[发明专利]具有中等范围粘度的预胶化淀粉，以及与其相关的产品、浆料和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年10月23日提交的美国临时专利申请No.61/717,588、2013年3月15日提交的美国非临时专利申请No.13/835,002和2013年10月2日提交的美国部分继续申请No.14/044,582的权益，前述专利申请全部以全文引用方式并入本文。

背景技术

凝固石膏(即硫酸钙二水合物)是用于许多产品(包括用于建筑构造和改建的面板和其他产品)的公知材料。一个这种面板(通常称为石膏板)为夹在两个覆盖片材(例如纸面板)之间的凝固石膏芯的形式，并常用于建筑物的内墙和天花板的干式墙构造。通常称为“面层”的一个或多个致密层可包括于芯的任一侧上，通常在纸-芯界面处。

在板的制造过程中，通常在叶式混合器中混合灰泥(即硫酸钙半水合物和/或硫酸钙无水石膏的形式的煅烧石膏)、水和合适的其他成分，如所述术语在本领域中使用那样。浆料形成并从混合器中排放至携带覆盖片材的移动的传送带上，所述覆盖片材具有已经施用(通常在混合器的上游)的面层(如果存在的话)中的一个。浆料在纸(面层任选地包括于纸上)上铺展。将具有或不具有面层的另一覆盖片材施用至浆料，以在例如成型板等的协助下形成具有所需厚度的夹层结构。浇铸混合物，并使其硬化，以通过煅烧石膏与水反应而形成结晶水合石膏(即硫酸钙二水合物)的基质，从而形成凝固(即再水合)石膏。正是煅烧石膏的所需水合使得凝固石膏晶体的连锁基质能够形成，由此将强度赋予产品中的石膏结构。需要加热(例如在窑中)以驱逐剩余的游离(即未反应的)水，以生成干燥产品。

被驱逐的过量的水表示体系的低效率。需要能量输入来去除水，且制造过程减慢以适应干燥步骤。然而，已证实在不损害商品的其他关键方面(包括板重量和强度)的情况下，降低体系中的水量是极困难的。

应了解，本背景技术描述由本发明人创作以协助读者，并不被当作对现有技术的引用，也不被当作表示所指出的问题的任意者本身在本领域中得以认知。尽管所描述的原理在一些方面和实施例中缓和了其他体系中所固有的问题，但应了解所保护的创新的范围由所附权利要求书限定，而不由用以解决本文记载的任何特定问题的要求保护的发明的能力限定。

发明内容

在一方面，本发明提供了包括凝固石膏芯的板。所述芯可包含石膏的连锁晶体基质。所述板可设置于两个覆盖片材(例如由纸形成)之间。凝固石膏芯由浆料形成，所述浆料包含水、灰泥和至少一种预胶化淀粉，所述至少一种预胶化淀粉的特征在于，当淀粉如以下实例1中所述经受根据VMA法的条件时，其具有“中等范围”的粘度(即具有约20厘泊至约700厘泊的粘度)，且淀粉以淀粉和水的总重量的15重量％的量在水中。因此，VMA法用于确定当淀粉经受VMA法的条件时其是否显示中等范围的粘度特性。这不意味着淀粉必须在这些条件下添加至石膏浆料中。相反，根据本发明的实施例，当将淀粉添加至浆料中时，其可为湿润(以淀粉在水中的各种浓度)或干燥形式，并且其无需在VMA法中所述的条件下完全胶化或其他。如本文所用，“预胶化”意指任意程度的胶化。

在另一方面，本发明提供了浆料，其包含水、灰泥和至少一种预胶化淀粉，所述至少一种预胶化淀粉具有约20厘泊至约700厘泊的中等范围的粘度，其中所述粘度根据VMA法测得。浆料有时称为“石膏浆料”，因为当水与灰泥反应时，石膏在其中形成。当浆料中的灰泥与水反应时，石膏(即硫酸钙二水合物)开始形成。浆料可用于制备板以及其他石膏产品。

在另一方面，本发明提供了一种制备板的方法。混合水、灰泥和至少一种预胶化淀粉以形成浆料，所述至少一种预胶化淀粉的特征在于根据VMA法的中等范围的粘度。淀粉可以以湿润或干燥的形式添加。所述预胶化淀粉在添加至浆料中时无需为完全胶化的，并且无需在VMA法中所述的条件下。将浆料设置于第一覆盖片材与第二覆盖片材之间，以形成作为面板前体的湿组件。在此方面，如本文所用，“设置于……之间”应理解为意指面层可任选地施用或包括于芯与覆盖片材中的一者或两者之间，从而应了解覆盖片材可包括面层。切割面板以形成板。干燥所述板。在干燥之后，可根据需要进行最终定尺寸(例如切割)和加工。根据一些实施例，淀粉可在包括于浆料中之前被化学改性(以相对于预胶化步骤的任意顺序)。在一些实施例中，预胶化淀粉在添加至浆料中时为部分胶化的，剩余的胶化在干燥步骤(例如在窑中)发生。在一些实施例中，淀粉在窑中变得完全胶化。