種。通常，再循環利用石膏在原料石膏中的配入比例在250wt。/。的範圍，最好在1030wt%。如果再循環利用率少，則不能消化所回收的再循環利用石膏，如果再循環利用率太大，則由於再循環利用石膏的石膏結晶細小，導致熟石膏也成為比表面積大的微結晶，在製造石膏板時導致混水量多。在燒成過程中，使用本領域技術人員使用的鍋(kettle)、迴轉窯等燒成裝置，通過常用方法將配入羧酸類的原料石膏燒成而得到熟石膏。所使用的燒成裝置並沒有特別限制。在本發明中，可以進一步使用管磨機(tubemill)等粉碎裝置粉碎燒成後得到的熟石膏。如此而得到的熟石膏與助粘劑、硬化促進劑、謀求輕量化的泡及其它添加劑等混合，而且將混合材料與水混合，將由此而得到的熟石膏漿(下面稱為泥漿)流入到上下原紙之間，通過配置在上下部的成形輥子或上下金屬板成形為板狀，然後在搬送帶上進行硬化，初步切斷，並在強制乾燥後根據產品大小來切斷，從而作為一般的石膏板的製造原料等被有效地利用。下面通過實施例說明本發明。但是，這些實施例僅僅是本發明的一個實施方式，並不限定本發明。■作為原料石膏，使用天然石膏40wt。/。及排煙脫硫石膏60wty。的混合物通過100網眼的90wt。/。的物質，天然石膏35wt。/o、排煙脫硫石膏55wt%及再循環利用石膏10wt。/。的混合物通過100網眼的90wt。/。的物質，以及天然石膏25wt%、排煙脫硫石膏45wt。/。及再循環利用石膏30wt。/。的混合物通過100網眼的90wt。/。的物質的三種物質。(實施例1)得到在原料石膏3kg中配入相對於原料石膏的0.50wtn/。的琥珀酸的混合物。將所述混合物裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165。C而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cmVg。(實施例2)得到在原料石膏3kg中配入相對於原料石膏的2.0wt。/。的琥珀酸的混合物。將所述混合物裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165。C而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cm"g。(實施例3)得到在原料石膏3kg中配入相對於原料石膏的8.0wt。/。的琥珀酸的混合物。將所述混合物裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165。C而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cm々g。(實施例4)得到在原料石膏3kg中配入相對於原料石膏的0.50wt。/。的琥珀酸鈉的混合物。將所述混合物裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165。C而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cmVg。(實施例5)得到在原料石膏3kg中配入相對於原料石膏的0.50wt。/。的琥珀酸鉀的混合物。將所述混合物裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165。C而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cm"g。(實施例6)得到在原料石膏3kg中配入相對於原料石膏的0.50wt。/。的蘋果酸的混合物。將所述混合物裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165X:而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cm2/g。7(實施例7)得到在原料石膏3kg中配入相對於原料石膏的0.50wt。/。的蘋果酸鈉的混合物。將所述混合物裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165'C而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cmVg。(實施例8)得到在原料石膏3kg中配入相對於原料石膏的0.50wt。/。的蘋果酸鉀的混合物。將所述混合物裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165"C而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cmVg。(實施例9)得到在原料石膏3kg中配入相對於原料石膏的0.50wt。/。的檸檬酸的混合物。將所述混合物裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165'C而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cmVg。(實施例IO)得到在原料石膏3kg中配入相對於原料石膏的0.50wt。/。的檸檬酸鈉的混合物。將所述混合物裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165"C而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cmVg。(實施例ll)得到在原料石膏3kg中配入相對於原料石膏的0.50wt。/。的檸檬酸鉀的混合物。將所述混合物裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165。C而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cmVg。(實施例12)得到在原料石膏3kg中配入相對於原料石膏的0.50wt。/。的酒石酸的混合物。將所述混合物裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165'C而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cmVg。(實施例13)得到在原料石膏3kg中配入相對於原料石膏的0.50wt。/。的酒石酸鈉的混合物。將所述混合物裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165'C而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cmVg。(實施例14)得到在原料石膏3kg中配入相對於原料石膏的0.50wt。/。的酒石酸鉀的混合物。將所述混合物裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165。C而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cmVg。(實施例15)得到在原料石膏3kg中配入相對於原料石膏的0.50wt。/。的馬來酸的混合物。將所述混合物裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165"C而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cmVg。(實施例16)得到在原料石膏3kg中配入相對於原料石膏的0.50wt。/。的葡萄糖酸的混合物。將所述混合物裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165"C而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cm々g。(比較例l)將原料石膏3kg裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165r而進行燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，使用小型的球磨機進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cmVg。(比較例"復原(heal)處理將原料石膏3kg裝入到小型鍋中，設定燒制溫度為165。C而進行一次燒成，得到熟石膏。將熟石膏放冷到室溫後，將其中的300g放入到塑膠袋中，通過噴霧加入9g水之後密封，激烈攪拌一分鐘後放入到乾燥機，9設定溫度為4(TC放置24小時而蒸發熟石膏的殘留自由水。使用小型的球磨機將得到的熟石膏進行粉碎，將熟石膏的比表面積調整為約8000cmVg。使用通過實施例116及比較例12得到的熟石膏樣本，進行了混水量和凝固時間的物性試驗。熟石膏的混水量、凝固時間的試驗方法遵循JISR9112方法。在表l中示出各試驗結果與原料調配情況。通過實施例116及比較例12而得到的熟石膏，雖然混水量隨著向原料石膏配入再循環利用石膏的比率的增加而增加，但凝固時間並沒有根據再循環利用石膏的配入比率的不同而變化。在實施例1中得到的熟石膏比在比較例1中得到的熟石膏減少10%的混水量，凝固時間比在比較例2中得到的熟石膏快。在實施例2中得到的熟石膏比在實施例1中得到的熟石膏進一步減少10%的混水量，並顯示相同的凝固時間。據此，可以知道隨著琥珀酸的添加量從0.5wty。增加至lj2wt"5/。，混水量的低減效果逐步變高。在實施例3中得到的熟石膏顯示與在實施例2中得到的熟石膏相同的混水量。據此，可以知道當琥珀酸的配入量從2.0wt。/。增加到8.0wt。/。時，不能充分發揮混水量的進一步的低減效果。在實施例4實施例16中得到的熟石膏顯示與實施例1中得到的熟石膏相同的混水量及凝固時間。'如上所述，本發明通過在原料石膏中配入羧酸類進行燒成，從而可以製造混水量低、而且凝固時間短的熟石膏。[表l]tableseeoriginaldocumentpage11在此，本申請以2006年6月29日申請的日本專利申請"2006-179984號作為主張優先權的基礎，本申請的內容與該日本專利申請相同。權利要求1、一種熟石膏的製造方法，其特徵在於，在原料石膏中配入羧酸類進行燒成。2、根據權利要求l所述的熟石膏的製造方法，其特徵在於，配入到原料石膏的羧酸類為琥珀酸或它的鹽類、蘋果酸或它的鹽類、檸檬酸或它的鹽類、酒石酸或它的鹽類、馬來酸或它的鹽類及葡萄糖酸或它的鹽類中的至少一種。3、根據權利要求1或2所述的熟石膏的製造方法，其特徵在於，配入到原料石膏的羧酸類的比例為相對於原料石膏的0.0110wty。。4、根據權利要求1至3中的任意一項所述的熟石膏的製造方法，其特徵在於，原料石膏中包含再循環利用石膏。5、根據權利要求1至4中的任意一項的熟石膏的製造方法，其特徵在於，再循環利用石膏的比例為原料石膏的250wt。/。。6、一種石膏板的製造方法，其特徵在於，在石膏板的製造方法中使用由權利要求1至5中的任意一種方法得到的熟石膏。全文摘要本發明提供一種減少混水量而且不會延長凝固時間的熟石膏的製造方法。當在原料石膏中配入羧酸類進行燒成時，可以製造混水量少而且凝固時間不會延長的熟石膏。並且，即使使用大量的導致混水量增加的再循環利用石膏作為石膏原料，也可以通過上述方法得到混水量少而且凝固時間不會延長的熟石膏，因此不會降低製造石膏板時的生產性而可以製造通常的石膏板。文檔編號C04B11/024GK101479209SQ200780024470公開日2009年7月8日申請日期2007年4月16日優先權日2006年6月29日發明者平靜雄申請人:吉野石膏株式會社