ПОКРЫТИЕ С ЗАТРАВОЧНЫМИ КРИСТАЛЛАМИ ДЛЯ ГИПСОВЫХ ОБЛИЦОВОЧНЫХ ПЛИТ
COATING WITH SEED CRYSTALS FOR GYPSUM FACING BOARDS

Связанные заявки
В настоящей заявке заявлены преимущества предварительной патентной заявки US 61/219102, поданной 22 июня 2009 г., описание которой полностью включено в настоящее описание в качестве ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к покрытию с затравочными кристаллами, подходящему для применения в качестве добавки при производстве гипсовой облицовки, позволяющему получать облицовочные плиты с использованием малого количества связующего на основе крахмала или без такового. Настоящее изобретение также относится к облицовочному материалу, обработанному указанной добавкой, а также к способу производства гипсовых облицовочных плит, значительно уменьшающему количество энергии, затрачиваемой на сушку, по сравнению со способами, ранее известными в данной области техники. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу получения компонента облицовочного материала гипсовых облицовочных плит, имеющего улучшенное сродство с влажным гипсом при склеивании.
Предпосылки создания изобретения
В промышленности гипсовые плиты получают с помощью способа, предназначенного для обеспечения эффективного адгезивного связывания двух внешних слоев облицовочного материала, обычно представляющего собой плотную бумагу, между которыми заключена внутренняя сердцевина из гипсовой штукатурки. Традиционно, в промышленности в гипсовую сердцевину добавляют большое количество крахмального связующего с целью промотирования адгезии с облицовочным материалом. В промышленности к гипсу также добавляют большой избыток воды, поскольку при этом в ходе сушки гипса, находящегося между двумя слоями облицовочного материала, избыток воды, содержащей связующее на основе крахмала, сможет проникнуть из мокрого гипса в облицовочный материал и обеспечить связывание гипса с поверхностью облицовочного материала. Однако такой способ связан с большим потреблением энергии для сушки, требуемой для отвода и испарения избытка воды из сердцевины на основе гипсовой штукатурки.
В промышленности существует общая потребность в снижении количества воды, применяемой при производстве облицовочных плит, поскольку значительно возросли издержки на сушку для производителей гипсокартонных плит. Также очевидно, что с помощью настоящего изобретения можно достичь уменьшенного отношения гипса к воде, что, в свою очередь, может привести к получению плит повышенной прочности. Прочность можно также повысить путем применения покрытия для наружных слоев с затравочными кристаллами, что улучшит прочность бумаги, а она сильно влияет на общую прочность облицовочных плит.
Неожиданно было обнаружено, что существует альтернатива использованию крахмала и большого количества воды во влажной гипсовой сердцевине и при этом можно все-таки обеспечивать хорошее связывание между наружными слоями и гипсовой сердцевиной.
Краткое описание сущности изобретения
Настоящее изобретение относится к способу производства гипсовых облицовочных плит путем нанесения покрытия, включающего затравочные кристаллы, на слой наружного материала плиты до его контактирования с влажным гипсом с целью улучшения связывания гипса с облицовочным материалом. Вследствие этого, можно применять гипсовый компонент с относительно низким содержанием воды, но обеспечивать при этом хорошее связывание с данным субстратом.
Настоящее изобретение также относится к композиции покрытия с затравочными кристаллами, подходящей для применения в качестве добавки при производстве гипсовых облицовочных плит, позволяющей получать плиты, содержащие малое количество крахмального связующего или не содержащие такового. Настоящее изобретение также относится к облицовочному материалу, обработанному указанным покрытием с затравочными кристаллами.
Кроме того, настоящее изобретение относится к облицовочным плитам, содержащим сердцевину из гипсовой штукатурки и, по меньшей мере, один слой обработанного наружного материала, приклеенный к поверхности внутренней гипсовой сердцевины, причем на поверхность облицовочного материала нанесено покрытие с затравочными кристаллами. Поверхность внутренней гипсовой сердцевины склеена с поверхностью облицовочного материала, обработанной затравочными кристаллами.
Обработанный облицовочный материал, подходящий для применения в облицовочных плитах, содержит слой наружного материала, к которому приклеен слой затравочных кристаллов. Такой облицовочный материал можно, в общем, назвать «бумагой», но, более конкретно, его можно выбирать из группы, включающей различные сорта бумаги, листы стекловолокна и синтетические листовые материалы.
Облицовочный материал обработан указанным образом связывающим агентом с целью приклеивания затравочных кристаллов к его поверхности. Такая обработка может включать контактирование поверхности облицовочного материала с некоторым количеством воды с целью смачивания поверхности облицовочного материала и последующее нанесение затравочных кристаллов в виде порошка на увлажненную поверхность облицовочного материала. В качестве альтернативы, затравочные кристаллы можно растворить или суспендировать в жидкости, например в воде, а затем нанести на поверхность облицовочного материала с последующей сушкой такой увлажненной поверхности облицовочного материала. В качестве альтернативы, связывающий агент может включать адгезивное вещество для обработки поверхности. Последнее может представлять собой любое адгезивное вещество, например адгезив на основе растворителя, на водной основе или адгезив без растворителя, позволяющее связывать затравочные кристаллы с поверхностью облицовочного материала с целью получения покрытия с затравочными кристаллами. Предпочтительно, адгезивное вещество для обработки поверхности включает воду и латексное связующее, и его можно наносить на поверхность облицовочного материала, при этом после нанесения затравочных кристаллов в виде порошка на увлажненную поверхность облицовочного материала образуется покрытие с затравочными кристаллами. Адгезивное вещество для обработки поверхности может также содержать затравочные кристаллы, модификатор реологических свойств, например простой эфир целлюлозы или биополимер, или смеси перечисленного.
До создания настоящего изобретения для хорошего связывания гипса с компонентом облицовочного материала требовалось использование большого количества крахмала и воды в составе гипсовой облицовочной плиты.
Преимущества настоящего изобретения заключаются в том, что оно позволяет уменьшить отношение вода/гипс и, следовательно, обеспечить уменьшение энергии, необходимой для изготовления облицовочных плит. Таким образом, настоящее изобретение представляет собой способ, обеспечивающий изготовление облицовочных плит с улучшенными свойствами.
Подробное описание сущности изобретения
Неожиданно было обнаружено, что поверхность облицовочного материала гипсовой облицовочной плиты можно обработать покрытием с затравочными кристаллами с целью улучшения склонности внутренней гипсовой сердцевины облицовочных плит к связыванию с облицовочным материалом. Такая улучшенная склонность или сродство к связыванию, в свою очередь, позволяет получать состав гипсовой сердцевины с уменьшенным содержанием воды и крахмала, что снижает количество энергии, необходимой для сушки облицовочных плит. К преимуществам уменьшения количества или устранения крахмала из сердцевины облицовочной плиты относится меньшая восприимчивость получаемых плит к бактериологическому воздействию в условиях высокой влажности или других условиях, благоприятных для размножения бактерий.
Настоящее изобретение относится к обработке поверхности слоя наружного материала, подходящего для производства гипсовых облицовочных плит, в которых некоторое количество затравочных кристаллов приклеивают к поверхности облицовочного материала с целью получения облицовочного материала, на который нанесено покрытие с затравочными кристаллами. После этого при производстве гипсовых облицовочных плит затравочные кристаллы могут в дальнейшем расти при контакте с мокрым гипсом, что увеличивает адгезию между гипсовой сердцевиной плиты и слоем наружного материала.
Предпочтительные затравочные кристаллы, подходящие для применения в настоящем изобретении, можно выбирать из группы, включающей следующие соединения:
Кальцит
СаСО<sub>3</sub>,
Барит
BaSO<sub>4</sub>,
Глауберова соль
Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>,
Алюмокалиевые квасцы (калийалюмосульфат)
KAl(SO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>×12Н<sub>2</sub>О,
Доломит
CaMg(СО<sub>3</sub>)<sub>2</sub>,
Магнезит
MgCO<sub>3</sub>,
Сульфат калия
K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>,
Сульфат железа
Fe[SO<sub>4</sub>]<sub>3</sub>/FeSO<sub>4</sub>,
Сульфат алюминия
Al[SO<sub>4</sub>]<sub>3</sub>
и различные гидратированные кристаллические производные перечисленного.
Более предпочтительные затравочные кристаллы, подходящие для применения в настоящем изобретении, можно выбирать из группы, включающей следующие соединения:
безводный гипс
CaSO<sub>4 </sub>[безводный]
полугидрат гипса
CaSO<sub>4</sub>×1/2H<sub>2</sub>O [полугидрат]
дигидрат гипса
CaSO<sub>4</sub>×2H<sub>2</sub>O [дигитрат]
В качестве материала для обработки поверхности облицовочного материала облицовочной плиты с целью приклеивания затравочных кристаллов к облицовочному материалу применяют связывающий агент. Такая обработка может включать контактирование поверхности облицовочного материала с некоторым количеством воды с целью смачивания поверхности облицовочного материала и последующее нанесение затравочных кристаллов в виде порошка на увлажненную поверхность облицовочного материала. В качестве альтернативы, затравочные кристаллы можно растворить или суспендировать в жидкости, например в воде, а затем нанести на поверхность облицовочного материала с последующей сушкой такой увлажненной поверхности облицовочного материала. В качестве альтернативы, связывающий агент может включать адгезивное вещество для обработки поверхности. Последнее может представлять собой любое адгезивное вещество, например адгезив на основе растворителя, на водной основе или адгезив без растворителя, позволяющее связывать затравочные кристаллы с поверхностью облицовочного материала с целью получения покрытия с затравочными кристаллами. Предпочтительно, адгезивное вещество для обработки поверхности включает воду и латексное связующее, и его можно наносить на поверхность облицовочного материала, при этом после нанесения затравочных кристаллов в виде порошка на увлажненную поверхность облицовочного материала образуется покрытие с затравочными кристаллами. Адгезивное вещество для обработки поверхности может также содержать затравочные кристаллы, модификатор реологических свойств, например простой эфир целлюлозы или биополимер, или смеси перечисленного.
Адгезивное вещество для обработки поверхности может также необязательно включать дополнительные ингредиенты, такие как модификаторы реологических свойств, стабилизаторы и консерванты.
Если адгезивное вещество для обработки поверхности включает латексный адгезив, содержание компонента на основе латексного связующего в составе адгезива для обработки поверхности, предпочтительно, составляет от примерно 0,5 до 55% масс. в расчете на адгезив для обработки поверхности. Компонент на основе латексного связующего можно выбирать из общедоступных латексных полимеров, и его можно выбирать из группы, включающей сополимер этилена и винилацетата, поли(винилацетатный) латекс (ПВА), стиролбутадиеновый каучук (СБК), полимеры на основе акрила, полимеры на основе винилакрила. Предпочтительно, латексный компонент связующего представляет собой сополимер этилена и винилацетата или поли(винилацетатный) латекс (ПВА). Одна из форм, в которой латексный адгезив можно применять в настоящем изобретении, представляет собой порошок, способный к повторному диспергированию.
В качестве добавок адгезива для обработки поверхности можно применять другие растворимые в воде соединения, выбранные из группы, включающей модификаторы реологических свойств, соли, ускорители и диспергенты, с целью воздействия на другие свойства обработанного облицовочного материала и получаемой облицовочной плиты. Предпочтительный модификатор реологических свойств включает простые эфиры целлюлозы. Простые эфиры целлюлозы, подходящие для применения в настоящем изобретении, можно выбирать из группы, включающей карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ), гидроксипропилметилцеллюлозу (ГПМЦ), метилгидроксиэтилцеллюлозу (МГЭЦ), метилцеллюлозу (МЦ), гидроксипропилцеллюлозу (ГПЦ), модифицированную гидрофобными группами гидроксипропилцеллюлозу (гфГПЦ), гидроксиэтилцеллюлозу (ГЭЦ), этилгидроксиэтилцеллюлозу (ЭГЭЦ), модифицированную гидрофобными группами гидроксиэтилцеллюлозу (гмГЭЦ), катионную модифицированную гидрофобными группами гидроксиэтилцеллюлозу (катионная гмГЭЦ) и анионную модифицированную гидрофобными группами гидроксиэтилцеллюлозу (анионная гмГЭЦ).
Модификатор реологических свойств может также включать биополимеры. Предпочтительные биополимеры включают ксантановую камедь, велановую камедь или дилутановую камедь.
Один из аспектов настоящего изобретения заключается в том, что если адгезивное вещество для обработки поверхности включает материал на основе затравочных кристаллов, а также модификатор реологических свойств, оно приводит к получению текучих смесей, содержащих большое количество затравочных кристаллов. Под высоким содержанием затравочных кристаллов понимают их содержание, составляющее примерно 2% масс. или более, предпочтительно, примерно 10% масс. или более адгезивного вещества для обработки поверхности. Предпочтительными модификаторами реологических свойств являются ксантановая, велановая или диутановая камеди.
2
2
2
2
2
На практике, связывающий агент наносят на поверхность облицовочного материала любым механическим способом, обычно применяемым в области техники, связанной с переработкой бумаги, включая, но не ограничиваясь перечисленным, применение ножевого устройства, валика, ванны для нанесения, пресса для склеивания, лаконаливной машины, водяной камеры или распылительного устройства. Связывающий агент наносят на одну или на обе внутренние поверхности облицовочного материала, применяемого при производстве облицовочных плит, при этом получают облицовочный материал, сторона которого подвергнута обработке поверхности, способный связывать затравочные кристаллы с наружным материалом с целью получения покрытия на основе затравочных кристаллов. В случаях, когда связывающий агент не состоит из воды, его количество, применяемое для обработки бумаги, составляет более чем примерно 0,1 г/м, предпочтительно, составляет от более чем примерно 0,1 до 20 г/м, предпочтительно, составляет от примерно 0,5 до 4 г/м, более предпочтительно, от примерно 1 до 3 г/м, еще более предпочтительно, от примерно 1,5 до 2,5 г/м (в расчете на содержание твердых веществ после сушки (без воды)). При нанесении связывающего агента в качестве покрытия в указанных количествах он промотирует связывание затравочных кристаллов со слоями наружного материала, что, в свою очередь, увеличивает связывание слоев наружного материала с внутренней гипсовой сердцевиной облицовочной плиты в случаях, когда гипс совсем не содержит крахмала или содержит уменьшенное количество крахмала, по сравнению с обычно применяемым количеством.
Облицовочный материал, подходящий для применения в настоящем изобретении, можно выбирать из группы, включающей различные сорта бумаги, стекловолокно и синтетические материалы. Бумага может быть мелованной, вощеной или не имеющей покрытия.
Облицовочный материал может находиться в форме нетканого или тканого материала или в форме ткани, сетки, пленки, листа или фольги.
Если облицовочный материал является синтетическим, его можно выбирать из группы, включающей полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полиуретан и эпоксид.
Если облицовочный материал представляет собой стеклянное волокно, такие материалы включают (1) минеральные материалы, например стекловолокно. Пластина включает сплошные или отдельные нити или волокна и может находиться в тканой или нетканой форме. Облицовочный материал может включать нетканые пластины, например, полученные из нарезанных нитей, причем удовлетворительным является применение непрерывных нитей, а они дешевле, чем тканые материалы. Нити таких пластин обычно связаны друг с другом с помощью подходящего адгезивного вещества с образованием однородной структуры. Толщина нетканой волоконной пластины может быть различной, например составлять от примерно 10 до примерно 40 мил.
В случаях, когда облицовочный материал имеет желаемую пористость, что, например, наблюдается в случае определенных видов бумаги и других нетканых материалов, а также некоторых тканых и подобных материалов, предпочтительно, чтобы связывающий агент и конечное покрытие с затравочными кристаллами оказывали минимальное влияние на пористость при получении облицовочного материала, сторона которого покрыта затравочными кристаллами. Такое сохранение пористости облицовочного материала полезно при производстве облицовочных плит, поскольку после нанесения влажного гипса на обработанную поверхность облицовочного материала со стороны, обработанной затравочными кристаллами, вода, находящаяся на указанной поверхности, может сразу начать испаряться через слои наружного материала. Пористость облицовочного материала можно измерить с помощью стандартной испытательной методики под названием «пористость по Герли» с использованием порометра Hagerty при настройке «Low».
Если требуется одностадийный непрерывный процесс, связывающий агент и затравочные кристаллы можно наносить на поверхность облицовочного материала, с последующим нанесением мокрого гипса на покрытую затравочными кристаллами сторону поверхности облицовочного материала.
Облицовочный материал, сторона которого обработана затравочными кристаллами, превращают в облицовочную плиту с помощью механического способа, в котором одну или обе стороны слоя влажного гипса приводят в контакт с покрытой затравочными кристаллами поверхностью облицовочного материала, и эта покрытая затравочными кристаллами сторона способствует получению облицовочной композиции, подходящей для применения в строительстве. В настоящем изобретении влажный гипс, предпочтительно, не содержит крахмала или содержит уменьшенное количество крахмала, по сравнению с ранее описанными способами. Влажный гипс может, в общем, также содержать уменьшенное количество воды, по сравнению со стандартными составами облицовочного гипса. Таким образом, при замене всего крахмального компонента конечной композиции облицовочной плиты или ее части наружным материалом, сторона которого покрыта затравочными кристаллами в соответствии с настоящим изобретением, получается новая композиция облицовочных плит.
В способе получения облицовочной плиты предусмотрены две стадии, на которых предварительно полученный облицовочный материал, сторона которого покрыта затравочными кристаллами в соответствии с настоящим изобретением, соединяют со слоем влажного гипса с образованием облицовочной плиты. В качестве альтернативы, предусмотрен одностадийный способ, в котором на поверхность облицовочного материала наносят покрытие на основе затравочных кристаллов и до полного высыхания облицовочного материала, сторона которого покрыта затравочными кристаллами, на него наносят влажный гипс, при этом получают облицовочную плиту.
Настоящее изобретение дополнительно проиллюстрировано с помощью приведенных ниже примеров. Примеры носят иллюстративный характер, содержания веществ в частях и процентах приведены в расчете на массу, если не указано иное.
Примеры
Пример 1
2
Сначала облицовочный материал, включающий обычную промышленную бумагу для гипсокартонных плит, разрезали на куски размером 200 на 300 мм. Затем на бумагу в вертикальном положении с помощью безвоздушного распыления наносили в количестве примерно 1 г/м 5% масс. дисперсию способного к повторному диспергированию латекса в водопроводной воде.
Сразу после распыления влажную поверхность бумаги опудривали затравочными кристаллами, представляющими собой дигидрат гипса.
После сушки при условиях окружающей среды в течение 24 ч бумагу, сторона которой была обработана затравочными кристаллами, применяли для изготовления испытательного образца по следующей методике:
- алебастровый модельный гипс вручную смешивали с 55% масс. воды;
- суспензией заполняли испытательное кольцо, лежащее на одной стороне подготовленной бумаги, и накрывали кольцо вторым листом после заполнения;
- испытательный образец сдавливали до начала затвердевания гипса; и
- после 24 ч сушки при 40°С удаляли бумагу и оценивали адгезию.
По сравнению с испытательным образцом, не содержащим крахмала, данная методика обеспечила некоторое улучшение, что описано в таблице 1.
Пример 2
Сначала облицовочный материал, включающий обычную промышленную бумагу для гипсокартонных плит, разрезали на куски размером 200 на 300 мм. Затем бумагу замачивали вручную в водопроводной воде в течение примерно 5 минут, после чего на влажную поверхность бумаги насыпали затравочные кристаллы, представляющие собой полугидрат гипса.
После сушки при условиях окружающей среды в течение 24 ч затравочные кристаллы, которые не приклеились надлежащим образом к поверхности бумаги, удаляли. Затем получали испытательный образец и испытывали его в соответствии с методикой, описанной в примере 1.
По сравнению с другими испытаниями, бумага, поверхность стороны которой была обработана затравочными кристаллами, проявила очень хорошее соединение с гипсовой сердцевиной, что описано ниже в таблице 1.
Пример 3
Сначала облицовочный материал, включающий обычную промышленную бумагу для гипсокартонных плит, разрезали на куски размером 200 на 300 мм. Затем бумагу пропитывали вручную водной суспензией дигидрата сульфата кальция в течение примерно 5 минут.
После сушки при условиях окружающей среды в течение 24 ч затравочные кристаллы, которые не приклеились надлежащим образом к поверхности бумаги, удаляли. Затем получали испытательный образец и испытывали его в соответствии с методикой, описанной в примере 1.
По сравнению с испытательным образцом, не содержащим крахмала, адгезия между бумагой и гипсовой сердцевиной была неплохой, что описано в таблице 1.
Пример 4
Сначала облицовочный материал, включающий обычную промышленную бумагу для гипсокартонных плит, разрезали на куски размером 200 на 300 мм. Затем бумагу путем распыления покрывали 10% суспензией редиспергируемого порошка сополимера винилацетата и этилена Aquapas™ N2090 (поставляется Ashland Inc.) в водопроводной воде. Образцы бумаги покрывали 1,75 и 5% масс. латекса в расчете на сухое вещество.
После сушки при условиях окружающей среды в течение 24 ч получали испытательные образцы и испытывали их в соответствии с методикой, описанной в примере 1.
По сравнению с испытательным образцом, не содержащим крахмала, адгезия между бумагой и гипсовой сердцевиной была хорошей, что описано в таблице 1.
Таблица 1
Обзор результатов испытаний
Сравнительный пример - необработанная бумага и гипс, не содержащий крахмала
Пример 1 - распыление и опудривание дигидратом гипса
Пример 2 - пропитка водой и обсыпка полугидратом гипса
Пример 3 - пропитка раствором дигидрата гипса
Пример 4 - распыление латекса
Оценка адгезии
*
**
****
**
***
Адгезию облицовочного материала оценивали в соответствии со следующей системой отметок:
* = плохая
** = неплохая
*** = хорошая
**** = очень хорошая
***** = отличная
Пример 5
2
2
Сначала облицовочный материал, включающий обычную промышленную бумагу для гипсокартонных плит, разрезали на куски размером 200 на 200 мм и взвешивали с точностью до 0,01 г. 10 г сухой смеси, содержащей 82% дигидрата сульфата кальция, 17,5% редиспергируемого порошка сополимера винилацетата и этилена Aquapas™ N 2090 (поставляется Ashland Inc.) и 0,5% ксантановой камеди Supercol XG 80 (поставляется Ashland Inc.), добавляли к 90 г водопроводной воды. Смесь перемешивали с помощью магнитной мешалки в течение 20 минут. После этого бумагу в вертикальном положении покрывали 20,0 г/м приготовленной дисперсии с помощью безвоздушного распыления. Бумагу повторно взвешивали с точностью до 0,01 г, чтобы проверить, соответствует ли нанесенное количество твердого вещества заданному значению (2,0 г твердых веществ на м). После сушки при условиях окружающей среды в течение 24 ч облицовочный материал, содержащий покрытие на основе затравочных кристаллов, применяли для изготовления гипсовых плит. Испытательные плиты получали в соответствии со следующей методикой:
- 30 г раствора пены (0,01% агента удерживания воздуха (АУВ), представляющего собой аммониевую соль сульфата лаурилового полиэфира), применяли для получения пены с помощью ручной мешалки, перемешивание осуществляли в течение 90 с;
- 600 г гипса использовали для получения суспензии, содержащей 55% масс. воды, с учетом воды в составе пены;
- полученное вещество перемешивали с помощью магнитной мешалки IKA Werke GmbH & Со. KG в течение 15 с;
- пену добавляли к суспензии гипса;
- полученное вещество перемешивали с помощью магнитной мешалки IKA Werke GmbH & Со. KG в течение 15 с с целью обеспечения гомогенно вспененной суспензии;
- бумагу, одна из сторон которой была покрыта затравочными кристаллами, помещали в форму покрытой стороной вверх, добавляли суспензию гипса (толщина плиты составляла примерно 10 мм);
- форму, содержащую суспензию гипса, накрывали вторым слоем облицовочного материала, покрытым затравочными кристаллами;
- после затвердевания гипсовой сердцевины форму удаляли;
- изделию давали созреть при условиях окружающей среды в течение времени от 15 до 30 минут; и
- плиту сушили до постоянной массы в сушильном шкафу.
Методика испытания адгезии
Для испытания адгезии между покрытием и сухой гипсовой плитой, делали поперечный разрез облицовочного материала плиты. После этого облицовочный материал снимали вручную и область гипсовой сердцевины, содержащую остаток облицовочного материала, оценивали визуально.
Гипсовая плита в соответствии с примером 5 проявила значительное улучшение по сравнению с гипсовыми плитами, изготовленными без использования крахмала.
Пример 6
Сначала облицовочный материал, содержащий обычную промышленную бумагу для гипсокартонных плит, разрезали на куски размером 50 на 145 мм и взвешивали с точностью до 0,01 г. 10 г сухой смеси, включающей 82% масс. затравочных кристаллов, 17,5% масс. редиспергируемого порошка сополимера винилацетата и этилена Aquapas™ N 2090 (поставляется Ashland Inc.), и 0,5% масс. ксантановой камеди Supercol XG 80 (поставляется Ashland Inc.) добавляли к 90 г водопроводной воды. Смесь перемешивали с помощью магнитной мешалки в течение 20 минут. После этого бумагу покрывали (в вертикальном положении) 20,0 г приготовленной дисперсии в расчете на квадратный метр путем безвоздушного распыления.
Применяли следующие затравочные кристаллы:
карбонат кальция (Fluka 21060),
сульфат натрия (Riedel de Haen 13464),
сульфат железа (II) (Riedel des Haen 12353),
гидрат сульфата алюминия (Riedel de Haen 11046),
сульфат бария (AppliChem A4911, 1000),
калийалюмосульфат (AppliChem A4396, 1000),
карбонат магния (Sigma 63062),
сульфат калия (Kraft 06170.3600),
доломит (90 мкм, Dolomitwerk Jettenberg).
2
Бумагу повторно взвешивали с точностью до 0,01 г, чтобы проверить, соответствует ли нанесенное количество твердого вещества заданному значению (примерно 2,0 г твердых веществ на м). После сушки при условиях окружающей среды в течение 24 ч облицовочный материал, содержащий покрытие на основе затравочных кристаллов, применяли для изготовления гипсовых плит. Испытательные плиты получали в соответствии со следующей методикой:
- 200 г гипса использовали для получения суспензии, содержащей 55% масс. воды;
- полученное вещество перемешивали с помощью ручной мешалки в течение 15 с;
- полученное вещество перемешивали с помощью мешалки IKA Werke GmbH & Со. KG в течение 15 с с целью получения гомогенной суспензии;
- бумагу, одна из сторон которой была покрыта затравочными кристаллами, помещали в форму покрытой стороной вверх, добавляли суспензию гипса (толщина плиты составляла примерно 10 мм);
- форму, содержащую суспензию гипса, накрывали вторым слоем облицовочного материала, покрытым затравочными кристаллами;
- изделию давали созреть при условиях окружающей среды в течение времени от 15 до 30 минут; и
- плиту сушили до постоянной массы в сушильном шкафу.
Пример 7
Сначала облицовочный материал разрезали на куски размером 50 на 145 мм и взвешивали с точностью до 0,01 г. 10 г сухой смеси, включающей 82% масс. дигидрата сульфата кальция, 17,5% масс. редиспергируемого порошка сополимера винилацетата и этилена Aquapas™ N 2090 (поставляется Ashland Inc.) и 0,5% масс. ксантановой камеди Supercol XG 80 (поставляется Ashland Inc.), добавляли к 90 г водопроводной воды. Смесь перемешивали с помощью магнитной мешалки в течение 20 минут. После этого облицовочный материал покрывали (в вертикальном положении) приготовленной дисперсией в количестве 20,0 г в расчете на квадратный метр путем безвоздушного распыления.
Применяли следующие материалы наружных слоев:
стекловолоконные листы,
алюминиевую фольгу,
вспененную резину,
2
тканый хлопковый материал с удельной массой 210 г/м,
тканый шелковый материал Ponge 08,
полиэтиленовую фольгу.
Облицовочный материал повторно взвешивали с точностью до 0,01 г, чтобы проверить, соответствует ли нанесенное количество твердого вещества заданному значению (примерно 2,0 г твердых веществ на м). После сушки при условиях окружающей среды в течение 24 ч облицовочный материал, содержащий покрытие на основе затравочных кристаллов, применяли для изготовления гипсовых плит. Испытательные плиты получали в соответствии со следующей методикой:
- 200 г гипса использовали для получения суспензии, содержащей 55% масс. воды;
- полученное вещество перемешивали с помощью ручной мешалки в течение 15 с;
- полученное вещество перемешивали с помощью мешалки IKA Werke GmbH & Со. KG в течение 15 с с целью получения гомогенной суспензии;
- бумагу, одна из сторон которой была покрыта затравочными кристаллами, помещали в форму покрытой стороной вверх, добавляли суспензию гипса (толщина плиты составляла примерно 10 мм);
- форму, содержащую суспензию гипса, накрывали вторым слоем облицовочного материала, покрытым затравочными кристаллами;
- изделию давали созреть при условиях окружающей среды в течение времени от 15 до 30 минут; и
- плиту сушили до постоянной массы в сушильном шкафу.
Пример 8
Сначала облицовочный материал, содержащий обычную промышленную бумагу для гипсокартонных плит, разрезали на куски размером 50 на 145 мм и взвешивали с точностью до 0,01 г. Бумагу покрывали адгезивным веществом с помощью валика в соответствии с методикой. Исключение составляло распыляемое адгезивное вещество, которое наносили на бумагу путем распыления. После этого на адгезивное вещество наносили дигидрат сульфата кальция.
Применяли следующие адгезивные вещества:
10% раствор метилгидроксипропилцеллюлозы (МГПЦ),
аэрозольное распыляемое адгезивное вещество на основе растворителя (UHU Sprilhkleber, поставляется UHU Alleskleber),
10% раствор поливинилового спирта.
2
Бумагу повторно взвешивали с точностью до 0,01 г, чтобы проверить, соответствует ли нанесенное количество твердого вещества заданному значению (примерно 2,0 г твердых веществ на м). После сушки при условиях окружающей среды в течение 24 ч облицовочный материал, содержащий покрытие на основе затравочных кристаллов, применяли для изготовления гипсовых плит. Испытательные плиты получали в соответствии со следующей методикой:
- 200 г гипса использовали для получения суспензии, содержащей 55% масс. воды;
- полученное вещество перемешивали с помощью ручной мешалки в течение 15 с;
- полученное вещество перемешивали с помощью мешалки IKA Werke GmbH & Со. KG в течение 15 с с целью получения гомогенной суспензии;
- бумагу, одна из сторон которой была покрыта затравочными кристаллами, помещали в форму покрытой стороной вверх, добавляли суспензию гипса (толщина плиты составляла примерно 10 мм);
- форму, содержащую суспензию гипса, накрывали вторым слоем облицовочного материала, покрытым затравочными кристаллами;
- изделию давали созреть при условиях окружающей среды в течение времени от 15 до 30 минут; и
- плиту сушили до постоянной массы в сушильном шкафу.
Методика испытания адгезии для примеров с 6 по 8
Для испытания адгезии покрытия с сухой гипсовой плитой облицовочный материал плиты соединяли с тяговым устройством, представляющим собой анализатор текстур TA.XTplus с автоматическим регулированием усилия. Измеряли силу, необходимую для отрыва облицовочного материала. Анализатор поверхности (АП) устанавливали в вертикальном положении. На измерительных руках устройства закрепляли винтовые зажимы. Зажимы устанавливали рядом со столиком АП с целью регулировки нулевого значения. Подъемную площадку устанавливали непосредственно на столике АП, на котором было установлено кольцо с сердцевиной и листом покрытия (5 на 14,5 см).
Верхнее покрытие фиксировали с помощью винтового зажима. Анализатор текстур TA.XTplus применяли совместно с программным обеспечением Verklebung von Tabakblattern со следующими изменениями: расстояние измерения составляло от 10 до 20 см, а скорость измерения составляла 10 мм/мин. Адгезию измеряли как максимальную силу в Ньютонах (Н) в ходе первых 90 с.
По сравнению с гипсовыми плитами без крахмала, гипсовые плиты в соответствии с примерами с 6 по 8 проявили значительные улучшения. Заметное улучшение заключалось в увеличении адгезии, составляющем более 100%, по сравнению со сравнительными образцами, не содержащими крахмала.
Хотя настоящее изобретение было описано и проиллюстрировано со ссылкой на различные условия предпочтительных вариантов или модификаций, предусмотренных практическим применением, они не нацелены на ограничение объема настоящего изобретения и описание настоящего изобретения предполагает возможность существования других предпочтительных вариантов, конкретно входящих в сферу действия приложенной формулы изобретения.