FR2933687A1 - Gypsum plaster, useful in e.g. construction industry, chemical industry or cement industry, comprises at least one cationic surfactant - Google Patents
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Abstract
Description
UTILISATION DE TENSIOACTIFS CATIONIQUES POUR ALLEGER DES PLAQUES DE PLATRE La présente invention a pour objet l'allègement de tout type de plaques de plâtre. Il est important pour les industriels d'alléger les plaques de plâtre afin de réduire leur coûts en matière première. La réduction de la densité des plaques de plâtres est recherchée pour son double intérêt économique : d'une part, elle permet d'alléger le produit et ainsi de faciliter son transport, et d'autre part, elle permet de surmonter la limitation de la cadence de production. En effet, le séchage de la plaque de plâtre exige du temps et de l'énergie aussi il est possible que cette étape soit un élément limitant la vitesse de la ligne de production. De plus la réduction de la demande en plâtre en tant que matière première, permet en outre de réduire les coûts de production liés au coût de la matière première et lié au coût du séchage. Ainsi, la réduction de la densité des plaques de plâtre (l'allègement) permet de diminuer les coûts de transport, et en même temps de diminuer les coûts de production. The present invention relates to the lightening of any type of plasterboard. It is important for manufacturers to lighten the drywall in order to reduce their raw material costs. The reduction of the density of the plasterboard is sought for its double economic interest: on the one hand, it allows to lighten the product and thus to facilitate its transport, and on the other hand, it makes it possible to overcome the limitation of the production rate. Indeed, the drying of the plasterboard requires time and energy also it is possible that this step is a limiting element speed of the production line. In addition, the reduction of plaster demand as raw material also makes it possible to reduce production costs related to the cost of the raw material and related to the cost of drying. Thus, reducing the density of plasterboard (lightening) reduces transport costs, and at the same time reduces production costs.
Une méthode connue pour alléger la plaque de plâtre est d'introduire de l'air dans la pâte de plâtre afin de créer une mousse de plâtre. Pour cela différentes compositions de tensioactifs sont incorporées dans la pâte de plâtre afin de permettre l'introduction d'air et la stabilisation de l'air introduit. Souvent, ces compositions contiennent des tensioactifs anioniques tels que des alkyléthersulfates ou des alkylsulfates. Les tensioactifs anioniques sont généralement ajoutés dans la pâte de plâtre sous forme d'une mousse. Puis l'ensemble pâte de plâtre et mousse sont mélangés dans un mélangeur. Alors la pâte de plâtre moussée subit un fort cisaillement pendant un temps généralement très court. Ce cisaillement peut engendrer une déformation des bulles d'air présentes dans la mousse ainsi qu'une coalescence incontrollée des bulles d'air. One known method for lightening the plasterboard is to introduce air into the plaster paste to create a plaster foam. For this purpose, different surfactant compositions are incorporated in the plaster paste in order to allow the introduction of air and the stabilization of the introduced air. Often these compositions contain anionic surfactants such as alkyl ether sulfates or alkyl sulfates. Anionic surfactants are generally added to the plaster slurry in the form of a foam. Then all the plaster paste and foam are mixed in a blender. Then the foamed plaster pulp undergoes a high shear for a generally very short time. This shear can cause deformation of the air bubbles present in the foam as well as uncontrolled coalescence of the air bubbles.
Dans ces 2 cas, les bulles déformées et / ou coalescées génèrent des défauts dans la structure de la plaque de plâtre qui affaiblissent ou altèrent mécaniquement la plaque. De plus lorsque l'on utilise les tensioactifs anioniques, un retard dans l'acquisition des propriétés mécaniques peut se produire. En effet les tensioactifs anioniques étant des complexants des ions calcium présents dans la pâte de plâtre, il s'en suit un retard de prise et éventuellement une modification de la Balance Hydrophile-Lipophile (HLB) du tensioactif. Cette modification de la HLB peut engendrer des modifications de propriétés moussantes du tensiocatif. Afin de répondre aux exigences des industriels il est devenu nécessaire de trouver un autre moyen pour remédier aux inconvénients des tensioactifs anioniques. In these 2 cases, the deformed and / or coalesced bubbles generate defects in the structure of the plasterboard which mechanically weaken or alter the plate. In addition, when anionic surfactants are used, a delay in the acquisition of the mechanical properties can occur. Indeed the anionic surfactants being complexing calcium ions present in the plaster paste, it follows a setting delay and possibly a modification of the Hydrophilic-Lipophilic Balance (HLB) of the surfactant. This modification of the HLB can cause foaming properties of the tensiocative. In order to meet the requirements of industry, it has become necessary to find another way to overcome the disadvantages of anionic surfactants.
Aussi le problème que se propose de résoudre l'invention est de fournir un nouveau moyen adapté pour éviter la perte de résistance mécanique due au cisaillement lors de l'introduction de l'air dans la pâte de plâtre. Also the problem to be solved by the invention is to provide a new means adapted to avoid the loss of mechanical strength due to shear during the introduction of air into the plaster paste.
De manière inattendue, les inventeurs ont mis en évidence qu'il est possible d'utiliser des tensioactifs cationiques pour alléger les plaques de plâtre. Dans ce but la présente invention propose une plaque de plâtre comprenant au moins un tensioactif cationique. Unexpectedly, the inventors have demonstrated that it is possible to use cationic surfactants to lighten the drywall. For this purpose the present invention provides a plasterboard comprising at least one cationic surfactant.
L'invention propose également une pâte de plâtre comprenant au moins un tensioactif cationique, et ne comprenant pas de tensioactifs anioniques. De plus l'invention concerne une composition comprenant au moins du plâtre ; et un tensioactif cationique; et ne comprenant pas de tensioactifs anioniques. L'invention a aussi pour objet l'utilisation d'au moins un tensioactif cationique pour alléger les plaques de plâtre. Enfin l'invention a pour objet un procédé de fabrication de plaques de plâtre comprenant les étapes suivantes : (i) préparer une pâte de plâtre à partir d'eau et de gypse; (ii) incorporer au moins un tensioactif cationique dans la pâte de plâtre obtenue à l'étape (i) ; (iii) cisailler le mélange obtenu à l'étape (ii) ; (iv) couler la mousse obtenue à l'étape (iii) sous forme d'une plaque de plâtre; (v) sécher la plaque de plâtre. L'invention offre des avantages déterminants en particulier, la plaque de plâtre selon l'invention présente des résultats très satisfaisants sur tous les types de gypses. En effet, il est fréquent qu'un tensioactif donne des résultats convenables sur un type de gypse et pourtant se révèle décevant sur un autre site utilisant un type de gypse différent. Il est donc intéressant de disposer d'une solution de tensioactifs qui permet d'obtenir des résultats comparables pour différents types de gypse. L'invention offre comme autre avantage que les tensioactifs cationiques utilisés selon l'invention permettent d'obtenir une mousse ayant une stabilité améliorée et ainsi cela n'entraîne pas de surconsommation en tensioactif. The invention also provides a plaster paste comprising at least one cationic surfactant, and not comprising anionic surfactants. In addition, the invention relates to a composition comprising at least plaster; and a cationic surfactant; and not including anionic surfactants. The invention also relates to the use of at least one cationic surfactant for lightening gypsum board. Finally, the subject of the invention is a method of manufacturing plasterboard comprising the following steps: (i) preparing a plaster paste from water and gypsum; (ii) incorporating at least one cationic surfactant in the gypsum paste obtained in step (i); (iii) shearing the mixture obtained in step (ii); (iv) pouring the foam obtained in step (iii) in the form of a plasterboard; (v) Dry the plasterboard. The invention offers significant advantages in particular, the gypsum board according to the invention has very satisfactory results on all types of gypsum. Indeed, it is common for a surfactant to give suitable results on one type of gypsum and yet is disappointing on another site using a different type of gypsum. It is therefore interesting to have a solution of surfactants which makes it possible to obtain comparable results for different types of gypsum. The invention offers another advantage that the cationic surfactants used according to the invention make it possible to obtain a foam having an improved stability and thus this does not lead to overconsumption in surfactant.
De plus, l'invention offre comme autre avantage de pouvoir préserver la résistance mécanique de la plaque de plâtre en controlant l'homogénéité de la distribution des bulles dans un réseau. Il est à noter que les plaques de plâtre selon l'invention permettent de diminuer avantageusement les quantités de matière première utilisées, et donc de diminuer les coûts de production, de transport et d'énergie utilisée pour le séchage de la plaque. Enfin l'invention a pour avantage de pouvoir être mise en oeuvre dans toutes industries, notamment l'industrie du bâtiment, l'industrie chimique (adjuvantiers) et à l'ensemble des marchés de la construction (bâtiment, génie civil ou usine de préfabrication), à l'industrie de la construction d'éléments en plâtre ou l'industrie cimentière. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description et des exemples donnés à titre purement illustratifs et non limitatifs qui vont suivre. Par l'expression propriétés mécaniques , on entend selon la présente invention la résistance mécanique en compression, par exemple telle que mesurée selon la norme C-472. Par l'expression cisaillement , on entend selon la présente invention la différence entre les vitesses le long des plans parallèles d'un élément fluide séparé par la distance entre les plans. La vitesse de mouvement d'un fluide dans un endroit confiné par rapport à la distance entre les parois du confinement. Par l'expression plâtre , on entend selon la présente invention un liants à base de sulfate de calcium, les plâtres à base de sulfate de calcium semihydraté ou hemihydraté (a ou (3) conviennent tout particulièrement selon l'invention. Par l'expression éléments pour le domaine de la construction , on entend selon la présente invention tout élément constitutif d'une construction comme par exemple un sol, un mur, une cloison, un plafond, une poutre, un plan de travail, une corniche. L'invention concerne une plaque de plâtre comprenant au moins un tensioactif cationique. La plaque de plâtre selon l'invention comprend de préférence au moins un tensioactif cationique choisi parmi les oxydes d'amine. La plaque de plâtre selon l'invention comprend de préférence au moins un tensioactif cationique choisi parmi les oxydes d'amine de formule (I) O ~N R \R2 (I) dans laquelle R représente un radical alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 7 à 18 atomes de carbone, ou un radical alkoxy linéaire ou ramifié, saturé ou 30 insaturé, ayant de 7 à 18 atomes de carbone ; R2 et R3 représentent indépendamment un radical alkyle ou hydroxyalkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone. La plaque de plâtre selon l'invention comprend de préférence au moins un tensioactif cationique choisi parmi les oxydes de laurylamine, les oxydes de 35 cocoamidopropylamine, les oxydes d'oleyldiméthylamine, les oxydes dodecyldiméthylamine ou les oxydes tetradecyldiméthylamine ou leurs mélanges. Les R3 molécules vendues par Cognis dans la catégorie STANDAMOX conviennent tout particulièrement, en particulier le STANDAMOX PCAW. La quantité de tensioactif cationique utilisée dans la plaque de plâtre selon l'invention est comprise entre 0,1 et 100 g/m2 de plaque, de préférence entre 1 et 50 g/m2, encore plus préférentiellement entre 10 et 40 g/m2. . De préférence, la plaque de plâtre selon l'invention ne comprend pas de tensioactifs anioniques. Selon une variante, la plaque de plâtre selon l'invention peut comprendre en outre un tensioactif non-ionique. In addition, the invention offers another advantage of being able to preserve the mechanical strength of the plasterboard by controlling the homogeneity of the distribution of the bubbles in a network. It should be noted that the plasterboard according to the invention can advantageously reduce the quantities of raw material used, and thus reduce production costs, transportation and energy used for drying the plate. Finally, the invention has the advantage of being implemented in all industries, including the building industry, the chemical industry (adjuvants) and all construction markets (building, civil engineering or prefabrication plant). ), to the plaster industry or the cement industry. Other advantages and characteristics of the invention will become clear from reading the description and examples given by way of purely illustrative and nonlimiting that will follow. By the term "mechanical properties" is meant according to the present invention the mechanical resistance in compression, for example as measured according to the C-472 standard. Shearing means, according to the present invention, the difference between the speeds along the parallel planes of a fluid element separated by the distance between the planes. The speed of movement of a fluid in a confined area relative to the distance between the walls of the containment. By the term "plaster" is meant according to the present invention a calcium sulfate-based binders, plaster based on calcium sulphate hemihydrate or hemihydrate (a or (3) are particularly suitable according to the invention. elements for the field of construction means according to the present invention any constituent element of a construction such as for example a floor, a wall, a partition, a ceiling, a beam, a work plan, a cornice. A gypsum board comprising at least one cationic surfactant The gypsum board according to the invention preferably comprises at least one cationic surfactant chosen from amine oxides The gypsum board according to the invention preferably comprises at least one cationic surfactant chosen from amine oxides of formula (I) ## STR2 ## in which R represents a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl radical having from 7 to 18 atoms s, or a linear or branched, saturated or unsaturated alkoxy radical having 7 to 18 carbon atoms; R2 and R3 independently represent a linear or branched alkyl or hydroxyalkyl radical having from 1 to 4 carbon atoms. The gypsum board according to the invention preferably comprises at least one cationic surfactant chosen from laurylamine oxides, cocoamidopropylamine oxides, oleyldimethylamine oxides, dodecyldimethylamine oxides or tetradecyldimethylamine oxides or mixtures thereof. The R3 molecules sold by Cognis in the STANDAMOX category are particularly suitable, especially the STANDAMOX PCAW. The amount of cationic surfactant used in the gypsum board according to the invention is between 0.1 and 100 g / m 2 of plate, preferably between 1 and 50 g / m 2, even more preferably between 10 and 40 g / m 2. . Preferably, the gypsum board according to the invention does not comprise anionic surfactants. According to one variant, the plasterboard according to the invention may further comprise a nonionic surfactant.
De préférence le tensioactif non-ionique est un alkylpolyglucoside. De préférence, la plaque de plâtre selon l'invention comprend un alkylpolyglucoside en tant que tensioactif non-ionique. Plus préférentiellement, la plaque de plâtre selon l'invention peut comprendre un alkylpolyglucoside en C4-C16 en tant que tensioactif non-ionique. Encore plus préférentiellement, la plaque de plâtre selon l'invention peut comprendre un alkylpolyglucoside en C8-C12 en tant que tensioactif non-ionique. Les molécules vendues pas Cognis dans la catégorie GLUCOPON conviennent tout particulièrement, en particulier le GLUCOPON 600 CSUP et le GLUCOPON 215 CSUP. La quantité de tensioactif non-ionique utilisé dans la plaque de plâtre selon l'invention peut être comprise entre 0,1 et 100 g/m2 de plaque, de préférence entre 1 et 50 g/m2, encore plus préférentiellement entre 10 et 40 g/m2. . La plaque de plâtre selon l'invention peut présenter avantageusement une densité comprise entre 0,3 et 0,9. Encore plus avantageusement la plaque de plâtre selon l'invention peut présenter une densité comprise entre 0,5 et 0,9. L'utilisation d'au moins un tensioactif cationique pour alléger les plaques de plâtre présente de nombreux avantages. La robustesse du tensioactif cationique utilisée selon l'invention par rapport aux différents procédés de génération de mousses utilisés constitue également une propriété recherchée. Par robuste, on entend au sens de la présente invention le fait pour une composition de tensioactifs cationiques d'être susceptible de former une quantité de mousse donnée au moyen de méthodes de génération de mousse différentes. De telles méthodes de génération de mousse sont par exemple le Waring Blender, par lequel on forme une mousse par agitation à grande vitesse de pales croisées et aiguisées, le Hamilton Beach, dans lequel l'agitation est effectuée à l'aide d'une turbine faiblement crantée ou encore l'Ultraturrax avec une turbine équipée de couteaux tournants à grande vitesse (rotor) et de fentes latérales (stator). Cette robustesse se retrouve au niveau des procédés industriels de génération de mousse (pompes centrifuges en série, générateurs statiques BABCOOK-BSH etc.). De plus, la mousse formée par l'utilisation de tensioactifs cationiques permet d'obtenir des allégements comparables pour des plaques de plâtre réalisées avec différents types de gypse. Ainsi, la composition de tensioactifs cationiques est avantageuse en ce qu'elle est peu sensible à la qualité de gypse mis en oeuvre. Une autre caractéristique avantageuse de la plaque de plâtre selon l'invention est la constance de sa densité quelle que soit la méthode de cisaillement utilisée et quelle que soit la vitesse de cisaillement utilisée. La plaque de plâtre selon l'invention contenant des tensioactifs cationiques conduit à des plaques de plâtre d'une densité constante. Par densité constante, on entend une densité dont la variation dans la plaque et entre plaques du même lot n'excède pas 5%, de préférence 3%. La plaque de plâtre selon l'invention possède des qualités mécaniques excellentes. La résistance mécanique de la composition selon l'invention est habituellement évaluée par la résistance en flexion du coeur, la dureté du coeur, la dureté superficielle et la résistance finale de la composition selon l'invention. D'une grande importance pratique est également la résistance qu'oppose la composition selon l'invention à l'enfoncement d'une tête de clou de de pouce, ce qu'il est convenu d'appeler le nail pull resistance , tel que décrit dans la norme ASTM C473 méthodeB. Preferably the nonionic surfactant is an alkylpolyglucoside. Preferably, the gypsum board according to the invention comprises an alkylpolyglucoside as a nonionic surfactant. More preferably, the gypsum board according to the invention may comprise a C4-C16 alkylpolyglucoside as a nonionic surfactant. Even more preferably, the plasterboard according to the invention may comprise a C 8 -C 12 alkylpolyglucoside as a nonionic surfactant. The molecules sold by Cognis in the GLUCOPON category are particularly suitable, in particular GLUCOPON 600 CSUP and GLUCOPON 215 CSUP. The amount of nonionic surfactant used in the plasterboard according to the invention may be between 0.1 and 100 g / m 2 of plate, preferably between 1 and 50 g / m 2, more preferably between 10 and 40 g. / m2. . The plasterboard according to the invention may advantageously have a density of between 0.3 and 0.9. Even more advantageously, the plasterboard according to the invention may have a density of between 0.5 and 0.9. The use of at least one cationic surfactant for lightening gypsum board has many advantages. The robustness of the cationic surfactant used according to the invention with respect to the various foam generation processes used is also a desired property. For the purposes of the present invention, the term "robust" means the fact that a cationic surfactant composition may be capable of forming a given quantity of foam by means of different foam generation methods. Such foam generation methods are for example the Waring Blender, by which a foam is formed by high speed stirring of crossed and sharp blades, the Hamilton Beach, in which the agitation is carried out using a turbine. slightly notched or the Ultraturrax with a turbine equipped with high-speed rotating knives (rotor) and side slots (stator). This robustness is found in industrial foam generation processes (centrifugal pumps in series, BABCOOK-BSH static generators, etc.). In addition, the foam formed by the use of cationic surfactants makes it possible to obtain comparable lighterings for plasterboard made with different types of gypsum. Thus, the composition of cationic surfactants is advantageous in that it is insensitive to the quality of gypsum used. Another advantageous characteristic of the plasterboard according to the invention is the constancy of its density whatever the shearing method used and whatever the shear rate used. The gypsum board according to the invention containing cationic surfactants leads to gypsum boards of constant density. By constant density is meant a density whose variation in the plate and between plates of the same batch does not exceed 5%, preferably 3%. The plasterboard according to the invention has excellent mechanical properties. The mechanical strength of the composition according to the invention is usually evaluated by the bending strength of the core, the hardness of the core, the surface hardness and the final strength of the composition according to the invention. Of great practical importance is also the resistance offered by the composition according to the invention to the driving of an inch nail head, the so-called nail pull resistance, as described in ASTM C473 methodB.
Avantageusement, la plaque de plâtre selon l'invention peut cornprendre en outre un agent séquestrant ou complexant, qui permet de maintenir en solution les ions de magnésium ou de calcium en particulier dans l'eau dure. De tels agents séquestrants ou complexants sont par exemple les acides carboxyliques, les acides alkyle et aryle sulfuriques, les acides alkyle et aryle sulphoniques, les acides alkyle et aryle phosphoriques, les acides alkyle et aryle phosphoniques et leurs sels, les complexants minéraux, plus particulièrement les phosphates, les borates et les polyphosphates. La plaque de plâtre selon l'invention peut avantageusement contenir par ailleurs des adjuvants utilisés habituellement tels que des fluidifiants, accélérateurs, amidon etc. L'invention propose également une pâte de plâtre comprenant au moins un tensioactif cationique, et ne comprenant pas de tensioactifs anioniques. Enfin l'invention a pour objet un procédé de fabrication de plaques de plâtre. Généralement, une plaque de plâtre est un élément parallélépipédique préfabriqué en plâtre (par exemple du sulfate de calcium dihydraté) recouvert par un carton ou un papier ou encore des fibres minérales sur chacune de ses faces. Le composite ainsi formé présente de bonnes propriétés mécaniques, les feuilles sur les faces servant à la fois d'armature et de parement. L'invention a pour objet un procédé de fabrication de plaques de plâtre comprenant les étapes suivantes : (i) préparer une pâte de plâtre à partir d'eau et de gypse; (ii) incorporer au moins un tensioactif cationique dans la pâte de plâtre obtenue à l'étape (i) ; (iii) cisailler le mélange obtenu à l'étape (ii) ; (iv) couler la mousse obtenue à l'étape (iii) sous forme d'une plaque de plâtre; (v) sécher la plaque de plâtre. L'invention concerne aussi la plaque de plâtre sucesptible d'être obtenue par le procédé selon l'invention. La pâte de plâtre est obtenue principalement par mélange de sulfate de calcium hydratable et d'eau, additionnée le cas échéant d'adjuvants habituels (étape (i)). Par sulfate de calcium hydratable , il faut entendre, dans le présent exposé, un sulfate de calcium anhydre (anhydrite Il ou III) ou un sulfate de calcium semi-hydrate (CaSO4 SH2O) sous sa forme cristalline a ou R. De tels composés sont bien connus de l'homme du métier et sont généralement obtenus par cuisson d'un gypse. Advantageously, the gypsum board according to the invention can additionally comprise a sequestering or complexing agent, which makes it possible to maintain in solution the magnesium or calcium ions, in particular in hard water. Such sequestering or complexing agents are, for example, carboxylic acids, alkyl and aryl sulfuric acids, alkyl and aryl sulphonic acids, alkyl and aryl phosphoric acids, alkyl and aryl phosphonic acids and their salts, mineral complexing agents, more particularly phosphates, borates and polyphosphates. The plasterboard according to the invention may advantageously also contain adjuvants usually used such as fluidifiers, accelerators, starch etc. The invention also provides a plaster paste comprising at least one cationic surfactant, and not comprising anionic surfactants. Finally, the subject of the invention is a method of manufacturing plasterboard. Generally, a plasterboard is a prefabricated plasterboard parallelepipedal element (for example calcium sulfate dihydrate) covered by a cardboard or paper or mineral fibers on each of its faces. The composite thus formed has good mechanical properties, the sheets on the faces serving both reinforcement and facing. The subject of the invention is a method of manufacturing plasterboard comprising the following steps: (i) preparing a plaster paste from water and gypsum; (ii) incorporating at least one cationic surfactant in the gypsum paste obtained in step (i); (iii) shearing the mixture obtained in step (ii); (iv) pouring the foam obtained in step (iii) in the form of a plasterboard; (v) Dry the plasterboard. The invention also relates to the gypsum board that can be obtained by the process according to the invention. The plaster paste is obtained mainly by mixing hydratable calcium sulphate and water, if necessary supplemented with usual adjuvants (step (i)). By hydratable calcium sulfate, it is meant herein, an anhydrous calcium sulfate (anhydrite II or III) or a calcium sulfate semi-hydrate (CaSO4 SH2O) in its crystalline form a or R. Such compounds are well known to those skilled in the art and are generally obtained by baking a gypsum.
Le tensioactif cationique peut être incorporé dans la pâte de plâtre (étape (ii)) selon différentes variantes. Selon le procédé de fabrication de plaques de plâtre de l'invention, l'incorporation dudit tensioactif à l'étape (ii) peut être réalisée soit par adjonction d'une mousse dudit tensioactif soit par adjonction d'une solution non-moussée dudit tensioactif. The cationic surfactant may be incorporated in the plaster paste (step (ii)) according to different variants. According to the plasterboard manufacturing method of the invention, the incorporation of said surfactant in step (ii) can be carried out either by adding a foam of said surfactant or by adding a non-foamed solution of said surfactant. .
Selon une variante de l'invention, il est possible d'introduire de l'air dans la pâte de plâtre en ajoutant une mousse à la pâte de plâtre. En général, la mousse est formée par introduction d'air dans une solution aqueuse de tensioactif au moyen d'un dispositif adapté. Selon une autre variante de l'invention, le procédé selon l'invention a pour objet un 25 procédé de fabrication de plaques de plâtre comprenant les étapes suivantes : (i) préparer une pâte de plâtre à partir d'eau et de gypse; (ii) incorporer au moins un tensioactif cationique dans la pâte de plâtre obtenue à l'étape (i) et injecter de l'air dans ce mélange; (iii) cisailler le mélange obtenu à l'étape (ii) ; 30 (iv) couler la mousse obtenue à l'étape (iii) sous forme d'une plaque de plâtre; (v) sécher la plaque de plâtre. Quelque soit les variantes du procédé, l'étape (iii) du procédé de fabrication de plaques de plâtre selon l'invention peut être réalisée à une vitesse de rotation comprise entre 300 et 1400 rotations par minute. 35 La pâte durcit rapidement par hydratation du plâtre. Ensuite, les plaques sont séchées, de préférence par chauffage dans des séchoirs afin d'éliminer l'excès d'eau (étape (v)). According to a variant of the invention, it is possible to introduce air into the plaster paste by adding a foam to the plaster paste. In general, the foam is formed by introducing air into an aqueous solution of surfactant by means of a suitable device. According to another variant of the invention, the method according to the invention relates to a method of manufacturing plasterboard comprising the following steps: (i) preparing a plaster paste from water and gypsum; (ii) incorporating at least one cationic surfactant into the gypsum paste obtained in step (i) and injecting air into this mixture; (iii) shearing the mixture obtained in step (ii); (Iv) casting the foam obtained in step (iii) as a plasterboard; (v) Dry the plasterboard. Whatever the variants of the process, step (iii) of the gypsum board manufacturing method according to the invention can be carried out at a rotational speed of between 300 and 1400 rotations per minute. The paste hardens quickly by hydration of the plaster. Then the plates are dried, preferably by heating in driers to remove excess water (step (v)).
Les plaques de plâtre obtenues selon l'invention possèdent des qualités mécaniques excellentes. La résistance mécanique de plaques de plâtre est habituellement évaluée par leur résistance en compression du coeur, la dureté du coeur, la dureté superficielle et la résistance en flexion de la plaque de plâtre. D'une grande importance pratique est également la résistance qu'oppose la plaque de plâtre à l'enfoncement d'une tête de clou de 1/4 de pouce, ce qu'il est convenu d'appeler le nail pull resistance , tel que décrit dans la norme ASTM C473 méthode B. Avantageusement les plaques de plâtre obtenues avec la composition selon l'invention présentent une résistance en compression comprise entre 2,5 MPa et 4,5 MPa, pour une densité comprise entre 0.6 et 0.9. Avantageusement les plaques de plâtre obtenues avec la composition selon l'invention présentent une résistance en compression comprise entre 0.4 MPa et 1.2 MPa, pour une densité comprise entre 0.3 et 0.4. La présente invention a également pour objet l'utilisation d'au moins un tensioactif cationique pour alléger les plaques de plâtre. La présente invention a aussi pour objet l'utilisation d'au moins un tensioactif cationique choisi parmi les oxydes d'amine pour alléger les plaques de plâtre. Enfin l'invention a également pour objet l'utilisation pour alléger les plaques de plâtre d'au moins un tensioactif cationique choisi parmi les oxydes d'amine de formule (I) R3\ ,N R \R2 (I) dans laquelle R représente un radical alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 7 à 18 atomes de carbone, ou un radical alkoxy linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 7 à 18 atomes de carbone ; R2 et R3 représentent indépendamment un radical alkyle ou hyciroxyalkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone. The plasterboard obtained according to the invention have excellent mechanical properties. The mechanical strength of plasterboards is usually evaluated by their compressive strength of the core, the hardness of the core, the surface hardness and the flexural strength of the plasterboard. Also of great practical importance is the resistance of plasterboard to driving a 1/4 inch nail head, so-called nail pull resistance, such as described in the ASTM C473 method B method. Advantageously, the plasterboards obtained with the composition according to the invention have a compressive strength of between 2.5 MPa and 4.5 MPa, for a density of between 0.6 and 0.9. Advantageously, the plasterboards obtained with the composition according to the invention have a compressive strength of between 0.4 MPa and 1.2 MPa, for a density of between 0.3 and 0.4. The present invention also relates to the use of at least one cationic surfactant for lightening gypsum board. The present invention also relates to the use of at least one cationic surfactant selected from amine oxides for lightening gypsum board. Finally, another subject of the invention is the use for lightening gypsum boards of at least one cationic surfactant chosen from amine oxides of formula (I) R 3, NR 1 R 2 (I) in which R represents a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl radical having 7 to 18 carbon atoms, or a linear or branched, saturated or unsaturated alkoxy radical having 7 to 18 carbon atoms; R2 and R3 independently represent a linear or branched alkyl or hyciroxyalkyl radical having from 1 to 4 carbon atoms.
La présente invention a également pour objet l'utilisation d'au moins un tensioactif cationique pour améliorer ou augmenter les propriétés mécaniques des plaques de plâtre. La présente invention a aussi pour objet l'utilisation d'au moins un tensioactif cationique choisi parmi les oxydes d'amine pour améliorer ou augmenter les propriétés mécaniques des plaques de plâtre. The present invention also relates to the use of at least one cationic surfactant to improve or increase the mechanical properties of gypsum board. The present invention also relates to the use of at least one cationic surfactant chosen from amine oxides to improve or increase the mechanical properties of gypsum board.
Enfin l'invention a également pour objet l'utilisation pour améliorer ou augmenter les propriétés mécaniques des plaques de plâtre, d'au moins un tensioactif cationique choisi parmi les oxydes d'amine de formule (I) \ O N\ R R2 (I) dans laquelle R représente un radical alkyle linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 7 à 18 atomes de carbone, ou un radical alkoxy linéaire ou ramifié, saturé ou insaturé, ayant de 7 à 18 atomes de carbone ; R2 et R3 représentent indépendamment un radical alkyle ou hyclroxyalkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone. L'invention concerne également une composition comprenant au moins du plâtre ; et un tensioactif cationique; et ne comprenant pas de tensioactifs anioniques. La composition selon l'invention peut être utilisée pour réaliser des plaques de plâtre ou encore pour réaliser des plaques de plâtre selon l'invention. Les exemples suivants illustrent l'invention sans en limiter la portée. Finally, another subject of the invention is the use for improving or increasing the mechanical properties of gypsum boards, of at least one cationic surfactant chosen from amine oxides of formula (I) ## STR5 ## wherein R represents a linear or branched, saturated or unsaturated alkyl radical having 7 to 18 carbon atoms, or a linear or branched, saturated or unsaturated alkoxy radical having 7 to 18 carbon atoms; R2 and R3 independently represent a linear or branched alkyl or hydroxyalkyl radical having from 1 to 4 carbon atoms. The invention also relates to a composition comprising at least plaster; and a cationic surfactant; and not including anionic surfactants. The composition according to the invention can be used to produce plasterboard or to produce plasterboard according to the invention. The following examples illustrate the invention without limiting its scope.
EXEMPLES Préparation de la pâte de plâtre 1 kg de gypse et 4.7g. d'amidon et 0.1 g de PlastRetard retardant ont été versés dans 670g d'eau du robinet à environ 20°C sous agitation à 1200 tours / minute pendant 20 secondes. Une pâte de plâtre est ainsi obtenue. 2/ Préparation de l'agent moussant Divers agents moussants ont ensuite été dilués avec 200m1 d'eau pour obtenir une solution ayant une concentration d'environ 0.30 % en poids. Cette solution a été moussée à l'aide d'un mixeur du type Hamilton Beach à 3000 tours / minute jusqu'à obtenir une solution moussée. EXAMPLES Preparation of the plaster paste 1 kg of gypsum and 4.7 g. of starch and 0.1 g of retarding PlastRetard were poured into 670 g of tap water at about 20 ° C with stirring at 1200 rpm for 20 seconds. A plaster paste is thus obtained. 2 / Preparation of the foaming agent Various foaming agents were then diluted with 200 ml of water to obtain a solution having a concentration of about 0.30% by weight. This solution was foamed using a Hamilton Beach type mixer at 3000 rpm until a foamed solution was obtained.
La solution moussée ainsi obtenue a été introduite immédiatement dans la pâte de plâtre et mélangée à l'aide d'un mélangeur Hobart à vitesse rapide pendant 15 R3 secondes. Le poids de la mousse introduite a été contrôlé pour ainsi contrôler la quantité d'agent moussant introduit. Une pâte de plâtre moussée est ainsi obtenue. Des échantillons de pâte moussée sont versés dans un moule de dimension 4cm x 4 cm x 16 cm. La pâte est séchée après prise pendant 48h à 45°C. Les blocs formés sont démoulés pour permettre des mesures de résistance en compression. 3/ Mesure de la densité et de la résistance mécanique en compression La densité et les forces compressives des blocs obtenu au point 2i ont été mesurés. Différents échantillons ont été préparés avec différents types d'agent moussant : Millifoam C : il s'agit d'un agent moussant du type anionique (alkyle ether sulfate de sodium) fourni par Hunstman. Texapon NSO : il s'agit d'un agent moussant du type anionique (lauryle ether sulfate de sodium) fourni par Cognis Standamox PCAW : il s'agit d'un agent moussant du type cationique (oxyde de 15 cocoamidopropylamine) fourni par Cognis Densité Résistance mécanique MPa Standamox PCAW 0.74 3.2 MPa Texapon 0.76 3.0 MPa Millifoam C 0.71 2.3 MPa Standamox PCAW 0.35 0.6 MPa Une grande gamme de densité type a été couverte. Le tableau précédent récapitule les valeurs obtenues avec trois tensioactifs. Les résultats indiquent qu'une résistance en compression étonnamment plus grande est obtenue en utilisant l'agent moussant 20 cationique selon l'invention comparé des agents moussants conventionnels pour une densité comparable. Par exemple, utilisant Millifoam C, la résistance en compression est 2.3 MPa avec une densité de 0.71 g/cm3 et 3.2 MPa avec le Standamox pour une densité de 0.74 g/cm3. The foamed solution thus obtained was immediately introduced into the plaster paste and mixed with a fast speed Hobart mixer for 15 seconds. The weight of the foam introduced was controlled to thereby control the amount of foaming agent introduced. Foamed plaster paste is thus obtained. Foam paste samples are poured into a 4cm x 4cm x 16cm mold. The paste is dried after setting for 48 hours at 45 ° C. The formed blocks are demolded to allow compression strength measurements. 3 / Measurement of density and compressive strength The density and compressive forces of the blocks obtained in point 2i were measured. Different samples have been prepared with different types of foaming agent: Millifoam C: it is an anionic type foaming agent (alkyl ether sodium sulphate) supplied by Hunstman. Texapon NSO: it is an anionic foaming agent (lauryl ether sodium sulphate) supplied by Cognis Standamox PCAW: it is a foaming agent of the cationic type (cocoamidopropylamine oxide) supplied by Cognis Densité Mechanical resistance MPa Standamox PCAW 0.74 3.2 MPa Texapon 0.76 3.0 MPa Millifoam C 0.71 2.3 MPa Standamox PCAW 0.35 0.6 MPa A wide range of standard density has been covered. The previous table summarizes the values obtained with three surfactants. The results indicate that surprisingly greater compressive strength is achieved by using the cationic foaming agent of the invention compared with conventional foaming agents for comparable density. For example, using Millifoam C, the compressive strength is 2.3 MPa with a density of 0.71 g / cm3 and 3.2 MPa with Standamox for a density of 0.74 g / cm3.
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