本發(fā)明涉及用于建筑物(building)建筑(構(gòu)建，construction)中的面板，且具體而言，涉及具有改進(jìn)的尺寸穩(wěn)定性的面板。

背景技術(shù)：

1、輕質(zhì)建筑面板，例如灰泥板(石膏板，plasterboard)(例如石膏灰泥板)常用于提供建筑物中的內(nèi)部隔板(partition)。為了提供隔板，典型地首先由木材、金屬或其它合適的材料構(gòu)建框架，并用螺釘或其它固定物將灰泥板的板材(sheet)固定到框架以提供連續(xù)的隔板表面。還已知將所述面板固定到實(shí)心墻壁，例如磚墻壁，以提供更合意的完成(成品，finished)表面。所述面板典型地用于構(gòu)建墻壁和天花板。一旦將面板固定到框架或墻壁，已知通過填充接合處(joint)和螺釘頭凹陷(depression)或者用飾面(finishing)材料(例如水泥灰泥或石膏灰泥)覆蓋整個面板來完成(finish)隔板。還已知對這樣的面板進(jìn)行涂漆。

2、典型的飾面材料是含水的。由于所述面板的組成，已知它們吸收水。因此，當(dāng)飾面材料應(yīng)用于面板時，已知的是面板將從飾面材料吸收水。

3、此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)已知的面板在它們吸收水時膨脹。在某些情況下，例如高濕度的極端條件下，這導(dǎo)致若干不合意的結(jié)果。第一個結(jié)果是，隨著面板因吸收水分而膨脹以及隨著面板變干并恢復(fù)到其原始尺寸和形狀，飾面材料可能開裂或者損壞。第二個結(jié)果是面板本身或者它們所固定到的框架可能被損壞。這在使用了強(qiáng)度相對低的框架的隔板中尤為相關(guān)(relevant)。

4、本發(fā)明的目的和方面試圖至少緩解現(xiàn)有已知建筑面板的這些問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供面板，其包括：石膏基質(zhì)；和以相對于石膏至少0.8重量%的量嵌入石膏基質(zhì)中的纖維；其中石膏基質(zhì)包括：以相對于石膏至少0.8重量%的量的聚合物添加劑；和磷酸鹽(酯)添加劑。

2、本發(fā)明的關(guān)鍵優(yōu)勢在于，與現(xiàn)有已知的面板相比，具有上述組成的面板在潤濕時具有更大的尺寸穩(wěn)定性。本技術(shù)人已經(jīng)令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，對于包括相對大量的纖維和聚合物添加劑的面板來說，具有良好的尺寸穩(wěn)定性是尤其重要的。包括大量的聚合物添加劑和纖維的面板具有增加的剛度。因此，當(dāng)這些面板安裝在受限的系統(tǒng)例如隔板墻壁內(nèi)時，與沒有大量聚合物添加劑和纖維的面板相比，尺寸的任何變化都可導(dǎo)致明顯的彎弓(bowing)、彎曲或開裂。

3、所述面板可用于建筑中。例如，所述面板可與支撐框架一起用于提供在建筑物中的內(nèi)部隔板。所述面板可為灰泥板、干墻壁(drywall)、石膏灰膠紙夾板(sheetrock)、石膏板(gyp?board)、墻壁板(wall?board)或者任何其它已知的建筑面板。所述面板可為在潤濕時膨脹的任何建筑面板。

4、一旦就位，所述面板可被接合，其中相鄰面板之間的接合處被填充使得提供連續(xù)的外表面。由螺釘頭引起的凹陷也可以這種方式填充。替代地，整個面板一旦就位就可被覆蓋。所述面板可被接合或者完全覆蓋在石膏灰泥、水泥灰泥、接合用化合物或者配置成凝固和/或干燥的其它材料中。

5、面板可在一個或多個表面上包括背紙。背紙可容許水分穿過其。

6、在灰泥板的生產(chǎn)中，典型的是，將包含具有化學(xué)式caso4??.(h2o)的半水合硫酸鈣(灰墁(stucco))的漿料在干燥步驟期間轉(zhuǎn)化為具有化學(xué)式caso4?2.(h2o)的二水合硫酸鈣(石膏)。由于灰墁在該過程期間水合，基于硫酸鈣的組分的重量在灰泥板中高于在漿料中。灰墁的摩爾質(zhì)量是二水合硫酸鈣的0.84。因此，漿料中的添加劑相對于灰墁的重量高于最終灰泥板產(chǎn)品中的添加劑相對于石膏的重量。

7、石膏基質(zhì)可為易碎的。石膏基質(zhì)可由灰墁漿料澆注和/或壓入面板中。

8、嵌入石膏基質(zhì)中的纖維可意味著纖維被設(shè)定在石膏基質(zhì)中。各纖維或纖維簇可被石膏基質(zhì)包圍。纖維可遍及石膏基質(zhì)均勻地分布。替代地，纖維可遍及石膏基質(zhì)不均勻地分布。例如，鄰近面板的第一表面的纖維密度在與面板的相對的第二表面相比時可更大。

9、纖維可以相對于石膏在范圍0.8-7重量%內(nèi)的量提供。替代地，纖維可以相對于石膏在范圍1.6-5重量%內(nèi)的量提供。例如，纖維可以相對于石膏大約1.6重量%、1.7重量%、1.9重量%、2.5重量%、3.0重量%、4.0重量%、4.5重量%或者5重量%的量提供。纖維可以相對于石膏最大7重量%的量提供。

10、磷酸鹽(酯)添加劑可選自：偏磷酸鹽(酯)、多磷酸鹽(酯)、三偏磷酸鹽(酯)、三偏磷酸鈉(stmp)、焦磷酸四鈉(tspp)及其混合物。

11、磷酸鹽(酯)添加劑可以相對于石膏至少0.04重量%、0.08重量%、0.21重量%、0.25重量%、0.42重量%、0.5重量%、0.84重量%或者2.5重量%的量存在。添加磷酸鹽(酯)添加劑可起到改進(jìn)面板尺寸穩(wěn)定性的作用。特別地，磷酸鹽(酯)添加劑可在面板被打濕時減少面板的膨脹。

12、磷酸鹽(酯)添加劑可以提供優(yōu)選的面板特性所需的最小量提供。例如，磷酸鹽(酯)添加劑可為stmp并且可以相對于石膏0.08重量%的量提供。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該特定的磷酸鹽(酯)添加劑和所述量提供優(yōu)選的面板特性。更少量的stmp可不提供優(yōu)選的面板特性。更大量的stmp可提供更優(yōu)選的面板特性，但是性能從包括相對于石膏0.08重量%stmp的面板中所看到的性能得以提高可能并不證明以更大的量添加stmp是合理的。

13、纖維可以相對于石膏至少1.7重量%的量存在。聚合物添加劑可以相對于石膏至少3.7重量%的量提供。

14、聚合物添加劑可為添加到石膏基質(zhì)的聚合物。聚合物添加劑可與石膏基質(zhì)結(jié)合。替代地，聚合物添加劑可在石膏基質(zhì)內(nèi)保持為不同的。聚合物添加劑可選自：聚乙酸乙烯酯、聚乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、用聚磺苯乙烯(聚苯乙烯磺酸酯，polystyrene?sulfonate)交聯(lián)的聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素、苯乙烯-丁二烯共聚物膠乳、丙烯酸酯膠乳、丙烯酸類共聚物膠乳、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸、淀粉及其混合物。

15、淀粉可選自：陽離子淀粉、乙基化淀粉、糊精、預(yù)凝膠化淀粉、取代淀粉、遷移淀粉(migratory?starch)、非遷移淀粉、酸稀釋淀粉(酸解淀粉，acid-thinned?starch)、天然淀粉、在低于60°c的溫度具有小于60cps的布氏粘度且在70°c的溫度具有大于10,000cps的布氏粘度的淀粉、及其混合物。

16、所述布氏粘度可通過經(jīng)由在20°c的溫度下將100g的淀粉溶解在600ml的水中產(chǎn)生溶液(其中使溶液達(dá)到60°c，和然后以1°c/min的速率加熱至90°c)，使用適應(yīng)于測量1-100,000cps粘度的布氏粘度計(jì)用6號轉(zhuǎn)子以10rpm的速度來測量，從而容許從該布氏粘度計(jì)直接讀取的最大結(jié)果在刻度范圍的50%和80%之間，但可在所述刻度范圍之外選擇其它的轉(zhuǎn)子。

17、聚合物添加劑可以相對于石膏在范圍0.8-9重量%內(nèi)的量提供。因而，聚合物添加劑可以相對于石膏最大9重量%的量提供。替代地，聚合物添加劑可以相對于石膏在范圍0.8-7重量%內(nèi)的量提供。替代地，聚合物添加劑可以相對于石膏在范圍2.1-5重量%內(nèi)的量提供。例如，聚合物添加劑可以相對于石膏大約1.6重量%、2.1重量%、2.9重量%、3.8重量%、4.2重量%、4.4重量%或者5重量%的量提供。聚合物添加劑可以相對于石膏最大7重量%的量提供。

18、聚合物添加劑可以相對于石膏至少1.9重量%的量包括聚乙酸乙烯酯。替代地，聚合物添加劑可以相對于石膏至少3.8wt％的量包括聚乙酸乙烯酯。

19、聚合物添加劑可以相對于石膏至少2.5重量%的量包括淀粉。替代地，聚合物添加劑可以相對于石膏至少5.0重量%的量包括淀粉。

20、已經(jīng)發(fā)現(xiàn)以上公開的添加劑的值優(yōu)選地提供尺寸穩(wěn)定性特性。

21、纖維可包括玻璃纖維。替代地或者額外地，纖維可包括木纖維(wood?fibre)、源自木材的纖維、再生纖維素纖維和/或合成聚合物纖維。各纖維可為細(xì)長的(elongate)。包含纖維可降低石膏基質(zhì)的易碎性和/或改進(jìn)面板的釘子拔出強(qiáng)度(nail?pull-outstrength)。

22、纖維可具有在4-8毫米范圍內(nèi)的長度。替代地，纖維可具有2-10毫米范圍內(nèi)的長度。例如，纖維可具有大約6毫米的長度。纖維可具有在5-80微米范圍內(nèi)的直徑。替代地，纖維可具有在2-150微米范圍內(nèi)的直徑。應(yīng)理解，本文中提到的長度和直徑可為平均、中值或模態(tài)(modal)長度或直徑。此外，本文中提到的長度和直徑可為如面板中存在的纖維的長度或直徑。應(yīng)理解，在面板的制造和隨后的使用期間，一部分纖維可被損壞且長度或直徑減小。

23、纖維可以附聚纖維顆粒(例如，紙顆粒和/或木材顆粒如細(xì)鋸末顆粒)的形式存在于面板中。典型地，所述顆粒在形狀方面是不規(guī)則的。

24、組合物可具有在范圍60-90％、優(yōu)選60-80％、更優(yōu)選60-70％內(nèi)的水位(水位計(jì)水位，water?gauge)。例如，組合物可具有大約65％的水位。

25、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供制造根據(jù)第一方面的面板的方法，所述方法包括如下步驟：將纖維添加到灰墁漿料；將聚合物添加劑添加到灰墁漿料；將磷酸鹽(酯)添加劑添加到灰墁漿料；和干燥灰墁漿料以形成面板。典型地，所述漿料主要包括半水合硫酸鈣(灰墁)，其在干燥步驟期間轉(zhuǎn)化為二水合硫酸鈣。半水合硫酸鈣的摩爾質(zhì)量為二水合硫酸鈣的0.84。

26、將磷酸鹽(酯)添加劑添加到灰墁漿料的步驟可包括將磷酸鹽(酯)添加劑作為干固體添加。替代地或者額外地，將磷酸鹽(酯)添加劑添加到灰墁漿料的步驟可包括將磷酸鹽(酯)添加劑作為溶液添加。該溶液可為基于水的溶液。當(dāng)與石膏相比時，以上提到的百分比可為溶液的固體內(nèi)容物的相對百分比。

27、將聚合物添加劑添加到灰墁漿料的步驟可包括將聚合物添加劑作為干固體添加。替代地或者額外地，將聚合物添加劑添加到灰墁漿料的步驟可包括將聚合物添加劑作為溶液添加。該溶液可為基于水的溶液。當(dāng)與石膏相比時，以上提到的百分比可為溶液的固體內(nèi)容物的相對百分比。

28、所述方法可進(jìn)一步包括將灰墁漿料在范圍100-250℃內(nèi)的溫度下干燥的步驟。將灰墁漿料干燥的步驟可包括多個干燥階段。各干燥階段可在與至少一個其它干燥階段不同的溫度下進(jìn)行。例如，將灰墁漿料干燥的步驟可包括在大約250℃下的第一干燥步驟和在大約100℃下的第二干燥步驟。

29、所述方法可進(jìn)一步包括攪拌或混合灰墁漿料以均勻分布纖維和/或添加劑的步驟。

30、所述方法可進(jìn)一步包括將灰墁漿料置于模子(form)中的步驟。模子可確定經(jīng)由該方法生產(chǎn)的面板的形狀。