[发明专利]用于添加到胶结浆料中的用于在线共混发泡剂与泡沫改性剂的方法和系统

说明书

公开一种用于在线共混泡沫改性剂与发泡剂的方法和系统，例如如可能对石膏或水泥浆料特别有用。所述泡沫改性剂包含添加到石膏或水泥浆料中的脂肪醇，所述石膏或水泥浆料包括发泡剂，如烷基硫酸盐表面活性剂。在一些实施例中，所述脂肪醇可以是C₆‑C₁₆脂肪醇。这类泡沫改性剂的使用可以用于例如稳定泡沫，减少发泡剂的浪费，改进最终产品中的空隙尺寸控制，以及改进石膏板制造过程。

相关申请的交叉参考

本专利申请要求于2017年2月22日提交的美国专利申请第15/431,444号的权益，所述申请是均于2016年6月17日提交的美国专利申请15/186,320和15/186,336的部分继续申请，并且要求于2015年10月1日提交的美国临时专利申请第62/235,979号的权益，所有这些先前申请都以引用的方式并入本文中。

背景技术

凝固石膏(即二水合硫酸钙)是众所周知的用于许多产品的材料，所述产品包括面板和用于建筑物构造和改建的其它产品。一种这类面板(通常称为石膏板)呈夹在两个覆盖片(例如纸面板)之间的凝固石膏芯的形式，并且通常用于建筑物的内墙和天花板的干作业墙体构造。通常称为“撇渣涂层(skim coat)”的一个或多个致密层可以包括在芯的任一侧上，通常在纸芯界面处。

在板的制造期间，灰泥(即呈半水合硫酸钙和/或硫酸钙硬石膏形式的煅烧石膏)、水和视需要的其它成分通常在针式混合器中混合，如所属领域中使用的术语。形成浆料并从混合器中排出到带有覆盖片的移动输送机上，所述覆盖片已经施用有撇渣涂层(如果存在的话)(通常在混合器的上游)。将浆料铺展在纸上(并且任选地在纸上包括撇渣涂层)。将具有或不具有撇渣涂层的另一个覆盖片施用到浆料上以借助于例如成形板等形成具有所需厚度的夹层结构。通过使煅烧石膏与水反应以形成结晶水合石膏(即二水合硫酸钙)基质来浇铸混合物并使其硬化形成凝固(即再水合)石膏。正是煅烧石膏的所需水合作用能够形成凝固石膏晶体的联锁基质，由此赋予含石膏结构的产品以强度。需要加热(例如在窑中)以驱除剩余的游离(即未反应的)水以产生干产品。

由于较高的安装效率，所以需要减轻板重量。举例来说，上升需求要少得多，这导致更长的工作日和引起更少的伤害。较轻重量板也更“绿色”，因为其可以引起运输支出和能源消耗降低。为了减轻板重量，可以将发泡剂引入浆料中以在最终产品中形成空气空隙。然而，就其性质而言，发泡剂一般是不稳定的以使得泡沫气泡易于破碎，特别是在存在胶结材料的情况下，从而导致浪费和低效率。

此外，在石膏板外壳中用空气代替质量块可以减轻重量，但质量块损失也会导致强度降低。补偿这种强度损失是所属领域减重努力的重大障碍。

应了解，此背景描述已由本发明人创建以辅助读者，并且不视为对先前技术的参考，也不视为所指出的问题中任一种本身在所属领域中被理解的指示。虽然在一些方面和实施例中描述的原理可以缓解在其它系统中固有的问题，但是应了解，所保护的创新的范围由所附权利要求书限定，并且不通过本公开的任何实施例解决本文中所提到的任何具体问题的能力。

发明内容

在一个方面中，本发明提供发泡剂(皂)与泡沫改性剂(皂改性剂)的“在线”共混来以允许调节发泡剂和泡沫改性剂的相对重量的方式形成共混的预混合泡沫流。举例来说，泡沫尤其用于制造发泡石膏或水泥板。使用将在干燥产品中产生空隙的泡沫以使得制备更轻的板。在线共混允许直接在石膏墙板或水泥板制造设施中调节一种或多种发泡剂和泡沫改性剂的量。这种灵活性是有利的，因为其允许调整板端产品的性质，例如关于板结构而言，包括含有由泡沫形成的空隙的板层中的空隙的尺寸和布置。