[发明专利]抗微生物施胶乳液及由其制造的石膏面板

说明书

相关申请

本申请根据35 U.S.C 119(e)要求2010年12月29日递交的美国临时专利申请第61/428,080号的优先权。

技术领域

本发明涉及链烯基琥珀酸酐（“ASA”）纸施胶剂或烷基烯酮二聚体（“AKD”）纸施胶剂以及具有杀生物剂和乳化剂双重功能的杀生物剂的乳液。

背景技术

石膏板（也称为石膏面板、干式墙（drywall）和墙板（wallboard））是具有室内应用理想特性的流行建筑材料。它们耐用、经济并且阻燃。此外，这些板提供优异的压缩强度性质以及相对低的密度。它们容易进行装饰并且作为表面尤其是用于内部建筑是有吸引力的。

石膏板的制造包括形成半水合硫酸钙、水和添加剂的浆料，以及将该浆料连续沉积在传送带或成型台上。通常，纸覆片（也称为护面（facer））在搅拌机下方传送带上方移动以在护面上连续沉积浆料。通常，在浆料上施用第二纸覆片或护面。将所得的组合件成型为面板形状。半水合硫酸钙与浆料中的水发生反应，使半水合物转化为互锁的二水硫酸钙晶体基质，使得浆料凝固变硬。这形成硬化材料的连续条带，该条带任选地没有覆片、具有前后覆片或者在面板前或后侧上仅具有一个覆片。该连续条带在传送带上移动直到烧石膏充分凝固，以承受处理和从传送带到另一个地方如窑的移动，然后切割该条带以形成所需长度的板。在窑中，从石膏板中移除对于烧石膏水合所需过量的水。

石膏板制造商通常使用杀生物剂处理纸覆面以保护石膏板免受微生物如霉菌和真菌的侵袭。然而，有许多原因导致经处理的纸张单独通常不足以控制霉菌生长。通过窑中的干燥过程，因高温致使许多杀生物剂失效。杀生物剂可被结合在石膏和纸中的来自面板成型过程中使用的水的大量霉菌孢子以及来自空气的孢子所覆盖。在某些情况下，根据环保法规，对于纸表面上可存在的杀生物剂的浓度存在限制。所允许的最大杀生物剂浓度似乎不足以在所有情况下保护纸和凝固的石膏芯。

微生物生长促成孢子找到水分和养分进行新陈代谢的环境。温度也是一个因素，但大量微生物物种在人类居住所需的温度下蓬勃生长，而石膏板最常使用在该情况下。因此，控制微生物生长的机会主要由控制水分和养分的可用性组成。可取的是存在杀灭开始在石膏面板或护面内或其上生长的微生物的机制。水蒸汽和孢子在石膏面板使用环境中是不可避免的，即使石膏板正常用于内部结构中也是如此。除了存在于环境中的水分以外，内部结构中使用的产品有时遇到因渗水、屋顶或管道漏水、水浸、冷凝等产生的水。这些接触是在石膏板的制造或使用中无任何缺陷的情况下发生的。公认的是，常规石膏面板产品一旦受潮就容易生长微生物。

淀粉是微生物藉以蓬勃生长的养分的一个实例。在石膏面板中，淀粉经常用于若干目的。它可被添加到烧石膏浆料中以促进夹芯和护面之间的粘合。护面通常由纸制成，而淀粉可以是常用于覆盖石膏面板的纸的组分。淀粉（糖）包覆的二水硫酸钙颗粒经常被用作烧石膏浆料中的凝固促进剂。其它淀粉也可用于改进凝固石膏组合物的不同特性。当淀粉存在于石膏面板的覆面材料或石膏芯中时，一旦孢子与含淀粉面板的富营养介质接触后，可能的微生物生长就具有足够的养分。

石膏面板的覆片（也称为护面、贴面材料、纸护面等）通过以制备纤维、化学添加剂和水的稀纤维浆开始的造纸工艺生产。所述浆通过筛网排水以形成随机交织的纤维垫。通过压榨该垫或施加抽吸来移除额外的水。非正式地，“湿部（wet end）”是指除水前的造纸过程，而移除过量水之后的工艺阶段称为“干部（dry end）”。在这些阶段之一或二者中可以加入添加剂，例如施胶剂。

纸施胶剂是提高纸强度和抗液体例如水和墨渗透的疏水性化合物。烷基烯酮二聚体（“AKD”）和链烯基琥珀酸酐（“ASA”）都是疏水性的，二者是常用的施胶剂。松香和松香衍生物是在造纸工业中已知的另一类纸施胶剂。为了良好的施胶效率，施胶剂作为极小颗粒施用。这一点以及疏水特性，要求ASA和/或AKD被乳化在水性溶液中，以将施胶剂适当地引入和锚定至纸张纤维。内施胶剂在制造工艺的湿部过程中被引入到纸张本身中。外部施胶剂通过干部涂覆工艺例如浸涂、喷涂或滚涂被施加到最终纸产品的表面。