專利名稱：燒石膏水合促進(jìn)添加劑的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種硬化燒石膏的改進(jìn)方法。更具體地，本發(fā)明涉及在制備石膏產(chǎn)品時使用磨碎的石膏和硫酸氫鹽來減少硬化時間，減少水的需求，以及減少干燥時間。
石膏是一種非常實用并且成本合理的建筑材料。它還被稱為二水硫酸鈣。當(dāng)開采的二水硫酸鈣被磨碎時，它還被稱為石膏粉。半水硫酸鈣還稱為燒石膏、灰泥、半水硫酸鈣、硫酸鈣半水合物或模塑石膏。也可以使用合成石膏，它是從發(fā)電廠的燃?xì)饷摿蚬に嚨玫降母碑a(chǎn)物。開采時，生石膏以二水合物的形式出現(xiàn)。在這種形式下，有兩個水分子與每個硫酸鈣分子結(jié)合。為了制備半水合物形式的石膏，可將石膏煅燒以去除一些水合態(tài)水，如以下反應(yīng)式
很多有用的石膏產(chǎn)品可以通過將半水硫酸鈣和水混合來形成淤漿，將所得的淤漿產(chǎn)品鑄造至希望的形狀得到。通過使半水硫酸鈣和足量的水反應(yīng)，從而將半水合物轉(zhuǎn)化為聯(lián)鎖二水合物結(jié)晶形式的基體來硬化淤漿產(chǎn)品。以這種晶體基體的形式，淤漿產(chǎn)品變得堅固并具有希望的形狀。然后必須將過量的水通過干燥從產(chǎn)品中除去。
在制備石膏產(chǎn)品的工藝中，硬化和干燥步驟是最耗時和耗能的步驟。淤漿的硬化時間取決于多種因素，包括燒石膏的老化、燒石膏中的雜質(zhì)、表面積、pH、顆粒度和混合時的溫度。使用添加劑或減少石膏產(chǎn)品干燥時間的工藝條件可導(dǎo)致降低成本。較低的能量消耗是在干燥階段使用低溫或較少干燥時間的結(jié)果。另一個益處是能夠提高生產(chǎn)線的速度，用相同的資源生產(chǎn)更多的產(chǎn)品。減少產(chǎn)品硬化所需的時間可以導(dǎo)致生產(chǎn)成本相應(yīng)的降低。
已知很多添加劑可提高水合反應(yīng)的速度。在1950年代后期，礦物局(Bureau of Mines)調(diào)查了溶解物質(zhì)對石膏粉的硬化時間的影響。當(dāng)時，礦物局測試了許多石膏或水中的雜質(zhì)，來確定它們是否引起任何水合反應(yīng)的加速或延緩效應(yīng)。當(dāng)時測得包括硫酸氫鹽的硫酸鹽和石膏是加速劑。(石膏水合速率的研究少量溶解物質(zhì)的影響(Hydration-Rate Studies of Gypsum PlastersEffects of Small Amountsof Dissolved Substances)J.P.Coughlin、K.C.Conway、M.F.Koehler和D.F.Barry，Bureau of Mines Report of Investigations 5477，1959)。
美國專利第2,216,555號(＂King＂)中指出，那些包括硫酸氫鹽的酸反應(yīng)可溶硫酸鹽已知可用來加速水合。然而，酸性硫酸鹽也趨向于與生石膏中的雜質(zhì)，特別是碳酸鹽反應(yīng)。King通過向石膏粉加入石灰和硬化延緩劑以控制與碳酸鹽的分解反應(yīng)來解決這個問題。但是，包含過量石灰的石膏粉在石膏產(chǎn)品的表面形成薄薄一層柔軟的未硬化的石膏粉，這會導(dǎo)致表面不完美。
已知磨碎的石膏也作為硬化加速劑，特別是當(dāng)其和涂料如美國專利第3,870,538號中的淀粉或美國專利第4,681,644號中的糖結(jié)合時。人們認(rèn)為，加入的二水合物用作“晶種”或作為促進(jìn)二水合物結(jié)晶在水合產(chǎn)物淤漿中快速生長的成核位置。新磨碎的石膏非?；顫姡?，隨著老化，其有效性迅速降低。因此，優(yōu)選為石膏提供一種涂層，該涂層可減少材料隨時間的失活。
石膏產(chǎn)品的干燥速度由兩個因素決定。水需求量是制備一定流動性的淤漿需要的水量?？赏ㄟ^使用對應(yīng)石膏淤漿的流變學(xué)改良劑來改變水需求。增加水需求的添加劑將延長石膏產(chǎn)品的干燥時間。即使將相同量的水加入到淤漿中，添加劑也會改變從形成的產(chǎn)品中除去過量水的速率。在過量水蒸發(fā)時，毛細(xì)管作用從結(jié)晶基體內(nèi)部向產(chǎn)品表面吸取水份。當(dāng)水向表面的移動受阻時，干燥過程變緩。如果添加劑增加水需求量或降低過量水從產(chǎn)品蒸發(fā)的速率，將導(dǎo)致降低生產(chǎn)線的速度，增加窯暴露時間，或由較高的窯溫產(chǎn)生較大的能耗。這些情形的任何一種都導(dǎo)致石膏產(chǎn)品較高的生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的一個目的在于提供一種通過降低生產(chǎn)成本來制備硬化石膏制品的更經(jīng)濟(jì)的方法。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于提高燒石膏硬化速率的改良加速劑。
本發(fā)明的另一個目的在于通過減少淤漿的水需求量來降低干燥石膏制品的成本。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種制備硬化石膏制品的更經(jīng)濟(jì)的方法，該方法能更容易地釋放過量水和快速干燥。
本發(fā)明的簡述上述目的是通過本發(fā)明的制備硬化石膏制品的添加劑組合物和方法來完成或超越的，其特征在于提供一種新型的添加劑系統(tǒng)，來顯著減少水合和干燥石膏產(chǎn)品所需要的時間和能量。
更具體地，本發(fā)明提供用于加速燒石膏的硬化反應(yīng)的添加劑，該添加劑包含與硫酸氫鹽結(jié)合的石膏加速劑。該石膏加速劑包含磨碎的二水硫酸鈣。在優(yōu)選實施方案中，用涂層劑如淀粉、糖和/或硼酸處理石膏加速劑。在優(yōu)選實施方案中，在工藝中使用添加劑，其中硫酸氫鹽和部分半水硫酸鹽在主混合器中混合之前被預(yù)濕。
已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)硫酸氫鹽和石膏加速劑一起使用時，觀察到驚人的效果。兩種組分的結(jié)合比兩種添加劑中的任何一種單獨使用提供更快的硬化速率。另外，當(dāng)和石膏加速劑一起使用時，沒有出現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中一些添加劑的能見到的產(chǎn)品強(qiáng)度的顯著降低。產(chǎn)品的快速硬化導(dǎo)致更有效地制備產(chǎn)品。當(dāng)產(chǎn)品更迅速地水合，生產(chǎn)線的速度將提高，在相同的時間內(nèi)制備更多產(chǎn)品。如果生產(chǎn)設(shè)施是新建的或重新設(shè)計的，對于給定的生產(chǎn)速率，生產(chǎn)線可以建得較小，使節(jié)省下來的空間用作其它的目的。
添加劑的組合還對硬化燒石膏的方法提供其它益處，這些益處是單獨使用添加劑的現(xiàn)有技術(shù)中未曾見到的。一個顯著的益處是減少干燥產(chǎn)品需要的能量。本發(fā)明的添加劑以兩種方式減少干燥時間。首先，需要較少的水來形成淤漿，因為改進(jìn)了淤漿的流動性。這使得在水合反應(yīng)完成后，在產(chǎn)品中存在較少的過量水。另外，存在的過量水更容易除去。因此，可通過降低干燥窯的溫度來制備相同量的產(chǎn)品，直接節(jié)省能耗成本?？梢蕴岣呱a(chǎn)線的速度，對于相同量的燃料消耗，可制備更多的產(chǎn)品。這些方法的任一種，或者它們的組合，都可以用來減少每單位產(chǎn)品的能耗。
本發(fā)明的添加劑還可以減少結(jié)垢并防止在混合裝置中形成鈣的沉積。如果裝置較長時間保持清潔，就可以減少用以清潔和維護(hù)生產(chǎn)線的停車時間。本發(fā)明的這些益處的每一個都是減少制備石膏產(chǎn)品的成本更有效的手段。
附圖的簡要說明

圖1表示對于不同的硫酸氫鈉和石膏加速劑混合物，完成50％水合所需要的時間。
圖2表示不同的硫酸氫鈉和石膏加速劑混合物的石膏板的干燥時間。
本發(fā)明的詳細(xì)描述本發(fā)明公開了制備以硫酸鈣為基本組分的產(chǎn)品的添加劑和方法，該添加劑和方法可導(dǎo)致加速硬化和干燥產(chǎn)品。該產(chǎn)品使用含有硫酸氫鹽和石膏加速劑的半水硫酸鈣淤漿制備。
該硫酸氫鹽可以是任何已知的硫酸氫鹽。優(yōu)選硫酸氫鉀和硫酸氫鈉。最優(yōu)選硫酸氫鈉，因為它極易以合理的成本、工業(yè)批量獲得。然而，在本發(fā)明中還可使用其它硫酸氫鹽，如硫酸氫鉀、硫酸氫銨或硫酸氫金屬鹽。該鹽應(yīng)當(dāng)以每噸干半水硫酸鈣約0.1到約10磅的量加入。優(yōu)選地，該鹽應(yīng)當(dāng)以每噸灰泥約1到約2磅的量存在。
相對一些其它的加速劑，使用硫酸氫鹽的優(yōu)點在于，石膏粉硬化中的加速主要發(fā)生在產(chǎn)品的最終硬化或產(chǎn)品水合的收尾階段。這具有能夠容易地將產(chǎn)品成形為希望的形狀的明顯優(yōu)點。例如，當(dāng)希望的產(chǎn)品是石膏板時，如果淤漿濃縮得太快，將在板適當(dāng)成形之前開始硬化。這會導(dǎo)致板的厚度不均勻、表面皺折或邊緣不規(guī)則。在這里，當(dāng)加速劑主要對硬化工藝的收尾階段發(fā)揮作用時，有足夠的時間來適當(dāng)成形最終產(chǎn)品，還能充分體現(xiàn)加速硬化方法的優(yōu)點。
這種添加劑的第二種成分是石膏加速劑。在其最簡單的形式中，加速劑由磨碎的二水硫酸鈣構(gòu)成。通常使用稱為石膏粉的開采并磨碎的天然二水合物。然而，也可以使用其它資源，如來自燃?xì)饷摿蚬に嚨暮铣墒?。石膏加速劑以每噸干半水硫酸鈣約3到約50磅的量存在。
如果石膏加速劑有在磨碎后沒有立即使用，優(yōu)選用涂層劑處理該二水合物以防其隨時間失活。可以使用任何具備一定性能、在本領(lǐng)域已知的涂層劑。該涂層劑必須不延緩其加入的半水硫酸鈣的硬化時間。產(chǎn)品的物理性能也應(yīng)當(dāng)不被涂層劑損害。當(dāng)將半水硫酸鈣和其添加劑加入到混合器和水形成淤漿時，涂層劑必須溶解以暴露高度斷裂的結(jié)晶的活潑部位。特別適合的涂層劑包括淀粉、糖和硼酸或這些化合物的任何組合。涂層劑的存在量可以在基于二水硫酸供料流束重量的約5％到約25％的范圍內(nèi)。
當(dāng)使用涂層劑時，可以將二水合物結(jié)晶和涂層劑一起研磨以使尺寸減小并同時促進(jìn)涂層劑和二水合物之間的緊密結(jié)合。可以使用本領(lǐng)域內(nèi)已知的任何研磨設(shè)備來研磨材料。優(yōu)選的研磨設(shè)備是球磨機(jī)。磨碎的二水硫酸鈣和涂層劑混合物的制備在本領(lǐng)域是已知的，特別是在美國專利第3,573,947號中，該專利在此作為參考引入。
在最優(yōu)選的實施方案中，涂層劑可熔化在二水合物的表面上來長時間維持磨碎的二水合物的活性。在本實施方案中，特別優(yōu)選糖，如葡萄糖、蔗糖和右旋糖，盡管在石膏加速劑中可使用任何在270°F下足以熔化的糖。
然后，可根據(jù)需要將混合物加熱，將糖熔化和焦糖化，使其涂敷在磨碎的二水硫酸鈣的表面。如果石膏加速劑必須儲存以備以后使用或運輸?shù)搅硪粋€地方，優(yōu)選這種選擇。糖的完全涂敷和焦糖化用于密封石膏顆粒的表面，使它們不易受老化的影響。當(dāng)添加劑在淤漿產(chǎn)品中和水混合時，焦糖化的涂層徹底溶解，從而暴露出高度斷裂的二水合物結(jié)晶的表面。二水合物顆粒用作“晶種”，在半水合物水合形成二水合物晶體聯(lián)鎖基體時，促進(jìn)結(jié)晶的生長。通過將被涂敷了的二水合物加熱到250°F，可獲得優(yōu)良的加速劑活性，但溫度可低至175°F。通常應(yīng)避免溫度超過270°F，因為，它們使控制加速劑水份含量變得困難。
通過本領(lǐng)域中已知的任何方法將半水硫酸鈣加入到工藝流程中。已知許多添加劑改變或增加水合反應(yīng)或最終產(chǎn)品的性能。干燥的或粉末狀的添加劑通常在干半水合物流束向主混合器移動時滴入其中。可以采用任何制備恒體積流量的干添加劑的方法，如螺旋進(jìn)料器、加料斗或傳送器。液態(tài)添加劑可以被加入到混合器，或者與將要加入到主混合器的水預(yù)混合。
在另一實施方案中，通過將一定量的半水硫酸鈣和水混合將其預(yù)處理。美國專利第4,201,595號中描述了該技術(shù)，在此作為參考引入?？梢詫⑷炕蛞徊糠职胨蛩徕}作為切向流從主進(jìn)料流束中分流出來。優(yōu)選將硫酸氫鹽在用水預(yù)處理前以切向流的形式加入到半水合物中。申請人認(rèn)為，預(yù)濕硫酸氫鹽通過至少將其一部分分散到切向流中來將其激活。該技術(shù)導(dǎo)致硫酸氫鹽的較好分散和活性。當(dāng)用水預(yù)處理硫酸氫鹽時，添加劑組合的益處，如加速硬化、加快干燥時間和減少水需求，增加至更大的程度。
將水加入到半水硫酸鈣和硫酸氫鹽的方法對本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。傳送器上的干組分可以簡單地用水噴灑。更優(yōu)選的方法是使用可混煉高粘度物質(zhì)如一大塊潮濕、粒狀材料的設(shè)備。許多市售混合器和混煉器是適用的。最優(yōu)選使用Scott混煉器(Scott EquipmentCompany，Jordan，MN)?？梢詫⑺桶胨蛩徕}同時注入混煉器。以這種方式混合獲得多種干組分相互緊靠著的顆粒，并且還將水分散到干組分中?；旌虾螅谶M(jìn)入主混合器之前不久，將混煉器中的內(nèi)容物排放到主半水硫酸鈣原料流束中。預(yù)濕的切向流也可直接注入到主混合器中。
用于預(yù)處理的水量是切向流中半水硫酸鈣的重量的約1％到約10％。在優(yōu)選實施方案中，水以約3％到約5％的量加入到半水硫酸鈣混合物中。水的加入使得半水硫酸鈣結(jié)晶修復(fù)?！靶迯?fù)”是指使顆粒上的斷裂處由于表面水合作用而融合。結(jié)果，減少了淤漿混合時顆粒的分化。優(yōu)選的修復(fù)時間在約1到約6分鐘范圍內(nèi)。修復(fù)時間從濕潤灰泥加上所有的添加劑的時間到將它們引入主混合器的時間來測量。通常，應(yīng)當(dāng)在干半水合物流束剛好引入到主混合器之前將石膏加速劑加入到其中。所有的半水硫酸鈣預(yù)濕后，在預(yù)濕的灰泥從混煉器到主混合器移動時，加入石膏加速劑。優(yōu)選地，將濕的灰泥和剩余的干半水合物同時引入到主混合器。
總的原料混合物，包括灰泥料、預(yù)濕切向流和所有的添加劑，溶解在主混合器中附加量的水中。必須加入足量的水將半水硫酸鈣轉(zhuǎn)化為二水合物，并使淤漿為了其預(yù)定的用途充分流態(tài)化。使用本發(fā)明的添加劑和方法可以將石膏板制備需要的水，相對于正常水需求量即每100份重量的燒石膏約85到約100份重量的水，減少到每100份重量的燒石膏約50到約85份重量的水。然后，將淤漿成形為希望的產(chǎn)品，如石膏板、模型等等，并使其硬化。在硬化過程中，半水合鈣由于水合作用吸收水份，轉(zhuǎn)化為二水合物結(jié)晶的聯(lián)鎖基體并變硬。
產(chǎn)品制備的最終步驟是過量水的去除?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)?shù)姆椒▉頊p少過量的水并干燥產(chǎn)品。可以在室溫和常壓下蒸發(fā)水份。所有或部分的干燥過程可以利用高溫如窯干燥加快蒸發(fā)來加速。例如，可以利用窯干燥石膏板直到約90％的過量水份被去除。剩余的水在環(huán)境條件下蒸發(fā)。
可以將常規(guī)添加劑和本發(fā)明的添加劑組合物或方法結(jié)合使用。例如，可以使用含少量的用于燒石膏的公知化學(xué)分散劑或流態(tài)化劑，使得使用更少的混合水而不干擾本發(fā)明完成的水減少效果，該公知化學(xué)分散劑或流態(tài)化劑如木質(zhì)素、硫酸木質(zhì)素、磺化木質(zhì)素及其縮聚產(chǎn)物。用這種方式，可能會達(dá)到更少的混合要求的總水量的效果，如要求每100份重量配制的燒石膏約50份重量的水。
實施例1-5在每個實驗中，稱取200g的半水硫酸鈣(USG，Southardplant)，放在一邊。稱取表I所示的適當(dāng)量的硫酸氫鈉和石膏加速劑。該石膏加速劑由95％的石膏粉和5％的糖組成，一起磨碎。用于加速劑的石膏粉(USG，Southard plant)包含96％的二水合物和4％的雜質(zhì)。磨碎后，將經(jīng)涂敷的石膏粉加熱到約250°F來熔化石膏粉表面上的糖。將半水硫酸鈣、硫酸氫鈉和石膏加速劑粉末混煉在一起直到所有的組分徹底分散。量取280ml、70°F的水，并將其注入到具有高速剪切葉片的Waring混煉器。將粉末狀混合物浸泡7秒鐘，然后高速混合7秒鐘形成淤漿。
將淤漿注入到杯中，然后將杯置于絕緣泡沫聚苯乙烯容器中以減少其與環(huán)境之間的熱交換。將一溫度探針置于淤漿的中間，每5秒鐘記錄一次溫度。因為硬化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，可通過溫度的上升來測量反應(yīng)的程度。50％水合時間被確定為達(dá)到實驗中記錄的最小溫度和最大溫度之間中間溫度的時間。不同CSA的濃度的50％水合時間記錄如下表I
在這些實施例中，使用這兩種添加劑的益處是很明顯的。當(dāng)添加劑的總量保持在每200g的半水硫酸鈣1g時，對于所有顯示的混合物的50％水合時間，比任何一種組分單獨使用的50％水合時間少。圖1用圖解法表示了該數(shù)據(jù)，表明了這些添加劑的組合對硬化時間的影響。
實施例6將本發(fā)明的添加劑加到1/2″SHEETROCK牌石膏墻板的工業(yè)生產(chǎn)線中。在此實施例中規(guī)定的所有的量都是基于生產(chǎn)1000平方英尺的1/2″板的量。
將1135磅燒石膏(USG，Empire plant)的主進(jìn)料流束注入工藝流程。1％的半水硫酸鈣的切向流從主進(jìn)料流束中分流出來。將硫酸氫鈉(Jones-Hamilton)研磨到能通過40目的篩，并以每千平方英尺最終墻板2磅的速率加入到切向流。用AccuRate粉末進(jìn)料機(jī)(AccuRate，Inc.，Whitewater，WI)添加硫酸氫鹽。通過螺旋進(jìn)料機(jī)將含有硫酸氫鹽的切向流加入到Scott混煉器(Scott EquipmentCompany，Jordan，MN)中。
為了預(yù)濕混合物，大約每分鐘加入22磅或4.6％的水。水分散到整個Scott混煉器中的半水硫酸鈣和硫酸氫鹽中。用傳送器將預(yù)濕的灰泥和添加劑混合物從Scott混煉器的出口輸送到板混合器中。從Scott混煉器的出口到進(jìn)入板混合器大約需3分鐘，混合物有機(jī)會修復(fù)。
從石膏粉(USG，Empire plant)制備石膏加速劑，該石膏粉由約85％的二水硫酸鈣和15％的雜質(zhì)組成。石膏粉和糖的研磨在球磨機(jī)中進(jìn)行。然后，以每千平方英尺墻板約17磅的速率將石膏加速劑加入到板混合器中。在板混合器中，將1135磅的水加入到來自Scott混煉器濕潤的硫酸鈣和硫酸氫鹽混合物、石膏加速劑和主供料半水合原料流束，從而形成淤漿。
從石膏淤漿制備石膏板產(chǎn)品。在板切斷的位置，添加了硫酸氫鈉和石膏加速劑的板的水合與未添加硫酸氫鈉的相同的板的水合相比高出10％。在整個實驗中將水恒定地加入主混合器，但是，如果加入高濃度的硫酸氫鹽會發(fā)生淤漿流動性的增加。另外，板的物理性能顯示，其壓力和抗釘拉力與相同的未添加硫酸氫鹽的板大致相同。
實施例7-9在每個實驗中，稱取200g的半水硫酸鈣(USG，Southardplant)，放在一邊。稱取表II所示的適當(dāng)量的硫酸氫鈉。每個實驗都稱取2g的石膏加速劑。該石膏加速劑由95％的石膏粉和5％的糖組成，一起磨碎。用于加速劑的石膏粉(USG，Southard plant)包含96％的二水合物和4％的雜質(zhì)。將糖和石膏粉一起磨碎后，將經(jīng)涂敷的石膏粉加熱到約250°F以熔化石膏表面上的糖。使用前將石膏冷卻到室溫。將半水硫酸鈣、硫酸氫鈉和石膏加速劑粉末混煉在一起直到所有的組分徹底分散。量取280ml、67°F的水，并將其注入到具有高速剪切葉片的Waring混煉器。將粉末狀混合物浸泡7秒鐘，然后高速混合7秒鐘形成淤漿。
將每種組合物鑄造成三個立方體。在所示的時間間隔稱量立方體的平均重量，其結(jié)果顯示于表II。
表II
*該值是在48小時測得的。
**該值是在52.0小時測得的。
由于水份的蒸發(fā)，重量隨時間改變，這可用于估算圖2所示的每種組合物的干燥速率。隨著硫酸氫鹽的量的增加，如果石膏加速劑的量保持在恒定的水平，導(dǎo)致加快干燥時間。因為加入到每一種這些樣品的水的量是恒定的，加快的干燥時間反映了干燥速率的改善。
當(dāng)顯示和描述了本發(fā)明水合改進(jìn)特征的特殊實施方案后，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，在較寬的范圍內(nèi)和如所附的權(quán)利要求提出的范圍內(nèi)，可以作出不偏離本發(fā)明的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于加速半水硫酸鈣和水的硬化反應(yīng)的添加劑，包含與硫酸氫鹽組合的石膏加速劑，所述石膏加速劑包含磨碎的二水硫酸鈣。
2.如權(quán)利要求1所述的添加劑，其中所述的石膏加速劑還包含涂層劑。
3.如權(quán)利要求2所述的添加劑，其中所述的涂層劑包含淀粉、糖、硼酸及其組合中的一種。
4.如權(quán)利要求3所述的添加劑，其中所述的糖包含右旋糖、蔗糖和葡萄糖及其組合中的一種。
5.如權(quán)利要求4所述的添加劑，其中所述的糖熔化在所述二水硫酸鈣的表面上。
6.如權(quán)利要求1所述的添加劑，其中所述的硫酸氫鹽是硫酸氫鈉和硫酸氫鉀中的一種。
7.如權(quán)利要求6所述的添加劑，其中所述的硫酸氫鹽是硫酸氫鈉。
8.如權(quán)利要求4所述的添加劑，其中所述的糖以基于所述二水硫酸鈣的重量的約5％到約25％的量存在。
9.一種用于加速半水硫酸鈣和水的硬化反應(yīng)的方法，包括混合石膏加速劑、硫酸氫鹽、半水硫酸鈣和水，形成淤漿，所述石膏加速劑包含磨碎的二水硫酸鈣；將所述淤漿成形為希望的形狀；和使所述淤漿硬化。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述的石膏加速劑還包含涂層劑。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述的涂層劑包含淀粉、糖、硼酸及其組合中的一種。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述的糖包含右旋糖、蔗糖和葡萄糖及其組合中的一種。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述的糖熔化在所述二水硫酸鈣的表面上。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述的石膏加速劑包含基于二水硫酸鈣重量的約5％到約25％的糖。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述的石膏加速劑以每噸干半水硫酸鈣約3到約60磅的量存在。
16.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述的硫酸氫鹽是硫酸氫鈉和硫酸氫鉀中的一種。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述的硫酸氫鹽是硫酸氫鈉。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述的硫酸氫鹽以每噸干半水硫酸鈣約0.1到約10磅的量存在。
19.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括通過混煉所述硫酸氫鹽和部分所述半水硫酸鈣預(yù)處理所述硫酸氫鹽，以及用一部分所述水濕潤所述硫酸氫鹽和所述部分半水硫酸鈣，然后，將所述硫酸氫鹽、所述部分半水硫酸鈣和所述部分水與所述石膏加速劑、剩余的所述半水硫酸鈣和剩余的所述水混合。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述部分水是基于所述部分半水硫酸鈣的重量的約1％到約10％。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述的石膏加速劑還包含涂層劑，所述涂層劑包含淀粉、糖、硼酸及其結(jié)合中的一種。
22.一種制備硫酸鈣制品的方法，包括將第一部分半水硫酸鈣加入到混煉器中；將硫酸氫鹽和第一部分水加入到所述混煉器中的所述第一部分半水硫酸鈣中，所述第一部分水的量在基于所述第一部分半水硫酸鈣的重量約1％到約10％的范圍內(nèi)；在所述混煉器中混煉所述硫酸氫鹽、所述第一部分水和所述第一部分半水硫酸鈣；將用所述第一部分水預(yù)濕的所述硫酸氫鹽和所述第一部分半水硫酸鈣、以及第二部分半水硫酸鈣和石膏加速劑加入到混合器中，所述石膏加速劑包含磨碎的二水硫酸鈣；將第二部分水加入到所述混合器，形成淤漿；混合所述淤漿；將所述淤漿成形為希望的形狀；和使所述淤漿硬化。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述石膏加速劑還包含涂層劑。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中所述的涂層劑包含淀粉、糖、硼酸及其組合中的一種。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述的糖包含蔗糖、右旋糖和葡萄糖及其組合中的一種。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述的糖熔化在所述二水硫酸鈣的表面上。
27.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述的硫酸氫鹽是硫酸氫鈉和硫酸氫鉀中的一種。
28.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述的硫酸氫鹽是硫酸氫鈉。
29.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述的糖以基于所述二水硫酸鈣的重量的約5％到約25％的量存在。
30.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述的硫酸氫鹽以每噸半水硫酸鈣約0.1到約10磅的量存在。
31.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述的第一部分水以所述的第一部分半水硫酸鈣的重量的約1％到約8％的量存在。
32.如權(quán)利要求22所述的方法，其中所述的第一部分水以基于所述的第一部分半水硫酸鈣的重量的約3％到約5％的量存在。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于加速石膏產(chǎn)品的硬化反應(yīng)的添加劑。它包含與硫酸氫鹽組合的石膏加速劑。該石膏加速劑是二水硫酸鈣。該加速劑可任選地與糖、淀粉和/或硼酸一起研磨。本發(fā)明還公開了使用該添加劑的方法。硫酸氫鹽最優(yōu)選地用部分半水硫酸鈣預(yù)濕,之后在主混合器中與石膏加速劑、水和剩余部分的半水硫酸鈣原料組合。
文檔編號C04B28/14GK1341084SQ00804170
公開日2002年3月20日 申請日期2000年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月28日
發(fā)明者詹姆斯·R·維特博爾德, 薩爾瓦托雷·C·伊莫爾迪諾, 米歇爾·帕特里克·謝克 申請人:美國石膏公司