轻质填料通常在建筑材料中使用以降低产品重量。珍珠岩是平均密度约 75lbs/ft3的非晶体铝硅酸盐。它含有少量的水。当珍珠岩被迅速加热时，水 转化为蒸汽并且由此产生的膨胀使珍珠岩像爆米花一样“砰地爆裂”以产生一 种密度为未膨胀物质的约十分之一的轻质材料。膨胀之后，表面为包含大量 裂缝和缝隙的大表面面积。
当膨胀珍珠岩加入到煅烧石膏浆体或其它建筑材料中时，膨胀珍珠岩的 这种性质变得很重要。需要大量的水来润湿表面，因为该表面面积大。由于 毛细管作用，水还被保持在裂缝和缝隙中。虽然膨胀珍珠岩的高水需求可以 通过添加额外水或化学分散剂来克服，但这些解决方法没有一种是完全令人 满意的。
膨胀珍珠岩在许多石膏应用中是有用的，包括吸声砖和石膏板。石膏 板，包括墙板，是通过制备石膏、添加剂、包括填料、和水的浆体而制成。
吸声砖(又称为吸声板)、天花砖或天花板在建筑行业中是众所周知 的，用于提供一种快速安装、价廉且重量轻的天花板。该砖是由填料和粘结 剂的浆体，最常见地通过铸造工艺或制毡工艺制备而成。
在这种浆体的水制毡中，填料、粘合剂和其它成分的分散体在移动、多 孔的支撑物例如Fourdrinier或Oliver垫成型机上流动以便脱水。该分散体首 先通过重力然后真空吸引手段来脱水。湿基垫(basemat)在加热的对流干燥 箱中干燥，然后干燥的材料被切成所需要的尺寸并可选地涂覆顶部，例如用 油漆，以生产吸声砖或板。
吸声板还可以通过例如美国专利No.1,769,519中所述的湿纸浆模塑或铸 造工艺制成。含有纤维、填料、着色剂和粘合剂的成型组合物被制备用于塑 造或铸造砖体。这种混合物被置于用纸或金属箔覆盖的合适的托盘上，然后 该组合物被刮平棒或辊子刮至所需要的厚度。然后将充满纸浆的托盘置于烘 箱内以干燥或硬化该组合物。干燥层从托盘中被移除并可以在一个或两个面 上处理以提供光滑表面，以获得所需要的厚度并防止弯曲。然后将该薄层切 割成所需尺寸的砖。
非常多孔的填料优选用于制造吸声板，因为它们提供良好的吸声性能。 终产品还应该是轻质的，以便降低用于保持吸声板就位的悬置系统的压力。 膨胀珍珠岩是优选的填充材料，因为它提供高多孔性和轻重量。
膨胀珍珠岩的高多孔性导致水的吸收通过毛细管作用进入孔隙。研究已 经发现吸声天花砖分散剂中的水实质上是以两种模式存在。自由水被定义为 可以被机械地从装备中除去的水，包括通过线的排水(有或没有真空)，和 通过工艺的压榨部分的排水。结合水被定义为通过氢键结合或毛细管作用， 结合在纤维素纤维或固体部分的其它组分上的水，且不能被机械地，例如通 过吸引或压迫除去。这种结合水可通过加热基垫以增大水分压，从该基垫中 除去。然而，加热基垫和孔隙中保持的全部水是相对昂贵的，尤其当考虑化 石燃料的高价格时。保水值(WRV)被定义为结合水重量占样品干重量的比 例。
有机硅化合物的用途是已知的用于处理膨胀珍珠岩以减少基垫中存在的 结合水的量。在此被纳入作为参考的美国专利No.5,964,934描述了一种吸声 板，其使用了有机硅聚合物、硅氧烷、反应性硅烷单体和其它硅化合物处理 过的膨胀珍珠岩以减少结合水。然而，利用有机硅化合物存在几个缺点。有 机硅聚合物是昂贵的。它们花费几乎是其它聚合物四倍的费用。还存在与有 机硅聚合物使用相关的危险。此外，对板的物理性质有不利影响。
过量水易于添加到浆体中以使膨胀珍珠岩更易流动。石膏浆优选地包含 煅烧石膏、填料、和刚好足够的水以形成流动浆。有利的是使用尽可能最少 量的水。石膏板成型之后，它被送往干燥炉以便干燥。过量水导致干燥延长 且能量费用相应增加。
化学分散剂的使用是不必添加过量水而改善浆体流动性的另一种方式。 本领域已知的很多分散剂，包括萘磺酸盐、三聚氰胺型分散剂和聚羧酸类。 分散剂在减水方面非常有效，但它们也引入了一些问题。很多分散剂严重地 延迟水硬性材料的凝固。其它能引起固体组分的过量流失或分离。

本发明满足并超越了这些以及其它方面，其涉及一种处理膨胀珍珠岩以 减少珍珠岩的水保持和水需求的方法。更具体地，本发明是针对一种减少膨 胀珍珠岩的水需求的方法，其包括获得一以一定角度被支撑的振动筛，和将 膨胀珍珠岩置于该振动筛上。膨胀珍珠岩以一定速率在筛上向燃烧器移动， 该燃烧器加热膨胀珍珠岩到达足以将其退火的温度。然后，该膨胀珍珠岩离 开燃烧器并使其冷却。
本发明的另一种实施方式是针对一种制造石膏产品的方法。该方法包括 通过权利要求1的方法来退火珍珠岩，然后制备半水合硫酸钙、添加剂、水 和退火珍珠岩的浆体。将该浆体形成石膏产品的形状并使其冷却。该工艺在 制备获益于轻质材料使用的石膏板和吸声板方面尤其有用。
在制造含石膏浆时，本发明的退火膨胀珍珠岩具有的优点是需要的水比 未处理的膨胀珍珠岩少。工艺设备的尺寸，包括容器、泵和传输设备可以减 小，因为浆体的体积少。
此外，石膏产品，包括墙板和吸声砖，可用较小量的化学分散剂制造。 一些分散剂对石膏产品的不良影响是众所周知的。值得注意地，石膏墙板可 在高速线上制成而没有明显的凝固延缓。在刀子上没有充分凝固的石膏浆具 有生产板的潜力，该板太软而无法转移到单独线以送往干燥炉干燥。
通过减少从干燥炉排除的水量也实现了成本节约。石膏产品中较少水的 存在允许较小的水移除能力，从而减少每单位产品的处理时间并增加干燥炉 的生产量。这包括干燥炉中用于干燥的更短时间和/或可利用的更小容量的吸 入系统。干燥时间量的减少也减少了需要干燥该产品的能源量并由此产生成 本节约。处理时间的总体减少还能用于增加总体的生产能力。
如果产品是铸造的，能产生较强的产品。在所有的水被产品吸收的情况 下，当石膏晶体的基质是在较大体积上形成，则产生较弱的产品。
附图详细说明
图1是用于退火膨胀珍珠岩的装置的一种实施方式的透视图；和
图2是制备石膏产品的工艺流程图。

本方法减少膨胀珍珠岩的水需求，使得不管分散剂还是过量水都不必添 加到产品浆体中。起始材料膨胀珍珠岩可制备或者商业购买。珍珠岩的一个 商业来源是Silbrico公司(伊利诺斯州，霍治金斯)。
珍珠岩通常包括加热时具有膨胀能力的任意玻璃岩，与黑曜石类似，尤 其包括流纹岩成分的火山玻璃。珍珠岩通常含有65-75％的硅土、10-20％的氧 化铝、2-5％的水和较少量的苏打、苛性钾和石灰。当加热至其软化点时，珍 珠岩中的水，已经转变为蒸汽，迅速扩张，导致岩石像爆米花一样膨胀。珍 珠岩的体积被增大约10倍，形成平均密度为约3lb/ft3-8lb/ft3的轻的、蓬松 的颗粒。
在制备膨胀珍珠岩的传统方法中，珍珠岩矿石首先被研磨成细小尺寸。 珍珠岩是通过将细小的研磨珍珠岩矿石引入加热的空气中而膨胀。典型地， 珍珠岩膨胀装置将空气加热至约1750°F(950℃)。珍珠岩穿过加热的空气 降落直到它变热足以膨胀。由于密度的变化，膨胀珍珠岩夹带在加热的空气 中，该加热的空气弄热它并携带它上升，在上升处它被过滤器、细筛或其它 粉尘收集系统收集。膨胀后，珍珠岩具有大的表面面积，其包括能保持大量 结合水的大量裂缝、缝隙和空穴。
参考如1，膨胀珍珠岩一般为10，被置于振动筛12，例如振动式给料器 上，以便退火。框架14支撑该振动筛12。两者均具有一定尺寸以适应待处 理的膨胀珍珠岩10需要的体积。优选地，框架14和筛12两者均由金属或能 耐受所用高温的任何材料制成。优选的金属包括不锈钢、碳钢等。筛12开口 (未显示出)足够小以保持住珍珠岩10，但足够大以允许空气通过来液化膨 胀珍珠岩10。
当将膨胀珍珠岩置于筛12上时，优选的是将它在筛上铺展成珍珠岩的薄 层，以保证均匀加热。优选地，膨胀珍珠岩10是以厚度平均小于1/4英寸 (6mm)的层被放置在筛12上，甚至更优选地为厚度小于1/8英寸(3mm) 的层。如果使用了珍珠岩10的厚层，该层最接近燃烧器16的部分将可能在 层的中间和顶部退火之前烧结。在这种情况下，该层的底部部分也可能粘住 筛12，像胶一样粘在筛上并减少空气从中流过。
任何已知的引起筛12振动的方法均可在本方法中应用。筛12的振动优 选地是通过定位以振动该框架的偏置元件20和振动器22引起。振动器22和 偏置元件共同作用以引起筛12的振动。偏置元件20是偏向初始位置。当振 动器22作用以推动框架12离开初始位置时，偏置元件20试着将筛拉回到初 始位置。当振动器22扭转方向时，筛12由偏置元件20支配返回到初始位 置。这种运动以一定速率重复，引起筛12振动。
优选地，振动器22为磁、电或空气振动。在优选的振动器中，偏心振动 器或具有止转棒轭连接的电动机(未显示出)被用于将电动机的旋转运动转 换为振动运动。偏置元件20优选地为一个或多个弹簧。当振动器22被定位 以在具有向上分量的方向上移动筛时，重力也是一种合适的偏置元件。
通过重力沿筛移动膨胀珍珠岩10，膨胀珍珠岩10横跨筛12的往返运动 被完成。筛12以一定角度倾斜以支持珍珠岩10穿过筛12。对于燃烧器16尺 寸和待处理的膨胀珍珠岩的量来说，可选择任意角度α，其移动膨胀珍珠岩 10以所需要的速度跨过筛。从水平面起约30°-50°的角是优选的。随着振动 器22以向上的运动推动筛，筛12上的膨胀珍珠岩10是在同样的方向上被运 载。当振动器22方向逆转时，动力继续运载膨胀珍珠岩10向上并离开筛 12。当膨胀珍珠岩10浮在空中时，重力拉它向下。因为筛12是倾斜的，珍 珠岩的动力有一个垂直分量。重力在珍珠岩的动力上起作用并随着每次振动 使其向下移动到筛12上。
膨胀珍珠岩10跨过筛12移动的距离由筛的角度α和振动器22的抛掷长 度决定。当筛角度α和抛掷长度增加时，珍珠岩10随着每次振动移动更远下 降到筛12。这些因素和筛12和燃烧器的尺寸相协调以允许大体上所有的膨 胀珍珠岩10达到退火温度。
一个或多个燃烧器16安置在筛12下，使得膨胀珍珠岩10离开或接近燃 烧器移动，并被加热到足够的温度以软化珍珠岩10表面以愈合很多表面裂缝 和缝隙。对很多珍珠岩10来说，这将为约800°F-1000°F。缝隙的密封减少 了被膨胀珍珠岩10保持的水量。这减少了制造流动浆所需要的水量。它还最 大限度地减小了对能引起不良影响的化学分散剂的需求，例如延缓煅烧石膏 的凝固时间。最后，干燥产品的成本被降低，因为产品中保持较少的水。燃 烧器16的热容量足以加热所需量的膨胀珍珠岩10至退火温度。
当它通过燃烧器16时，膨胀珍珠岩10被来自燃烧器16、穿过筛12的热 空气24的上升气流抬起，并夹带在其中。空气24足够热以加热珍珠岩10的 量至退火温度。然后当膨胀珍珠岩10被向上运载时，它随着暖气体24离开 燃烧器16而慢慢冷却。然后暖气体24和膨胀珍珠岩10被输送给本领域已知 的适合收集细小颗粒26的系统。适合的收集系统26包括但不限于各种类型 的过滤器，例如袋式过滤器和筒式过滤器，以及旋风分离器。吸引 (Suction)可选择地被采用以帮助输送膨胀珍珠岩10进入收集系统26。遮 盖罩28是用于积聚退火珍珠岩10至进入收集系统26的共同通道。当使用吸 引和/或遮盖罩28时，该构造是为了防止在被加热至合适的温度之前膨胀珍 珠岩10的夹带。遮盖罩出口32优选地是面向筛12的最低边缘，使得珍珠岩 10在被夹带在热空气24之前横跨筛的大部分宽度。通过保证珍珠岩10达到 退火温度，这改善了退火工艺50(图2)的效力。
现参考图2，本发明的膨胀珍珠岩在石膏产品中是有用的。通过结合膨 胀珍珠岩10、水和半水合硫酸钙制成浆体后，形成产品54并使其凝固56。
在第一种优选的实施方式中，石膏浆52是由半水合硫酸钙、添加剂、水 和膨胀珍珠岩制成。任何半水合硫酸钙，也称作灰泥或煅烧石膏，均可使 用，优选地是以至少50％的量。优选地，半水合硫酸钙的量为至少75％，至 少80％或至少85％的灰泥。在很多墙板配方中，水硬性材料基本上全部是半 水合硫酸钙。煅烧石膏的任何形式均可使用，包括但不限于α或β灰泥。硫 酸钙无水石膏、合成石膏或石膏粉的使用也应想到，但优选地是以小于20％ 的量使用。其它水硬性材料，包括水泥和粉煤灰，可选地包含在该浆体中。 本实施方式中使用的膨胀珍珠岩的量为基于半水合硫酸钙重量的约3％- 20％。
水是以制备流动浆体的任意量添加到浆体中。用水量根据其与什么一起 使用、使用的具体分散剂、使用的灰泥和添加剂的性质而变化很大。墙板的 水与灰泥的比率(WSR)优选地为基于灰泥干重的约0.1-0.8。通常约0.2-0.6 的WSR是优选的。地板组合物优选地使用约0.17-0.45的WSR，更优选地为 约0.17-0.34。可模塑或可浇铸的产品优选地是以0.1-0.3的WSR使用水，更 优选地为约0.16-0.25。
用于制造浆体的水的纯度应能实用地对浆体和凝固石膏的性质进行最佳 控制。盐和有机化合物是众所周知的以改变浆体的凝固时间，从促进剂到凝 固抑制剂变化很广。一些杂质导致伴随二水合晶体互锁基质形成的结构不规 则，降低了凝固产品的强度。因此通过使用尽可能无污染的水，产品强度和 坚固性被加强。
另外的添加剂也可添加到浆体中，像典型用于石膏浆将应用的具体领域 的那些。凝固延缓剂(高达约2lb./MSF(9.8g/m2))或干燥促进剂(高达约 35lb./MSF(170g/m2))被添加以改变水合反应发生的速率。“CAS”是一 种凝固促进剂，包括95％的二水合硫酸钙与5％的糖一起研磨，并加热至 250°F(121℃)使糖熔化成焦糖。CAS可获得自美国石膏公司(索瑟德， OK厂)，并且是根据美国专利No.3,573,947制得，在此纳入作为参考。硫 酸钾是另一种优选的促进剂。HRA是以每100磅二水合硫酸钙，约5-25磅糖 的比率，与糖一起新鲜研磨的二水合硫酸钙。它在美国专利No.2,078,199中 被进一步描述，在此纳入作为参考。这两种都是优选的促进剂。
另一种促进剂，称为湿石膏促进剂或WGA，也是优选的促进剂。湿石 膏促进剂的用途和制造方法的描述在美国专利No.6,409,825中被披露，在此 纳入作为参考。这种促进剂包括至少一种选自有机膦化合物、含磷酸盐化合 物或其混合物的添加剂。这种特别的促进剂表现出相当长的寿命并随时间保 持其有效性，使得该湿石膏促进剂在使用前可被制备、储存、甚至长距离运 输。该湿石膏促进剂是以每千平方英尺的板产品约5-80磅(24.3-390g/m2) 的量使用。
在本发明的一些实施方式中，石膏浆中包含添加剂，以改变最终产品的 一种或多种性质。这些可选择的添加剂是以本领域已知的方式和量使用。浓 度是以每1000平方英尺成品板的量(MSF)报导。淀粉是以约3-20 lbs./MSF(14.6-97.6g/m2)的量使用以增强纸结合和强化产品。玻璃纤维是 可选择地以至少11lb./MSF(54g/m2)的量添加到浆体。高达15lb./MSF (73.2g/m2)的纸纤维也可添加到浆体。蜡乳液是以高达90lbs./MSF(0.4 kg/m2)的量添加到石膏浆中以改善成品石膏板的耐水性。
可选地，在浆体中加入泡沫来进一步减轻产品的重量。在本发明的实施 方式中，采用起泡剂以在凝固含石膏产品中产生空隙以提供较轻的重量，任 何已知在制备泡沫凝固石膏产品有用的常规起泡剂均可使用。这类起泡剂很 多是为人熟知并易于从商业上获得，例如购自GEO特种化学品公司(宾夕法 尼亚州，安布勒)的HYONIC系列肥皂产品。美国专利No.5,683,635披露了 泡沫材料和优选的制备泡沫石膏板的方法，在此纳入作为参考。
在一些实施方式中，三偏磷酸盐化合物被添加到石膏浆中以增强产品的 强度并改善凝固石膏的抗流挂性。优选地，三偏磷酸盐化合物的浓度为基于 煅烧石膏的约0.07％-2.0％。美国专利No.6,342,284和6,632,550披露了包含 三偏磷酸盐化合物的石膏组合物，在此将二者纳入作为参考。示范性的三偏 磷酸盐包括三偏磷酸盐的钠、钾或锂盐，例如购自阿斯塔瑞斯有限责任公司 (密苏里州，圣路易斯)的那些。和石灰或其它提高浆体pH的改性剂一起 使用三偏磷酸盐时，必须要小心谨慎。高于pH约9.5时，三偏磷酸盐丧失其 强化产品的能力并且该浆体变得非常具有延缓性。
其它潜在的墙板添加剂是杀菌剂，以减少霉菌、霉变或菌类的生长。根 据选择的杀菌剂和该墙板的预定用途，杀菌剂可添加到覆盖面(covering)、 石膏芯或二者均有。杀菌剂的例子包括硼酸、吡啶硫酮盐和铜盐。杀菌剂可 添加到覆盖面或石膏芯。使用时，杀菌剂是以至少500-ppm的量在覆盖面中 使用。
此外，石膏组合物可选择地包含淀粉，例如预凝胶淀粉和/或酸-改性淀 粉。预凝胶淀粉的加入增强了该凝固且干燥的石膏铸块的强度，并最大限度 地减小或避免了在增强的湿度条件下(例如关于提高的水/煅烧石膏的比率) 纸分层的风险。本领域的普通技术人员将会理解预凝胶化原淀粉的方法，例 如在至少约185°F(85℃)温度下在水中烹煮原淀粉或其它方法。合适的预 凝胶淀粉的实例包括但不限于购自Lauhoff谷物公司的PCF 1000淀粉，以及 购自阿彻丹尼尔斯米德兰公司的AMERIKOR 818和HQM PREGEL淀粉。如 果包含在内，则预凝胶淀粉是以任意合适的量存在。例如，如果包含在内， 则预凝胶淀粉可以被添加到用于形成凝固石膏组合物的混合物中，这样它以 凝固石膏组合物重量的约0.5％-10％的量存在。淀粉例如USG95(美国石膏 公司，伊利诺伊州，芝加哥)也可选择地加入用于芯强度。
操作中，石膏是在运输机上朝向混合器移动。在进入混合器之前，干添 加剂，例如干凝固促进剂被添加到粉末状的石膏中。一些添加剂经一单独线 被直接加到混合器中。在以下描述的实施例中，三偏磷酸盐也是以这种方法 添加。其它添加剂也可添加到水中。添加剂是液体形式时，这是非常方便 的。对于大多数添加剂，关于浆体中放置添加剂并没有临界性，并且它们可 用任何方便的设备或方法来添加。
水和液体添加剂可添加到混合器中，或者结合通过一共用入口或单独通 过不同的入口。结合的灰泥、膨胀珍珠岩和其它干燥成分可添加到混合器 中，制备52之后，浆体从混合器中被放出并流向板线，在板线处该浆体被倾 倒在护面材料上。纸是优选的护面材料，但纸板、玻璃纤维、塑料薄层和其 它护面的使用也应考虑到。浆体铺展跨越护面的宽度之后，一个可选择的第 二护面被置于该浆体上以形成两纸层和它们之间浆体的连续夹心。该夹心在 一个将其压至恒定厚度的刮平棒下通过。当约50％水合发生时，该连续夹心 被切成单个的板，以便在干燥炉中干燥。
膨胀珍珠岩的另一个用途是在天花板砖或吸声板中。在该实施方式中， 膨胀珍珠岩是主要的填料。它是以高达组合物重量的约85％的量使用。优选 地，膨胀珍珠岩的量为基于组合物重量的约15％-70％。
优选地，至少一种添加剂是纤维素纤维，其充当膨胀剂并提供生强度。 纤维素纤维还可作为粘结剂以保持细粉。纤维素纤维的几种类型已经在这些 组合物中被评估。在吸声砖配方中使用新闻纸或其它消费后(post- consumer)的纸是为人熟知的，而且锤磨(hammer-milled)纸和水浆 (hydro-pulped)纸二者都已被评估。出于价格考虑，新闻纸是优选的。精制 的纸纤维和木纤维也可作为纤维素纤维的来源，然而，研究发现由木纤维制 成的天花板砖，不管是软木还是硬木，在安装点用刀切割要困难的多。而 且，木纤维是纤维素纤维的较昂贵的来源。使用时，纤维素纤维是以干板重 量的高至约75％的量存在。优选地，纤维素纤维构成板重量的不足30％。更 有选地，纤维素纤维的重量为约1％-30％或约12％-28％。
石膏是本发明的板的另一种优选的填料。石膏来源可以是二水合硫酸 钙，未煅烧的或煅烧至半水合物或再水合的。或者，在一些实施方式中，石 膏来源可以是板成型期间再水合以形成二水合晶体互锁基质的煅烧石膏或无 水硫酸钙。煅烧石膏可以和纤维素纤维一起煅烧以形成纤维素纤维与硫酸钙 晶体互锁的复合材料。石膏和纤维素纤维的另一个来源是废弃的或废料石膏 墙板。经该工艺制成的板在美国专利No.5,320,677中有更详细的描述，在此 纳入作为参考。废料可研磨并添加到浆体中，或者它可作为进料物质用于共 同煅烧过程。添加石膏至吸声板有很多优点，包括改善的表面硬度和耐火 性。
其它填料在本发明的组合物中也是有用的。矿棉是吸声砖中常用的的填 料。无机填料，如粘土、云母、钙硅石、硅土、珍珠岩和碳酸钙也是适合 的。
该板的另一种主要成分是粘结剂。虽然纤维素纤维可提供足够的粘着力 以起到粘着力唯一来源的功能，但优选的还是在组合物中包含第二粘结剂， 如淀粉。如果需要，其它粘结剂例如乳胶也可以和淀粉一起或没有淀粉下使 用。在一些情况下，半水合硫酸钙起粘合剂的作用，形成将板连接在一起的 连锁的二水合晶体的基质。
淀粉非常有成本效益并且是一种优选的粘结剂。在吸声砖中用淀粉作为 粘结剂是众所周知的。淀粉凝胶可通过在水中分散淀粉颗粒和加热淀粉浆直 到淀粉充分煮好并且淀粉浆变稠成粘性凝胶来制备。烧煮前，纤维素纤维的 一部分可合并到该淀粉浆中。淀粉浆的烧煮温度应密切监控以保证淀粉颗粒 的充分溶胀。玉米淀粉的代表性的烧煮温度为约180°F(82℃)-195°F (90℃)。在没有预先烧煮淀粉时，淀粉也可用作粘结剂，因为它在干燥基 垫的过程中形成凝胶。
乳胶粘结剂可代替淀粉使用或者可在除淀粉粘结剂外使用该乳胶。美国 专利No.5,250,153披露了很多在吸声天花板砖中有用的乳胶粘结剂。在本领 域中，基于矿棉的吸声砖中使用热塑性粘结剂(乳胶)是众所周知的。这些 乳胶粘结剂可具有约30℃-110℃的玻璃转变温度。乳胶粘结剂的实例包括 聚乙酸乙烯酯、乙酸乙烯酯/丙烯酸乳液、偏二氯乙烯、聚氯乙烯、苯乙烯/丙 烯酸共聚物和羧基化苯乙烯/丁二烯。本发明的天花板砖可以不含淀粉、半水 合硫酸钙或乳胶而制成，但优选地存在它们中的至少一种。在优选的实施方 式中，该组合物包含淀粉和纤维素纤维。
吸声板中另一种可选择的成分是粘土，其用于改善耐火性。当暴露于火 中时，粘土不燃烧，它会烧结。组合物可选择地包含约4％-10％重量的粘 土。很多不同类型的粘土均可使用，包括格里森公司(德克萨斯州)的球状 粘土，KT粘土公司(密西西比州，Sledge)的CTS-1和CTS-2，格里森公司 (德克萨斯州)的Spinks粘土，Hickory公司(肯塔基州)的old Hickory粘 土。其它商业粘土，如膨润土和高岭土在吸声砖配方中也是有用的。此外， 本发明的吸声组合物还可含有在这种类型配方中众所周知的其它成分。轻质 骨料、表面活性剂和絮凝剂也是有用的并且为吸声板制备的技工所熟知。
根据任何已知的制备吸声板的方法，板制备成至少1/8英寸(3mm) 厚。该工艺由混合填料、粘结剂和水的浆体开始。液体形式的成分通常是在 添加该干成分前与测定量的水混合。当乳胶以液体乳液的形式提供时，在添 加该干成分之前，它们与水混合。
干成分在混合之前测定。这些成分可选择地是在添加水之前干混合。干 成分被添加到水或在其中混合的任意液体中后，搅拌该水性组合物直到获得 均匀稠度的浆体。一旦形成，该浆体从混合容器中转移以形成板。
如果使用铸造工艺，浆体被转移到所需尺寸和形状的模子，其中水被一 种或多种成分吸收或者它蒸发掉。吸收包括物理吸收例如毛细管作用，化学 吸收例如水合作用，或两者兼有。一旦足够量的水已经被吸收或蒸发，板保 持在一起，则该板可选择地从模子中移出。从模子中移出后，该板被进一步 干燥，优选地是通过在烘箱中除去水。
制造吸声板的另一种众所周知的方法是通过毡工艺。将浆体倒入流浆箱 (head box)，其沿着成型台分布该浆体。从流浆箱，浆体被置于一毡传送 带上，在上面形成滤饼。滤饼是通过将水和浆体分离穿过传送带的多孔成型 表面而脱水。多达90％的未结合水可通过毡传送带从滤饼中除去。脱水优选 地由真空辅助以除去额外的水。尽可能多的水优选地是在半水合物冷却并转 化为二水合物之前除去。美国专利No.5,320,677中描述了滤饼的形成及其脱 水，在此纳入作为参考。
脱水滤饼被湿压，以进一步减少含水量并将滤饼压缩成所需形状、厚度 和/或密度。当滤饼仍能改变形状时，它优选被湿压成所需尺寸和厚度的板。 如果该板将被赋予特殊的表面结构或叠片表面抛光，该表面优选地在该步骤 进行期间或之后被修饰。湿压步骤优选以逐渐增加的压力进行以保持产品的 完整性。
再水合充分完成以便产品保持其形状之后，如果需要该板可被切割和修 剪，并送往干燥炉以便干燥。可取的是，在使产品芯温度达到至少170°F (77℃)的条件下干燥该产品，更优选地，芯温度达到约170°F(77℃)- 200°F(93℃)。
如果需要，在板的前端形成开口或凹陷以吸收声音。开口是通过刻、 裂、针孔造成或者通过本领域已知的任意其它手段在基垫上创造凹陷。当板 铸造时，模子可有利地确定形状以在铸造件中提供凹陷。烘箱干燥后，如果 需要，该板用涂料涂覆，例如上述适合于板的特定应用的那些涂料。
虽然本发明公开并描述了制造膨胀珍珠岩和石膏产品的方法的具体实施 方式，然而本领域技术人员可以理解，在不背离本发明的情况下可以在更广 范围做出变化和修改，并如下面权利要求书所述。