纸面石膏板及其制备方法与流程

本申请属于建筑材料领域，具体地涉及纸面石膏板及其制备方法。

背景技术：

1、在国家大力提倡建筑节能的大背景下，发展室内建筑材料的保温隔热节能性能尤其重要。近年来，建筑保温节能领域火灾频现，揭示了市场上广泛应用的有机类保温材料的应用缺陷。提高建筑材料防火等级、推广导热系数低的防火隔热材料是行业必然的发展趋势。

2、二氧化硅气凝胶是一种保温性能优越的a级防火隔热材料，导热系数在0.013w/(m·k)至0.03w/(m·k)范围内，远低于目前市场上已有的用于建筑保温节能领域的无机类保温材料，具有较好的保温隔热性能和防火性能，是传统保温材料的理想替代品，具有良好应用前景。纸面石膏板具有质轻、防火、装饰性能良好、加工方便、绿色环保、节省空间等优点，因此广泛用于各种工业建筑、民用建筑装修施工领域，尤其是在高层建筑中可作为内墙材料和装饰装修材料。将二氧化硅气凝胶与石膏板相结合，研制出保温隔热性能更好的纸面石膏板，可以创造更加安全、舒适的室内装修环境。然而，二氧化硅气凝胶颗粒很轻，当采用二氧化硅气凝胶颗粒制备纸面石膏板中时，易在制备石膏料浆过程中漂浮、飞离，难以融入石膏料浆体系。此外，二氧化硅气凝胶在石膏浆料中上浮，上浮至板芯与护面纸接触界面，严重影响粘接性能，导致板材强度下降严重，甚至低于国家标准，影响使用。

技术实现思路

1、针对上述问题，本申请提供了纸面石膏板及其制备方法。本申请提供的纸面石膏板包含20-200μm的二氧化硅气凝胶颗粒，使纸面石膏板导热系数大幅降低，进一步提升了纸面石膏板的保温隔热性能。由于二氧化硅气凝胶颗粒材质轻，容易在制备纸面石膏板过程中漂浮、飞离，难以融入石膏板料浆体系，本申请将二氧化硅气凝胶颗粒包裹在乳液中，制备成中间层石膏料浆，上下两层石膏料浆中加入玻璃纤维等组分保证石膏板强度，并且本申请的纸面石膏板具有改善的保温隔热功能。

2、在一个方面，本申请提供了一种纸面石膏板，所述纸面石膏板从上到下包括a层、b层和a层，其中a层的原料包括以下组分：脱硫石膏熟料100重量份、水50-75重量份、玻璃纤维0.02-0.1重量份、发泡剂0.1-2重量份、缓凝剂0.05-0.5重量份、淀粉0.2-2重量份、减水剂0.01-0.5重量份；所述b层的原料包括以下组分：脱硫石膏熟料100重量份、水60-80重量份、二氧化硅气凝胶颗粒0.5-5重量份、增强乳液10-30重量份、玻璃纤维0.05-0.2重量份、缓凝剂0.2-1重量份、淀粉0.2-1重量份。

3、在本申请的实施方案中，所述脱硫石膏熟料中的氯离子含量不大于300ppm，比表面积为3500-4000cm2/g。

4、在本申请的实施方案中，所述玻璃纤维为中碱玻璃纤维、无碱玻璃纤维和抗碱玻璃纤维中的任何一种，纤维长度为9-15mm，纤维单丝直径为10-15μm。

5、在本申请的实施方案中，所述发泡剂选自无机发泡剂十二烷基硫酸铵、碳酸氢钠和碳酸氢铵中的一种或多种。

6、在本申请的实施方案中，所述缓凝剂为柠檬酸、柠檬酸钠、六偏磷酸钠或蛋白质类缓凝剂，优选地骨胶蛋白质缓凝剂。

7、在本申请的实施方案中，所述淀粉为改性淀粉，所述改性淀粉选自改性马铃薯淀粉、改性木薯淀粉、改性高粱淀粉或改性玉米淀粉，优选地改性玉米淀粉。

8、在本申请的实施方案中，所述减水剂为聚羧酸减水剂，优选地粉体聚羧酸减水剂。

9、在本申请的实施方案中，所述增强乳液选自聚醋酸乙烯-乙烯乳液、水性丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液和聚氨酯乳液中的一种或多种，优选地聚醋酸乙烯-乙烯乳液。

10、在本申请的实施方案中，所述二氧化硅气凝胶颗粒的粒径为5-200μm。

11、在本申请的实施方案中，所述纸面石膏板从上到下包括a层、b层和a层，其中所述a层的原料由以下组分组成：脱硫石膏熟料100重量份、水50-75重量份、玻璃纤维0.02-0.1重量份、发泡剂0.1-2重量份、缓凝剂0.05-0.5重量份、淀粉0.2-2重量份、减水剂0.01-0.5重量份；所述b层的原料由以下组分组成：脱硫石膏熟料100重量份、水60-80重量份、二氧化硅气凝胶颗粒0.5-5重量份、增强乳液10-30重量份、玻璃纤维0.05-0.2重量份、缓凝剂0.2-1重量份、淀粉0.2-1重量份。

12、在另一方面，本申请提供了一种如上所述的纸面石膏板的制备方法，包括以下步骤：

13、步骤一、称量纸面石膏板各组分，其中a层的原料为：脱硫石膏熟料100重量份、水50-75重量份、玻璃纤维0.02-0.1重量份、发泡剂0.1-2重量份、缓凝剂0.05-0.5重量份、淀粉0.2-2重量份、减水剂0.01-0.5重量份；b层的原料为：脱硫石膏熟料100重量份、水60-80重量份、二氧化硅气凝胶颗粒0.5-5重量份、增强乳液10-30重量份、玻璃纤维0.05-0.2重量份、缓凝剂0.2-1重量份、淀粉0.2-1重量份；

14、步骤二、将a层的组分脱硫石膏熟料和玻璃纤维混合均匀，在水中加入发泡剂、缓凝剂、减水剂、淀粉，搅拌均匀，将固体和液体混合，搅拌均匀，成为a层料浆；将b层的组分脱硫石膏熟料、玻璃纤维、缓凝剂、淀粉、二氧化硅气凝胶颗粒混合均匀，在水中加入增强乳液，搅拌均匀，将固体和液体混合，持续搅拌，直到二氧化硅气凝胶颗粒被石膏料浆包裹，成为b层料浆；

15、步骤三、在护面纸的下纸上按顺序分层浇筑石膏料浆，上下两层为a料浆，中间层为b料浆，即纸面石膏板由上到下分别是料浆a、料浆b和料浆a，与上护面纸搭接，并粘牢形成湿板，随后湿板在凝固皮带的牵引下被引出，完成成型；

16、任选地，b层料浆可以占石膏板整体体积的二分之一至三分之二，上下两侧的a层料浆可以共占三分之一至二分之一；

17、步骤四、将成型后的湿板在传送皮带上凝固，切断后，进入干燥机，经过160-180℃、100-130℃、40-60℃三个干燥阶段；

18、步骤五：将干燥后的板材合片、锯边、封边、包装，形成纸面石膏板。

19、与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：

20、1.本申请中的纸面石膏板中含有5-200μm的二氧化硅气凝胶颗粒，降低了纸面石膏板的导热系数，提升了纸面石膏板的保温隔热性能。

21、2.二氧化硅气凝胶颗粒材质轻，容易在制备纸面石膏板过程中漂浮、飞离，难以融入石膏板料浆体系，并且会严重影响纸面石膏板板芯与护面纸的粘接，降低板材力学性能。本申请采用了分层浇筑石膏料浆的方式，将二氧化硅气凝胶粉体包裹到石膏板的中间芯层中固定。一方面不影响上下两层石膏料浆与护面纸的粘接，另一方面在上中下三层料浆之间通过玻璃纤维、石膏晶体搭接在一起，形成整体。

22、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书中所描述的方案来实现和获得。

技术特征：

1.一种纸面石膏板，所述纸面石膏板从上到下包括a层、b层和a层，其中a层的原料包括以下组分：脱硫石膏熟料100重量份、水50-75重量份、玻璃纤维0.02-0.1重量份、发泡剂0.1-2重量份、缓凝剂0.05-0.5重量份、淀粉0.2-2重量份、减水剂0.01-0.5重量份；所述b层的原料包括以下组分：脱硫石膏熟料100重量份、水60-80重量份、二氧化硅气凝胶颗粒0.5-5重量份、增强乳液10-30重量份、玻璃纤维0.05-0.2重量份、缓凝剂0.2-1重量份、淀粉0.2-1重量份。

2.根据权利要求1所述的纸面石膏板，其中，所述脱硫石膏熟料中的氯离子含量不大于300ppm，比表面积为3500-4000cm2/g。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的纸面石膏板，其中，所述玻璃纤维为中碱玻璃纤维、无碱玻璃纤维和抗碱玻璃纤维中的任何一种，纤维长度为9-15mm，纤维单丝直径为10-15μm。

4.根据权利要求1-2中任一项所述的纸面石膏板，其中，所述发泡剂选自无机发泡剂十二烷基硫酸铵、碳酸氢钠和碳酸氢铵中的一种或多种。

5.根据权利要求1-2中任一项所述的纸面石膏板，其中，所述缓凝剂为柠檬酸、柠檬酸钠、六偏磷酸钠或蛋白质类缓凝剂，优选地骨胶蛋白质缓凝剂。

6.根据权利要求1-2中任一项所述的纸面石膏板，其中，所述淀粉为改性淀粉，所述改性淀粉选自改性马铃薯淀粉、改性木薯淀粉、改性高粱淀粉或改性玉米淀粉，优选地改性玉米淀粉。

7.根据权利要求1-2中任一项所述的纸面石膏板，其中，所述减水剂为聚羧酸减水剂，优选地粉体聚羧酸减水剂。

8.根据权利要求1-2中任一项所述的纸面石膏板，其中，所述增强乳液选自聚醋酸乙烯-乙烯乳液、水性丙烯酸乳液、苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液和聚氨酯乳液中的一种或多种，优选地聚醋酸乙烯-乙烯乳液。

9.根据权利要求1-2中任一项所述的纸面石膏板，其中，所述二氧化硅气凝胶颗粒的粒径为5-200μm。

10.一种权利要1-9中任一项所述的纸面石膏板的制备方法，包括以下步骤：

技术总结本申请涉及纸面石膏板及其制备方法。纸面石膏板从上到下包括A层、B层和A层，A层的原料包括脱硫石膏熟料100重量份、水50‑75重量份、玻璃纤维0.02‑0.1重量份、发泡剂0.1‑2重量份、缓凝剂0.05‑0.5重量份、淀粉0.2‑2重量份、减水剂0.01‑0.5重量份；B层的原料包括脱硫石膏熟料100重量份、水60‑80重量份、二氧化硅气凝胶颗粒0.5‑5重量份、增强乳液10‑30重量份、玻璃纤维0.05‑0.2重量份、缓凝剂0.2‑1重量份、淀粉0.2‑1重量份。本申请将二氧化硅气凝胶颗粒包裹在乳液中制备成中间层石膏料浆，上下层石膏料浆中加入玻璃纤维等组分保证石膏板强度。技术研发人员：尹东杰,谭丹君,王莹受保护的技术使用者：北新集团建材股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/5