專利名稱：：用于形成固體的石膏混合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的實(shí)施方式涉及高強(qiáng)度的地板組合物。有些實(shí)施方式涉及用石膏和一種或多種減水劑制備的地板組合物。
背景技術(shù)：
：石膏和水泥都是已知的建筑材料。石膏是慣用壁板的主要成分，用紙覆蓋石膏以提供強(qiáng)度和光滑的表面。水泥被用在耐水性和硬度是重要的各種應(yīng)用中，例如在混凝土結(jié)構(gòu)中。水泥也用在硬度和耐水性是重要的建筑板材中。石膏也被稱為硫酸鈣二水合物，硬石膏或者石膏粉(landplaster)。熟石膏也被稱作燒石膏，灰泥，硫酸鈣半水合物(calciumsulfatesemihydrate)，硫酸鈣半水合物(calciumsulfatehalf-hydrate)sK^^/K^^I(calciumsulfatehemihydrate)。以使用合成石膏，所述合成石膏是發(fā)電廠煙道氣脫硫過程的副產(chǎn)物。當(dāng)開采出來的時(shí)候，可以發(fā)現(xiàn)天然石膏是二水合物形式的。在這種形式，將近兩個(gè)水分子的水與一個(gè)硫酸鈣分子結(jié)合。為了制得半水合物形式，可以煅燒石膏從而根據(jù)下面的方程式脫去結(jié)合水CaSO4·2H20—CaSO4·1/2Η20+3/2Η20當(dāng)與水混合的時(shí)候，半水合物再水合形成結(jié)合二水合物晶體的結(jié)合基質(zhì)。相對于水泥所需的數(shù)天時(shí)間，石膏水合需要約數(shù)分鐘或數(shù)小時(shí)。這使得石膏成為水泥有吸引力的替代品以用在地板應(yīng)用中，如果石膏可以達(dá)到足夠的硬度和強(qiáng)度。石膏地板組合物通常包括沙添加劑。添加到組合物中沙的量取決于各種因素。出于經(jīng)濟(jì)上的原因，通常希望添加較高量的沙，因?yàn)檩^高量沙的添加會增加每單位質(zhì)量石膏的漿料覆蓋范圍。然而，較高量沙的組合物通常也會導(dǎo)致較低的成品強(qiáng)度。所謂的“減水劑”是漿料添加劑，其用于減少每單位質(zhì)量石膏和其它材料所需的水量。減水劑的實(shí)例包括增塑劑，分散劑和粘度調(diào)節(jié)劑。這些物質(zhì)可以改進(jìn)石膏漿料的流動(dòng)性和其它性能。除了其它功能之外，它們可以將分子分散在溶液中以使它們相對于彼此可以更容易地移動(dòng)，從而改進(jìn)整個(gè)漿料的流動(dòng)性。所謂的超塑化劑(superplasticizers)通常包括磺化的萘甲醛或磺化的三聚氰胺甲醛，以及新產(chǎn)生的聚羧酸醚(PCE)。增塑劑起的作用通常是通過靜電排斥來防止凝聚。另一方面，新技術(shù)PCE的功能是通過空間穩(wěn)定化來增加流動(dòng)。
發(fā)明內(nèi)容用來與水結(jié)合以制備能水合形成高強(qiáng)度地板復(fù)合物的漿料的典型混合物實(shí)施方式包括約50%至約98wt.%的硫酸鈣半水合物，約0.002%至約Iwt.%的多糖，以及約0.02%至約2.5wt.%木質(zhì)素磺酸鹽(Iignosulfanate)。發(fā)明詳述在詳細(xì)討論本發(fā)明的典型實(shí)施方式之前，本發(fā)明的一些實(shí)施方式應(yīng)當(dāng)理解成指向與水一起用于制備漿料的混合物，所述漿料水合形成高強(qiáng)度的地板復(fù)合物。其它的實(shí)施方式指向制造底層地板的方法，還有的其它實(shí)施方式指向底層地板。此外，在描述本發(fā)明特定實(shí)施方式時(shí)應(yīng)理解成描述部分可能具有其它相關(guān)的實(shí)施方式。例如，當(dāng)描述本發(fā)明的混合物時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解成該描述也適用于制備該混合物的方法。在以下詳細(xì)記載的典型實(shí)施方式中，也應(yīng)該理解為組合物中的所有成分是指干混合物中的干成分。預(yù)期這只是一種可能的實(shí)施方式，當(dāng)以干固體基礎(chǔ)進(jìn)行測定時(shí)，液體成分等同于干成分。除非另有說明，所有成分都是根據(jù)基于干固體的重量進(jìn)行測定，排除了任何可能存在的聚集體或者填充劑。一種用于制備適用在地板應(yīng)用中的漿料的典型混合物由以下成分制得約50%至約98%的硫酸鈣半水合物，約0.002%至約lwt.%的多糖，和約0.02%至約2.5wt%的木質(zhì)素。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，多糖和木質(zhì)素的組合可以產(chǎn)生驚人和有益的結(jié)果，所述結(jié)果有關(guān)于增加的強(qiáng)度，更好的流動(dòng)性，降低的滲出，增加的沙濃度，以及所得漿料的其它物理性能，所述木質(zhì)素的一個(gè)實(shí)例是木質(zhì)素磺酸鹽。重要的是，這個(gè)典型的實(shí)施方式在沒有使用所謂超塑化劑的情況下實(shí)現(xiàn)了這些益處。因此，實(shí)現(xiàn)了成本節(jié)約。所述干混合物的主要成分是硫酸鈣半水合物。所述干混合物組合物可以包括約50%至約98wt.%半水合物。其它可能的硫酸鈣半水合物范圍包括為干混合物的約80%至約98%，約80%至約95%或者約88%至約95%?？梢栽谶@種混合物中使用任何類型的半水合物?？梢杂萌魏我阎姆椒▉碇苽?，例如料漿法(slurryprocess)，石塊法(lumprockprocesses)，或者空氣煅燒法?？梢栽诨旌衔镏惺褂胊煅燒硫酸鈣半水合物或者3煅燒硫酸鈣半水合物。a形式的硫酸鈣半水合物晶體比0形式的在形狀上具有更少的針狀。所述更少的針狀形狀使得晶體在與水混合可以更好的浸濕和流動(dòng)。相比于使用0形式硫酸鈣半水合物所產(chǎn)生的硫酸鈣半水合物晶體的連接基質(zhì)(interlockingmatrix),a形式更低的水需求量可以產(chǎn)生更密集和更高密度的復(fù)合物。就如本領(lǐng)域中所知的，a和/或0硫酸鈣半水合物的組合可以控制形成可使用漿料所需的水量，這可以控制最終模型的密度。在本組合物中可以適用任何a或0煅燒半水合物。優(yōu)選的a半水合物包括那些由料漿法生產(chǎn)的，例如UnitedStatesGypsumCompany(Chicago,IL)生產(chǎn)的HYDR0CALC-Base,J-Base或者E-Base，通過石塊法生產(chǎn)的，例如HYDR0CALA-Base或B-Base，或者任何其它生產(chǎn)a煅燒半水合物的方法生產(chǎn)的。1號模制用石膏優(yōu)選是UnitedStatesGypsumCo.(Chicago,IL)生產(chǎn)的0半水合物。連續(xù)煅燒合成石膏等同于0煅燒半水合物。也可以使用其它方法制備的0半水合物。添加可溶的硫酸鈣硬石膏可以合適替代達(dá)到50%的半水合物，并可以為基質(zhì)提供強(qiáng)度。硫酸鈣二水合物用作填充劑，并且只能少量使用，小于半水合物的25wt.%。是否選擇0煅燒石膏，a煅燒石膏，或者a和0的組合用于特定應(yīng)用這取決于多個(gè)因素。例如，當(dāng)成本是主要關(guān)注點(diǎn)的時(shí)候，可以大部分使用0煅燒石膏。0煅燒石膏比a形式也具有更高的可加工性，以及更低的滲出。然而，在一些實(shí)施方式中，如果期望甚至更高的強(qiáng)度，則優(yōu)選a半水合物，或者a和0形式的混合物。當(dāng)使用a和0煅燒半水合物的混合物時(shí)，該混合物應(yīng)包括至少25%半水合物。在一些實(shí)施方式中，煅燒形式的量大于總半水合物的50%或者大于90%。出現(xiàn)在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式中的一些實(shí)例中的驚人且不曾料到的結(jié)果包括，高5的完成的地板強(qiáng)度，這是由只使用石塊法加工α半水合物形式的石膏的混合物所產(chǎn)生的。通常認(rèn)為達(dá)到的強(qiáng)度等級是因?yàn)槭褂酶F的料漿法α半水合物的混合物所引起的。而在這預(yù)料不到的結(jié)果后面的準(zhǔn)確化學(xué)現(xiàn)象還不能確定地知道，據(jù)信這與多糖和木質(zhì)素磺酸鹽之間的協(xié)同反應(yīng)有關(guān)。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，與木質(zhì)素磺酸鹽組合在一起的多糖出乎意料地促進(jìn)了沙負(fù)載(sandloading)從而使水的需求量更低，為漿料提供良好的提升(lift)性能，減少滲出和沉淀，促進(jìn)泵送性和流動(dòng)性能，并提高成品的強(qiáng)度。無論是否使用特定的鈣半水合物，都可以達(dá)到這些有益效果。無法通過使用等量(或更多量)單獨(dú)的任一成分來復(fù)制出所達(dá)到的效果。此外，雖然對這些預(yù)料不到的效果作出貢獻(xiàn)的特定化學(xué)機(jī)理還不是完全清楚，但是據(jù)信這與這兩個(gè)成分的協(xié)同組合有關(guān)。多糖用于維持漿料的組分混懸，直到結(jié)晶基質(zhì)充分形成，以保證均勻分布。防止沙或其它聚集體沉淀。所述漿料具有較低的粘度并易于泵送，因此降低了能源消耗。組合物的可加工性和表面光滑性也得到了增加。多糖的重量范圍在約0.002%至約1.0%。其它可能的多糖重量范圍包括約0.01%至約0.5%，約0.02%至約0.25%。在不同的實(shí)例混合物中可以使用許多不同的多糖。一些典型的特別適用于本發(fā)明的多糖包括生物聚合體膠質(zhì)(biopolymericgums)和葡聚糖產(chǎn)品(例如硬葡聚糖，裂裥菌素等)。硬葡聚糖由菌核屬的絲狀真菌產(chǎn)生。裂裥菌素是Schnizophyllum屬的真菌產(chǎn)生的胞外多糖。硬葡聚糖和裂裥菌素是多糖，其1-3連接的D-糖基單元的直鏈具有約30%至約35%的含有單個(gè)D-糖基單元的直鏈，所述單個(gè)D-糖基單元通過1-6鍵連接。平均分子量大于或等于5X106。它們是非離子型同多糖(homopolysacchrides)。所述鏈自連接成三鏈螺旋排列。它們?nèi)芙庠谒行纬杉偎苄匀芤?。這些化合物的其它特性以及它們的制備方法已經(jīng)公開在美國專利第4，954，440號，通過引用的方式將其并入到本申請中。硬葡聚糖的一種市場上可以買到的實(shí)例是SKWPolymers(Kennesaw,GA)出售的商品名稱為BIOVIS的產(chǎn)品。本發(fā)明中也可以使用其它多糖膠質(zhì)，例如黃原膠、文萊膠以及其它膠。其它典型的多糖包括雜多糖。這些多糖是高分子量的，通常是含有兩種或多種不同單多糖的線性碳水化合物聚合物。所述兩種或多種單多糖形成聚合的重復(fù)單元，例如在美國專利第5，175，278和6，110，271號中討論的S-657，通過引用的方式將它們并入到本申請中。這種多糖是特別適用于本發(fā)明的黃原膠實(shí)例。S-657形成延長的纏繞的三折疊左方寵雙螺方寵(extendedintertwined3-foldleft-handeddoublehelix),其分子量估計(jì)超過二百萬道爾頓，它可以通過KelcoBiopolymers(SanDiego，CA)出售的商品名為Diutan(或DiutanGum)的產(chǎn)品獲得。本發(fā)明的典型實(shí)施方式進(jìn)一步包括約0.02%至約2.5%木質(zhì)素或類似的增塑劑。其它范圍包括約0.025%至約1.25%，和約0.025%至約0.625%。被認(rèn)為特別有用的一種木質(zhì)素是木質(zhì)素磺酸鹽。木質(zhì)素磺酸鹽或者磺化的木質(zhì)素(CAS號8062-15-5)是水溶性的陰離子聚電解質(zhì)聚合物，它是使用亞硫酸制漿來生產(chǎn)木漿過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物。它們有助于防止混合物中的其它成分凝聚，從而增加混合物的流動(dòng)性。在本發(fā)明的典型實(shí)施方式中，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)它們與多糖之間會產(chǎn)生協(xié)同地預(yù)料不到地相互作用，從而產(chǎn)生上面記載的預(yù)料不到的有益效果和優(yōu)點(diǎn)。一種適用于本發(fā)明實(shí)施方式中的典型的木質(zhì)素是MarasperseC-21/^Bn^nTL^/AReedLignin,Greenwich,Connecticut。本發(fā)明的典型配方可以包括其它成分，例如消泡劑、緩凝劑、促進(jìn)劑等。根據(jù)特定的應(yīng)用、工藝條件和其它的考慮可以使用各種添加劑。許多其它的添加劑都適合用來優(yōu)化干混合物?？梢允褂孟輨﹣頊p少干混合物與水混合期間產(chǎn)生的氣泡。當(dāng)被使用時(shí)，所述干混合物含有達(dá)到0.5%的消泡劑。F0AMASTERCN(AstroChemicals,Kankakee,IL)是一種典型的消泡劑。硼酸可以可選地加入到干混合物中去，以減少煅燒和霉菌/霉的生長(mold/mildew)。通常，它加入的量達(dá)到1.25%。硼酸添加的其它合適范圍達(dá)到和達(dá)到0.5%。加入緩凝劑以增加漿料的工作時(shí)間。目標(biāo)的工作時(shí)間例如約10分鐘至約2小時(shí)，可以根據(jù)所用的組合物以及所述漿料應(yīng)用的地方和方式進(jìn)行變化。可以使用適量的任何已知的能與硫酸鈣半水合物一起使用的緩凝劑，以產(chǎn)生與目標(biāo)范圍一致的工作時(shí)間。典型的是蛋白質(zhì)緩凝劑，例如SUMA，酒石(酒石酸氫鉀)，檸檬酸鈉和二乙三胺五乙酸。使用凝固促進(jìn)劑以促進(jìn)漿料的凝固?？梢允褂萌魏我阎拇龠M(jìn)半水合物凝固的促進(jìn)劑，包括但不限于硫酸鹽、酸和硫酸鈣二水合物。使用量可以根據(jù)所選促進(jìn)劑的效能進(jìn)行變化，但通常低于lwt.%。磨得很細(xì)的硫酸鈣二水合物是一個(gè)典型的促進(jìn)劑。新鮮制得時(shí)，它具有高效能，并適合立即用在漿料中。但是，當(dāng)在使用前存放一段時(shí)間后，它會失去它的效能。美國專利第2，078，198號公開了改良的促進(jìn)劑，其含有與材料例如糖混合在一起的硫酸鈣二水合物，通過引用的方式將該專利并入到本申請中。這種混合物使得硫酸鈣二水合物受到老化變質(zhì)的影響更低，且它在幾天(幾周)內(nèi)都適用于漿料中。美國專利第3，573，947號公開了，加熱共同研磨的糖和硫酸鈣二水合物混合物從而使得熔融的糖在硫酸鈣二水合物上形成膜，通過引用的方式將該專利并入到本申請中。熔化的糖膜進(jìn)一步穩(wěn)定硫酸鈣二水合物，相比于未加熱的糖/二水合物混合物，它可以在更大程度上降低老化作用。根據(jù)這種方法制備的研磨后的硫酸鈣二水合物在實(shí)施例中被引用為“CSA”(UnitedStatesGypsumCo.，Chicago,IL)。不管處在何種形式，研磨后的二水合物的使用濃度通常小于0.5wt.%。本發(fā)明的組合物根據(jù)特定的應(yīng)用可選地具有許多其它的添加劑。這些添加劑可以包括以本領(lǐng)域已知量存在的增稠劑，著色劑，防腐劑以及其它的添加劑。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道用于特定目的的添加劑，以及適當(dāng)?shù)臐舛?。著色劑，例如色素、染料或染色劑也可以用作添加劑，尤其是用在地板?yīng)用中。本發(fā)明中可以使用任何已知的著色劑。二氧化鈦特別適用于增白組合物。著色劑以通常用在這種類型組合物中的量和添加方法來使用。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚其它的添加劑。本發(fā)明的其它實(shí)施方式包括，通過將沙和水與本發(fā)明的混合物組合在一起的方式制得的漿料。這樣的漿料可以用來形成高強(qiáng)度的地板等?；旌贤ǔＴ诂F(xiàn)場進(jìn)行。添加到干混合物中的水量根據(jù)應(yīng)用來進(jìn)行變化。減少含水量可以節(jié)約時(shí)間和能源，這是因?yàn)樾枰ㄟ^干燥除去的水變少了。但是，必須要提供足夠的水以確保干成分具有合適的流動(dòng)性、混合和反應(yīng)。為了最好的控制漿料和凝固石膏的性能，用來制備漿料的水應(yīng)該跟實(shí)際使用的水一樣純凈。已知鹽和有機(jī)化合物可以調(diào)節(jié)漿料的凝固時(shí)間，它們的范圍很廣，從促進(jìn)劑至凝固抑制劑。有些雜質(zhì)會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)誤差，由于二水合物晶體形式的基質(zhì)的形成，減少凝固產(chǎn)品的強(qiáng)度。因此，使用像實(shí)際所用一樣的無污染的水可以提高產(chǎn)品的強(qiáng)度和一致性。最終漿料的性能，例如流動(dòng)性、滲出、沉淀等，對于適用領(lǐng)域而言是重要的。如果漿料不具有很好的流動(dòng)性，例如，會發(fā)生高人工成本、不均勻的最終地板和/或其他不希望的結(jié)果。類似地，過度流動(dòng)會導(dǎo)致不均勻的最終地板質(zhì)量、較低的成品強(qiáng)度等。發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施方式提供優(yōu)異的最終漿料特性。本發(fā)明一些實(shí)施方式的一個(gè)特殊的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)現(xiàn)了多糖和木質(zhì)素的協(xié)同作用可以明顯支持比現(xiàn)有技術(shù)更高的沙混懸液。使用本發(fā)明實(shí)施方式中的沙比例0.81到2.31(以每801b干混合物樣品中沙的立方英尺單位表示)可獲得良好的沙混懸液(這些單位是基于包括801b的干混合物的典型商業(yè)包裝以及以立方英尺表示沙含量以方便終端用戶的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))。使用本發(fā)明，據(jù)信沙比例可以擴(kuò)展到2.51或者更高，甚至是31或者更高。本發(fā)明的不同實(shí)施方式包括使用沙比例為約1.91到3.51、約1.91到2.31、約1.91到31、至少約2.31、至少約2.51、至少約3.11和至少約3.51的配方。這些比例中的某些，特別是較高沙含量的那些，結(jié)合成品的良好的物理特性，是以前未知的，并且表現(xiàn)出令人驚訝和有利的結(jié)果。雖然并非明確知道這種成就的特殊理由，據(jù)信至少部分由該配方的組分之間的協(xié)同作用引起，所述組分包括多糖和木質(zhì)素磺酸鹽。還值得注意的是，最終地板結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度隨著α半水合物使用的增加而增加，并且表面硬度出乎意料地硬。這些成品性質(zhì)是未曾料到的。最初以為這些性質(zhì)需要使用更昂貴的增塑劑，一個(gè)實(shí)例是PCE。達(dá)到這些成品質(zhì)量再次據(jù)信至少部分由多糖(以及尤其可能的diutan膠)和木質(zhì)素磺酸鹽之間的協(xié)同作用引起，不需要更高成本PCE，并表現(xiàn)出比現(xiàn)有技術(shù)更有價(jià)值和更重要的優(yōu)勢。具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的這些實(shí)施方式，提供實(shí)施例配方范圍。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表1在上表l，HYDROCALB-BaSe是由石塊法在受控的壓力和溫度下制備得到的a半水合物。HYDROCALC-Base是由漿料法在受控的壓力和溫度以及在過程中添加結(jié)晶改性劑的情況下制備得到的a半水合物。兩種HYDROCAL產(chǎn)品從UnitedStatesGypsumCorp.，Chicago，Illinois購得。模制件是鹽處理(aridized)的壺石膏或由石膏在大氣環(huán)境下制得的0半水合物基。石膏的其它a或0半水合物也被認(rèn)為可用于本發(fā)明。FoamasterCN是購自GeoSpecialtyChemical，inLaFayette，Indiana的品牌消泡劑。它是石油基消泡劑?？梢允褂玫钠渌N類的消泡劑包括但不限于硅酸鹽基消泡劑，例如購自AppliedChemicalsInternationalGroup,BaselSwitzerland的AGITAN牌消泡劑、購自Hi-MarSpecialtyChemicals,Milwaukee,Wisconsin的HI-MAR消泡劑、購自Rhone-PoulencChemicals,France的Colloid牌消泡劑、以及液體形式(在工作地點(diǎn)加入)或粉末形式(提供于干混合物中)的Spa型消泡劑。MarasperseC-21是一種由ReedLignin,GreenwichConnecticut生產(chǎn)的木質(zhì)素磺酸鹽型增塑劑。Suma緩凝劑是一種基于蛋白質(zhì)或氨基酸的緩凝劑，通常用于基于石膏的產(chǎn)品的配方。這種緩凝劑可以單獨(dú)使用或與其他已知種類緩凝劑例如但不限于Rochelle鹽、酒石酸銨、檸檬酸鈉、檸檬酸以及sodate緩凝劑一起使用。CSA是由U.S.GypsumCompany,ChicagoIllinois生產(chǎn)的氣候穩(wěn)定的促進(jìn)劑。它是石膏基促進(jìn)劑。HRA或耐熱促進(jìn)劑和硬石膏是其他可接受的石膏基促進(jìn)劑的兩個(gè)實(shí)例。為達(dá)到本發(fā)明控制凝固時(shí)間、改善表面硬度、有助于完成表面水合以及潛在降低硬化地板的膨脹的目的，硫酸鉀、硫酸鋁、硫酸鋅也是可用的促進(jìn)劑?！癈”類水泥歸類于油井型水泥，其C3A含量較低，也滿足5型水泥的分類。當(dāng)存在過量的水基和石膏基材料時(shí)，這種水泥可用于降低潛在生產(chǎn)破壞性鈣礬石的風(fēng)險(xiǎn)。其他可用的水泥類型包括I型、II型和III型，飛灰以及飛灰水泥的其他類型。Diutan膠用于以上實(shí)施例并據(jù)信在各種本發(fā)明實(shí)施方式中提供特別的功效，但是其他多糖也是有用的。它們包括但不限于膠類型如文萊膠、黃原膠，以及其他以上所列也是有用的。穩(wěn)定劑的聯(lián)合使用也是有用的。也可使用購自WolffCellulosics,ffillowbrook,Illinois的WAL0CEL甲基羥基醚纖維素，或者也可以使用甲基纖維素醚。為了更好地通過表1所示的實(shí)施方式說明所達(dá)到的一些優(yōu)點(diǎn)和意想不到的結(jié)果，往這些混合物中添加沙和水以形成本發(fā)明的漿料。然后使這些漿料凝固和干燥以形成本發(fā)明的固體，例如底層地板或者地板結(jié)構(gòu)。用于測試的沙是Mohawk精細(xì)沙。在鋪放地板或底層地板的位置，以基于干固體的所需組分理想比例測量水，并將其放入混合容器中。如果使用任何濕的或液體組分，將其與水混合。然后將干組分混合入水中，形成均勻漿料。然后將該漿料應(yīng)用、泵送、傾倒或傾注在基底上并使其凝固，形成地板或底層地板。根據(jù)所使用的混合或泵送設(shè)備在本發(fā)明范圍內(nèi)改變組合物通常是有利的。不同品牌的泵送設(shè)備產(chǎn)生需要漿料的某種特性以適當(dāng)流動(dòng)的剪切力。一些機(jī)器使用特定粒徑分布的聚集體。其他機(jī)器制造商建議組合物的略微變化。改性組合物以適應(yīng)設(shè)備在經(jīng)常在這種設(shè)備上制備漿料的本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)。盡管地板產(chǎn)品不需要修整，在本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的條件下進(jìn)行表面修整還是可取的。選擇修整技術(shù)，使得修整者將表面特性控制到某種程度，包括表面磨損。任選用任何水泥修整者熟知的技術(shù)來修整地板，包括但不限于漂浮、銷輥、抹平。表2總結(jié)了本發(fā)明漿料和地板結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>表2提供測試和物理性質(zhì)程序的簡短描述，以更充分地說明表2的數(shù)據(jù)(這種討論對以下其他表提供的類似數(shù)據(jù)同樣也是有用的)。坍塌試驗(yàn)用來描述聚集體例如沙在漿料中的混懸情況。該試驗(yàn)用于模擬地板傾倒和漿料通過軟管泵送的情況。偶爾需要停止泵送，以轉(zhuǎn)換到不同批次或移動(dòng)到地板的不同部分。期間，在泵送重新開始前，漿料在軟管中安靜地凝固幾分鐘。坍塌試驗(yàn)用于模擬這些情況。稱重并將所有的干組分(包括聚集體)干混合在一起。量出預(yù)定量的去離子水并將其倒入混合碗中。將干混合材料加入水中，該時(shí)間點(diǎn)記錄為起始點(diǎn)，以確定凝固時(shí)間。混合碗放置于Hobart攪拌器中輕撞約五分鐘。浸泡一分鐘后，在低速下攪拌材料兩分鐘。將碗從攪拌器中移開，內(nèi)容物用威斯克(wisk)攪拌15秒，以保證均勻攪拌所有材料。將最初的坍塌試驗(yàn)樣品傾倒在置于塑料片上的潮濕的2”X4”(5cmX10cm)的圓筒中，輕微滿出該圓筒。從頂部抹勻過量的材料，然后平穩(wěn)地舉起圓筒，使得漿料流出底部，形成餅狀。在兩個(gè)方向分開90°測量該餅(士1/8“)，將平均值記錄為餅直徑。允許剩下的樣品材料在大水罐中安靜地凝固5分鐘。在不攪拌的情況下，將額外的坍塌樣品以五分鐘的間隔時(shí)間倒入，直到所有的材料都倒完或直到材料凝固不能再傾倒。坍塌樣品之間的混合物不攪拌。材料凝固后，測定滲出的水作為樣品表面過量的水。將130ml樣品倒入240ml凝固杯中并使其凝固直到達(dá)到維卡特(Vicat)凝固。稱重含有樣品及滲出的水的杯子以(士0.10g)。接著，使?jié)B出的水流出來，搖動(dòng)杯子去除過量的水。重新稱重杯子和樣品。按以下公式計(jì)算滲出的水(初始重量_最終重量)+初始重量*100=%滲出的水。使用聚集的兩英寸立方體來測試密度和壓縮強(qiáng)度。通過用凡士林油密封模子的底部以防止泄露來制備立方體模子，并用認(rèn)可的釋放劑例如WD-40來潤滑模子。將樣品材料倒入立方體角落直到其大約3/4滿，如果必要，攪拌以保持沙處于混懸狀態(tài)。用一把小抹刀，從各個(gè)角落用力攪動(dòng)樣品材料3-5秒，排除立方體中的氣泡。然后將立方體填的略微滿出，剩下的樣品材料倒入凝固杯用于其它測試。維卡特凝固10分鐘后，將過量的樣品從立方體模子抹去，約50分鐘后，將立方體從模子中小心地移出。立方體制備約24小時(shí)后，將其置于110°F(43°C)強(qiáng)制通風(fēng)烤箱中8天，直到達(dá)到恒重。通過稱重多個(gè)干立方體并將其應(yīng)用于以下公式來確定樣品的密度密度(lb/ft3)=(立方體的重量*0.47598)+立方體的數(shù)目。通過使用壓縮強(qiáng)度測定機(jī)，用聚集的立方體測試壓縮強(qiáng)度。將立方體置于兩塊壓板之間。壓板被推到一起，給立方體施加力。機(jī)器記錄壓碎立方體所需的力的磅數(shù)。通過除以樣品的表面積(本案中為4in2)，將以磅數(shù)表示的總力轉(zhuǎn)變?yōu)槊科椒接⒊?psi)的磅數(shù)。由材料加至水中直到小紙杯樣品中300g維卡特針穿過材料的1/4”至1/2”的時(shí)間來確定維卡特凝固時(shí)間。由于沙中可能存在的水分，所使用的水是變化的。濕的沙需要較少的水，反之亦然。用于測試的水的范圍在上文記錄為4000g混合物用40g的工作水，且該范圍極端地基于濕的沙。當(dāng)順序?qū)τ谂浞降氖褂门e足輕重時(shí)，這種情況下，可以在灰泥之前將沙添加到混合物。以特別有用的組分配方制備另一套實(shí)施例配方。其總結(jié)在表3配方和物理測試IC-BASE/模C-BASEB-BASE實(shí)__子實(shí)施例實(shí)施例施例HYDROCAL2750Ib3900lbOlbC-Base__(68.61%)(97.15%)__HYDROCAL0~Ib0~~Ib3900~lb^B-Base____(97.20%)模子Π50~Ib0Ib0~Ib__(28.69%)___"C"類水泥94Ib94Ib94Ib__(2.35%)__(2.34%)(2.34%)Suma緩凝劑|θIb0Ib0Ib<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>這些配方與沙和水混合，用于形成地板結(jié)構(gòu)。漿料和最終地板結(jié)構(gòu)經(jīng)過測試。結(jié)果總結(jié)于下表4:<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>以上物理特性和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示了令人驚訝和意想不到的結(jié)果。在其他項(xiàng)目中，本發(fā)明漿料的沙混懸液以及使用本發(fā)明實(shí)施例配方制備的本發(fā)明所得固體地板結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和表面質(zhì)量表現(xiàn)出令人驚訝的結(jié)果，所述配方包括高濃度的β半水合物(“模子實(shí)施例”，αβ半水合物的比例約為177)。其他令人驚訝的結(jié)果包括使用本發(fā)明實(shí)施例配方制備的固體產(chǎn)品的高強(qiáng)度，所述配方包括100%石塊α半水合物。與由100%漿料α半水合物制得的固體強(qiáng)度相比，材料的強(qiáng)度令人驚訝。本發(fā)明的其他實(shí)施方式據(jù)信達(dá)到類似的結(jié)果，至少約90wt%的石膏含有石塊半水合物。其他令人驚訝的結(jié)果包括達(dá)到高的沙混懸液比。這些意想不到的結(jié)果據(jù)信至少極大部分由本發(fā)明混合物中的多糖和木質(zhì)素磺酸鹽之間的協(xié)同作用引起。這些意想不到的結(jié)果也證實(shí)了本發(fā)明實(shí)施方式可用于達(dá)到有利的物理特性，而無需花費(fèi)與超增塑劑例如PCE有關(guān)的成本。本文所示的實(shí)施方式和實(shí)施例用于說明本發(fā)明而非以任何形式限制本發(fā)明。本發(fā)明的任何實(shí)施方式可以任何有用的方式結(jié)合組合物可選組分。本發(fā)明的其他實(shí)施方式和用途對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明顯的。權(quán)利要求用來與水結(jié)合以制備能水合形成高強(qiáng)度地板復(fù)合物的漿料的混合物，含有約50wt％至約98wt％的硫酸鈣半水合物；約0.002wt％至約1wt％的多糖，和約0.02wt％至約2.5wt％的木質(zhì)素磺酸鹽。2.權(quán)利要求1所述的混合物，其中所述多糖含有黃原膠。3.權(quán)利要求1所述的混合物，其中所述多糖含有以約0.01%至約0.5%的重量范圍存在的異多糖。4.權(quán)利要求1所述的混合物，其中所述多糖以約0.02%至約0.25%的重量范圍存在。5.權(quán)利要求1所述的混合物，其中所述多糖含有diutan膠。6.權(quán)利要求1所述的混合物，其中所述多糖是平均分子量大于或等于5X106的非離子同多糖。7.權(quán)利要求1所述的混合物，其中所述木質(zhì)素磺酸鹽以約0.025%至約1.25%的重量比例范圍存在。8.權(quán)利要求1所述的混合物，其中所述木質(zhì)素磺酸鹽以約0.025%至約0.625%的重量比例范圍存在。9.權(quán)利要求1所述的混合物，還含有與該混合物結(jié)合的水和沙，其中形成漿料，且所述沙以相對于所述混合物約1.91至3.51(以ft3沙單位801b干混合物表示)的比例范圍存在。10.權(quán)利要求1所述的混合物，還含有與該混合物結(jié)合的水和沙，其中形成漿料，且所述沙以相對于所述混合物至少約2.31(以ft3沙單位801b干混合物表示)的重量比例存在。11.權(quán)利要求1所述的混合物，還含有與該混合物結(jié)合的水和沙，其中形成漿料，且所述沙以至少約2.51(以ft3沙單位801b干混合物表示)的重量比例存在。12.權(quán)利要求1所述的混合物，還含有與該混合物結(jié)合的水和沙，其中形成漿料，且所述沙以至少約3.11(以ft3沙單位801b干混合物表示)的重量比例存在。13.權(quán)利要求1所述的混合物，還含有與該混合物結(jié)合的水和沙，其中形成漿料，且所述沙以至少約3.51(以ft3沙單位801b干混合物表示)的重量比例存在。14.權(quán)利要求1所述的混合物，其中所述硫酸鈣半水合物由至少約90%的石塊a半水合物組成。15.權(quán)利要求1所述的混合物，其中所述硫酸鈣半水合物是100%的石塊a半水合物。16.水合形成高強(qiáng)度地板復(fù)合物的漿料，含有第一混合物，含有約50wt%至約98wt%的硫酸鈣半水合物；約0.002wt%至約lwt%的多糖；約0.02wt%至約2.木質(zhì)素；和水和沙與所述第一混合物混合以形成漿料，所述沙以至少約2.51(以ft3沙單位801b干混合物表示)的重量比例存在。17.權(quán)利要求16所述的漿料，其中所述多糖以約0.02%至約0.25%的重量范圍存在于第一混合物中，且其中所述多糖含有diutan膠。18.權(quán)利要求16所述的漿料，其中所述硫酸鈣半水合物由至少約90%的石塊a半水合物組成。19.權(quán)利要求16所述的漿料，其中所述木質(zhì)素是木質(zhì)素磺酸鹽。全文摘要用來與水結(jié)合以制備能水合形成高強(qiáng)度地板復(fù)合物的漿料的典型混合物實(shí)施方式包括約50％至約98wt.％的硫酸鈣半水合物，約0.002％至約1wt.％的多糖，以及約0.02％至約2.5wt.％的木質(zhì)素磺酸鹽。文檔編號C04B16/00GK101835724SQ200880113061公開日2010年9月15日申請日期2008年10月20日優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日發(fā)明者丹尼斯·萊特凱曼,布賴恩·K·鮑爾,約翰·W·威爾遜,雷蒙德·加利基安二世申請人:美國石膏公司