專利名稱：石膏板和石膏板的制備方法
技術領域：
本發明涉及作為建筑用材料，特別是作為室內裝潢用材料而廣泛普及的石膏板及其制備方法。更詳細地，本發明涉及具有多層石膏芯部和位于石膏芯部的兩個邊緣的、其區域為特定的范圍或以下的高密度的堅硬邊緣的石膏板及其制備方法，其中，多層石膏芯部是由石膏板用底紙、鄰接石膏板用底紙的高密度層以及由低密度發泡石膏制造的中央部分而構成的。
背景技術：
從耐火性、隔音性、施工性和經濟性等觀點出發，石膏板廣泛地被用作室內裝潢用建筑材料。石膏板是一種以石膏為主要材料的芯部(石膏芯)被石膏板用底紙(以下，簡稱底紙)覆蓋的板狀物。石膏板通常通過以下步驟(1)～(5)而制造。
(1)將煅石膏、粘合助劑、硬化促進劑、使石膏板輕質化的發泡體、其它添加劑和水等，在混和器中進行混煉，得到煅石膏漿料(以下，簡稱漿料)。
(2)將石膏漿料供應到由較長的移動傳動帶支撐而移動的下側(表面)的底紙(表面覆蓋底紙)的時候，為了使相對于表面覆蓋底紙的部分的邊緣到達石膏板的背面，將這些與表面覆蓋底紙相對的部分弄彎。
(3)在石膏板的背面中，將另一個上側的底紙(背面覆蓋底紙)的邊緣與表面覆蓋底紙的彎曲部分的邊緣重合，這里，在背面覆蓋底紙的邊緣上，涂上膠水。
(4)通過成形機將表面覆蓋底紙和背面覆蓋底紙展開，同時，將涂覆的漿料通入成形機中，將其成形為板狀。
(5)使漿料硬化后，硬化的石膏板被粗切，進行強制干燥后，切斷成制品的尺寸。
作為石膏板用的具有代表性的底紙，有位于石膏芯的一面上的上表面覆蓋底紙以及位于與石膏芯相對面上的背面覆蓋底紙。上表面覆蓋底紙覆蓋石膏芯的兩個相對側面，上表面覆蓋底紙的邊緣被粘貼到背面覆蓋底紙的邊緣上。
為了減少芯部的重量，通常，通過將氣泡引入石膏芯中而制造發泡石膏芯。例如，可以通過在石膏漿料中加入發泡劑而制造發泡石膏芯。
然而，僅由發泡石膏形成的芯部具有兩個缺點。第一，硬化的發泡石膏芯比較脆，在建筑施工時，如果將釘子釘入發泡石膏芯中，發泡石膏芯在產生龜裂的同時，還容易碎裂。此處使用的措辭“釘子”，是指將石膏板固定在某部件上的元件，其不僅是在建筑物的建設中將石膏板固定到木制基材中使用的釘子，還包含將石膏板固定到金屬基材(螺栓)中使用的螺絲(或者螺釘)。第二，發泡石膏芯未必可以良好地粘貼到底紙上。
關于這樣的問題，特表平4-505601公開了一種石膏板，其特征在于將單一的發泡漿料堆積在底紙上，并同時使其干燥，該單一的發泡漿料含有比已有的發泡漿料中的泡沫更“容易損壞的泡沫”，在底紙與石膏芯的表面之間具有，含有源自底紙的纖維與源自石膏芯的石膏的界面區域、以及大致平行地鄰接于界面區域并且完全不含有纖維的層，該層的空隙比石膏芯中央部分的少，而且由密度較大的石膏形成，石膏芯的中央部分在整體上由具有大致均勻地分布了1705個/平方厘米以下的多個不連續空隙的多層芯而構成。
根據相關的現有技術，通過完全不含有與該紙鄰近的紙纖維的薄層，可以顯著的降低石膏板的一個表面上的紙從該石膏板上容易地被剝離的“分離”缺陷，同時，通過在硬化的石膏芯中形成比過去的空隙的數量更少、且更大的空隙，可以顯著提高石膏板的強度。
另外，為了提高石膏芯與底紙之間的粘合性，例如，英國專利GB741140號公報公開了如下的形成石膏板的技術在底紙的粘合面上通過滾筒均勻、且較薄地涂布不含泡沫的高密度漿料，將含泡沫的低密度漿料供應到該高密度的漿料上，接著，用底紙覆蓋低密度的漿料，或者設置另一種底紙，其通過滾筒在表面均勻、且較薄地涂布不含泡沫的高密度的漿料。
此外，日本專利特開平5-148001號公報公開了一種形成石膏板的技術，該技術在涂布滾筒與空轉滾筒之間供應含有粘合劑的高密度漿料，并將粘附在涂布滾筒表面的漿料轉移到底紙的粘合面上，在該粘合面上設置較薄的石膏層，將含泡的低密度漿料供應到該石膏層上。
接著，作為與石膏板的粘合相關的制造上的重要因素，可以列舉石膏板的干燥。也就是，對于強制干燥工序中的石膏板，通常，石膏板的邊緣部位或邊緣區域的干燥速度比石膏板的中央部位的干燥速度快。因此，在其邊緣部位或邊緣區域中，由于過度干燥，容易產生強度的降低和脫膠(即，干透)。
作為防止干透的方法，例如美國專利US2762738號公報公開如下技術由分別設置在表面覆蓋底紙兩端部分的上方的副混和器，將高密度的漿料供應至由主混和器供應到表面覆蓋底紙上的漿料的兩端部位上，從而成形為石膏板，通過使石膏板兩端部分的芯密度高于中央部位的密度，而防止干透。
同樣地，特表平9-511702號公報中公開了下述裝置通過與覆蓋底紙的移動方向反相旋轉的涂布滾筒，在底紙上形成密度較高的石膏漿料的涂膜和邊緣部，接著，在涂膜上的邊緣部之間形成由密度較低的石膏形成的芯部。涂布滾筒的軸方向的長度比覆蓋底紙的寬度小。因此，具有普通寬度的覆蓋底紙越過涂布滾筒的端部而繼續延伸，有少量漿料溢出到涂布滾筒的兩端附近和覆蓋底紙的邊緣上或者其外側上。帶涂膜的底紙沿著底紙的輸送路徑移到面板上，將增加的高密度漿料注入到覆蓋底紙的邊緣上，形成較硬的邊緣部分(硬邊緣)。形成芯部的裝置具有可以向涂膜上的邊緣部之間提供密度較低的石膏漿料的設備。
然而，對于特表平4-505601中公開的由單一的發泡漿料形成的多層芯部構成的石膏板，由于石膏板的形成以及形成之后的強制干燥中的石膏板的邊緣部分上的密度不足、以及干透現象，使石膏幾乎不粘合到底紙上或完全不粘合到底紙上，會產生底紙完全不殘留在石膏面板上的缺陷。為了減少這樣的干透現象，如特表平11-501002號公報所示，具有如下方法制備另一種高密度漿料，將其供應到石膏板的邊緣部位上而鑄造石膏板的方法。在該情況下，源自高密度漿料的硬邊緣部分的區域變得過大。因此，在建筑時，將釘子釘入石膏板中時，在沿著石膏板長度方向的邊緣部分釘入釘子的位置上，具有釘子不能充分進入石膏板中、或者釘子進入但是釘頭突出這樣的操作性和/或之后的加工操作不便的情形。
在GB741140號公報和特開平5-148001號公報中公開的現有技術中，其實，完全不含泡沫的石膏太硬而不具有作為石膏板材料的最佳功能。另外，在這些石膏板的制備方法中使用的輥式涂布機中，由于涂布滾筒的旋轉方向與底紙的輸送方向相同，由于漿料的粘合性，用滾筒展開的漿料具有粘附到滾筒的表面上的傾向。結果導致薄層涂布的漿料層的厚度沿著底紙的輸送方向并非是固定的。此外，粘附到涂布滾筒表面上的漿料的主要成分煅石膏，與水接觸而發生硬化，由于為反應硬化型，所以在涂布滾筒的旋轉中，漿料逐漸硬化，涂布滾筒與空轉滾筒之間的空隙變窄。結果導致供應到涂布滾筒表面而移動的漿料的量減少，薄層涂布的漿料層的厚度隨時間變化而并非固定。另一方面，漿料涂布后，為了除去滾筒表面殘留的漿料，即使在滾筒整體上沿縱方向設置一沉淀收集板，除去的漿料從沉淀收集板落到薄層涂布的漿料層表面上，結果，難以提供厚度均勻的漿料層。此外，粘附在滾筒的側面等上的漿料發生硬化、變大而與底紙接觸，則漿料成為產生碎片等的原因。結果生產線不得不停止的問題不斷發生。
另外，在US2762738號公報公開的現有技術中，由于是通過主混合器和副混合器，分別分開地制備低密度和高密度漿料，并將其分別供應到底紙的中央部位和邊緣上，所以，石膏板的制備工序和管理工序非常繁重復雜，同時，不能充分地對制備的石膏板硬邊緣部分的大小進行控制。
同樣地，在GB741140號和日本專利特開平5-148001號公報中公開的現有技術中，由于除了主混合器之外，還要使用對二張底紙上的涂布漿料進行調制的兩臺漿料混合器，因此，需要混合器很難控制的結構。另外，已經公開通過給液輥，使致密的石膏漿料，特別是后者的專利申請中的含有淀粉等粘合劑的漿料，粘附到底紙上，從而使石膏芯與底紙粘合的方法。然而，沒有關于干透和硬邊緣的記載。
另外，在特開平9-511702的裝置中使用的主混合器中的漿料包含石膏、水、發泡劑和穩定劑等，具有形成密度較低的石膏漿料的組成。另外，注入到滾筒涂布機的石膏漿料中所含有的氣泡大部分通過如下方法除去通過來自主混合器的管道，將發泡漿料供應到高速攪拌機中，用高速攪拌機的快速旋轉葉槳攪拌漿料。如此，供應給涂布機或覆蓋底紙邊緣的漿料是密度較高的漿料。因此，起初為了形成單一的發泡漿料，由于將煅石膏漿料與泡沫在混合器內進行充分攪拌，所以該現有技術造成泡沫損失以及氣泡和空隙的大小不均勻的問題。另外，由于高速攪拌機的除泡能力有限，因此難以持續、且穩定地供應具有所期望高密度的漿料。此外，從供應到涂布機的漿料中除去的泡沫被浪費掉了，發泡劑和形成泡沫的勞動花費也浪費了。另外，由于通過管道將另外的高密度漿料(硬邊緣漿料)供應到利用涂布滾筒設置有漿料涂膜的覆蓋薄片(底紙)邊緣上，因此，很易產生諸如很難控制硬邊緣部分的大小及釘子難以打入石膏板的問題。
發明內容
本發明的目的在于提供具有如下性質的輕質石膏板具有發泡石膏芯，與石膏板的覆蓋底紙的粘合性優異，不會由于石膏板制造時的強制干燥而引起石膏板的邊緣部位干透，將釘子釘入石膏板的操作性方便。
另外，本發明的另一目的是提供石膏板的制備方法，該方法使得發泡石膏芯與底紙的粘合性優異，防止干透，方便釘子的釘入，其中提供均勻的發泡石膏芯由于簡單的裝置結構而不會浪費發泡劑和由發泡劑生成的泡沫。
上述目的通過如下石膏板而實現，該石膏板含有表面、背面、兩個相對的側面和兩個相對的端面的石膏芯，以及覆蓋前述石膏芯的表面、背面和兩個相對的側面的覆蓋底紙，前述石膏芯包括高密度硬邊緣部分，包括被覆蓋底紙覆蓋的側面，至少一個高密度部分，包括被覆蓋底紙覆蓋的表面或背面，并且具有與高密度硬邊緣部分的密度實質上相等的密度，以及具有低于高密度硬邊緣部分和高密度部分的密度、且與高密度硬邊緣部分和高密度部分內接的中央低密度部分，其中高密度硬邊緣部分形成，以使前述高密度硬邊緣部分不觸及沿著側面固定石膏板的釘子的規定位置。
前述石膏板中，高密度部分在沿著與表面或背面垂直的方向上可以具有0.1mm至1.2mm的厚度。
在前述石膏板中，高密度硬邊緣部分在沿著包括高密度硬邊緣部分在內的側面的垂直方向上可以具有至少0.1mm的厚度。
在前述石膏板中，高密度硬邊緣部分在沿著包括高密度硬邊緣部分在內的側面的垂直方向上可以具有0.1mm至15.0mm的厚度。
另外，上述目的通過石膏板的制備方法而實現，其中石膏板包含具有表面、背面、兩個相對的側面和兩個相對的端面的石膏芯、覆蓋至少石膏芯的表面和兩個相對的側面的表面覆蓋底紙、以及粘合到表面覆蓋底紙上、且覆蓋石膏芯的背面的背面覆蓋底紙，前述石膏芯具有含有側面的高密度硬邊緣部分，該制備方法包括以下步驟(a)向圓盤型旋轉式混合器中注入煅石膏、水、至少一種添加劑和/或摻和劑，并進行攪拌，以制備煅石膏漿料，(b)從設置在前述圓盤型旋轉式混合器的外圍區域的至少一個分離口，取出一部分前述煅石膏漿料，將前述漿料的部分作為涂布用漿料供應到表面覆蓋底紙上，(c)通過涂布滾筒使供應到前述表面覆蓋底紙的部分涂布用漿料展開，在形成涂布用漿料的展開部分的同時，向前述展開部分的兩側提供前述涂布用漿料的非展開部分，(d)通過設置在圓盤型旋轉式混合器的外圍區域的輸出管道，將殘留于圓盤型旋轉式混合器內的煅石膏漿料輸送至輸出管道的輸出口，(e)通過安裝在輸出管道或輸出口上的泡沫供應口，將發泡體注入殘留的煅石膏漿料中，并使其均勻地分散以制備芯部用漿料，(f)將從輸出口輸出的芯部用漿料沉積在用于涂布于表面覆蓋底紙上的漿料上，以及(g)在將表面覆蓋底紙彎曲的同時，使背面覆蓋底紙粘合到表面覆蓋底紙的邊緣上，從而形成層壓體，接著對層壓體進行干燥，其中，涂布滾筒的軸方向的長度為表面與側面的邊界線之間的距離的98％至108％。
在石膏板的制備方法中，還可以包含以下步驟將涂布用漿料供應到背面覆蓋底紙中，用涂布滾筒將供應到背面覆蓋底紙中的涂布用漿料進行展開。
前述石膏板的制備方法中，展開部分的厚度還可以為0.2mm～1.5mm。
在前述石膏板的制備方法中，還可以包含以下步驟向前述涂布用漿料中添加水和硬化延遲劑。
在前述石膏板的制備方法中，還可以包含以下步驟向前述涂布用漿料中添加發泡體。
在前述石膏板的制備方法中，通過涂布滾筒使供應到背面覆蓋底紙的涂布用漿料展開，由此得到的涂布用漿料的厚度可以為0.2mm～1.5mm。
在前述石膏板的制備方法中，還可以包含以下步驟向供應到背面覆蓋底紙的涂布用漿料中添加水和硬化延遲劑。
在前述石膏板的制備方法中，還可以包含以下步驟向供應到背面覆蓋底紙的涂布用漿料中添加發泡劑。
本發明的其它目的和特征可以通過與附圖共同闡述的以下說明變得更加清楚。
附圖1是使本發明的石膏板成形的裝置的側視圖。
附圖2是使本發明的石膏板成形的裝置的平面圖。
附圖3是本發明中使用的輥式涂布機的透視圖。
附圖4是本發明中使用的涂布滾筒的端部形狀的示意圖。
附圖5是本發明的石膏板的硬邊緣部分的形狀的示意圖。
附圖6是本發明中使用的混合器的平面圖。
附圖7是本發明中使用的混合器的立體圖。
附圖8是本發明中使用的混合器的部分剖視圖。
附圖9是本發明中使用的混合器的縱向剖視圖。
附圖10是對設置在本發明中使用的混合器內部的轉盤進行說明的示意圖。
附圖11A和11B是表示本發明的石膏板的特性的表。
附圖12是粘合在本發明的石膏板的中央部分附近的表面覆蓋底紙上的高密度層的剖面的掃描型電子顯微鏡照片。
附圖13是本發明的石膏板的端部的剖面放大照片。
具體實施例方式
為了實現本發明的上述第一個目的，在本發明中，使用密度相互不同的至少兩種漿料，這些漿料中的一種為高密度漿料(涂布用漿料)，通過涂布滾筒將漿料涂布到表面覆蓋底紙上，其中涂布滾筒具有與限定石膏板寬度的表面覆蓋底紙上的兩個邊緣折線間的寬度大致相同或大于該寬度的滾筒軸方向的長度。另外，為了在沿著表面覆蓋底紙的表面的邊緣折線的相對的邊緣上形成硬邊緣部分，在其上設置涂布用漿料的非展開部位。此處，為了可以釘入釘子，對涂布用漿料的非展開部位的大小進行調節。接著，使低密度漿料(芯部用漿料)沉積在涂布于表面覆蓋底紙上的涂布用漿料上。如上所述，用彎曲的表面覆蓋底紙和背面覆蓋底紙對供應至表面覆蓋底紙上的高密度和低密度漿料進行覆蓋，從而形成一層壓體，對該層壓體進行強制干燥，得到所需的石膏板。另外，在形成上述層壓體前，優選通過在滾筒軸方向上具有適當長度的涂布滾筒，在背面覆蓋底紙上事先對涂布用漿料進行涂布。此時，除了在作為交蓋寬度的邊緣上不進行涂布用漿料涂布以外，背面覆蓋底紙中的涂布用漿料的涂布與表面覆蓋底紙中的涂布相同。
另外，為了實現上述的第二個目的，通過一個混合器，制備至少兩種漿料。該混合器包含具有圓環壁以及在頂部與底部上的兩個圓板的外殼、為了將混煉材料供應到外殼而設置在外殼頂部中央區域的供料口、為了連續地將漿料送出外殼而設置在外殼外圍區域的漿料輸出口、設置在外殼內可以旋轉的轉盤、使轉盤旋轉的旋轉驅動裝置。混煉材料通過各供料口被供應到外殼內，通過轉盤對混煉材料進行攪拌混合，并利用離心力沿轉盤半徑方向使混煉材料向圓環壁運動，從漿料輸出口將混入或未混入發泡體的漿料輸送出混合器。在外殼的外圍區域中，為了取出至少一部分漿料，至少設置一個分離口。
依照本發明，在石膏板的制備方法的實施方式中，混煉的漿料中含有煅石膏、水、粘合助劑、硬化促進劑、減輕石膏板重量的發泡體、脫水劑、硬化延遲劑、彎曲抑制劑、過干燥防止劑、防水劑以及其它添加劑，此外，還可以含有增強纖維、輕質聚集體以及其它的無機摻和劑等。
在本發明的優選的實施方式中，漿料的密度取決于混水量和發泡體的混入量。利用上述混合器，在混入發泡體前，將部分漿料送出混合器，并可以將其用作涂布到石膏板用底紙的粘合面的涂布用材料(涂布用漿料)。因此，通過唯一的混合器，根據需要可以供應兩種漿料，也就是，不含發泡體的高密度漿料和含有發泡體的低密度漿料這兩種漿料。
在這樣的混合器中，在用于取出部分高密度漿料的分離口上，優選設置沿著混合器的外殼的外圍區域、并到達分離口的槽。通過該槽，可以減少或防止由于滯留的漿料的存在和滯留的漿料的硬化而產生的沉淀物，可以穩定、且連續地供應涂布用漿料。結果，可以連續地制備本發明的石膏板。另外，為了定期對分離口的內部進行清潔，優選設置間歇洗滌裝置。可以使用各種間歇洗滌裝置，例如注水裝置，或者符合于流出漿料的分離口內部形狀的活塞銷釘以及活動板。通過快速地推拉活塞銷或可活動板，可以使漿料的流速變化。在本發明的優選的實施方式中，分離口內部的間歇洗滌是每隔一定時間自動進行的。
另外，在本發明中，為了在石膏板中設置漿料的非展開部分，嚴密地控制供應到涂布滾筒兩端的涂布用漿料的量也是很重要的。也就是，可以將從分離口取出的高密度漿料的量、涂布滾筒的轉數以及涂布滾筒和接受滾筒之間的空隙，隨時調整為最佳狀態。另外，根據需要，可以將表面覆蓋底紙的兩個邊緣向上折疊，也可以限制漿料的展開范圍。
該非展開部分的寬度，通常不足10mm，優選為5mm以下，最理想的是調整為盡可能小的寬度。這樣，通過將非展開部的寬度調整為較小值，還可以將完全不含泡沫的高密度漿料用作涂布用漿料。
從分離口或分離口向涂布滾筒延伸的漿料輸出管中，設置至少一個添加劑供應口，添加水和硬化延遲劑，并進行混合，從而制備涂布用漿料。考慮到涂布用漿料與芯部用漿料接觸的時間差，還有調節涂布用漿料的硬化時間的情形。例如，在使用唯一的混合器時，將涂布用漿料排到混合器外與將芯部用漿料排出相比，前者相對較慢。另外，制備分離的涂布用漿料直到與芯部用漿料接觸，需要通過通向涂布滾筒的輸送管輸出涂布用漿料和涂布到底紙上的時間。因此，涂布用漿料的硬化時間，優選比芯部用漿料的硬化時間長。另外，應當根據各種石膏板的制造條件，適當地對該硬化時間進行調整。
另外，在涂布用漿料中，根據需要，可以進一步添加發泡體，而調整涂布用漿料的密度。此處，發泡體是由發泡劑生成的泡沫，涂布用漿料中的發泡體的密度和添加量，可以根據所需要的涂布用漿料的密度而進行調整。本實施例中使用的發泡體的密度，優選相同或低于下述的芯部用發泡體的密度。
在如上的涂布用漿料的制備中，根據需要，可以設置副混合器。副混合器不僅可以攪拌涂布用漿料，以使涂料的組成均勻化，而且還可以有效地調整漿料的密度和控制流量，因此，可以有效地供應固定量的品質穩定的涂布用漿料。這樣的副攪拌機具有比較簡單的結構，且不會使裝置或設備等的保養和檢查操作變得繁重和復雜。
而且，為了不脫離制備本發明的石膏板的目的，可以在將漿料送出混合器前，從安裝在混合器上的泡沫供應口添加主要用于對涂布用漿料的密度進行調整的發泡體。
另外，在芯部用漿料的輸出口或與該輸出口連接的芯部用漿料輸出管中，設置泡沫供應口，泡沫供應口將調整漿料容積用的發泡體供應至從輸出口輸出的芯部用漿料中。由于可以在混合器外控制芯部用發泡體的投入，所以可以減少發泡體的用量。而且，還可以將泡沫供應口安裝在沿著混合器的旋轉方向的芯部用漿料輸出口的上游、且在漿料的分離口下游的外圍區域上，將前述發泡體供應到芯部用漿料中。另外，在不偏離本發明的目的的范圍內，也可以對混合器的內部區域的漿料供應發泡體。此處，供應的發泡體的密度通常為0.01～0.50g/cm3。從輸出口輸出發泡體時，發泡體均勻地分散到芯部用漿料中。為了不浪費發泡體、且有效地生成氣泡與空隙均勻地分布的低密度芯部用漿料，在輸出的漿料流體中投入發泡體。另外，可以采用使漿料螺旋旋轉或施加柔和的剪切力等常用的方法。
在本發明中使用的混合器的優選方式中，在轉盤的周圍上形成多個齒形部件。因此，轉盤的齒形部件配置在外殼的中央區域與沿著外殼的周圍而設置的環形壁之間。煅石膏以及煅石膏中混煉的成分，被攪拌和混合的同時，利用離心力在轉盤上沿著半徑方向向外移動。實質上完全混合的漿料發生滯留的外圍區域(漿料的滯留區域)中的漿料，通過旋轉的齒形部件，被導入漿料輸出口。另外，漿料輸出口被設置于漿料滯留區域附近的外殼的底蓋(底板)以及環形壁中的一個或兩個上，漿料輸出口的數量是根據目的、用途或設計條件而確定。也就是，可以在外殼上設置一個或多個輸出口。而且，在漿料滯留區域附近的底蓋或底板中設置漿料輸出口的情況下，齒形部件為轉盤所必須的構成要素，于此相對，在圓環壁上設置輸出口的情況下，可以省略齒形部件。
另外，在混合器外殼的頂蓋中，設置垂直延伸到轉盤的頂部附近的環狀隔板。環狀隔板分為轉盤外圍附近的漿料滯留區域與轉盤的中央區域，也就是，區分成未混合漿料與混合漿料。結果是，確實可以從混合器的外圍區域得到高密度均勻的漿料。而且，在將得到的漿料供應到從混合器分離的位置時，在與分離口連接的管道中配置輸出或壓送用泵，從而可以將漿料輸送到指定位置或用壓力送到指定位置。
此外，分離口優選配置在靠近漿料滯留區域附近的外殼部分上，即，頂蓋或頂板、底蓋或底板、或者圓環壁上。另外，分離口的數量并非限定為一個，可以根據目的、用途或設計條件為兩個或兩個以上。但是，在底蓋或底板上設置分離口時，需要在轉盤的周圍形成齒形部件。從分離口取出的漿料，可以在涂布到底紙的粘合面的涂布材料中使用。
另外，在本發明中，通過底紙輸送方法將底紙輸送到底紙的縱向上，同時，使與底紙大致平行、沿著底紙的寬度方向，以及從底紙的頂面隔著所定的間隔或與底紙的頂面接觸，從而這樣對涂布滾筒進行設置。另外，使用具有支撐底紙的接受材料(接受滾筒)和在底紙的長度方向輸送底紙的底紙輸送設備的輥式涂布機。在從涂布輥筒輸送底紙的方向的上游，可以進一步設置將高密度涂布用漿料供應到底紙的頂面的漿料供應設備、和使涂布滾筒在與底紙的輸送方向相反的方向上旋轉的涂布滾筒的旋轉驅動設備。如此，將預展開的漿料供應到石膏板底紙的頂面與涂布滾筒的滾筒面底端之間。
在從涂布滾筒輸送底紙的方向的上游，將涂布用漿料供應到底紙的上表面，并通過所定大小的空隙使其通過，或者從涂布滾筒的滾筒面移動。如此，使涂布用漿料在底紙的寬度方向上展開，形成涂布用漿料薄層。另外，通過使涂布用滾筒在與底紙的搬送方向相反的方向上旋轉，使不能通過所定大小的空隙或接觸部的涂布用漿料返回到沿著涂布滾筒的滾筒面的輸送底紙的方向涂布滾筒的上游。此外，通過調節供應到底紙邊緣的涂布滾筒末端外側區域的涂布用漿料的量，使用涂布滾筒形成非展開部分。如此，控制石膏板邊緣部分和邊緣區域的大小，從而可以使石膏板的邊緣部分和邊緣區域高密度化。
本發明的石膏板的制備方法中，通過涂布滾筒將涂布用漿料涂布到石膏板的表面覆蓋底紙和/或背面覆蓋底紙上，將低密度漿料供應到在表面覆蓋底紙和背面覆蓋底紙上形成的高密度漿料薄層間，形成層壓體，繼續使之干燥。另外，在形成層壓體前，優選將正對表面覆蓋底紙的邊緣，沿著底紙的長度方向上折疊，從而防止漿料從非展開部分流入表面覆蓋底紙的邊緣。
另外，根據需要，優選安裝與涂布滾筒平行、以及與涂布滾筒的滾筒面接觸而設置的沉淀收集滾筒。沉淀收集滾筒設置于從涂布滾筒輸送底紙的方向的上游，沉淀收集滾筒的中心高度相等或低于涂布滾筒的中心高度。如此，可以防止漿料殘留在從涂布滾筒與沉淀收集滾筒的接觸部分到涂布滾筒旋轉移動面中的涂布滾筒面上。另外，可以防止漿料薄層的厚度沿輸送底紙的方向變化和隨時間變化，而使漿料薄層的厚度均勻。結果，可以提高石膏芯與底紙的粘合性。
為了使沉淀收集滾筒在與涂布滾筒的旋轉方向相反的方向上旋轉，優選沉淀收集滾筒還有沉淀收集滾筒旋轉驅動裝置，沉淀收集滾筒的轉速等于或小于涂布滾筒的轉速。此外，優選涂布滾筒與沉淀收集滾筒的長度在長度方向上的相同，優選進一步含有將沉淀收集板設置在與涂布滾筒和沉淀收集滾筒的各端部分的接觸部分相接觸。另外，涂布滾筒的滾筒面的硬度，優選比沉淀收集滾筒的滾筒面的硬度和接受材料的接受面的硬度高。
通過涂布滾筒涂布到底紙上的涂布用漿料的厚度，優選為約200～1,500μm，更優選為400～1,000μm。當涂布的漿料的厚度不足200μm時，則干燥的石膏芯與底紙之間的粘合性不足。另一方面，若其厚度在1,500μm以上時，則不再進一步提高最初的粘合效果。其厚度在板的輕質化方面是不利的，由于石膏板變硬，因此釘入釘子等的操作性降低。涂布的漿料的厚度為如上的情形時，含有多層芯部的已制得的石膏板的高密度層的厚度為約1 00～1,200μm。該高密度層的厚度進一步優選為約200～1,000μm。
另外，根據本發明的優選方式，當在底紙上涂布高密度漿料時，涂布滾筒表面長度(滾筒軸方向的長度)優選為表面覆蓋底紙的邊緣折線(限定石膏板末端部分的劃痕)間的寬度的98％～108％，更優選為99％～105％，其中表面覆蓋底紙的邊緣折線是用于限定作為產品的石膏板的寬度的。涂布滾筒的表面長度的上限(％)，優選根據與作為目標的石膏板的厚度規格對應使用的表面覆蓋底紙的寬度而適當地決定。另外，石膏板的邊緣部分的形狀，相應于與石膏板的連接相關的技術種類，如透孔-拼接方法、接縫處理方法以及拼接V接口處理方法等，通常為三種，即方形、錐形和斜面形。此處，術語“石膏板的寬度”是指石膏板的兩端之間的長度的最大值，不考慮石膏板邊緣的形狀。因此，上述的“限定石膏板寬度(限定石膏板末端部分的劃痕)的表面覆蓋底紙兩側的邊緣折線間的寬度，”是指二條邊緣折線間的間隔，即沿著表面覆蓋底紙的兩邊緣，使用銼刀等留下的谷折線，限定石膏板的寬度。另外，關于涂布滾筒末端的形狀，可以使涂布滾筒靠近末端的直徑減少、并設計為階梯形，或者向著涂布滾筒的末端、并逐漸減小其直徑而設計為錐形(“順錐形”)，或者可以將這種階梯形與順錐形組合。通過在涂布滾筒的兩端設置這種階梯形和/或順錐形，可以根據意圖使涂布用漿料的厚度增厚，還可以賦予涂布滾筒如下功能調整溢出到非展開部分的涂布用漿料的量的緩沖(buffer)功能。而且，根據需要，優選根據該涂布滾筒兩端的形狀，還可以改變沉淀收集滾筒的形狀，或者提供其它的收集沉淀的方法。
如此，可以確保正對底紙的粘合層的涂布面積最大。而且，當通過溢出剩余的涂布用漿料，在涂布滾筒端部外側的底紙邊緣區域上形成非展開部分時，由于可以控制漿料對于非展開部分的溢出而使其變少，所以作為結果，還可以控制形成的石膏板的硬邊緣部分的厚度。
在本發明的石膏板中，在用釘子將石膏板安裝在某種部件上時，硬邊緣部分不在沿著石膏板縱向的邊緣部分釘入釘子的區域內。因此，在石膏板的寬度方向上，硬邊緣部分的長度通常等于或小于約15.0mm，優選等于或小于約10.0mm。此外，從石膏板的輕質化和制造中的材料的有效利用的觀點出發，石膏板的寬度方向上的硬邊緣的長度優選等于或小于約5.0mm。另外，雖然在石膏板的寬度方向上的硬邊緣部分的長度的最小值為約0.1mm(＝100μm)，但是，為了更穩定、且可以防止干透，或者為了對漿料供應量的控制等制備條件進行管理，其最小值優選為約2.0mm，更優選為約3.0mm。
而且，在現有技術中，涂布滾筒的表面長度(滾筒軸方向的長度)比底紙邊緣的折線間的寬度短。例如，如特表平09-511702號公開的那樣，在生產1.22m×2.44m(4×8ft)的石膏板時，該長度為1.15m(45英寸)，也就是約94.3％，這樣，涂布滾筒的表面長度設定為相當短。另外，如特開平08-112808號公報所公開的那樣，高密度漿料的非展開部分的寬度為10mm～50mm，因為由高密度漿料的非展開部分產生的硬邊緣常常到達釘子釘入的區域，并且釘子碰到硬邊緣部分，所以難以將釘子釘入石膏板。在本發明中，通過使涂布滾筒的表面長度等于或大于表面覆蓋底紙的邊緣折線間的寬度的98％，進一步超過石膏板的標準寬度而為寬度的108％，通過這樣，可以使硬邊緣部分不能到達釘子釘入的區域。例如，可以適當控制硬邊緣部分的寬度，以使其等于或小于約15.0mm。硬邊緣部分的寬度優選等于或小于約10.0mm，更優選等于或小于約5.0mm，但是其依賴于石膏板的安裝的操作條件。為了將硬邊緣部分的寬度控制在例如等于或小于12.0mm，使涂布滾筒的表面長度(滾筒軸方向的長度)等于或大于約99％，從而可以調節滲出到非展開部分的涂布用漿料的量。
如上所述的高密度層的厚度和硬邊緣部分的厚度，可以通過在制造的石膏板上留下切口、并折疊后，使用SEM觀察該石膏板的截面而進行測定。本發明的石膏板的特征在于沿著石膏板的寬度方向的硬邊緣部分的長度和形狀。也就是，沿著石膏板的寬度方向，由涂布用漿料的非展開部分形成的硬邊緣部分的寬度為約0.1mm～約15.0mm。另外，沿著石膏板的寬度方向的截面上的硬邊緣部分的形狀可以為各種各樣的形狀，例如四邊形、三角形、新月形、L形和J形等。為了使沿著石膏板的寬度方向的截面中的硬邊緣部分的寬度的最小值進一步減小，優選為L形或J形。而且，在沿著石膏板的寬度方向的截面中，表面覆蓋底紙與硬邊緣部分的邊界上的粘合部分的長度，至少為約0.1mm。為了防止干透和更容易地控制制備條件，硬邊緣部分與板底紙之間的粘合部分的厚度優選至少為約2.0mm，更優選至少為約3.0mm。
通過提供涂布滾筒，其長度(輥筒軸方向)為限定石膏板寬度的表面覆蓋底紙的邊緣折線(劃痕)間的寬度的98％～108％，并在石膏板的兩端形成高密度的涂布用漿料的非展開部分，通過這樣可以實現防止干透以及容易地控制制備條件。即，在使用普通具有不足上述寬度的95％的長度的涂布滾筒的情況下，與非展開部分的大小相比，在使用本發明的較長的涂布滾筒的情況下，如果控制漿料的供應量、以至于涂布用漿料不從底紙滲出，可以將非展開部分的大小限制得更小。這樣，作為石膏板的成形結果，在石膏板的寬度方向上，源于漿料的非展開部分的硬邊緣部分的最大長度可以等于或小于約15.0mm。另外，將溢出到非展開部分的涂布用漿料涂布到表面覆蓋底紙的邊緣折線(劃痕)的外側。因此，在石膏板的成形中，當表面覆蓋底紙通過沿著邊緣折線(劃痕)而將表面覆蓋底紙的邊緣向上折起的折疊導向板部分時，涂布到邊緣折疊線(劃痕)的外側的部分漿料，由于重力作用，沿著底紙邊緣的內表面垂直落下。另外，通過折疊導向板部分向上折起邊緣折疊線(劃痕)，一部分涂布用漿料還可以沿著表面覆蓋底紙邊緣的內表面與背面覆蓋底紙的粘合重疊區域接觸。之后，涂布用漿料與添加某種發泡體的芯部用漿料接觸，并開始硬化。結果，形成了具有各種形狀例如四邊形、三角形、新月形、L形和J形等的硬邊緣部分。其中，在本發明的優選實施方式中，期望形成具有L形和J形的硬邊緣部分。雖然這樣的L形或J形的硬邊緣部分在石膏板寬度方向上的厚度可以是防止干透所必須的最小厚度，但是考慮到實際的操作性和連續制造的穩定性，需要至少為約0.1mm(＝100μm)。
以下，參照附圖，就本發明優選的實施方式進行詳細地說明，但本發明并不限于此。
附圖1是部分地、且概要地表示成形本發明的石膏板的裝置的側視圖。表面覆蓋底紙14是沿著生產線而被輸送的。混合器10被設置在與輸送帶連接的所定位置，例如輸送帶的上方，通過唯一的混合器10，可以供應高密度和低密度的漿料。在這里，為了制造本發明的石膏板，還可以設置現有的混合器，從而可以分別供應高密度和低密度漿料。將煅石膏、粘合助劑、硬化促進劑、添加劑等粉體、發泡體和水供應到混合器中，混合器10混煉上述原料，通過輸出管61、62，將高密度漿料70供應到輥式涂布機21的輸送方向的上游的表面覆蓋底紙14和背面覆蓋底紙16上。此處，22、23和24分別表示涂布滾筒、接受滾筒和沉淀收集滾筒。表面覆蓋底紙14和背面覆蓋底紙16的漿料分別被送到輥式涂布機21的展開部位20上，并在展開部件20上使漿料展開。在表面覆蓋底紙14上形成高密度漿料70的薄層和邊緣部區域，在背面覆蓋底紙16上形成高密度漿料70的薄層。表面覆蓋底紙14直接被輸送，背面覆蓋底紙16通過轉向滾筒170，轉向表面覆蓋底紙14的輸送方向。然后，表面覆蓋底紙14和背面覆蓋底紙16兩者都到達成形機200。此處，通過來自混合器10的管道63，將低密度漿料72供應到在各底紙14、16上形成的薄層之間。形成具有由表面覆蓋底紙14、低密度漿料72和背面覆蓋底紙16而形成的三層結構的連續的層壓體，該層壓體在硬化的同時，到達粗切斷剪切機(未圖示)中。粗切斷剪切機將連續的層壓體剪切為所定長度的板狀體，形成以被底紙覆蓋的石膏為主體的芯部形成的板狀體，也就是，石膏板的原材料。粗切斷的層壓體，進一步通過干燥器(未圖示)，使之強制干燥，之后，切斷為所定長度的產品。通過這樣，制造石膏板產品。
附圖2是表示附圖1所示的本發明的石膏板成形裝置的平面圖。此處所示的裝置，具有平坦的面板。供應滾筒(未圖示)鄰接面板100，并將其安裝成可以旋轉，將表面覆蓋底紙14供應給面板100上。表面覆蓋底紙14在面板100上，向箭頭(←)所示的下游方向(左)移動。
在面板100的下游，從面板空出間隔，并設置第二面板100，面板-挖除即空隙120在二個面板100和110之間形成。
石膏板的代表性產品的寬度為910mm，表面覆蓋底紙14和二個面板的寬度比該產品的寬度略寬。表面覆蓋底紙14形成石膏板的表面。
附圖3是本發明的實施例中使用的輥式涂布機的部分剖視圖。在附圖3中，輥式涂布機21由以下裝置簡單地構成將漿料供應到表面覆蓋底紙14的上表面上的漿料供應裝置61、設置在表面覆蓋底紙14上方的涂布滾筒22、相對于涂布滾筒22并設置在底紙流動的上游的沉淀收集滾筒24、設置在表面覆蓋底紙14下方的接受滾筒23、以及分別使涂布滾筒22和沉淀收集滾筒24旋轉驅動的涂布滾筒驅動裝置和沉淀收集滾筒驅動裝置(未圖示)。
輸送表面覆蓋底紙14的輸送路徑如下從面板100的上面，通過接受滾筒23和涂布滾筒22之間的空隙，延伸到面板110的上面。兩個滾筒22和23分別安裝在軸25和26上。接受滾筒23不用馬達驅動，其表面速度與表面覆蓋底紙14基本相同，但是涂布滾筒22通過馬達27驅動，如附圖3所示的箭頭28和29所示，其表面與表面覆蓋底紙14的移動方向相反地運動。動力供應和馬達速度控制裝置31是連接至驅動馬達27。
接受滾筒23為較軟的滾筒，例如，可以用海綿橡膠制造。另一方面，涂布滾筒22較硬、且被高度地磨，例如，可以作為研磨的鉻電鍍滾筒。二個滾筒相互接觸或形成適當間隔的間隙33(參照附圖3)。表面覆蓋底紙14通過夾子32或間隙33而移動，覆蓋薄片的上表面擦拭涂布滾筒22的下表面。表面覆蓋底紙14通過涂布滾筒22的下側，通過表面覆蓋底紙14擦拭涂布滾筒22的表面。操作中，不停止涂布滾筒22的旋轉是重要的。
在面板110的上方，安裝含有大量石膏漿料的混合器10(參照附圖1)。
管道61從混合器10的表面延伸到表面覆蓋底紙用輥式涂布機21。另一個管道62延伸到背面覆蓋底紙用輥式涂布機21。流入二個輥式涂布機的漿料為高密度石膏漿料。
特別是，參照附圖3，輥式涂布機21的涂布滾筒22在接受滾筒23的軸25上方具有軸26。涂布用漿料70從管道61，62流出，經過涂布滾筒22的表面長度而充入料槽。涂布滾筒22逆時針旋轉(如附圖3所示)。表面覆蓋底紙14與涂布滾筒22的下表面接觸，通過普通的驅動裝置(未圖示)，并將其牽引到下游。此外，柔軟的接受滾筒23使表面覆蓋底紙14與涂布滾筒22接觸。表面覆蓋底紙14，如前所述，與涂布滾筒22的表面53的移動方向相反地移動，從而擦拭涂布滾筒22的表面。作為結果，涂膜56被移至表面覆蓋底紙14，并穿過表面覆蓋底紙14的中央區域，從而形成大致均勻的涂膜或層56。涂膜56的厚度，根據與涂布滾筒22的旋轉速度對應的表面覆蓋底紙14的移動速度而變化，優選將控制裝置31調節成可以制造具有所期望厚度的涂膜。
如附圖2所示，為了在涂布滾筒的末端和表面覆蓋底紙的邊緣之間通過溢出涂布用漿料而形成非展開部分，二個滾筒22和24的軸方向的長度為限定石膏板的寬度的表面覆蓋底紙的邊緣的折線間寬度的98～108％。因此，涂布滾筒越過限定石膏板寬度的表面覆蓋底紙的邊緣折疊線(劃痕)而延伸，少量的涂布用漿料70溢出到涂布滾筒22的兩端附近和表面覆蓋底紙14的邊緣或者其外側。在本發明中，特別嚴格地控制未用涂布滾筒22展開的涂布用漿料70的量和寬度，例如將其寬度調整為不足約10mm，優選等于或小于約5mm。
通過來自混合器10、并經過管道63供應到帶薄膜的表面覆蓋底紙14的中央區域的漿料，從而形成石膏板的石膏芯部73。如附圖2所示，該漿料穿過表面覆蓋底紙14，并在涂膜56上被展開。
沿著表面覆蓋薄片的邊緣，而設置在面板110的兩側的普通折疊導向板61，是將表面覆蓋底紙14的兩個邊緣向上方折疊，接著，將其兩邊緣的一部分折疊到漿料上。折疊導向板61形成面向成品板的長邊的邊緣部。接著，背面覆蓋底紙16被放置在芯部60和表面覆蓋底紙14的邊緣部分上。背面覆蓋底紙從供應滾筒64(未圖示)脫離，通過引導背面覆蓋底紙的成形機200的下方，使漿料的上表面光滑，并且使漿料的厚度為期望的值。在成品中，表面覆蓋底紙14如規定的那樣形成石膏板的表面和側面，背面覆蓋底紙16如規定的那樣形成石膏板的背面。
配置背面覆蓋底紙后，石膏板用常用的方法處理。兩張覆蓋底紙和漿料，在到漿料硬化為止，沿著面板110移動到可以處理石膏板的地點。接著，將石膏板切為所期望的長度，且使之旋轉，并繼續通過干燥爐(未圖示)而移動。
高密度的石膏漿料的涂膜具有與表面覆蓋底紙14優異的粘合力，并粘合到低密度的石膏芯部上。由于涂膜56與較硬的邊緣層兩者都由相同的漿料形成，所以粘合力在石膏板表面上是連續不變的。如前所述，需要注意嚴格控制涂布滾筒22的轉速，以致于可以形成所期望厚度的涂膜56，為了在操作中不使滾筒停止，所以需要足夠的扭距驅動涂布滾筒22。重要的是接受滾筒23將壓力施加到表面覆蓋底紙14和涂布滾筒22上，表面覆蓋底紙14穿過涂布滾筒22的下側被拉伸，所以涂布滾筒22被表面覆蓋底紙14擦拭干凈。
在本發明的裝置的特定的實施方式中，可以將涂布滾筒22、接受滾筒23以及沉淀收集滾筒24的各自的直徑以及它們相互接觸的壓力和滾筒面之間的間隔調節為最適當的值。
附圖4是涂布滾筒端部的形狀的例子，其表示(a)方形、(b)階梯形、(c)順錐形、(d)階梯形與順錐形的組合。如此，通過改變涂布滾筒兩端部的形狀，可以有意地增加涂布用漿料的厚度，以及可以調整溢出到非展開部的涂布用漿料的量。
源自涂布用漿料的非展開部分而形成的硬邊緣部分，其在石膏板的寬度方向上的長度為約0.1mm～約15.0mm。另外，在石膏板的寬度方向的截面中，硬邊緣部分的形狀有四邊形、三角形、新月形、L形和J形等各種的形狀。附圖5對本發明的石膏板的硬邊緣部分的形狀進行說明。
附圖6～附圖10表示混合器10的一種實施方式。
附圖6和附圖7分別為混合器10的平面圖和立體圖。如附圖6和附圖7所示，混合器10具有柱狀的外殼50，外殼50具有相互之間間隔所定間距的圓盤狀頂盤或頂蓋52和圓盤狀底盤或底蓋54(以下，稱作頂盤52、底盤54)、以及設置在頂盤52和底盤54的周圍的外圍壁和圓環壁51。在頂盤52的中心，形成圓形開口部位80，與頂盤52垂直的轉軸30的擴大的下端部位31穿過圓形開口部位80。轉軸30被連接到旋轉驅動裝置例如電動馬達(未圖示)上。根據需要，可以在轉軸30與旋轉驅動裝置的輸出軸之間設置變速裝置，例如變速齒狀齒輪或帶形變速齒輪。在頂盤52上，將供應混煉用漿料成分的粉體供應管40、供應混煉用水的供水管42和抑制內壓過度上升的內壓調節裝置43(用虛線表示)彼此以所定角度連接起來。
附圖8為混合器10的部分截面圖，附圖9為混合器10的縱向截面圖。另外，附圖10表示設置在混合器10的內部的轉盤。在外殼50內設置可以旋轉的轉盤32。轉盤32的中央部分被固定在轉軸30的擴大的下端部位31的下端面上，轉盤32的中軸線與轉軸30的線一致。通過轉軸30的旋轉，轉盤32在箭頭R所示的方向(順時針方向)上旋轉。具有該結構的混合器稱作銷式捏制器(pin mixer)，例如，這種混合器在美國專利第3,459,620號公報的說明書中被公開。
在外殼50內的區域中，通過假設的界線26區分為內部區域和外圍區域。其中，可以沿著在外殼50內的界線26設置與頂盤52的下表面垂直的環狀壁。在這種情形下，將環狀壁設置成與圓環壁51實質上同中心。外殼50內的區域明確地區分為位于固定在圓環壁51的內壁面的耐磨性圓環53a的附近的外圍區域，以及位于外殼50的半徑方向的內部區域。如附圖10詳細地表示，轉盤32的外圍區域中形成多個齒形部件37。各齒形部件37具有基本延伸到轉盤20的半徑方向上的后端邊緣37a以及與旋轉方向相反、且以所定角度向前傾斜的前端邊緣37b。各前端邊緣37b將混煉的流體向外部和旋轉方向擠壓或供能。在各齒形部件37上設置2個銷釘36。另外，在內部區域中設置多個銷釘38，銷釘38通常設置在延伸到半徑方向上的多個行列上，并且設置在轉盤32的頂面上。各銷釘列38，設置在從擴大的下端部件31的外圍到齒形部件37上的銷釘36延伸的曲線上。與頂板52垂直的多個銷釘58被布置在頂板52的半徑方向上，將各銷釘58定位于銷釘38之間。因此，當銷釘38旋轉時，銷釘38通過銷釘58之間的區域。而且，銷釘58、38根據需要分別固定在可以取下的轉盤32和頂盤52上，銷釘58、38的數量可以根據需要增減。
圓環壁51通過空心輸出管47而連接到漿料輸出48的上端。漿料輸出口48連接到將泡沫供應到混煉的漿料成分的泡沫供應口49。泡沫供應口49優選連接到輸出管47的附近(在本例中，為漿料輸出口48的上端部位)，這樣引入漿料的泡沫被均勻地分散到漿料中。另外，分離口46設置在圓環壁51上，分離口46含有二個分離口46a、46b。從輸出管47開始、并間隔所定角度的位置上，分別將分離口46a、46b分布在圓環壁上，并將其分別連接到管路61、62上。在分離口中設置水和硬化延遲劑的投入口(未圖示)，以調整涂布用漿料70的密度和硬化時間。此外，根據需要，還可以設置發泡體的投入口。而且，為了在涂布用漿料70中添加這樣的水、硬化延遲劑和發泡體，在管路61和62中安裝副混合器，分別根據需要在該副混合器中投入水、硬化延遲劑或發泡體，通過這樣可以制備涂布用漿料。
優選在分離口中設置槽，以防止沉淀混入，而槽沿著混合器的外殼的外圍區域而延伸。另外，作為定期對分離口內部進行清潔的間歇清潔裝置，安裝符合作為分離口內部的漿料流路的空隙形狀的、且可以改變漿料流速的活塞銷釘。在本發明的優選的實施方式中，該間歇清潔每隔一定時間自動進行。
輸出管47和分離口46a、46b通過圓環壁51的內壁面上的開口，而連接到外殼50的內部。分離口46a、46b相互間隔所定角度α，而進行配置，位于旋轉方向側面的分離口46a和漿料輸出口48以所定角度β相互進行配置。
接著，說明混合器10的操作。通過旋轉驅動裝置的驅動，轉盤32向箭頭R方向旋轉，通過粉體供應管40，供應可以用混合器10混煉的漿料成分，通過供水漿料管42，供應混煉用水。將混煉的漿料成分和供應的水引入混合器10的內部區域，進行攪拌，并使之混合，利用離心力以轉盤32上方為外部穿過界線26向外外圍區域。同樣地，高密度漿料通過齒形部件37被向外擠出到旋轉方向一側，使得通過輸出管47而被導入漿料輸出口48。通過設置在輸出管47或漿料輸出口48(在本實施例中，設置在輸出口上)上的泡沫供應口49，將所期望量的泡沫供應到漿料中，并將漿料密度調整為低密度。漿料輸出口48與管路63連接，低密度漿料被供應到表面覆蓋底紙14的寬度方向上的中央區域。
外圍區域的漿料通過分別設置在芯部用漿料輸出管47的上游(與旋轉相反的方向)的分離口46a、46b而導入管路61和62，并通過管路61和62，分別供應到表面覆蓋底紙14和背面覆蓋底紙16的輥式涂布機中。存在于分離口46a、46b附近的漿料為不含發泡體的漿料，與芯部用漿料72相比，是高密度漿料。因此，通過分離口46a、46b并輸出給輥式涂布機的漿料相對有較高密度。如此，混合器10通過漿料輸出口48和輸出管47，將低密度漿料供應到表面覆蓋底紙14的中央區域中，并通過分離口46a、46b和管路61和62，將高密度漿料供應到表面和背面覆蓋底紙的各輥式涂布機上。因此，通過石膏板生產線輸送到干燥機的石膏板原材料，作為低密度漿料而被包含在表面覆蓋底紙的中央區域中，并作為高密度漿料而被包含在與底紙粘合的層中，并在輸送帶下游的強制干燥機中均勻地干燥。如此，混合器10具有輸出管47與漿料輸出口48、引入用于調整芯部用漿料72的容積或密度的泡沫的泡沫供應口49、分別設置在輸出管47的上游(與旋轉方向相反的一側)的二個分離口46a、46b。漿料輸出48與將漿料供應到表面覆蓋底紙14上的輸出管47相連接，分離口46a、46b與將漿料供應到表面覆蓋底紙14的輥式涂布機上的管路61和62相連接。根據這樣的混合器10，通過單獨的混合器，分別制備低密度漿料和高密度漿料，并將高密度和低密度漿料分別供應到石膏板生產線中所期望的部位。另外，通過使用上述混合器10，使機器的保養操作等大幅度地簡化。
此處，通過泡沫供應口49可以將泡沫全部混入漿料輸出口48的漿料中。另外，通過泡沫供應口49也可以將泡沫附加地混入漿料輸出口48的漿料中。在本實施例中，混合器10具有2個分離口46a、46b。然而，作為替代，分離口46b也可以省略或不使用，與分離口46a連接的管路61和62可以分叉，從而可以將涂布用漿料供應到覆蓋底紙的兩臺輥式涂布機中。另外，也可以將分離口設置在頂盤52或底盤54上。在本發明實施例中，以混合器10作為銷釘式混合器而進行說明。然而，為了可以容易地為操作者所理解，本發明的結構對其它形式的混合器，例如具有傾斜槳葉的槳葉型混合器等，也同樣適用，很易被本領域技術人員理解。另外，可以在混合器10中設置附加的泡沫供應管，例如將泡沫供應到內部區域的漿料中的供應管41可以供給混合器10，從而可以將附加的泡沫供應到內部區域的漿料中。此時，由于得到的不同種類的漿料均為輕質的，并且這些漿料的密度差較大，所以得到的漿料適用于制備輕質石膏板。
如上所述，例如，根據以下兩種操作狀態，第一種操作狀態為通過將泡沫混入混合器中的漿料，從而將輸出的漿料制備成干燥硬化后的密度為0.45～0.75g/cm3；以及另一種操作狀態為調整混合器10中的漿料使其干燥硬化后的密度為0.80～1.40g/cm3，并且調整混合器10的輸出口中的漿料，使其干燥硬化后的密度為0.45～0.75g/cm3；將這兩種操作狀態進行比較，結果為在后者的操作狀態下，可以將用于調整漿料容積(密度)的泡沫的用量降低到約一半以下。
(實施例)將通過本發明的石膏板的制備方法制造石膏板的各種特性，與通過目前的制備方法制備的石膏板的相比較，如附圖11A和11B所示。
以下表示各種特性的測定和評價方法的實施例和比較例。而且，在這些特性的評價中，使用寬度910mm×長度1,820mm×厚度12.5mm的石膏板，通過以下方法測定各特性值。
1、高密度層的平均厚度由石膏板截面的掃描型電子顯微鏡照片的3點或以上的測定值而算出。
2、硬邊緣的各種厚度通過石膏板末端的截面照片測定(參照附圖13)。
3、底紙的粘合性切出與石膏板的寬度方向平行的寬度90mm×長度150mm的必需數量的試驗片。接著，用剪切機在沿著表面和背面的寬度方向上切割的切割線上，將石膏板彎曲，，將面上的底紙和相對所觀察的截面的面剝離。在沿著縱向上的50mm的間距內觀察底紙與石膏芯部的粘合狀態。在附圖11B中，○表示如下石膏板在50mm間距內的80％以上的范圍內，底紙與石膏芯部粘合；×表示除上述以外的石膏板。
4、干透(邊緣粘合)從過干燥的石膏板的側面邊緣部取出試驗片，觀察邊緣部分的石膏芯部與底紙的粘合狀態。○表示石膏芯部與底紙粘合良好的石膏板，×表示由于過干燥而力量減少的粘合不佳的石膏板。
5、釘子的拉伸阻力根據ASTMC473，取出四片152mm×152mm的試驗片，在試驗片的中央部分開設導向孔，在該導向孔中穿入施加固定負重的主體2.515mm、釘頭6.350mm的釘子，測定可以使釘子通過試驗片的最小負重。
6、彎曲強度根據JISA6901“石膏板制品”進行評價。
7、打釘性在距離石膏板邊緣10mm的位置上，與石膏板的邊平行間隔100mm的位置上，根據JIS A5508(38mm長×2.3mm主體直徑×7.5mm釘頭直徑)將石膏板用釘子釘入石膏板中。接著，觀察石膏板的裂痕或龜裂。○表示未觀察到裂痕或龜裂的石膏板，×表示觀察到裂痕或龜裂的石膏板。
在各實施例中，輥式涂布機的滾筒的長度在底紙劃痕間的寬度的98％～108％之間變化，另外，使用具有高或低密度的硬邊緣的石膏板。
實施例1、2和3分別表示滾筒的長度為限定石膏板的寬度的表面覆蓋底紙的劃痕間的寬度的98％、102％以及108％的例子。另外，實施例4以及5是具有低密度硬邊緣的或高密度硬邊緣的的石膏板的例子。另外，比較例1是由單一的發泡漿料形成的多層芯部的0例子，比較例2是比較例1與硬邊緣漿料的組合的例子，比較例3是滾筒長度為限定石膏板的寬度的表面覆蓋底紙的劃痕間的寬度的95％的例子。
從這些實施例的試驗結果，可以知道本發明的石膏板在維持石膏板的良好的特性的同時，在防止干透和打釘性兩方面都優異。
附圖12是沿著本發明的石膏板寬度方向的剖面的中央附近的表面覆蓋底紙與高密度層的粘合部分的SEM照片。照片表示高密度層與覆蓋底紙之間的粘合面的厚度為約300μm～600μm，其中高密度層來自用涂布滾筒在底紙中展開的涂布漿料的涂膜。
附圖13表示具有本發明的斜邊的石膏板末端的截面的照片。在照片中，下側的底紙是背面覆蓋底紙，上側的底紙是表面覆蓋底紙。
照片表示在將漿料涂布到表面覆蓋底紙上時，源于涂布滾筒末端外側形成的非展開部分的石膏板的硬邊緣部分的形狀為L形或J形。除此以外，表示沿著石膏板寬度方向的硬邊緣部分的厚度或硬邊緣部分與底紙的粘合部分的最小厚度和最大厚度。
而且，本發明并不限于上述實施例，當然，也可以在本發明的范圍內進行各種的改良和變更。
工業實用性如上所述，根據本發明，可以得到具有如下性質的輕質石膏板具有發泡石膏芯，與石膏板的覆蓋底紙的粘合性優異，不會由于石膏板制造時的強制干燥而引起石膏板的邊緣部位干透，且將釘子釘入石膏板時的操作性方便。
另外，根據本發明的石膏板的制備方法可以提供不會浪費發泡劑和由發泡劑生成的泡沫、且均勻的發泡石膏芯，并可以制備發泡石膏芯與底紙的粘合性優異，防止干透，釘子的釘入方便的石膏板。
權利要求
1.一種石膏板，其包括具有表面、背面、兩個相對的側面和兩個相對的端面的石膏芯、以及覆蓋前述石膏芯的前述表面、前述背面和前述的兩個相對的側面的底紙，其中，前述石膏芯包括具有被前述底紙覆蓋的前述側面的高密度硬邊緣部分、至少一個具有被前述覆蓋底紙覆蓋的前述表面或前述背面、具有與前述高密度硬邊緣部分的密度實質上相等的高密度部分、以及具有低于前述高密度硬邊緣部分和前述高密度部分的密度，且與前述高密度硬邊緣部分和前述高密度部分內接的中央低密度部分，并使前述高密度硬邊緣部分不觸及沿著固定前述石膏板的釘子釘入前述側面的規定位置。
2.根據權利要求1中記載的石膏板，其中前述高密度部分在沿著與表面和背面垂直的方向上具有0.1mm到1.2mm的厚度。
3.根據權利要求2中記載的石膏板，其中前述高密度硬邊緣部分在沿著包含于前述高密度硬邊緣部分的側面的垂直方向上具有至少0.1mm的厚度。
4.根據權利要求2中記載的石膏板，其中前述高密度硬邊緣部分在沿著包含于前述高密度硬邊緣部分的側面的垂直方向上具有0.1mm到15.0mm的厚度。
5.一種石膏板的制備方法，其中石膏板包含具有表面、背面、兩個相對的側面和兩個相對的端面的石膏芯；覆蓋至少前述石膏芯的表面和兩個相對的側面的表面覆蓋底紙；以及粘合到前述表面覆蓋底紙上，且覆蓋前述石膏芯的背面的背面覆蓋底紙，其中前述石膏芯具有含有側面的高密度硬邊緣部分，該制備方法包括以下步驟(a)向圓盤型旋轉式混合器中注入煅石膏、水、至少一種添加劑和/或摻和劑，并進行攪拌，以制備煅石膏漿料，(b)從設置在前述圓盤型旋轉式混合器的外圍區域的至少一個分離口中取出一部分前述煅石膏漿料，并將前述漿料的部分作為涂布用漿料供應到前述表面覆蓋底紙上，(c)通過涂布滾筒使供應到前述表面覆蓋底紙的部分涂布用漿料展開，在形成涂布用漿料的展開部的同時，向前述展開部的兩側提供前述涂布用漿料的非展開部分，(d)通過設置在圓盤型旋轉式混合器的外圍區域的輸出管道，將殘留于圓盤型旋轉式混合器內的煅石膏漿料輸送至輸出管道的輸出口，(e)通過安裝在輸出管道或輸出口上的泡沫供應口，將發泡體注入殘留的煅石膏漿料中，并使其均勻地分散以制備芯部用漿料，(f)將從輸出口輸出的芯部用漿料沉積在用于涂布于表面覆蓋底紙上的漿料上，以及(g)在將表面覆蓋底紙彎曲的同時，使背面覆蓋底紙粘合到表面覆蓋底紙的邊緣上，從而形成層壓體，接著對層壓體進行干燥，其中，涂布滾筒的軸方向的長度為表面與側面的邊界線之間的距離的98％到108％。
6.根據權利要求5中記載的石膏板的制備方法，其中進一步包含將前述涂布用漿料供應到前述背面覆蓋底紙上，并用涂布滾筒對供應到前述背面覆蓋底紙上的前述涂布用漿料進行展開的步驟。
7.根據權利要求5中記載的石膏板的制備方法，其中前述展開部分的厚度為0.2mm到1.5mm。
8.根據權利要求5中記載的石膏板的制備方法，其中進一步包含在前述涂布用漿料中添加水和硬化延遲劑的步驟。
9.根據權利要求5中記載的石膏板的制備方法，其中進一步包含在前述涂布用漿料中添加發泡體的步驟。
10.根據權利要求6中記載的石膏板的制備方法，其中用前述涂布滾筒使供應到前述背面覆蓋底紙的前述涂布用漿料展開，由此得到的前述涂布用漿料的厚度為0.2mm～1.5mm。
11.根據權利要求6中記載的石膏板的制備方法，其中進一步包含向供應到前述背面覆蓋底紙的前述涂布用漿料中添加水和硬化延遲劑的步驟。
12.根據權利要求6中記載的石膏板的制備方法，其中進一步包含向供應到前述背面覆蓋底紙的前述涂布用漿料中添加發泡劑的步驟。
全文摘要
本發明提供一種具有發泡石膏芯的輕質石膏板，該石膏板與石膏板的覆蓋底紙的粘合性優異，石膏板的邊緣部沒有干透，且對石膏板的打釘操作方便。該石膏板含有具有表面、背面和四個側面的石膏芯；以及至少一種覆蓋石膏芯的表面、背面和至少兩個相對的側面的覆蓋底紙。石膏芯包括一種或一種以上的每個都含有用覆蓋底紙覆蓋的側面之一的硬邊緣部分；一種或一種以上的含有表面或背面，不含用覆蓋底紙覆蓋的側面，且具有與硬邊緣部分的密度實質上相同的高密度部分；以及密度低于硬邊緣部分和高密度部分、并與硬邊緣部分和高密度部分接觸的低密度部分。硬邊緣部分不包含釘入釘子的位置。
文檔編號E04C2/04GK1642733SQ0380707
公開日2005年7月20日 申請日期2003年3月25日 優先權日2002年3月27日
發明者木村龍一, 津野則男, 石橋政剛, 谷浩一, 大澤健一郎 申請人:吉野石膏股份有限公司