[发明专利]轻量的降低密度的耐火石膏面板

说明书

本发明涉及轻量的降低密度的耐火石膏面板。本发明提供了一种包括高膨胀蛭石的降低重量且降低密度的石膏面板，其具有的耐火能力至少可相比于(如果不优于)具有大得多的石膏含量、重量和密度的商用耐火石膏面板的耐火能力。

本申请是申请日为2012年2月24日、申请号为201280014719.x、发 明名称为“轻量的降低密度的耐火石膏面板”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2011年2月25日提交的题为“Lightweight,Reduced DensityFire Rated Gypsum Panels(轻量的密度降低的耐火石膏面板)”的 美国临时专利申请No.61/446,941的优先权，所述申请以全文引用方式并入 本文。

技术领域

本公开通常涉及具有改进的隔热性质、耐热收缩性和耐火性的降低重量 和密度的石膏面板。

背景技术

在建筑和其他建造应用中通常所用的石膏面板(如石膏墙板或天花板面 板)通常包括具有纸、玻璃纤维或其他合适材料的覆盖片材的石膏芯。石膏 面板通常通过如下方式制得：混合煅烧石膏或“灰泥”与水和其他成分以制 备用于形成面板芯的浆料。如本领域通常理解，灰泥主要包括一种或多种形 式的煅烧石膏，即经受脱水(通常通过加热)以形成无水石膏或半水石膏(C aSO₄·1/2H₂O)的石膏。煅烧石膏可包括来自天然或合成来源的β半水合硫酸 钙、α半水合硫酸钙、水溶性硫酸钙无水石膏，或这些的任意者或全部的混 合物。当被引入浆料中时，煅烧石膏开始水合过程，所述水合过程在形成石 膏面板的过程中完成。当所述水合过程适当地完成时，其产生多种结晶形式 的凝固石膏二水合物(即CaSO₄·2H₂O的形式)的通常连续的结晶基质。

在面板的形成过程中，覆盖片材通常作为连续幅材提供。石膏浆料作为 流或带在第一覆盖片材上沉积。所述浆料以预定的大约厚度在第一覆盖片材 的整个宽度上铺展，以形成面板芯。将第二覆盖片材置于浆料的顶部上，从 而将石膏芯夹在覆盖片材之间，并形成连续面板。

连续面板通常沿着输送机传输，以允许所述芯继续水合过程。当所述芯 充分水合并硬化时，将其切割成一种或多种所需尺寸以形成单独的石膏面 板。然后将面板传递至并经过窑炉，所述窑炉在足以将面板干燥至所需游离 水分水平(通常为相对较低的游离水分含量)的温度下。

取决于所用的过程和面板的预期用途和其他这种考虑，可将包含石膏和 其他添加剂的另外的浆料层、条或带施用至第一或第二覆盖片材，以为精制 面板提供特定的性质，如硬化的边缘或硬化的面板面。类似地，可在过程中 的一个或多个位置处将泡沫添加至石膏芯浆料和/或其他浆料条或带，以在石 膏芯或精制面板的芯的部分内提供气穴分布。

取决于所需面板尺寸、覆盖层组成、芯组成等，可进一步切割和加工所 得面板以用于多种应用中。取决于石膏面板的预期用途和应用，石膏面板的 厚度通常为约1/4英寸至约1英寸。面板可应用于多种用于形成墙、天花板和 使用一种或多种紧固元件(如螺钉、钉子和/或粘合剂)的其他类似系统的结 构元件中。

如果精制石膏面板暴露于相对较高的温度，如通过高温火焰或气体制得 的那些石膏面板，则石膏芯的部分可吸收足够的热量以开始使水从芯的石膏 二水合物晶体中释放。热量吸收以及水从石膏二水合物中释放可足以将通过 面板或面板内的热传递延迟一段时间。石膏面板可充当阻挡层，以防止高温 火焰直接经过墙系统。取决于热源温度和暴露时间，由石膏芯吸收的热量可 能足以基本上将芯的部分再煅烧。在某些温度水平下，施加至面板的热量也 可导致石膏芯的无水石膏中的相变和结晶结构的重排。在一些情况中，盐和 杂质的存在可降低石膏芯晶体结构的熔点。