BR112018006530B1

BR112018006530B1 - Placa de gesso formada usando um agente espumante especializado

Info

Publication number: BR112018006530B1
Application number: BR112018006530-7A
Authority: BR
Inventors: Annamaria Vilinska; Alfred C. Li; Weixin D. Song
Original assignee: United States Gypsum Company
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2022-12-20
Also published as: BR112018006530A2; US10407344B2; KR20180063196A; PE20181218A1; AU2016331507B2; CL2018000836A1; MY188482A; RU2721197C1; AR108093A1; CN108349811A; CO2018003825A2; ZA201802700B; EP3356307A1; AR105130A1; JP7253921B2; US20170096366A1; MX2018003925A; EP3356307B1; PL3356307T3; KR102689429B1

Abstract

É divulgado um modificador de espuma, por exemplo, útil para pastas de cimento ou gesso. O modificador de espuma compreende um álcool graxo que é adicionado a uma pasta de gesso ou cimento que inclui agente espumante, tal como um tensoativo de alquil sulfato. O álcool graxo pode ser um álcool C6-C16 graxo em algumas modalidades. O uso de tal modificador de espuma pode ser usado, por exemplo, para estabilizar a espuma, reduzir o desperdício de agente espumante, melhorar o controle do tamanho de vazios no produto final e melhorar o processo de fabricação da placa de gesso.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido de patente reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório US 62/235.979, depositado em 1° de outubro de 2015, e o Pedido de Patente US 15/186.320, depositado em 17 de junho de 2016, e 15/186.336, depositado em 17 de junho de 2016, que são incorporados por referência.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] O gesso endurecido (ou seja, sulfato de cálcio di-hidratado) é um material bem conhecido que é usado em muitos produtos, incluindo painéis e outros produtos para construção civil e remodelação. Um destes painéis (frequentemente referido como placa de gesso) tem a forma de um núcleo de gesso ensanduichado entre duas folhas de cobertura (por exemplo, placa voltada para o papel) e é vulgarmente utilizado na construção de paredes de gesso e tetos de edifícios. Uma ou mais camadas densas, muitas vezes chamadas de “skim coats” podem ser incluídas em ambos os lados do núcleo, geralmente na interface de núcleo de papel.

[0003] Durante a fabricação da placa, misturam-se estuque (isto é, gesso calcinado na forma de sulfato de cálcio hemi-hidratado e/ou anidrito de sulfato de cálcio), água e outros ingredientes conforme apropriado, tipicamente num misturador de pinos como o termo é utilizado na técnica. Uma pasta é formada e descarregada do misturador sobre um transportador em movimento carregando uma folha de cobertura com um dos skim coats (se presente) já aplicados (muitas vezes a montante do misturador). A pasta é espalhada sobre o papel (com skim coat opcional incluída no papel). Outra folha de cobertura, com ou sem skim coat, é aplicada sobre a pasta para formar a estrutura de sanduíche com a espessura desejada com o auxílio de, por exemplo, uma placa de formação ou semelhante. A mistura é moldada e deixada a endurecer para formar o gesso endurecido (isto é, re-hidratado) por reação do gesso calcinado com água para formar uma matriz de gesso hidratado cristalino (isto é, sulfato de cálcio di-hidratado). É a hidratação desejada do gesso calcinado que permite a formação da matriz de intertravamento de cristais de gesso endurecido, conferindo resistência à estrutura de gesso no produto. O calor é necessário (por exemplo, em um forno) para retirar a água livre restante (ou seja, não reagida) para produzir um produto seco.

[0004] Uma redução no peso da placa é desejada devido às maiores eficiências na instalação. Por exemplo, as demandas de levantamento são muito menores, o que resulta em dias de trabalho mais longos e menos lesões. A placa de peso mais leve também é mais “verde”, pois pode resultar na redução de gastos com transporte e consumo de energia. Para reduzir o peso da placa, o agente espumante pode ser introduzido na pasta para formar vazios de ar no produto final. Contudo, pela sua natureza, os agentes espumantes são geralmente instáveis, pelo que as bolhas de espuma tendem a romper-se facilmente, particularmente na presença de material de cimento, conduzindo assim a desperdícios e ineficiências.

[0005] Além disso, a substituição da massa pelo ar no envelope da placa de gesso reduz o peso, mas essa perda de massa também resulta em menos resistência. Compensar essa perda de resistência é um obstáculo significativo nos esforços de redução de peso na técnica.

[0006] Será apreciado que esta descrição de fundo foi criada pelos inventores para auxiliar o leitor, e não deve ser tomada como uma referência à técnica anterior nem como uma indicação de que qualquer um dos problemas indicados foi apreciado na técnica. Embora os princípios descritos possam, em alguns aspectos e modalidades, aliviar os problemas inerentes a outros sistemas, será apreciado que o âmbito da inovação protegida é definido pelas reivindicações anexas, e não pela capacidade de quaisquer modalidades da divulgação resolver qualquer problema específico indicado aqui.

BREVE SUMÁRIO

[0007] Num aspecto, a divulgação proporciona uma placa de gesso compreendendo, consistindo em, ou consistindo essencialmente num núcleo de gesso disposto entre duas folhas de cobertura. O núcleo de gesso endurecido compreende, consiste em, ou consiste essencialmente em uma matriz de cristal de gesso formada a partir de pelo menos água, estuque e uma espuma. A espuma é formada a partir de um agente espumante e o estabilizador de espuma compreende um álcool graxo. De um modo preferido, o agente espumante compreende, consiste em, ou consiste essencialmente em pelo menos um alquil sulfato, pelo menos um éter alquil sulfato, ou qualquer combinação destes. Em algumas modalidades, o agente espumante exclui substancialmente um agente espumante de olefina e/ou alquino. Sem querer estar vinculado a qualquer teoria em particular, acredita-se que o álcool graxo interaja com o agente espumante para estabilizar a espuma e permite um melhor controle dos vazios de ar formados no produto final. Em algumas modalidades, o estabilizador de espuma compreende o álcool graxo. mas exclui substancialmente alquilamidas de ácido graxo e/ou tauretos de ácido carboxílico. Em algumas modalidades, a placa exibe resistência aumentada em comparação com a mesma placa preparada sem o álcool graxo.

[0008] Em outro aspecto, a divulgação fornece um método de fabricação de placa de cimento (por exemplo, gesso ou cimento). A espuma é tipicamente pré- gerada. Assim, o método compreende, consiste em, ou consiste essencialmente em pré-regenerar uma espuma através da inserção de ar numa mistura aquosa de agente espumante e num estabilizador de espuma compreendendo álcool graxo. De um modo preferido, o agente espumante compreende, consiste em, ou consiste essencialmente em pelo menos um alquil sulfato, pelo menos um éter alquil sulfato, ou qualquer combinação destes. Agentes espumantes estáveis e instáveis podem ser misturados. Em algumas modalidades, o agente espumante exclui substancialmente um agente espumante de olefina e/ou alquino. A espuma é introduzida (por exemplo, injetada) na pasta.

[0009] O método inclui misturar pelo menos água, estuque e a espuma para formar uma pasta de cimento; dispor a pasta entre uma primeira folha de cobertura e uma segunda folha de cobertura para formar um precursor da placa; cortar o precursor da placa em uma placa; e secar o tabuleiro. Em modalidades preferidas, o álcool graxo pode ser combinado com o agente espumante numa pré-mistura e a pré-mistura adicionada a estuque, água e outros aditivos, como desejado, por exemplo, num misturador. Embora não pretendendo estar limitado pela teoria, acredita-se que o álcool graxo seja geralmente solubilizado no agente espumante aquoso. Em algumas modalidades, o estabilizador de espuma compreende o álcool graxo, mas exclui substancialmente um composto glicol e/ou amida.

[0010] Em outro aspecto, a divulgação proporciona um método de formação de uma pasta de gesso em espuma. O método compreende, consiste em, ou consiste essencialmente em combinar um agente espumante com um álcool graxo para formar uma mistura de sabão aquosa; gerar uma espuma a partir da mistura de sabão aquosa; e adicionar a espuma a uma pasta de gesso compreendendo estuque e água para formar a pasta de gesso em espuma. Sem querer estar limitado por qualquer teoria em particular, à medida que a espuma é arrastada na pasta de gesso, formam-se bolhas de espuma com um invólucro em torno das bolhas que interagem com a pasta. Acredita-se ainda que a presença de álcool graxo desejavelmente estabiliza o invólucro na interface.

[0011] Em outro aspecto, a divulgação proporciona uma pasta compreendendo, consistindo, ou consistindo essencialmente em água, estuque, agente espumante e um álcool graxo, em que, quando a pasta é moldada e seca como placa, o tabuleiro tem resistência aumentada em comparação com o mesmo tabuleiro formado sem o álcool graxo.

[0012] Em outro aspecto, a divulgação proporciona um método de estabilização de uma estrutura de espuma numa pasta de cimento, por exemplo, utilizada na preparação de placa de cimento (por exemplo, gesso ou cimento). No método, o álcool graxo pode ser combinado com o agente espumante. Em algumas modalidades, o agente espumante é misturado com o álcool graxo para formar uma mistura de sabão aquosa. Uma espuma é gerada a partir da mistura de sabão aquosa. A espuma é adicionada a uma pasta de gesso ou cimento compreendendo material de cimento (por exemplo, estuque ou cimento) e água para formar uma pasta de cimento em espuma. Sem querer estar limitado por qualquer teoria em particular, acredita-se que, à medida que a espuma é arrastada na pasta de cimento, formam-se bolhas de espuma com um invólucro em torno das bolhas que interagem com a pasta. Acredita-se ainda que a presença de álcool graxo desejavelmente estabiliza o invólucro na interface.

[0013] Para fazer a placa, a pasta de cimento em espuma é aplicada numa relação de ligação a uma folha de cobertura de topo (ou frontal) para formar uma pasta de núcleo de cimento em espuma tendo primeira e segunda superfícies principais. A primeira superfície principal da pasta de núcleo de cimento em espuma está voltada para a folha de cobertura de topo. Uma folha de cobertura de fundo (ou de trás) é aplicada em relação de ligação à segunda superfície principal da pasta de núcleo de cimento em espuma para formar uma montagem úmida de precursor de placa. Se desejado, um skim coat pode ser aplicado entre o núcleo e uma ou ambas as folhas de cobertura. O precursor da placa é cortado e seco para formar o produto da placa.

[0014] Em outro aspecto, a divulgação fornece placa de cimento formada a partir de uma mistura de núcleo de água e um material de cimento (por exemplo, cimento Portland, alumina, cimento de magnésia, etc., e misturas desses materiais). Um agente espumante e álcool graxo também está incluído na mistura. Opcionalmente, o agregado de peso leve (por exemplo, argila expandida, escória expandida, xisto expandido, perlita, grânulos de vidro expandido, grânulos de poliestireno e semelhantes) pode ser incluído na mistura em algumas modalidades. A placa de cimento compreende um núcleo de cimento disposto entre duas folhas de cobertura. O núcleo de cimento pode ser formado a partir de pelo menos água, cimento, agente espumante e um álcool_graxo.

[0015] Em outro aspecto, a divulgação proporciona um método de formação de uma pasta de cimento em espuma. O método compreende, consiste em, ou consiste essencialmente em combinar um agente espumante com um álcool graxo para formar uma mistura de sabão aquosa; gerar uma espuma a partir da mistura de sabão aquosa; e adicionar a espuma a uma pasta de cimento compreendendo cimento (por exemplo, cimento Portland, cimento de alumina, cimento de magnésia, etc., ou combinações destes) e água para formar a pasta de cimento em espuma. À medida que a espuma é arrastada na pasta de cimento, formam-se bolhas de espuma com um invólucro em torno das bolhas que interagem com a pasta. Sem querer estar vinculado a qualquer teoria particular, a presença de álcool graxo desejavelmente estabiliza o invólucro na interface.

[0016] Em outro aspecto, a divulgação proporciona uma pasta compreendendo, consistindo, ou consistindo essencialmente em água, cimento, agente espumante e um álcool graxo, em que, quando a pasta é formada e seca como placa, o tabuleiro tem resistência aumentada em comparação com o mesmo tabuleiro formado sem o álcool graxo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0017] A FIG. 1 é um gráfico de barras da altura da espuma (mm) (Eixo Y) versus soluções de agente espumante sem álcool graxo (eixo dos X) com e sem éter policarboxilato, como aqui descrito no Exemplo 1.

[0018] A FIG. 2 é u gráfico de barras da altura da espuma (mm) (eixo dos Y) versus soluções do agente espumante contendo o Agente Espumante 1B (eixo dos X), como aqui descrito no Exemplo 1.

[0019] A FIG. 3 é um gráfico de barras da altura da espuma (mm) (eixo dos Y) versus soluções do agente espumante contendo o Agente Espumante 1C (eixo dos X), como aqui descrito no Exemplo 1.

[0020] A FIG. 4 é um gráfico da altura da espuma (mm) (eixo dos Y) versus tempo (eixo dos X) das soluções do agente espumante contendo o Agente Espumante 1B, como aqui descrito no Exemplo 1.

[0021] A FIG. 5 é u gráfico de barras da altura da espuma (mm) (eixo dos Y) versus soluções do agente espumante contendo o agente espumante 1C (eixo dos X), como aqui descrito no Exemplo 1.

[0022] As FIGS. 6A-6C são imagens de micrografia óptica com 20 vezes de ampliação da seção transversal de uma placa de parede de controle 2A preparado sem qualquer álcool graxo, como aqui descrito no Exemplo 2.

[0023] As FIGS. 7A-7C são imagens de micrografia óptica com 20 vezes de ampliação da seção transversal da placa de parede 2B preparada com uma mistura de agente espumante com 1% de dodecanol, como aqui descrito no Exemplo 2.

[0024] As FIGS. 8A-8C são imagens de micrografia óptica com 20 vezes de ampliação da seção transversal da placa de parede 2C preparada com uma mistura de agente espumante com 1% de decanol, como aqui descrito no Exemplo 2.

[0025] As FIGS. 9A-9C são imagens de micrografia óptica com 20 vezes de ampliação da seção transversal de papelão 2D preparada com uma mistura espumante de agente com 1% de octanol, como aqui descrito no Exemplo 2.

[0026] A FIG. 10 é um gráfico de barras da distribuição volumétrica (%) (eixo dos Y) versus o tamanho do vazio na placa de parede de controle 2A, como aqui descrito no Exemplo 2.

[0027] A FIG. 11 é um gráfico de barras de distribuição volumétrica (%) de vazios (eixo dos Y) versus tamanho de vazios (mícrons) (eixo dos X) na placa de parede 2B preparado com agente espumante modificado com 1% de dodecanol, como descrito no Exemplo 2 aqui.

[0028] A FIG. 12 é um gráfico de barras da distribuição volumétrica (%) (eixo dos Y) versus tamanho dos vazios (mícrons) (eixo dos X) na placa de parede 2C preparado com agente espumante modificado com 1% de decanol, como aqui descrito no Exemplo 2 aqui.

[0029] A FIG. 13 é um gráfico de barras de distribuição volumétrica (%) de vazios (eixo dos Y) versus tamanho de vazios (mícrons) (eixo dos X) na placa de parece 2D preparado com agente espumante modificado com 1% de octanol, como descrito no Exemplo 2 aqui.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0030] As modalidades da divulgação proporcionam um modificador de espuma útil para pasta de cimento (por exemplo, pastas de gesso ou cimento) e para produtos e métodos relacionados. O modificador de espuma é um álcool graxo, que, embora não se queira vincular a nenhuma teoria em particular, acredita-se que ajude a estabilizar a espuma. A pasta de gesso e cimento podem ser sistemas complexos com vários tipos e quantidades de materiais. Os ingredientes dentro da pasta contribuem com o estresse da espuma, o que pode causar a quebra das bolhas de espuma, resultando em um controle reduzido da distribuição do tamanho de vazios de ar. Surpreendentemente e inesperadamente, os inventores descobriram que a inclusão do álcool graxo com o agente espumante, por exemplo, numa pré-mistura para preparar a espuma, pode resultar numa melhoria da estabilidade da espuma, permitindo assim um melhor controle de tamanho e distribuição de vazios de espuma (ar). Ao formar um sistema de formação de espuma tão robusto, em algumas modalidades, a estrutura de núcleo controlada pode resultar em uma melhor resistência da placa, como visto, por exemplo, resistência melhorada à tração da unha (às vezes referida simplesmente como “tração da unha”), dureza do núcleo, etc. Em algumas modalidades, a placa tem resistência aumentada em comparação com a mesma placa formada sem o álcool graxo. A distribuição de tamanho de vazios de ar da estrutura do núcleo pode ser ajustada conforme desejado, por exemplo, para ter um diâmetro médio de vazio que pode ser maior ou menor, por exemplo, compreendendo vazios de ar maiores ou vazios de ar menores, como pode ser predeterminado.

[0031] O álcool graxo pode ser utilizado com qualquer composição adequada de agente espumante útil para gerar espuma em pastas de gesso. Agentes espumantes adequados são selecionados para resultar em vazios de ar no produto final, de tal forma que o peso do núcleo da placa possa ser reduzido. Em algumas modalidades, o agente espumante compreende um sabão estável, um sabão instável ou uma combinação de sabões estáveis e instáveis. Em algumas modalidades, um componente do agente espumante é um sabão estável, e o outro componente é uma combinação de um sabão estável e sabão instável. Em algumas modalidades, o agente espumante compreende um tensoativo de alquil sulfato.

[0032] Muitos agentes espumantes comercialmente conhecidos estão disponíveis e podem ser utilizados de acordo com modalidades da divulgação, tais como a linha HYONIC (por exemplo, 25AS) de produtos de sabão da GEO Specialty Chemicals, Ambler, PA. Outros sabões comercialmente disponíveis incluem o Polystep B25, da Stepan Company, Northfield, Illinois. Os agentes espumantes aqui descritos podem ser utilizados isoladamente ou em combinação com outros agentes espumantes.

[0033] Alguns tipos de sabões instáveis, de acordo com modalidades da divulgação, são tensoativos de alquil sulfato com comprimento de cadeia variável e cátions variáveis. Comprimentos de cadeia adequados, podem ser, C8-C12, por exemplo, C8-C10, ou C10-C12. Cátions adequados incluem, por exemplo, sódio, amônio, magnésio ou potássio. Exemplos de sabões instáveis incluem, por exemplo, dodecil sulfato de sódio, dodecil sulfato de magnésio, decil sulfato de sódio, dodecil sulfato de amônio, dodecil sulfato de potássio, decil sulfato de potássio, octil sulfato de sódio, decil sulfato de magnésio, decil sulfato de amônio, misturas destes e qualquer combinação destes.

[0034] Alguns tipos de sabões estáveis, de acordo com modalidades da divulgação, são tensoativos de alquil sulfato alcoxilados (por exemplo, etoxilados) com comprimento de cadeia variável (geralmente mais longo) e cátions variáveis. Comprimentos de corrente adequados, podem ser por exemplo, C10-C14, por exemplo, C12-C14, ou C10-C12. Cátions adequados incluem, por exemplo, sódio, amônio, magnésio ou potássio. Exemplos de sabões estáveis incluem, por exemplo, lauril sulfato de sódio, lauril sulfato de potássio, lauril sulfato de magnésio, lauril sulfato de amônio, misturas destes e qualquer combinação destes. Em algumas modalidades, qualquer combinação de sabões estáveis e instáveis destas listas pode ser usada.

[0035] Exemplos de combinações de agentes espumantes e a sua adição na preparação de produtos de espuma de gesso estão descritos na Patente US 5.643.510, aqui incorporada por referência. Por exemplo, um primeiro agente espumante que forma uma espuma estável e um segundo agente espumante que forma uma espuma instável, podem ser combinados. Em algumas modalidades, o primeiro agente espumante é um sabão com um comprimento de cadeia alquil de 812 átomos de carbono e um comprimento de cadeia de grupo alcóxi (por exemplo, etóxi) de 1-4 unidades. O segundo agente espumante é opcionalmente um sabão não alcoxilado (por exemplo, não etoxilado) com um comprimento de cadeia alquil de 620 átomos de carbono, por exemplo, 6-18 átomos de carbono ou 6-16 átomos de carbono. A regulação das quantidades respectivas destes dois sabões permite o controle da estrutura de espuma da placa até ser atingido cerca de 100% de sabão estável ou cerca de 100% de sabão instável.

[0036] Em algumas modalidades, o agente espumante está na forma de um alquil sulfato e/ou éter alquil sulfato. Tais agentes espumantes são preferidos às olefinas, tais como sulfatos de olefina, porque as olefinas contêm ligações duplas, geralmente na frente da molécula, tornando-as, assim, indesejavelmente mais reativas, mesmo quando feitas para ser um sabão. Assim, de um modo preferido, o agente espumante compreende alquil sulfato e/ou éter alquil sulfato, mas está essencialmente isento de uma olefina (por exemplo, sulfato de olefina) e/ou alquino. Essencialmente livre de olefina ou alquino significa que o agente espumante contém (i) 0% em peso com base no peso de estuque, ou nenhuma olefina e/ou alquino, ou uma quantidade (ii) ineficaz ou (iii) não relevante de olefina e/ou alquino. Um exemplo de uma quantidade ineficaz é uma quantidade abaixo da quantidade limiar para atingir a finalidade pretendida de usar o agente espumante de olefina e/ou alquino, como um vulgar versado na técnica apreciará. Uma quantidade imaterial pode ser, por exemplo, abaixo de 0,001% em peso, tal como abaixo de 0,005% em peso, abaixo de 0,001% em peso, abaixo de 0,0001% em peso, etc., com base no peso do estuque, como um de habilidade ordinária na técnica irá apreciar.

[0037] O agente espumante é incluído na pasta de gesso em qualquer quantidade adequada. Por exemplo, em algumas modalidades, é incluído numa quantidade de cerca de 0,01% a cerca de 0,25% em peso do estuque, por exemplo, de cerca de 0,01% a cerca de 0,1% em peso do estuque, de cerca de 0,01% a cerca de 0,03% em peso do estuque, ou de cerca de 0,07% a cerca de 0,1% em peso do estuque.

[0038] O álcool graxo pode ser qualquer álcool graxo alifático adequado. Será entendido que, tal como aqui definido, "alifático" refere-se a alquil, alquenil ou alquinil, e pode ser substituído ou não substituído, ramificado ou não ramificado e saturado ou insaturado, e em relação a algumas modalidades, é denotado pelas cadeias de carbono aqui estabelecidas, por exemplo, Cx-Cy, onde x e y são inteiros. O termo alifático também se refere a cadeias com substituição de heteroátomos que preservam a hidrofobicidade do grupo. O álcool graxo pode ser um composto único, ou pode ser uma combinação de dois ou mais compostos.

[0039] Em algumas modalidades, o álcool graxo é um álcool C6-C20 graxo tal como um álcool C10-C20graxo ou um álcool C6-C16 graxo (por exemplo, álcool C6-C14, C6-C12, C6-C10, C6-C8, C8-C16, C8-C14, C8-C12, C8-C10, C10-C16, C10-C14, C10-C12, C12-C16, C12-C14, ou C14-C16 alifático graxo, etc.). Exemplos incluem octanol, decanol, dodecanol, etc. ou qualquer combinação destes.

[0040] O álcool C6-C20 graxo compreende uma cadeia de C6-C20 carbono linear ou ramificada e pelo menos um grupo hidroxil. O grupo hidroxil pode estar ligado em qualquer posição adequada na cadeia de carbono, mas está de preferência no carbono terminal ou perto dele. Em certas modalidades, o grupo hidroxil pode ser ligado na posição α, β ou Y da cadeia de carbono, por exemplo, o álcool C6-C20 graxo pode compreender as seguintes subunidades estruturais: Y/S'/S°Hi OH ou OH

Assim, exemplos de um álcool graxo desejado de acordo com algumas modalidades são 1-dodecanol, 1-undecanol, 1-decanol, 1-nonanol, 1-octanol ou qualquer combinação destes.

[0041] Em algumas modalidades, um agente estabilizante de espuma compreende o álcool graxo e é essencialmente isento de alquiloamidas de ácido graxo ou tauretos de ácido carboxílico. Em algumas modalidades, o agente estabilizante de espuma é essencialmente isento de um glicol, embora os glicóis possam ser incluídos em algumas modalidades, por exemplo, para permitir um teor mais elevado de tensoativo. Essencialmente livre de qualquer um dos ingredientes mencionados acima significa que o estabilizador de espuma contém (i) 0% em peso com base no peso de qualquer um desses ingredientes, ou uma quantidade (ii) ineficaz ou (iii) irrelevante de qualquer um desses ingredientes. Um exemplo de uma quantidade ineficaz é uma quantidade abaixo da quantidade limite para alcançar o propósito pretendido de usar qualquer desses ingredientes, como um versado na técnica irá apreciar. Uma quantidade imaterial pode ser, por exemplo, abaixo de 0,0001% em peso, tal como abaixo de 0,00005% em peso, abaixo de 0,00001% em peso, abaixo de 0,000001% em peso, etc., com base no peso do estuque, como um de habilidade ordinária na técnica irá apreciar.

[0042] O álcool graxo pode estar presente na pasta de gesso em qualquer quantidade adequada. Em algumas modalidades, o álcool graxo está presente numa quantidade de cerca de 0,0001% a cerca de 0,03% em peso do estuque, por exemplo, de cerca de 0,0001% a cerca de 0,001% em peso do estuque, de cerca de 0,0002% a cerca de 0,0075 % em peso do estuque, de cerca de 0,0001% a cerca de 0,003% em peso do estuque, ou de cerca de 0,0005% a cerca de 0,001% em peso do estuque.

[0043] Em modalidades preferidas, para aumentar a eficiência, o agente espumante, a água de espuma e o álcool graxo são combinados antes da adição à pasta de gesso. A preparação desta maneira permite que o álcool graxo aja diretamente com a espuma para proporcionar o efeito de estabilização desejado, em vez de ser diluído na pasta de gesso e competir com outros componentes da pasta para acesso a bolhas de espuma.

[0044] O álcool graxo pode ser adicionado ao agente espumante e tipicamente dissolvido. Uma vez que os álcoois graxos são geralmente insolúveis em água, eles são adicionados ao sabão e solubilizados primeiro antes da geração de espuma em algumas modalidades. O álcool graxo pode ser dissolvido em agentes espumantes estáveis ou instáveis de acordo com modalidades da divulgação. Em algumas modalidades, um primeiro agente espumante, com álcool graxo dissolvido, é então misturado com outro agente espumante (por exemplo, um agente espumante estável com um álcool graxo dissolvido misturado com um agente espumante instável, ou um agente espumante instável com um álcool graxo dissolvido misturado com um agente espumante estável).

[0045] Qualquer proporção de peso eficaz entre os tensoativos (agentes espumantes) e álcoois graxos pode ser utilizada na mistura final de agente espumante-álcool graxo, antes da adição de pasta de gesso. Por exemplo, o agente espumante pode estar presente em relação ao álcool graxo numa razão em peso de cerca de 5000:1 a cerca de 5:1, por exemplo de cerca de 5000:1 a cerca de 1000:1, de cerca de 500:1 a cerca de 100:1, ou de cerca de 500:1 a cerca de 10:1. Para ilustrar, numa modalidade, uma mistura típica de agente espumante final de álcool graxo tem 30% de tensoativos e 1% de álcoois graxos em peso, sendo o restante da mistura composto por água.

[0046] O agente espumante e o álcool graxo podem ser misturados num recipiente por mistura (em movimento, agitação). O agente espumante adicional pode ser adicionado por injeção. De acordo com modalidades preferidas, a espuma é pré- gerada e pré-estabilizada antes de encontrar a pasta de cimento. Apesar de não querer ficar limitado pela teoria, acredita-se que é formado um filme fino de agente tensoativo que é modificado com álcool graxo antes de misturar com a pasta de cimento. A pré-regeneração da espuma envolve mistura de alto cisalhamento de ar pressurizado com solução de sabão. Esta pré-regeneração do agente espumante é preferida uma vez que conduz a uma espuma, que está em contraste com sistemas que apenas arrastam algum ar durante a mistura sem fazer espumas. Estes sistemas de incorporação de ar apenas adicionam bolhas simplesmente misturando a pasta contendo um pouco de sabão. Uma espuma pode ser distinguida de tais sistemas de bolhas misturadas porque o tamanho da bolha de espuma pré-gerada é mais uniforme e pode ser controlado.

[0047] Depois da combinação da composição do agente espumante misturar com o álcool graxo, a espuma é gerada e depois adicionada (por exemplo, injetada) à pasta. Métodos e aparelhos para gerar espuma são bem conhecidos. Ver, por exemplo, Patentes US 4.518.652; 2.080.009; e 2.017.022. A espuma pode ser pré-gerada a partir da mistura aquosa de agente espumante-álcool graxo. Por exemplo, a composição final do agente espumante e combinação de álcool graxo pode ser direcionada através de ajustes de dosagem para o equipamento gerador de espuma. Um método de fazer a espuma é usando um gerador de espuma que mistura a solução de sabão com ar. Qualquer método de mistura pode ser usado para combinar o sabão com o ar que causa a formação de bolhas, incluindo agitação, fluxo turbulento ou mistura. Por exemplo, o equipamento gerador de espuma pode incluir solução de ar comprimido e tensoativo misturada para gerar a espuma. A quantidade de água e ar é controlada para gerar espuma de uma densidade específica. O ajuste do volume de espuma é usado para controlar o peso total do produto seco.

[0048] Se desejado, uma mistura de agentes espumantes pode ser pré- misturada "off-line", isto é, separada do processo de preparação do produto de gesso espumado. No entanto, é preferível misturar o primeiro e o segundo agentes espumantes concorrentemente e continuamente, como uma parte integral "on-line" do processo de mistura. Isto pode ser obtido, por exemplo, bombeando correntes separadas dos diferentes agentes espumantes e reunindo as correntes, ou imediatamente antes, de um gerador de espuma que é utilizado para gerar a corrente de espuma aquosa que é então inserida e misturada com a pasta de gesso calcinada. Ao misturar desta maneira, a razão do primeiro e do segundo agentes espumantes na mistura pode ser ajustada de forma simples e eficiente (por exemplo, alterando a taxa de fluxo de uma ou ambas as correntes separadas) para alcançar as características de vazios desejadas no produto de gesso espumado. Tal ajuste será feito em resposta a um exame do produto final para determinar se tal ajuste é necessário. Uma descrição mais detalhada de tal mistura e ajuste "on-line" pode ser encontrada nas Patentes US 5.643.510 e 5.683.635, incorporadas por referência.

[0049] A pasta e a espuma pré-gerada podem ser combinadas para fazer uma composição de gesso em espuma. Um método para combinar a psta de gesso e a espuma pré-gerada é pressurizando a espuma e forçando-a a entrar na pasta. Pelo menos uma modalidade usa um anel de espuma para distribuir a espuma. O anel de espuma é um aparelho moldado que permite que a pasta flua através dele. Inclui um ou mais jatos ou ranhuras para a descarga da espuma pressurizada na pasta à medida que a pasta passa pelo anel. A utilização de um anel de espuma é revelada na Patente US 6.494.609, aqui incorporada por referência. Outro método de combinar a espuma e a pasta é por adição da espuma diretamente ao misturador. Numa modalidade, um anel de espuma ou outro aparelho de injeção de espuma é orientado para injetar espuma no conduto de descarga do misturador. Este processo é descrito na Patente US 5.683.635, atribuída em comum, e incorporada por referência. Independentemente da forma como a espuma é gerada ou introduzida na pasta, uma característica importante do presente método é que o álcool graxo é combinado ou adicionado em algum ponto na produção ou geração de espuma antes da sua introdução na pasta. A composição de gesso é moldada para formar um núcleo de gesso.

[0050] A matriz de cristal de gesso do núcleo de gesso endurecido formado com o regime de álcool graxo e agente de formação de espuma da divulgação pode ser adaptada para ter qualquer distribuição de tamanho de poro desejada. O uso de sabão difere de produto para produto, dependendo do tamanho e distribuição de vazios desejados, como será apreciado por um versado na técnica. As técnicas para ajustar os tamanhos de vazios como desejado são bem conhecidas e serão entendidas por um versado na técnica. Ver, por exemplo, Patente US 5.643.510 e US 2007/0048490. Por exemplo, a distribuição do tamanho dos vazios do núcleo de gesso expandido pode ser controlada com precisão ajustando a concentração dos sabões na mistura de sabão aquosa. Depois de preparado um núcleo de gesso em espuma, a inspeção do interior do núcleo de gesso revela a estrutura de vazio. As alterações na distribuição do tamanho de vazio são produzidas pela variação da concentração de sabão da concentração inicial ou anterior. Se o interior tiver uma fração muito grande de pequenos vazios, a concentração de sabão na mistura de sabão aquosa pode ser reduzida. Se muitos vazios muito grandes, oblongos ou irregulares forem encontrados, a concentração de sabão pode ser aumentada. Embora a distribuição ideal do tamanho de vazios possa variar de acordo com o produto, a localização ou as matérias-primas utilizadas, essa técnica de processo é útil para avançar para a distribuição de tamanho de vazios desejada, independentemente de como ela é definida. A distribuição de tamanho de vazios desejável em muitas modalidades é aquela que produz um núcleo de alta resistência para a formulação de gesso a ser utilizada.

[0051] Por exemplo, em algumas modalidades, o núcleo de gesso definido compreende vazios de ar tendo um diâmetro de vazios de ar relativamente grandes, como um diâmetro médio de vazios de pelo menos cerca de 100 mícrons de diâmetro, cerca de 150 mícrons de diâmetro, um diâmetro médio de vazios de ar de pelo menos cerca de 200 mícrons de diâmetro, um diâmetro médio de vazios de ar de pelo menos 250 mícrons de diâmetro, um diâmetro médio de vazios de ar de pelo menos 300 mícrons de diâmetro ou diâmetro médio vazio de ar de pelo menos 350 mícrons de diâmetro, etc.

[0052] Em algumas modalidades, o núcleo do gesso endurecido compreende vazios de ar com um diâmetro médio de vazios de ar relativamente pequenos, tal como um diâmetro médio de vazios de ar inferior a cerca de 100 mícrons de diâmetro, um diâmetro médio de vazios de ar inferior a 90 mícrons de diâmetro, um diâmetro médio de vazios de ar inferior a 80 mícrons de diâmetro, inferior a cerca de 70 mícrons de diâmetro, um diâmetro médio de vazios de ar inferior a cerca de 60 mícrons de diâmetro, ou um diâmetro médio de vazios de ar inferior a cerca de 50 mícrons de diâmetro, etc.

[0053] Em algumas modalidades, a matriz de cristal de gesso tem uma distribuição de tamanho de poros compreendendo vazios, em que o tamanho de vazios de ar tendo maior frequência é um diâmetro de cerca de 100 mícrons ou menos, cerca de 80 mícrons ou menos, cerca de 70 mícrons ou menos, cerca de 50 mícrons ou menos. Em outras modalidades, a matriz de cristal de gesso tem uma distribuição de tamanho de poro compreendendo vazios de ar, em que o tamanho de vazios de ar tendo maior frequência é um diâmetro de pelo menos cerca de 100 mícrons, como um diâmetro de pelo menos cerca de 150 mícrons, pelo menos cerca de 200 mícrons, etc.

[0054] Em algumas modalidades, para aumentar a resistência, o núcleo de gesso ajustado inclui um volume de vazio significativo contribuído por grandes vazios, isto é, com um diâmetro de pelo menos cerca de 100 mícrons. Por exemplo, em algumas modalidades, pelo menos cerca de 20% do volume total de vazios do núcleo de gesso endurecido é contribuído por vazios com um diâmetro de pelo menos cerca de 100 mícrons, como pelo menos cerca de 30% do volume total de vazios do gesso endurecido, pelo menos cerca de 40% do volume total de vazios do núcleo de gesso endurecido, pelo menos cerca de 50% do volume total de vazios do núcleo de gesso endurecido, pelo menos cerca de 60% do volume total de vazios do núcleo de gesso endurecido, pelo menos cerca de 70% do volume total de vazios do núcleo de gesso endurecido, pelo menos cerca de 80% do volume total de vazios do núcleo de gesso endurecido, ou pelo menos cerca de 90% do volume total vazios do núcleo de gesso endurecido. Para aumentar a redução de peso mantendo a força, em algumas modalidades, vazios de ar geralmente discretos menores a alta frequência, isto é, tendo um diâmetro inferior a cerca de 100 mícrons e/ou tendo um diâmetro inferior a cerca de 50 mícrons, podem ser dispostos entre grandes vazios. Em algumas modalidades, o tamanho do vazio de ar tendo maior frequência é um diâmetro de cerca de 100 mícrons ou menos, cerca de 80 mícrons ou menos, cerca de 70 mícrons ou menos, ou cerca de 50 mícrons ou menos, enquanto ao mesmo tempo a contribuição do volume de vazios por vazios de ar com um diâmetro de pelo menos cerca de 100 mícrons pode ser qualquer uma de acordo com qualquer uma das percentagens de volume indicadas acima. Em algumas modalidades, a distribuição de vazios de ar é relativamente estreita, o que pode ser caracterizado por análise de imagem de micrografias ou outras imagens da estrutura do núcleo.

[0055] Tal como aqui utilizado, o termo tamanho médio de vazios de ar (também referido como o diâmetro médio de vazios de ar) é calculado a partir do maior diâmetro de vazios de ar individuais no núcleo. O maior diâmetro é o mesmo que o diâmetro de Feret. O maior diâmetro de cada vazio de ar pode ser obtido a partir de uma imagem de uma amostra. As imagens podem ser obtidas usando qualquer técnica adequada, como a microscopia eletrônica de varredura (SEM), que fornece imagens bidimensionais. Um grande número de tamanhos de poros de vazios de ar pode ser medido numa imagem SEM, de tal modo que a aleatoriedade das seções transversais (poros) dos vazios pode proporcionar o diâmetro médio. Fazer medições de vazios em múltiplas imagens aleatoriamente situadas em todo o núcleo de uma amostra pode melhorar esse cálculo. Além disso, construir um modelo estereológico tridimensional do núcleo baseado em várias imagens SEM bidimensionais também pode melhorar o cálculo do tamanho médio de vazio. Outra técnica é a análise por tomografia computadorizada por raios X (XMT), que fornece uma imagem tridimensional. Outra técnica é a microscopia óptica, onde o contraste de luz pode ser usado para ajudar a determinar, por exemplo, a profundidade dos vazios. Os vazios podem ser medidos manualmente ou usando software de análise de imagem, por exemplo, ImageJ, desenvolvido pela NIH. Um versado comum na técnica apreciará que a determinação manual dos tamanhos de vazios e a distribuição das imagens podem ser determinadas pela observação visual das dimensões de cada vazio. A amostra pode ser obtida seccionando uma placa de gesso.

[0056] Vazios de água evaporativa, geralmente tendo vazios de cerca de 5 μm ou menos de diâmetro, também contribuem com vazios junto com os vazios de ar (espuma) mencionados anteriormente. Em algumas modalidades, a razão de volume de vazios com um tamanho de poro maior que cerca de 5 mícrons para os vazios com um tamanho de poro de cerca de 5 mícrons ou menos, é de cerca de 0,5:1 a cerca de 9:1, tal como, por exemplo de cerca de 0,7:1 a cerca de 9:1, de cerca de 0,8:1 a cerca de 9:1, de cerca de 1,4:1 a cerca de 9:1, de cerca de 1,8:1 a cerca de 9:1, de cerca de 2,3:1 a cerca de 9:1, de cerca de 0,7:1 a cerca de 6:1, de cerca de 1,4:1 a cerca de 6:1, de cerca de 1,8:1 a cerca de 6:1, de cerca de 0,7:1 a cerca de 4:1 cerca de 1,4:1 a cerca de 4:1, de cerca de 1,8:1 a cerca de 4:1, de cerca de 0,5:1 a cerca de 2,3:1, de cerca de 0,7:1 a cerca de 2,3:1, de cerca de 0,8:1 a cerca de 2,3:1, de cerca de 1,4:1 a cerca de 2,3:1, de cerca de 1,8:1 a cerca de 2,3:1, etc.

[0057] Apesar de não querer ficar limitado por qualquer teoria particular, acredita-se que o álcool graxo aumente a estabilidade das bolhas de espuma formadas a partir do agente espumante quando a espuma é introduzida na pasta de gesso (por vezes referida como uma "pasta de estuque"). Acredita-se ainda que as bolhas de espuma formam um invólucro exterior numa interface com a pasta de gesso envolvente. Acredita-se que o álcool graxo fortaleça e estabilize o invólucro na interface para, desse modo, proporcionar melhor controle sobre o tamanho e a distribuição de vazio. Além disso, devido à estabilidade melhorada, menos bolhas de espuma se quebram e, portanto, é necessário menos agente espumante em algumas modalidades para alcançar a mesma redução de peso desejada em comparação com a mesma placa preparada sem o álcool graxo. Acredita-se ainda que o agente espumante forma micelas. A este respeito, os agentes espumantes são geralmente tensoativos com caudas hidrofóbicas e cabeças hidrofílicas. Os álcoois graxos podem ser incorporados nas micelas de tensoativo de tal forma que as regiões hidrofóbicas dos tensoativos e dos álcoois graxos sejam adjacentes entre si para proteger as bolhas de espuma por interações hidrofóbicas entre as regiões hidrofóbicas.

[0058] A pasta de gesso inclui água e estuque. Qualquer tipo adequado de estuque pode ser utilizado na pasta de gesso, incluindo sulfato alfa de cálcio hemi- hidratado, sulfato beta de cálcio hemi-hidratado, sulfato de cálcio anidro. O estuque pode ser fibroso ou não fibroso. As modalidades da divulgação podem acomodar qualquer razão de água para estuque (WSR) adequada. Em algumas modalidades, a WSR de cerca de 0,3 a cerca de 1,5, tal como, por exemplo, de cerca de 0,3 a cerca de 1,3, de cerca de 0,3 a cerca de 1,2, de cerca de 0,3 a cerca de 1, de cerca de 0,3 a cerca de 0,8 0,5 a cerca de 1,5, de 0,5 a 1,3, de 0,5 a 1,2, de 0,5 a 1, de 0,5 a 0,8, de 0,7 a 1,5, de 0,7 a 1,3, a 0,7 a cerca de 1,2, de cerca de 0,7 a cerca de 1, de cerca de 0,8 a cerca de 1,5, de cerca de 0,8 a cerca de 1,3, de cerca de 0,8 a cerca de 1,2, de cerca de 0,8 a cerca de 1, de cerca de 0,9 a cerca de 1,5 a cerca de 1,3, de cerca de 0,9 a cerca de 1,2, de cerca de 1 a cerca de 1,5, de cerca de 1 a cerca de 1,4, de cerca de 1 a cerca de 1,2, etc.

[0059] Surpreendentemente e inesperadamente, a estabilidade melhorada dos vazios de espuma, e os benefícios resultantes aqui descritos, podem ser alcançados mesmo na presença de vários aditivos de pasta de gesso e quantidades utilizadas na formação do núcleo da placa. Como tal, a mistura pré- espuma modificada melhorada compreendendo agente espumante e álcool graxo de acordo com modalidades da divulgação pode ser usada na preparação de vários tipos de produtos de gesso incluindo placa ultraleve, placa resistente à água e molde, e produtos classificados como incêndio.

[0060] A pasta de gesso pode incluir aceleradores ou retardantes, como é conhecido na técnica, para ajustar a taxa de ajuste. O acelerador pode ser de várias formas (por exemplo, acelerador de gesso úmido, acelerador resistente ao calor e acelerador estabilizado pelo clima). Ver, por exemplo, as patentes US 3.573.947 e 6.409.825. Em algumas modalidades em que o acelerador e/ou retardante estão incluídos, o acelerador e/ou retardante pode estar na pasta de estuque para formar o núcleo da placa numa quantidade numa base sólida de, por exemplo, de cerca de 0% a cerca de 10% em peso do estuque (por exemplo, cerca de 0,1% a cerca de 10%), tal como, por exemplo, de cerca de 0% a cerca de 5% em peso do estuque (por exemplo, cerca de 0,1% a cerca de 5%).

[0061] Outros aditivos podem ser incluídos na pasta de gesso para fornecer as propriedades desejadas, incluindo a resistência ao verde, a resistência à flexão, a resistência à água, a resistência ao molde, a classificação de incêndio, as propriedades térmicas, a resistência da placa, etc. Exemplos de aditivos adequados incluem, por exemplo, aditivos de resistência tais como amido, dispersante, polifosfato, partículas de alta expansão, aditivo dissipador de calor, fibras, siloxano, óxido de magnésio, etc., ou qualquer combinação destes. O uso do termo singular aditivo aqui é utilizado por conveniência, mas será entendido como abrangendo o plural, isto é, mais do que um aditivo em combinação, como um versado na técnica apreciará prontamente.

[0062] Em algumas modalidades, a pasta de gesso inclui um amido que é eficaz para aumentar a resistência da placa de gesso em relação à resistência da placa sem o amido (por exemplo, através de maior resistência à tração da unha). Pode ser utilizado qualquer amido intensificador de resistência adequado, incluindo amidos hidroxialquilados, tais como amido hidroxietilado ou hidroxipropilado, ou uma combinação destes, ou amidos pré-gelatinizados, que são geralmente preferidos sobre amidos migrantes modificadores de ácido que geralmente proporcionam reforço da ligação papel-núcleo, mas não melhoramento da resistência do núcleo. Qualquer amido pré-gelatinizado adequado pode ser incluído no aditivo de melhoramento, como descrito nos documentos US 2014/0113124 A1 e US 2015/0010767-A1, incluindo os modos de preparação dos mesmos e as faixas de viscosidade desejadas aqui descritas.

[0063] Se incluído, o amido pré-gelatinizado pode exibir qualquer viscosidade adequada. Em algumas modalidades, o amido pré-gelatinizado é um amido de viscosidade média conforme medido de acordo com o método VMA como conhecido na técnica e conforme estabelecido em US 2014/0113124 A1, cujo método VMA é aqui incorporado por referência. Amidos pré-gelatinizados desejáveis em conformidade com algumas modalidades podem ter uma viscosidade de faixa média, por exemplo, de acordo com o método VMA quando medido em uma solução de 15% em peso de amido em água, de cerca de 20 centipoise a cerca de 700 centipoise, por exemplo, de cerca de cerca de 20 centipoise a cerca de 600 centipoise, de cerca de 20 centipoise a cerca de 500 centipoise, de cerca de 20 centipoise a cerca de 400 centipoise a cerca de 200 centipoise, de cerca de 70 centipoise a cerca de 100 centipoise, de cerca de 100 centipoise a cerca de 700 centipoise, de cerca de 100 centipoise a cerca de 600 centipoise, de cerca de 100 centipoise a cerca de 500 centipoise, de cerca de 100 centipoise a cerca de 400 centipoise, de cerca de 100 centipoise cerca de 300 centipoise, de cerca de 100 centipoise a cerca de 200 centipoise, etc. De acordo com algumas modalidades, o amido pré-gelatinizado pode ser preparado como um amido extrudado, por exemplo, onde o amido é preparado por pré-gelatinização e modificação de ácido numa etapa num extrusor como descrito em US 2015/0010767-A1, cujo método de extrusão é incorporado por referência.

[0064] Se incluído, o amido pode estar presente em qualquer quantidade adequada. Em algumas modalidades, o amido está presente na pasta de gesso numa quantidade de cerca de 0% a cerca de 20% em peso do estuque, por exemplo, de cerca de 0% a cerca de 15% em peso de estuque, de cerca de 0% a cerca de 10% em peso de estuque, de cerca de 0,1% a cerca de 20% em peso de estuque, de cerca de 0,1% a cerca de 15% em peso de estuque, de cerca de 0,1% a cerca de 10% em peso de estuque, de cerca de 0,1% a cerca de 6% em peso de estuque, de cerca de 0,3% a cerca de 4% em peso de estuque, de cerca de 0,5% a cerca de 4% em peso de estuque, de cerca de 0,5% a cerca de 3% em peso de estuque cerca de 0,5% a cerca de 2% em peso de estuque, de cerca de 1% a cerca de 4% em peso de estuque, de cerca de 1% a cerca de 3% em peso de estuque, de cerca de 1% a cerca de 2% em peso de estuque etc.

[0065] A pasta de gesso pode opcionalmente incluir pelo menos um dispersante para melhorar a fluidez em algumas modalidades. Os dispersantes podem ser incluídos numa forma seca com outros ingredientes secos e/ou numa forma líquida com outros ingredientes líquidos na pasta de estuque. Exemplos de dispersantes incluem naftalenossulfonatos, tais como ácido polinaftalenossulfônico e seus sais (polinaftalenossulfonatos) e derivados, que são produtos de condensação de ácidos naftalenossulfônicos e formaldeído; bem como dispersantes de policarboxilato, tais como éteres policarboxílicos, por exemplo, dispersantes do tipo PCE211, PCE111, 1641, 1641F ou PCE 2641, por exemplo, dispersantes MELFLUX 2641F, MELFLUX 2651F, MELFLUX 1641F, MELFLUX 2500L (BASF) e COATEX Ethacryl M, disponível na Coatex, Inc .; e/ou lignossulfonatos ou lignina sulfonada. Os dispersantes de naftalenossulfonato podem ser utilizados para facilitar a formação de bolhas maiores e, portanto, vazios maiores no produto final, e os policarboxilatos, como éteres de policarboxilato, podem ser usados para formar bolhas menores e, portanto, vazios menores no produto. Uma vez que são desejadas mudanças na estrutura do produto, durante a fabricação, tais ajustes de dispersantes e outras alterações no processo podem ser feitas como qualquer versada comum irá apreciar. Lignossulfonatos são polímeros polieletrolíticos aniônicos solúveis em água, subprodutos da produção de polpa de madeira utilizando polpa de sulfito. Um exemplo de uma lignina útil na prática de princípios de modalidades da presente divulgação é o Marasperse C-21, disponível na Reed Lignin Inc.

[0066] Dispersantes de baixo peso molecular são geralmente preferidos. Os dispersantes de naftalenossulfonato de baixo peso molecular são favorecidos porque tendem a uma menor demanda de água do que os dispersantes de maior viscosidade e maior peso molecular. Assim, pesos moleculares de cerca de 3.000 a cerca de 10.000 (por exemplo, cerca de 8.000 a cerca de 10.000) são preferidos. Como outra ilustração, para dispersantes do tipo PCE211, em algumas modalidades, o peso molecular pode ser de cerca de 20.000 a cerca de 60.000, que exibem menos retardamento do que os dispersantes com peso molecular acima de 60.000.

[0067] Um exemplo de um naftalenossulfonato é o DILOFLO, disponível na GEO Specialty Chemicals. DILOFLO é uma solução de naftalenossulfonato a 45% em água, embora outras soluções aquosas, por exemplo, na faixa de cerca de 35% a cerca de 55% em peso de teor de sólidos, também estejam prontamente disponíveis. Os naftalenossulfonatos podem ser utilizados na forma seca sólida ou em pó, tal como LOMAR D, disponível na GEO Specialty Chemicals, por exemplo. Outro exemplo de naftalenossulfonato é o DAXAD, disponível na GEO Specialty Chemicals.

[0068] Se incluído, o dispersante pode ser fornecido em qualquer quantidade adequada. Em algumas modalidades, por exemplo, o dispersante está presente numa quantidade, por exemplo, de cerca de 0% a cerca de 0,7% em peso de estuque, 0% a cerca de 0,4% em peso de estuque, cerca de 0,05% a cerca de 5% peso do estuque, de cerca de 0,05% a cerca de 0,3% em peso de estuque, ou de cerca de 1% a cerca de 5% em peso de estuque.

[0069] Em algumas modalidades, a pasta de gesso pode opcionalmente incluir um ou mais compostos contendo fosfato, se desejado. Por exemplo, os componentes contendo fosfato úteis em algumas modalidades incluem componentes solúveis em água e podem estar na forma de um íon, um sal ou um ácido, nomeadamente, ácidos fosfóricos condensados, cada um dos quais compreende duas ou mais unidades de ácido fosfórico; sais ou íons de fosfatos condensados, cada um dos quais compreende duas ou mais unidades de fosfato; e sais monobásicos ou íons monovalentes de ortofosfatos, bem como sal polifosfato acíclico solúvel em água. Ver, por exemplo, as patentes US 6.342.284; 6.632.550; 6.815.049; e 6.822.033.

[0070] As composições de fosfato, se adicionadas em algumas modalidades, podem aumentar a resistência verde, a resistência à deformação permanente (por exemplo, dobra), estabilidade dimensional, etc. Compostos de trimetafosfato podem ser usados, incluindo, por exemplo, trimetafosfato de sódio, trimetafosfato de potássio, trimetafosfato de lítio e trimetafosfato de amônio. O trimetafosfato de sódio (STMP) é preferido, embora outros fosfatos possam ser adequados, incluindo, por exemplo, tetrametafosfato de sódio, hexametafosfato de sódio com cerca de 6 a cerca de 27 unidades de fosfato repetidas e tendo a fórmula molecular Nan+2PnO3n+1 em que n = 6-27, pirofosfato de tetrapotássio com a fórmula molecular K4P2O7, tripolifosfato de dipotássio trissódico com a fórmula molecular Na3K2P3O10, tripolifosfato de sódio com a fórmula molecular Na5P3O10, pirofosfato tetrassódico com a fórmula molecular Na4P2O7, trimetafosfato de alumínio com a fórmula molecular Al(PO3)3, pirofosfato ácido de sódio com a fórmula molecular Na2H2P2O7, polifosfato de amônio com 1.000-3.000 unidades de fosfato repetidas e com a fórmula molecular (NH4)n+2PnO3n+1 em que n = 1.000-3.000, ou ácido polifosfórico com duas ou mais unidades repetidas de ácido fosfórico e com a fórmula molecular Hn+2PnO3n+1 em que n é dois ou mais.

[0071] Se incluído, o composto contendo fosfato pode estar presente em qualquer quantidade adequada. Para ilustrar, em algumas modalidades, o composto contendo fosfato pode estar presente numa quantidade, por exemplo, de cerca de 0,1% a cerca de 1%, por exemplo, cerca de 0,2% a cerca de 0,4% em peso do estuque.

[0072] Pode ser incluído um aditivo de resistência à água ou resistência ao molde, tal como o siloxano, opcionalmente. Se incluído, em algumas modalidades, o siloxano é preferencialmente adicionado na forma de uma emulsão. A pasta é então moldada e seca sob condições que promovem a polimerização do siloxano para formar uma resina de silicone altamente reticulada. Um catalisador que promove a polimerização do siloxano para formar uma resina de silicone altamente reticulada pode ser adicionado à pasta de gesso. Como descrito na Patente US 7.811.685, o óxido de magnésio pode ser incluído para contribuir para a catálise e/ou para a resistência ao molde e/ u resistência à água em algumas modalidades. Se incluído, o óxido de magnésio está presente em qualquer quantidade adequada, tal como entre cerca de 0,02% e cerca de 0,1%, por exemplo, entre cerca de 0,02% e cerca de 0,04% em peso de estuque.

[0073] Em algumas modalidades, o fluido metil-siloxano de metileno sem solvente vendido sob o nome SILRES BS 94 pela Wacker-Chemie GmbH (Munique, Alemanha) pode ser utilizado como o siloxano. Este produto é um fluido de siloxano que não contém água ou solventes. É contemplado que de cerca de 0,05% a cerca de 0,5%, por exemplo, cerca de 0,07% a cerca de 0,14% do BS 94 siloxano podem ser utilizados em algumas modalidades, com base no peso do estuque. Por exemplo, em algumas modalidades, é preferível utilizar de cerca de 0,05% a cerca de 0,2%, por exemplo, de cerca de 0,09% a cerca de 0,12% do siloxano com base no peso de estuque seco.

[0074] A pasta de gesso pode incluir qualquer aditivo resistente ao incêndio adequado em algumas modalidades. Exemplos de aditivos resistentes ao incêndio adequados incluem partículas de alta expansão, aditivos de dissipador de calor de alta eficiência, fibras ou semelhantes, ou qualquer combinação destes, como descrito na Patente US 8.323.785, cuja descrição de tais aditivos é aqui incorporada como referência. Vermiculita, tri-hidrato de alumínio, fibras de vidro e uma combinação destes podem ser utilizadas em algumas modalidades.

[0075] Por exemplo, as partículas de expansão elevada úteis de acordo com algumas modalidades podem exibir uma expansão de volume após aquecimento durante uma hora a cerca de 1560°F (cerca de 850°C) de cerca de 300% ou mais do seu volume original. Em algumas modalidades, podem ser utilizadas vermiculitas de alta expansão que têm uma expansão de volume de cerca de 300% a cerca de 380% do seu volume original depois de serem colocadas durante uma hora numa câmara tendo uma temperatura de cerca de 1560°F (cerca de 850°C). Se incluído, partículas de alta expansão, tais como vermiculita, podem estar presentes em qualquer quantidade adequada. Em algumas modalidades, está presente numa quantidade de cerca de 1% a cerca de 10%, por exemplo, cerca de 3% a cerca de 6% em peso de estuque.

[0076] O tri-hidrato de alumínio (ATH), também conhecido como tri- hidrato de alumina e alumina hidratada, pode aumentar a resistência ao incêndio devido ao seu teor de água cristalizada ou composta. O ATH é um exemplo adequado de um aditivo de dissipador de calor de alta eficiência. Tais aditivos de dissipador de calor de alta eficiência (HEHS) têm uma capacidade de dissipador de calor que excede a capacidade do dissipador de calor de quantidades comparáveis de di-hidrato de gesso na faixa de temperatura, causando a desidratação e liberação de vapor de água do componente de di-hidrato de gesso do núcleo do painel. Tais aditivos são tipicamente selecionados de composições, tais como tri-hidrato de alumínio ou outros hidróxidos de metal que se decompõem, liberando vapor de água nas mesmas faixas de temperatura ou semelhantes, como o di-hidrato de gesso. Enquanto outros aditivos HEHS (ou combinações de aditivos HEHS) com maior eficiência de dissipador de calor em relação a quantidades comparáveis de di-hidrato de gesso podem ser usados, aditivos HEHS preferidos fornecem uma eficiência de dissipador de calor suficientemente aumentada em relação ao di-hidrato de gesso para compensar qualquer aumento de peso ou outras propriedades indesejáveis dos aditivos HEHS quando usados em um painel de gesso destinado a aplicações com classificação de incêndio ou outras aplicações de alta temperatura. Se incluído, o aditivo dissipador de calor, como o ATH, está presente em qualquer quantidade adequada. Em algumas modalidades, é incluído numa quantidade de cerca de 1% a cerca de 8%, por exemplo, cerca de 2% a cerca de 4% em peso de estuque.

[0077] As fibras podem incluir fibras minerais, carbono e/ou fibras de vidro e misturas de tais fibras, bem como outras fibras comparáveis, proporcionando benefícios comparáveis ao painel. Em algumas modalidades, as fibras de vidro são incorporadas na pasta de núcleo de gesso e a estrutura central cristalina resultante. As fibras de vidro em algumas de tais modalidades podem ter um comprimento médio de cerca de 0,5 a cerca de 0,75 polegada e um diâmetro de cerca de 11 a cerca de 17 mícrons. Em outras modalidades, essas fibras de vidro podem ter um comprimento mio de cerca de 0,5 a cerca de 0,675 polegadas e um diâmetro de cerca de 13 a cerca de 16 mícrons. Se incluídas, as fibras, tais como as fibras de vidro, estão presentes em qualquer quantidade adequada, tal como entre cerca de 0,1% e cerca de 3%, por exemplo, entre cerca de 0,5% e cerca de 1% em peso de estuque.

[0078] A placa de gesso de acordo com modalidades da divulgação tem utilidade numa variedade de produtos diferentes tendo uma faixa de densidades desejada, incluindo, mas não se limitando a drywall (que podem abranger essa placa utilizada não apenas para paredes, mas também para tetos e outras localizações, como compreendido na técnica), placa classificada como incêndio, placa resistente ao molde, placa resistente à água, etc. O peso da placa é uma função da espessura. Uma vez que as placas são normalmente feitas com espessuras variadas, a densidade da placa é aqui utilizada como uma medida do peso da placa. Exemplos de espessura adequada incluem 3/8 de polegada, meia polegada, 5/8 de polegada, 3/4 de polegada ou uma polegada. As vantagens da placa de gesso de acordo com modalidades da divulgação podem ser vistas numa faixa de densidades, incluindo densidades de placa mais pesadas, por exemplo, cerca de 43 pcf ou menos, ou 40 pcf ou menos, tal como de cerca de 17 pcf a cerca de 43 pcf, de cerca de 20 pcf a cerca de 43 pcf, de cerca de 24 pcf a cerca de 43 pcf, de cerca de 27 pcf a cerca de 43 pcf, de cerca de 20 pcf a cerca de 40 pcf, de cerca de 24 pcf a cerca de 40 pcf cerca de 27 pcf a cerca de 40 pcf, de cerca de 20 pcf a cerca de 37 pcf, de cerca de 24 pcf a cerca de 37 pcf, de cerca de 27 pcf a cerca de 37 pcf, de cerca de 20 pcf a cerca de 35 pcf 35 pcf, de cerca de 27 pcf a cerca de 35 pcf, etc.

[0079] Tal como aqui observado, a remoção da massa do painel de parede de gesso conduziu a considerável dificuldade em compensar a perda concomitante de resistência. Tendo em vista a estabilidade de vazios de espuma melhorada, algumas modalidades da divulgação permitem surpreendentemente e inesperadamente a utilização de uma placa de menor peso com boa resistência e/ou propriedade de incêndio ou térmica desejada, menor demanda de água e uso eficiente de aditivos como aqui descrito. Por exemplo, em algumas modalidade, a densidade da placa pode ser de cerca de 17 pcf a cerca de 35 pcf, por exemplo, de cerca de 17 pcf a cerca de 33 pcf, 17 pcf a cerca de 31 pcf, 17 pcf a cerca de 28 pcf, de cerca de 20 pcf a cerca de 32 pcf, de cerca de 20 pcf a cerca 31 pcf, de cerca de 20 pcf a cerca 30 pcf, de cerca de 20 pcf a cerca 30 pcf, de cerca de 20 pcf a cerca 29 pcf, de cerca de 20 pcf a cerca 28 pcf cerca de 21 pcf a cerca 33 pcf, de cerca de 21 pcf a cerca 32 pcf, de cerca de 21 pcf a cerca 33 pcf, de cerca de 21 pcf a cerca 32 pcf, de cerca de 21 pcf a cerca 31 pcf 30 pcf, de cerca de 21 pcf a cerca 29 pcf, de cerca de 21 pcf a cerca 28 pcf, de cerca de 21 pcf a cerca 29 pcf, de cerca de 24 pcf a cerca 33 pcf, de cerca de 24 pcf a cerca 32 pcf 24 pcf a cerca de 31 pcf, de cerca de 24 pcf a cerca de 30 pcf, de cerca de 24 pcf a cerca de 29 pcf, de cerca de 24 pcf a cerca de 28 pcf, ou de cerca de 24 pcf a cerca de 27 pcf, etc.

[0080] As folhas de cobertura podem estar em qualquer forma adequada. Será entendido que, no que diz respeito às folhas de cobertura, os termos "frontal” e “topo” são aqui utilizados indistintamente, enquanto que os termos “traseiro” e "fundo” são igualmente usados aqui de forma intercambiável. Por exemplo, as folhas de cobertura podem compreender fibras celulósicas, fibras de vidro, fibras cerâmicas, lã mineral ou uma combinação dos materiais acima mencionados. Uma ou ambas as folhas podem compreender folhas individuais ou múltiplas folhas. Em modalidades preferidas, as folhas de cobertura compreendem uma fibra celulósica. Por exemplo, folha de papel, como papel de Manila ou papel kraft, pode ser usada como folha traseira. O papel de folha de cobertura útil inclui Manila 7 camadas e News-Line 3 camadas, ou 7 camadas disponíveis na United States Gypsum Corporation, Chicago, IL.; Gray-Back 3 camadas e Manila Ivory 3 camadas, disponíveis na International Paper, Newport, IN; e papel pesado de Manila e papel HT (alta tração) MH Manila, disponível na United States Gypsum Corporation, Chicago, IL. Um exemplo de papel de folha de cobertura é o NewsLine 5 camadas.

[0081] Além disso, o papel celulósico pode compreender qualquer outro material ou combinação de materiais. Por exemplo, uma ou ambas as folhas, particularmente a folha frontal (topo) podem incluir álcool polivinílico, ácido bórico ou polifosfato como aqui descrito (por exemplo, trimetafosfato de sódio) para aumentar a resistência do papel. Em algumas modalidades, o papel pode ser colocado em contato com uma solução de um ou mais de álcool polivinílico, ácido bórico e/ou polifosfato de modo que o papel seja pelo menos parcialmente umedecido. O papel pode ser pelo menos parcialmente saturado em algumas modalidades. O álcool polivinílico, o ácido bórico e/ou o ácido bórico podem penetrar nas fibras do papel em algumas modalidades. A solução de álcool polivinílico, ácido bórico e/ou polifosfato pode estar em qualquer quantidade adequada e pode ser aplicada de qualquer maneira adequada como será apreciado na técnica. Por exemplo, a solução pode estar na forma de cerca de 1% a cerca de 5% de sólidos em peso em água de cada ingrediente presente entre o álcool polivinílico, o ácido bórico e/ou polifosfato, que pode ser adicionado em uma solução ou se desejado em várias soluções.

[0082] Em algumas modalidades, uma ou ambas as folhas podem compreender fibras de vidro, fibras cerâmicas, lã mineral ou uma combinação dos materiais acima mencionados. Uma ou ambas as folhas de acordo com a presente divulgação podem ser geralmente hidrofílicas, significando que a folha é pelo menos parcialmente capaz de adsorver moléculas de água na superfície da folha e/ou de absorver moléculas de água na folha.

[0083] Em outras modalidades, as folhas de cobertura podem estar "substancialmente isentas" de fibras de cerâmica de fibras de vidro, lã mineral ou uma mistura destes, o que significa que as folhas de cobertura contém ou (i) 0% em peso com base no peso da folha, ou nenhuma fibra de cerâmica de fibra de vidro, lã mineral ou uma mistura destes, ou (ii) uma quantidade ineficaz ou (iii) imaterial de fibras de cerâmica de fibras de vidro, lã mineral ou uma mistura destes. Um exemplo de uma quantidade ineficaz é uma quantidade abaixo do valor limiar para atingir a finalidade pretendida de usar fibras de cerâmica de fibras de vidro, lã mineral ou uma mistura destes, como um versado comum na técnica apreciará. Uma quantidade imaterial pode ser, por exemplo, abaixo de cerca de 5% em peso, tal como abaixo de cerca de 2% em peso, abaixo de cerca de 1% em peso, abaixo de cerca de 0,5% em peso, abaixo de cerca de 0,2% em peso, abaixo de cerca de 0,1% em peso ou abaixo de cerca de 0,01% em peso, com base no peso de estuque, como um versado na técnica irá apreciar. Contudo, se desejado em modalidades alternativas, tais ingredientes podem ser incluídos nas folhas de cobertura.

[0084] Em algumas modalidades, a condutividade térmica da folha de topo e/ou de fundo é inferior a cerca de 0,1 w/(m.k.). Por exemplo, a condutividade térmica da folha de topo e/ou de fundo é menor que cerca de 0,05 w/(m.k.).

[0085] Se desejado, em algumas modalidades, uma ou ambas as folhas de cobertura podem opcionalmente incluir qualquer quantidade adequada de composto inorgânico ou mistura de compostos inorgânicos que confere adequadamente maior resistência ao incêndio quando tais propriedades são procuradas. Exemplos de compostos inorgânicos adequados incluem tri-hidrato de alumínio e hidróxido de magnésio. Por exemplo, as folhas de cobertura podem compreender qualquer composto inorgânico ou mistura de compostos inorgânicos com alto teor de água cristalizada, ou qualquer composto que libere água por aquecimento. Em algumas modalidades, a quantidade de composto inorgânico ou a mistura total de compostos inorgânicos na folha varia de cerca de 0,1% a cerca de 30% em peso da folha. O composto inorgânico ou compostos inorgânicos utilizados na folha podem ser de qualquer tamanho de partícula adequado ou distribuição de tamanho de partícula adequado.

[0086] Em algumas modalidades, o ATH pode ser adicionado numa quantidade de cerca de 5% a cerca de 30% em peso total da folha. O ATH é tipicamente muito estável à temperatura ambiente. Acima de temperaturas entre cerca de 180°C e 205°C, o ATH sofre tipicamente uma decomposição endotérmica que libera vapor de água. O calor de decomposição para tais aditivos ATH é superior a cerca de 1000 Joule/grama, e numa modalidade é de cerca de 1170 Joule/grama. Sem estar limitado pela teoria, acredita-se que o aditivo de ATH decompõe-se para liberar aproximadamente 35% da água de cristalização como vapor de água quando aquecido acima de 205°C, de acordo com a seguinte equação: Al(OH)3 ^ AI2O3 + 3H2O.

[0087] Uma folha de cobertura compreendendo partículas inorgânicas de alto teor de água, como ATH, podem aumentar a resistência ao incêndio da placa. O composto inorgânico ou mistura de compostos é incorporado na folha em algumas modalidades. Uma folha de cobertura, tal como papel compreendendo ATH pode ser preparada diluindo primeiro fibra celulósica em água com cerca de 1% de consistência, depois misturando com partículas de ATH numa razão predeterminada. A mistura pode ser despejada em um molde, cujo fundo pode ter uma malha de fio para drenar a água. Após a drenagem, as partículas de fibra e ATH são retidas no fio. A folha úmida pode ser transferida para um papel mata-borrão e seca a cerca de 200360°F.

[0088] Em algumas modalidades, como descrito para inclusão na folha de cobertura ou numa suspensão de estuque, por exemplo, são preferidas partículas de ATH inferiores a cerca de 20 μm, mas pode ser utilizada qualquer fonte ou grau adequado de ATH. Por exemplo, o ATH pode ser obtido junto de fornecedores comerciais como a Huber sob as marcas SB 432 (10 μm) ou Hydral® 710 (1μm).

[0089] Em algumas modalidades, a folha de cobertura pode compreender hidróxido de magnésio. Nestas modalidades, o aditivo de hidróxido de magnésio preferivelmente tem um calor de decomposição maior que cerca de 1000 Joule/grama, tal como cerca de 1350 Joule/grama, a ou acima de 180°C a 205°C. Em tais modalidades, qualquer hidróxido de magnésio adequado pode ser usado, como aquele comercialmente disponível de fornecedores, incluindo Akrochem Corp. de Akron, Ohio.

[0090] Em outras modalidades, as folhas de cobertura estão "substancialmente isentas" de compostos inorgânicos, tais como ATH, hidróxido de magnésio ou uma mistura destes, o que significa que as folhas de cobertura contém (i) 0% em peso com base no peso da folha, ou nenhum desses compostos inorgânicos, tais como ATH, hidróxido de magnésio, ou uma mistura destes, ou (ii) uma quantidade ineficaz ou (iii) imaterial de compostos inorgânicos, tais como ATH, hidróxido de magnésio ou uma mistura destes. Um exemplo de uma quantidade ineficaz é uma quantidade abaixo da quantidade limiar para alcançar o objetivo pretendido de utilizar compostos inorgânicos, tais como ATH, hidróxido de magnésio, ou uma mistura destes, como um versado comum na técnica apreciará. Uma quantidade imaterial pode ser, por exemplo, abaixo de cerca de 5% em peso, tal como abaixo de cerca de 2% em peso, abaixo de cerca de 1% em peso, abaixo de cerca de 0,5% em peso, abaixo de cerca de 0,1% em peso, abaixo de cerca de 0,05%, abaixo de cerca de 0,01% em peso, etc.

[0091] As folhas de cobertura também podem ter qualquer espessura total adequada. Em algumas modalidades, pelo menos uma das folhas de cobertura tem uma espessura relativamente alta, por exemplo, uma espessura de pelo menos cerca de 0,014 polegada. Em algumas modalidades, é preferido que haja uma espessura ainda maior, por exemplo, pelo menos cerca de 0,015 polegada, pelo menos cerca de 0,016 polegada, pelo menos cerca de 0,017 polegada, pelo menos cerca de 0,018 polegada, pelo menos cerca de 0,019 polegada, 0,020 polegada, pelo menos cerca de 0,021 polegada, pelo menos cerca de 0,022 polegada, ou pelo menos cerca de 0,023 polegada. Qualquer limite superior adequado para estas faixas pode ser adotado, por exemplo, uma extremidade superior da faixa de cerca de 0,030 polegada, cerca de 0,027 polegada, cerca de 0,025 polegada, cerca de 0,024 polegada, cerca de 0,023 polegada, cerca de 0,022 polegada, cerca de 0,021 polegada, cerca de 0,019 polegada, cerca de 0,018 polegada, etc. A espessura total da folha refere-se à soma da espessura de cada folha fixada à placa de gesso.

[0092] As folhas de cobertura podem ter qualquer densidade adequada. Por exemplo, em algumas modalidades, pelo menos uma ou ambas as folhas de cobertura têm uma densidade de pelo menos cerca de 36 pcf, por exemplo, de cerca de 36 pcf a cerca de 46 pcf, de cerca de 36 pcf a cerca de 44 pcf 36 pcf a cerca de 42 pcf, de cerca de 36 pcf a cerca de 40 pcf, de cerca de 38 pcf a cerca de 46 pcf, de cerca de 38 pcf a cerca de 44 pcf, de cerca de 38 pcf a cerca de 42 pcf, etc.

[0093] A folha de cobertura pode ter qualquer peso adequado. Por exemplo, em algumas modalidades, folhas de cobertura de menor peso base (por exemplo, formadas a partir de papel) tais como, por exemplo, pelo menos cerca de 33 libras/MSF (por exemplo, de cerca de 33 libras/MSF a cerca de 65 libras/MSF, 33 libras/MSF a cerca de 60 libras/MSF, 33 libras/MSF a cerca de 58 libras/MSF de cerca de 33 libras/MSF a cerca de 55 libras/MSF, de cerca de 33 libras/MSF a cerca de 50 libras/MSF, de cerca de 33 libras/MSF a cerca de 45 libras/MSF, etc, ou inferior a cerca de 45 libras/MSF) podem ser utilizados em algumas modalidades. Em outras modalidades, uma ou ambas as folhas de cobertura têm um peso base de cerca de 38 libras/MSF a cerca de 65 libras/MSF, de cerca de 38 libras/MSF a cerca de 60 libras/MSF, de cerca de 38 libras/MSF a cerca de 58 libras/MSF, de cerca de 38 libras/MSF a cerca de 55 libras/MSF, de cerca de 38 libras/MSF a cerca de 50 libras/MSF, de cerca de 38 libras/MSF a cerca de 45 libras/MSF.

[0094] No entanto, se desejado, em algumas modalidades, podem ser utilizados pesos de base ainda mais pesados, por exemplo, para melhorar ainda mais a resistência à tração da unha ou para melhorar o manuseamento, por exemplo, para facilitar as características desejáveis para os usuários finais. Assim, uma ou ambas as folhas de cobertura podem ter um peso base de, por exemplo, pelo menos cerca de 45 libras/MSF (por exemplo, de cerca de 45 libras/MSF a cerca de 65 libras/MSF, de cerca de 45 libras/MSF a cerca de 60 libras/MSF, de cerca de 45 libras/MSF a cerca de 55 libras/MSF, de cerca de 50 libras/MSF a cerca de 65 libras/MSF, de cerca de 50 libras/MSF a cerca de 60 libras/MSF, etc.). Se desejado, em algumas modalidades, uma folha de cobertura (por exemplo, o lado de papel “frontal” quando instalado) pode ter o peso base acima mencionado, por exemplo, para melhorar a resistência e manuseio da tração da haste, enquanto a outra folha de cobertura (por exemplo, a folha "traseira" quando a placa é instalada, a base pode ter uma base de peso um pouco menor, se desejado (por exemplo, base de peso inferior a 60 libras/MSF, por exemplo, de 33 libras/MSF a cerca de 33 libras/MSF a cerca de 50 libras/MSF, de cerca de 33 libras/MSF a cerca de 45 libras/MSF, ou de cerca de 33 libras/MSF a cerca de 40 libras/MSF).

[0095] Em algumas modalidades, o produto de placa de gesso apresenta resistência ao incêndio para além do que é encontrado no painel de parede convencional. Para obter resistência ao incêndio, a placa pode opcionalmente ser formada a partir de certos aditivos que aumentam a resistência ao incêndio no produto final da placa, como descrito aqui. Alguma placa resistente ao incêndio é considerada “classificada como incêndio” quando a placa passa em certos testes durante a montagem.

[0096] De acordo com algumas modalidades, a placa de gesso é configurada para atender ou exceder uma classificação ao incêndio de acordo com os requisitos de integridade estrutural e contenção de incêndio dos procedimentos e padrões de teste de incêndio UL U305, U419, U423 e/ou equivalentes, por exemplo, onde a placa contém aditivos resistentes ao incêndio discutidos aqui. A presente divulgação proporciona assim uma placa de gesso (por exemplo, peso e densidade reduzidos na espessura de 1/2 polegada ou 5/8 polegada), e método para produzir os mesmos, capazes de satisfazer as classificações de incêndio (por exemplo, 17 min., 20 min., 30 min., 3/4 horas, uma hora, duas horas, etc.) de acordo com os procedimentos e padrões de integridade estrutural e contenção de incêndio de vários padrões UL, tais como os aqui discutidos, em algumas modalidades.

[0097] A placa de gesso pode ser testada, por exemplo, em uma montagem de acordo com as especificações UL Underwriters Laboratories U305, U419 e U423 e qualquer outro procedimento de teste de incêndio que seja equivalente a qualquer um desses procedimentos de teste de incêndio. Deve ser entendido que a referência aqui feita a um procedimento específico de teste de incêndio do Underwriters Laboratories, como UL U305, U419 e U423, por exemplo, também inclui um procedimento de teste de incêndio, como aquele promulgado por qualquer outra entidade que é equivalente ao padrão específico de UL em questão.

[0098] Por exemplo, a placa de gesso em algumas modalidades é eficaz para inibir a transmissão de calor através de uma montagem construída de acordo com qualquer um dos Números de Concepção UL U305, U419 ou U423, tendo a montagem um primeiro lado com uma única camada de painéis de gesso e um segundo lado com uma única camada de painéis de gesso. Superfícies de placas de gesso no primeiro lado da montagem são aquecidas de acordo com a curva de tempo- temperatura do ASTM E119-09a, enquanto as superfícies dos painéis de gesso no segundo lado da montagem são fornecidas com sensores de temperatura de acordo com ASTM E119-09a. Em algumas modalidades da placa resistente ao incêndio, quando aquecido, o valor máximo único dos sensores de temperatura é inferior a 325°F mais a temperatura ambiente após cerca de 50 minutos, e/ou o valor médio dos sensores de temperatura é inferior a cerca de 250°F mais a temperatura ambiente após cerca de 50 minutos. Em algumas modalidades, a placa tem uma densidade de cerca de 40 libras por pé cúbico ou menos. Desejavelmente, a placa tem boa resistência como aqui descrito, tal como uma dureza do núcleo de pelo menos cerca de 11 libras (5 kg), por exemplo, pelo menos cerca de 13 libras (5,9 kg), ou pelo menos cerca de 15 libras (6,8 kg).

[0099] Em algumas modalidades, quando as superfícies no primeiro lado da montagem da placa de gesso resistente ao incêndio com aditivo resistente ao incêndio na camada concentrada são aquecidas, o valor máximo único dos sensores de temperatura é inferior a cerca de 325°F mais temperatura ambiente após 55 minutos, e/ou o valor médio dos sensores de temperatura é inferior a cerca de 250°F mais a temperatura ambiente após cerca de 55 minutos. Em outras modalidades, quando as superfícies da placa de gesso no primeiro lado da montagem são aquecidas, o valor máximo único dos sensores de temperatura é inferior a cerca de 325°F mais a temperatura ambiente após cerca de 60 minutos e/ou o valor médio dos sensores de temperatura é inferior a cerca de 250° F mais a temperatura ambiente após cerca de 60 minutos. Em outras modalidades, quando as superfícies dos painéis de gesso no primeiro lado da montagem são aquecidas, o valor máximo único dos sensores de temperatura é inferior a cerca de 325°F mais a temperatura ambiente após cerca de 50 minutos e/ou o valor médio dos sensores de temperatura são inferiores a cerca de 250°F mais a temperatura ambiente após cerca de 50 minutos. Em outras modalidades, quando as superfícies dos painéis de gesso no primeiro lado da montagem são aquecidas, o valor máximo único dos sensores de temperatura é inferior a 325°F mais a temperatura ambiente após cerca de 55 minutos, e/ou o valor médio dos sensores de temperatura é inferior a cerca de 250°F mais a temperatura ambiente após cerca de 55 minutos. Em outras modalidades, quando as superfícies da painéis de gesso no primeiro lado da montagem são aquecidas, o valor máximo único dos sensores de temperatura é inferior a cerca de 325°F mais a temperatura ambiente após cerca de 60 minutos e o valor médio dos sensores de temperatura é inferior a cerca de 250° F mais a temperatura ambiente após cerca de 60 minutos.

[0100] Em algumas modalidades, a placa de gesso resistente ao incêndio com aditivo resistente ao incêndio na camada concentrada é eficaz para inibir a transmissão de calor através da montagem quando construída de acordo com o Projeto UL Número U305, de modo a atingir uma classificação de incêndio de uma hora sob ASTM E119-09a. Em algumas modalidades, a placa é eficaz para inibir a transmissão de calor através da montagem quando construída de acordo com o Número de Projeto UL U419, de modo a atingir uma classificação de incêndio de uma hora sob a norma ASTM E119-09a. Em algumas modalidades, a placa de gesso é eficaz para inibir a transmissão de calor através da montagem quando construída de acordo com o Número de Projeto UL U423, de modo a atingir uma classificação de incêndio de uma hora sob a norma ASTM E119-09a. Em algumas modalidades, a placa tem um Índice de Isolamento Térmico (TI) de cerca de 20 minutos ou mais e/ou um Encolhimento de Alta Temperatura (S) de cerca de 10%. Em algumas modalidades, a placa tem uma relação de Expansão da Espessura de Alta Temperatura (TE) para S (TE/S) de cerca de 0,2 ou mais.

[0101] Além disso, em algumas modalidades, a placa de gesso pode estar na forma de placa de gesso de peso e densidade reduzidas, com Encolhimento de Alta Temperatura inferior a cerca de 10% nas direções x-y (largura-comprimento) e Expansão de Espessura de Alta Temperatura na direção z (espessura) superior a cerca de 20% quando aquecida a cerca de 1560° F (850°C). Ainda em outras modalidades, quando utilizadas em paredes ou outras montagens, tais montagens têm um desempenho de teste de incêndio comparável às montagens feitos com painéis de classificação de incêndio comercial mais pesados, mais densos. Em algumas modalidades, o Encolhimento de Alta Temperatura dos painéis é tipicamente inferior a cerca de 10% nas direções x-y (largura-comprimento). Em algumas modalidades, a razão da Expansão de Espessura de Alta Temperatura na direção z para Encolhimento de Alta Temperatura em x-y de, pelo menos, cerca de 2 a mais de cerca de 17 a 1570 °F (855 °C).

[0102] Em algumas modalidades, uma placa de gesso resistente ao incêndio formada de acordo com princípios da presente divulgação, e os métodos para fazer mesma, podem proporcionar um painel que exibe uma resistência média de encolhimento de cerca de 85% ou maior quando aquecida a cerca de 1800 °F (980 °C) durante uma hora. Em outras modalidades, a placa de gesso apresenta uma resistência média de encolhimento de cerca de 75% ou mais quando aquecida a cerca de 1800 °F (980 °C) durante uma hora.

[0103] As camadas de gesso entre as folhas de cobertura podem ser eficazes para proporcionar um Índice de Isolamento Térmico (IT) de cerca de 20 minutos ou mais. A placa pode ter uma densidade desejada (D) como descrito aqui. As camadas de gesso entre as folhas de cobertura podem ser eficazes para fornecer a placa de gesso com uma razão de TI/D de cerca de 0,6 minuto/libras por pé cúbico (0,038 minuto/(kg/m3)) ou mais.

[0104] Em algumas modalidades, a placa de gesso fabricada de acordo com a divulgação encontra os protocolos de teste de acordo com a Norma ASTM C473-10. Por exemplo, em algumas modalidades, quando a placa é moldada com uma espessura de 1/2 polegada, a placa tem uma resistência à tração da unha de, pelo menos, cerca de 65 lbf (libras de força, que é por vezes referido como simplesmente "lb" ou "lbs" por conveniência dos versados na matéria, que compreendem que isto é uma medida de força) conforme determinado de acordo com a ASTM C473-10 (método B), por exemplo, pelo menos cerca de 68 lbf, pelo menos cerca de 70 lbf, pelo menos cerca de 72 lbf, pelo menos cerca de 74 lbf, pelo menos cerca de 75 lbf, pelo menos cerca de 76 lbf, pelo menos cerca de 77 lbf, etc. Em várias modalidades, a resistência à tração de unha pode ser de cerca de 65 lbf a cerca de 100 lbf, de cerca de 65 lbf a cerca de 95 lbf, de cerca de 65 lbf a cerca de 90 lbf, de cerca de 65 lbf a cerca de 85lbf, de cerca de 65 lbf a cerca de 80 lbf, de cerca de 65 lbf a cerca de 75 lbf, de cerca de 68 lbf a cerca de 100 lbf, de cerca de 68 lbf a cerca de 95 lbf, de cerca de 68 lbf a cerca de 90 lbf, de cerca de 68 lbf a cerca de 85 lbf, de cerca de 68 lbf a cerca de 80 lbf, de cerca de 70 lbf a cerca de 100 lbf, de cerca de 70 lbf a cerca de 95 lbf, de cerca de 70 lbf a cerca de 90 lbf, de cerca de 70 lbf a cerca de 85 lbf, de cerca de 70 lbf a cerca de 80 lbf, de cerca de 72 lbf a cerca de 100 lbf, de cerca de 72 lbf a cerca de 95 lbf, de cerca de 72 lbf a cerca de 90 lbf, de cerca de 72 lbf a cerca de 85 lbf, de cerca de 72 lbf a cerca de 80 lbf, de cerca de 72 lbf a cerca de 77 lbf, de cerca de 72 lbf a cerca de 75 lbf, de cerca de 75 lbf a cerca de 100 lbf, de cerca de 75 lbf a cerca de 95 lbf, de cerca de 75 lbf a cerca de 90 lbf, de cerca de 75 lbf a cerca de 85 lbf, de cerca de 75 lbf a cerca de 80 lbf, de cerca de 75 lbf a cerca de 77 lbf, de cerca de 77 lbf a cerca de 100 lbf, de cerca de 77 lbf a cerca de 95 lbf, de cerca de 77 lbf a cerca de 90 lbf, de cerca de 77 lbf a cerca de 85 lbf, ou de cerca de 77 lbf a cerca de 80 lbf.

[0105] No que diz respeito à resistência à flexão, em algumas modalidades, quando fundida em uma placa de meia polegada de espessura, a placa tem uma resistência à flexão de pelo menos cerca de 36 lbf na direção da máquina (por exemplo, pelo menos cerca de 38 lbf, pelo menos cerca de 40 lbf, etc) e/ou pelo menos cerca de 107 lbf (por exemplo, pelo menos cerca de 110 lbf, pelo menos cerca de 112 lbf, etc.) numa direção transversal à máquina, conforme determinado de acordo com a norma ASTM C473-10, método B. Em várias modalidades, a placa pode ter uma resistência à flexão numa direção da máquina de cerca de 36 lbf a cerca de 60 lbf, por exemplo, de cerca de 36 lbf a cerca de 55 lbf, de cerca de 36 lbf a cerca de 50 lbf, de cerca de 36 lbf a cerca de 45 lbf, de cerca de 36 lbf a cerca de 40 lbf, de cerca de 36 lbf a cerca de 38 lbf, de cerca de 38 lbf a cerca de 60 lbf, de cerca de 38 lbf a cerca de 55 lbf, de cerca de 38 lbf a cerca de 50 lbf, de cerca de 38 lbf a cerca de 45 lbf, de cerca de 38 lbf a cerca de 40 lbf, de cerca de 40 lbf a cerca de 60 lbf, de cerca de 40 lbf a cerca de 55 lbf, de cerca de 40 lbf a cerca de 50 lbf, ou de cerca de 40 lbf a cerca de 45 lbf. Em várias modalidades, a placa pode ter uma resistência à flexão em uma direção transversal à máquina de aproximadamente 107 lbf a cerca de 130 lbf, por exemplo, de cerca de 107 lbf a cerca de 125 lbf, de cerca de 107 lbf a cerca de 120 lbf, de cerca de 107 lbf a cerca de 115 lbf, de cerca de 107 lbf a cerca de 112 lbf, de cerca de 107 lbf a cerca de 110 lbf, de cerca de 110 lbf a cerca de 130 lbf, de cerca de 110 lbf a cerca de 125 lbf, de cerca de 110 lbf a cerca de 120 lbf, de cerca de 110 lbf a cerca de 115 lbf, de cerca de 110 lbf a cerca de 112 lbf, de cerca de 112 lbf a cerca de 130 lbf, de cerca de 112 lbf a cerca de 125 lbf, de cerca de 112 lbf a cerca de 120 lbf, ou de cerca de 112 lbf a cerca de 115 lbf.

[0106] Além disso, em algumas modalidades, a placa pode ter uma dureza média do núcleo de pelo menos 11 lbf, por exemplo, pelo menos cerca de 12 lbf, pelo menos cerca de 13 lbf, pelo menos cerca de 14 lbf, pelo menos cerca de 15 lbf, pelo menos cerca de 16 lbf, pelo menos cerca de 17 lbf, pelo menos cerca de 18 lbf, pelo menos cerca de 19 lbf, pelo menos cerca de 20 lbf, pelo menos cerca de 21 lbf, ou pelo menos cerca de 22 lbf, como determinado de acordo com ASTM C473-10, método B. Em algumas modalidades, a placa pode ter uma dureza de núcleo de aproximadamente 11 lbf a cerca de 25 lbf, e.g., de cerca de 11 lbf a cerca de 22 lbf, de cerca de 11 lbf a cerca de 21 lbf, de cerca de 11 lbf a cerca de 20 lbf, de cerca de 11 lbf a cerca de 19 lbf, de cerca de 11 lbf a cerca de 18 lbf, de cerca de 11 lbf a cerca de 17 lbf, de cerca de 11 lbf a cerca de 16 lbf, de cerca de 11 lbf a cerca de 15 lbf, de cerca de 11 lbf a cerca de 14 lbf, de cerca de 11 lbf a cerca de 13 lbf, de cerca de 11 lbf a cerca de 12 lbf, de cerca de 12 lbf a cerca de 25 lbf, de cerca de 12 lbf a cerca de 22 lbf, de cerca de 12 lbf a cerca de 21 lbf, de cerca de 12 lbf a cerca de 20 lbf, de cerca de 12 lbf a cerca de 19 lbf, de cerca de 12 lbf a cerca de 18 lbf, de cerca de 12 lbf a cerca de 17 lbf, de cerca de 12 lbf a cerca de 16 lbf, de cerca de 12 lbf a cerca de 15 lbf, de cerca de 12 lbf a cerca de 14 lbf, de cerca de 12 lbf a cerca de 13 lbf, de cerca de 13 lbf a cerca de 25 lbf, de cerca de 13 lbf a cerca de 22 lbf, de cerca de 13 lbf a cerca de 21 lbf, de cerca de 13 lbf a cerca de 20 lbf, de cerca de 13 lbf a cerca de 19 lbf, de cerca de 13 lbf a cerca de 18 lbf, de cerca de 13 lbf a cerca de 17 lbf, de cerca de 13 lbf a cerca de 16 lbf, de cerca de 13 lbf a cerca de 15 lbf, de cerca de 13 lbf a cerca de 14 lbf, de cerca de 14 lbf a cerca de 25 lbf, de cerca de 14 lbf a cerca de 22 lbf, de cerca de 14 lbf a cerca de 21 lbf, de cerca de 14 lbf a cerca de 20 lbf, de cerca de 14 lbf a cerca de 19 lbf, de cerca de 14 lbf a cerca de 18 lbf, de cerca de 14 lbf a cerca de 17 lbf, de cerca de 14 lbf a cerca de 16 lbf, de cerca de 14 lbf a cerca de 15 lbf, de cerca de 15 lbf a cerca de 25 lbf, de cerca de 15 lbf a cerca de 22 lbf, de cerca de 15 lbf a cerca de 21 lbf, de cerca de 15 lbf a cerca de 20 lbf, de cerca de 15 lbf a cerca de 19 lbf, de cerca de 15 lbf a cerca de 18 lbf, de cerca de 15 lbf a cerca de 17 lbf, de cerca de 15 lbf a cerca de 16 lbf, de cerca de 16 lbf a cerca de 25 lbf, de cerca de 16 lbf a cerca de 22 lbf, de cerca de 16 lbf a cerca de 21 lbf, de cerca de 16 lbf a cerca de 20 lbf, de cerca de 16 lbf a cerca de 19 lbf, de cerca de 16 lbf a cerca de 18 lbf, de cerca de 16 lbf a cerca de 17 lbf, de cerca de 17 lbf a cerca de 25 lbf, de cerca de 17 lbf a cerca de 22 lbf, de cerca de 17 lbf a cerca de 21 lbf, de cerca de 17 lbf a cerca de 20 lbf, de cerca de 17 lbf a cerca de 19 lbf, de cerca de 17 lbf a cerca de 18 lbf, de cerca de 18 lbf a cerca de 25 lbf, de cerca de 18 lbf a cerca de 22 lbf, de cerca de 18 lbf a cerca de 21 lbf, de cerca de 18 lbf a cerca de 20 lbf, de cerca de 18 lbf a cerca de 19 lbf, de cerca de 19 lbf a cerca de 25 lbf, de cerca de 19 lbf a cerca de 22 lbf, de cerca de 19 lbf a cerca de 21 lbf, de cerca de 19 lbf a cerca de 20 lbf, de cerca de 21 lbf a cerca de 25 lbf, de cerca de 21 lbf a cerca de 22 lbf, ou de cerca de 22 lbf a cerca de 25 lbf.

[0107] O produto de acordo com modalidades da divulgação pode ser feito em linhas de produção típicas. Por exemplo, as técnicas de fabricação de painéis são descritas, por exemplo, na Patente US 7.364.676 e na Publicação do Pedido de Patente US 2010/0247937. Resumidamente, no caso da placa de gesso, o processo envolve tipicamente a descarga de uma folha de cobertura sobre um transportador em movimento. Como a placa de gesso é normalmente formada com a face voltada para baixo, esta folha de cobertura é a folha de cobertura "frontal" em tais modalidades.

[0108] Os componentes secos e/ou úmidos da pasta de gesso são alimentados a um misturador (por exemplo, um misturador sem pino ou com pino), onde são agitados para formar a pasta de gesso. O misturador compreende um corpo principal e um conduto de descarga (por exemplo, um arranjo de gate-canister-boot como conhecido na técnica, ou um arranjo como descrito nas Patentes US 6.494.609 e 6.874.930). Em algumas modalidades, o conduto de descarga pode incluir um distribuidor de pasta com uma única entrada de alimentação ou várias entradas de alimentação, tais como as descritas na Publicação do Pedido de Patente US 2012/0168527 A1 e Publicação do Pedido de Patente US 2012/0170403 A1, por exemplo. Nessas modalidades, utilizando um distribuidor de pasta com múltiplas entradas de alimentação, o conduto de descarga pode incluir um separador de fluxo adequado, tal como os descritos na Publicação do Pedido de Patente US 2012/0170403 A1. O agente de formação de espuma pode ser adicionado no conduto de descarga do misturador (por exemplo, na porta como descrito, por exemplo, nas Patentes US 5.683.635 e 6.494.609) ou no corpo principal, se desejado. A pasta descarregada do conduto de descarga depois de todos os ingredientes terem sido adicionados, incluindo o agente espumante, é a pasta primária de gesso e formará o núcleo da placa. Esta pasta do núcleo da placa é descarregada na folha de cobertura frontal móvel.

[0109] A folha de cobertura frontal pode conter um skim coat sob a forma de uma camada relativamente densa de pasta. Também, bordas duras, como conhecidas na técnica, podem ser formadas, por exemplo, a partir da mesma corrente de pasta formando a camada de revestimento frontal. Em modalidades onde a espuma é inserida no conduto de descarga, uma corrente de pasta de gesso secundária pode ser removida do corpo misturador para formar a pasta espessa de skim coat, que pode depois ser usada para formar o skim coat frontal e as bordas duras como conhecido na técnica. Se incluído, normalmente o skim coat frontal e as bordas duras são depositados na folha de cobertura frontal móvel antes da pasta do núcleo ser depositada, normalmente a montante do misturador. Depois de ser descarregada do conduto de descarga, a pasta do núcleo é espalhada, conforme necessário, sobre a folha de cobertura frontal (opcionalmente com skim coat) e coberta com uma segunda folha de cobertura (normalmente a folha de cobertura "traseira") para formar uma montagem úmida sob a forma de uma estrutura em sanduíche que é uma placa precursora do produto final. A segunda folha de cobertura pode, opcionalmente, conter um segundo skim coat, que pode ser formado a partir da mesma ou de outra pasta de gesso secundária (densa) diferente do skim coat frontal, se presente. As folhas de cobertura podem ser formadas de papel, tapete fibroso ou outro tipo de material (por exemplo, folha, plástico, tapete de vidro, material não tecido, tal como mistura de enchimento celulósico e inorgânico, etc.).

[0110] A montagem úmida assim proporcionada é transportada para uma estação de formação onde o produto é dimensionado para uma espessura desejada (por exemplo, através da placa de formação), e para uma ou mais seções de faca onde é cortado para um comprimento desejado. A montagem úmida é deixada endurecer para formar a matriz cristalina de interbloqueio do gesso endurecido e o excesso de água é removido utilizando um processo de secagem (por exemplo, transportando a montagem através de um forno). Surpreendentemente e inesperadamente, verificou-se que a placa preparada de acordo com modalidades da divulgação com amido pré-gelatinizado parcialmente hidrolisado preparado de acordo com modalidades da divulgação requer significativamente menos tempo num processo de secagem devido à baixa demanda de água característica do amido. Isso é vantajoso porque reduz os custos de energia.

[0111] Em algumas modalidades, o álcool graxo da invenção pode ser utilizado para estabilizar o agente espumante do núcleo da placa numa placa compósita com uma camada concentrada como descrito nos Pedidos US 62/184.060, 62/290.361 e 15/186.176 (depositados concorrentemente), aqui incorporados por referência. Por exemplo, o álcool graxo e o agente espumante podem ser usados para preparar o núcleo de placa de baixa densidade, com aditivos mais concentrados na camada concentrada, utilizando os ingredientes, quantidades, dimensões da placa e métodos de produção descritos no Pedido US 62/181 060.

[0112] Em algumas modalidades, o álcool graxo pode ser utilizado em produtos de placa de cimento. O cimento pode ser formado a partir de uma mistura de núcleo de água e um material de cimento (por exemplo, cimento Portland, cimento de alumina, cimento de magnésia, etc., e misturas desses materiais). Um agente espumante e o álcool graxo também está incluído na mistura. Opcionalmente, o agregado de peso leve (por exemplo, argila expandida, escória expandida, folhelho expandido, perlita, grânulos de vidro expandido, grânulos de poliestireno e semelhantes) pode ser incluído na mistura em algumas modalidades. Outros aditivos que podem ser usados na formação da placa de cimento incluem, por exemplo, dispersante, fibra (por exemplo, vidro, celulósica, PVC, etc.), acelerador, retardante, material pozolânico, sulfato de cálcio hemi-hidratado (por exemplo, sulfato de cálcio alfa hemi-hidratado), enchimento, etc., ou combinações destes.

[0113] O álcool graxo pode ser utilizado num método de formação de pasta de cimento em espuma. O método compreende, consiste em, ou consiste essencialmente em combinar agente espumante com um álcool graxo para formar uma mistura de sabão aquosa; gerar uma espuma a partir da mistura de sabão aquosa; e adicionar a espuma a uma pasta de cimento compreendendo cimento (por exemplo, cimento Portland, cimento de alumina, cimento de magnésia, etc., ou combinações destes) e água para formar a pasta de cimento em espuma. À medida que a espuma é arrastada na pasta de cimento, formam-se bolhas de espuma com um invólucro em torno das bolhas que interagem com a pasta. Sem querer estar vinculado a qualquer teoria particular, acredita-se que a presença de álcool graxo desejavelmente estabiliza o invólucro na interface. Outros aditivos também podem ser adicionados na pasta de cimento, por exemplo, dispersante, fibra (por exemplo, vidro, celulósica, PVC, etc.), acelerador, retardante, material pozolânico, sulfato de cálcio hemi-hidratado (por exemplo, sulfato de cálcio alfa hemi-hidratado), enchimento, etc., ou combinações destes. Métodos de preparação de placas de cimento (e aditivos incluídos) são descritos, por exemplo, nas Patentes US 4.203.788; 4.488.909; 4.504.335; 4.916.004; 6.869.474; e 8.070.878.

[0114] A pasta de cimento compreendendo, consistindo, ou constituído essencialmente em água, cimento, agente espumante e um álcool graxo pode ter resistência aumentada em comparação com a mesma placa formada sem o álcool graxo, quando a pasta é formada e seca como a placa.

[0115] O(s) seguinte(s) exemplo(s) ilustram, além disso, a invenção, mas, obviamente, não devem ser interpretados como limitando de qualquer forma o seu âmbito.

EXEMPLO 1

[0116] Este exemplo demonstra o efeito de álcoois graxos nas propriedades espumantes de agentes espumantes, com e sem a presença de dispersante de policarboxilato.

[0117] Em particular, experiências de formação de espuma, tensão de superfície e estabilidade foram realizadas em soluções de agente espumante. Três tipos de agentes espumantes (sabões) foram testados. O Agente Espumante 1A era um sabão estável, na forma de CS230, que é uma mistura de lauril éter sulfato, comercialmente disponível na Stepan (Northfield, IL). Além disso, foram testados dois sabões instáveis, identificados como Agente Espumante 1B e Agente Espumante 1C. O Agente Espumante 1B era Polystep B25, que é uma mistura de alquil sulfato, comercialmente disponível na Stepan, e o Agente Espumante 1C era Hyonic 25AS, que é uma mistura de alquil sulfato, comercialmente disponível na Geo Specialty Chemicals (Ambler, PA). Cada agente espumante atua como um tensoativo e, portanto, formou uma solução de tensoativo, uma vez que requerem água.

[0118] Modificações de solução de tensoativo foram conduzidas adicionando um álcool graxo em algumas amostras como indicado nas Figuras 2-5 e Tabela 1. Os álcoois graxos que foram testados foram 1-octanol, 1-decanol e 1- dodecanol. Cada solução continha 30% em peso de tensoativo e 1% em peso de álcool graxo (quando presente). Algumas soluções foram ainda modificadas pela adição de 0,1% em massa (1000 ppm) de dispersante de éter policarboxilato (PCE) na forma de Ethacryl MTM, comercialmente disponível na Coatex Group, Genay, França. O PCE foi incluído para avaliar o impacto de modificadores de sabão em sistemas com um dispersante polimérico ativo em superfície usado em produtos de gesso. O equilíbrio de cada solução era água. Os estudos da formação de espuma foram conduzidos agitando (à mão) 10 ml de solução de tensoativo num frasco durante 60 segundos e relatando a altura da espuma em mm.

[0119] As FIGS. 1-3 são gráficos de barras que ilustram os resultados de formação de espuma. A FIG. 1 mostra os resultados da espuma gerada com sabão estável e sabões instáveis tanto isoladamente como na presença de 1000 ppm de dispersante de policarboxilato éter na forma de Ethacryl MTM (Coatex). A FIG. 1 mostra que os policarboxilatos têm uma forte influência na formação de espuma de ambos os sabões instáveis.

[0120] As FIGS. 2 e 3 ilustram espuma gerada com 1% em peso de soluções de agente tensoativo instáveis com álcool graxo modificado (Agentes Espumantes 1B e 1C, respectivamente), sozinho, ou com 1000 ppm de dispersante éter de policarboxilato na forma de Ethacryl MTM (Coatex). As FIGS. 2-3 demonstram que a modificação do sabão com 1% em peso de álcool graxo alterou as propriedades de formação de espuma dos sabões instáveis. Em particular, uma estrutura de espuma mais robusta foi produzida na presença dos álcoois graxos, como demonstrado pelos álcoois graxos reduzindo o impacto relativo do policarboxilato na formação de espuma. Uma altura de espuma mais baixa foi desejada porque indica uma atividade de superfície relativa reduzida de policarboxilatos. No caso do decanol, a formação de espuma foi reduzida com o PCE na solução. O decanol deu uma altura de espuma menor porque o complexo tensoativo-álcool graxo tinha uma maior afinidade em relação à interface ar/água do que o policarboxilato.

[0121] Além disso, o teste de tensão de superfície foi conduzido usando o método da placa. No método da placa, o teste foi conduzido imergindo uma placa de platina em soluções para determinar as tensões interfaciais entre o ar e o líquido dos líquidos. Um tensiômetro Kruss K12 (Kruss GmbH, Hamburgo, Alemanha) foi usado para determinar as mudanças na tensão de superfície dos líquidos testados. Isso permitiu uma melhor compreensão das mudanças que ocorrem na interface ar/líquido e na disposição do tensoativo.

[0122] Como visto na Tabela 1, o teste de tensão de superfície foi conduzido para soluções do Agente Espumante 1B, isto é, Stepan Polystep B25. Os testes foram realizados com e sem modificação adicional da solução com 1% em peso de dodecanol. As soluções continham diferentes concentrações (1000 ppm e 5000 ppm, respectivamente) do Agente Espumante 1B, isto é, Stepan Polystep B25. Além disso, os testes foram realizados com e sem modificação da solução com dispersante de éter policarboxilato na forma de Ethacryl MTM (Coatex) numa quantidade de 0,1% em peso (1000 ppm). Os valores de tensão de superfície estão em milinewtons por metro (mN/m). Tabela 1

[0123] Os resultados da Tabela 1 mostram que a presença de álcool graxo na forma de dodecanol foi benéfica na produção de uma espuma mais robusta (por exemplo, forte) do que sem o dodecanol. Também, pode ser visto que não houve qualquer efeito prejudicial na tensão de superfície causada pelo uso de dispersante de policarboxilato quando um álcool graxo foi usado com o agente espumante, indicando a estabilidade (por exemplo, resistência) da espuma. As tensões de superfície das soluções de tensoativo modificadas com dodecanol diminuíram, quando comparadas com o tensoativo não modificado. A Baixa tensão de superfície geralmente indica maior atividade de superfície e pode permitir a redução no uso de tensoativo para atingir as mesmas propriedades de formação de espuma.

[0124] Além disso, a degradação da espuma gerada a partir dos Agentes Espumantes instáveis 1A e 1B foi avaliada. Os agentes espumantes foram considerados isoladamente e quando a solução de tensoativo foi modificada com álcool graxo, tal como apresentado nas FIGS. 4 e 5. A degradação foi determinada medindo a altura da espuma em mm com o tempo de envelhecimento.

[0125] Como visto nas FIGS. 4 e 5, a modificação das soluções de tensoativo com álcoois graxos também influenciou a degradação. Na FIG. 5, “1k” refere-se a 1000 ppm de agente espumante na solução. As alturas de espuma foram maiores para todos os sabonetes modificados, e os resultados mostram que os sabonetes modificados degradam em um ritmo mais lento do que os agentes espumantes convencionais. Uma diminuição rápida da altura da espuma indica bolhas instáveis e drenagem de líquido significativa da espuma. Em todos os casos, as soluções de sabão modificadas com álcool graxo duraram mais e não se degradaram tão rapidamente quanto os sabonetes convencionais não modificados.

EXEMPLO 2

[0126] Este exemplo demonstra o efeito de álcoois graxos nas propriedades de formação de espuma de agentes espumantes na fabricação de placa de parede.

[0127] A placa de parede foi preparada em uma linha de fabricação comercial. Cada placa foi preparada a partir da formulação apresentada na Tabela 2. As tábuas foram feitas com agente espumante na forma de alquil éter sulfato e alquil sulfato na razão de 40:60, misturando sabão com água e subsequente formação de espuma e mistura de espuma com a pasta de gesso. O éter alquil sulfato estava na forma de Geo Hyonic PFM 33, enquanto o alquil sulfato estava na forma de Geo Hyonic 25 AS (ambos disponíveis na Geo Specialty Chemicals).

[0128] O BMA foi um acelerador de moinho de esferas, que continha gesso e foi preparado por moagem a seco com dextrose. O dispersante era um dispersante de policarboxilato na forma de BASF Melflux 541, comercialmente disponibilizado pela BASF, Alemanha. O retardante era uma solução a 1% de uma solução aquosa do sal pentassódico de ácido dietilenotriaminopentacético (Versenex™ 80, comercialmente disponível na DOW Chemical Company, Midland, MI) e preparada misturando 1 parte (peso) de Versenex™ 80 com 99 partes (peso) de água.

[0129] Os ingredientes secos e molhados foram introduzidos separadamente num misturador para formar uma pasta de estuque (por vezes denominada pasta de gesso). A pasta foi descarregada sobre uma folha de cobertura de papel móvel que se deslocou em um transportador, de modo que a pasta se espalhou para formar um núcleo sobre o papel. Uma demão de skim coat foi aplicada na folha de cobertura de papel com o uso de um rolo. A pasta espessa viajou em torno das bordas do rolo para formar as bordas da placa. Uma segunda folha de cobertura foi aplicada ao núcleo para formar uma estrutura em sanduíche de um precursor de placa na forma de uma fita longa e contínua. A fita foi deixada assentar e foi cortada, seca em estufa e processada para formar o produto final da placa. Tabela 2

[0130] Quatro tipos de placa foram feitos a partir da formulação da Tabela 2, com a diferença relativa à presença de um álcool de cadeia longa com o agente espumante. A placa 2A era um controle e não incluía qualquer modificação do agente espumante com álcool graxo. A placa 2B foi preparada com agente espumante que incluiu 1% de 1-dodecanol, adicionado ao agente espumante. A placa 2C foi preparada com agente espumante que incluiu 1% de 1-decanol. A placa 2D foi preparada com agente espumante que incluía 1% de 1-octanol. Os agentes espumantes foram preparados com a ajuda de um aparelho gerador de espuma por mistura de alto cisalhamento de solução de sabão com ar pressurizado e introduzidos na pasta fora do misturador principal, antes da saída da pasta.

[0131] Imagens tiradas de microscópio óptico com aumento de 20 X foram retiradas do núcleo de cada tipo de placa. Um total de nove imagens de microscopia óptica foram tiradas de cada uma das Placas 2A-2D. As nove imagens de cada tabuleiro foram tiradas de nove pontos diferentes no mesmo núcleo da placa e três foram selecionadas aleatoriamente para cada placa, que são apresentadas como exemplos de núcleos nas FIGS. 6A a 9C. As FIGS. 6A-6C são as imagens da Placa de Controle 2A. As FIGS. 7A-7C são imagens da Placa 2B. As FIGS. 8A-8C são imagens da Placa 2C. As FIGS. 9A-9C são imagens da Placa 2D. Como visto nestas FIGS, a estrutura do núcleo foi influenciada após a introdução de modificadores de sabão. Como mostrado nas FIGS. 6A-6C, a estrutura de núcleo da Placa de Controle 2A tem um número significativo de vazios maiores, enquanto a Placa 2B (FIG. 7A-7C) e a Placa 2D (FIG. 9A-9C) mostraram uma redução do tamanho dos vazios maiores e tamanho global de vazio reduzido, enquanto a Placa 2C (FIGS. 8A- 8C) mostrou um aumento do tamanho de vazio.

[0132] Seis imagens por condição foram analisadas. As imagens selecionadas aleatoriamente de cada condição experimental para análise de vazios (isto é, FIG. 6A-6C, 7A-7C, 8A-8C, 9A-9C,) foram analisadas com o auxílio de Clemex Vision PE, disponível na Clemex Technologies, Inc., Longueuil, Quebec. Para cada imagem, o diâmetro de tamanho vazio (bolha) foi medido manualmente para cada vazio. Uma distribuição foi fornecida pelo software. Um resumo dos resultados é apresentado na Tabela 3. Tabela 3

[0133] A média aritmética foi determinada pelo software e indica a média aritmética do diâmetro do vácuo (em micrômetros) de todos os vazios dentro da placa. A média volumétrica foi determinada a partir dos diagramas de distribuição desenvolvidos pelo software e indica os tamanhos médios de vazios ponderados por volume.

[0134] Além disso, as FIGS. 10 a 13 são gráficos de barras que ilustram distribuições volumétricas de cada uma das Placas 2A (FIG. 10), 2B (FIG. 11), 2C (FIG. 12), e 2D (FIG. 13). Os gráficos de barras mostram a frequência volumétrica de vazios como uma função do tamanho do vazio em micrômetros.

[0135] Como visto na Tabela 3 e nas FIGS. 10-13, os vazios na Placa de Controle 2A eram geralmente maiores e mais dispersos, enquanto os vazios das Placas 2B e 2D eram menores e mais estreitos na distribuição. Os vazios do painel de controle eram maiores e mais uniformemente distribuídos. A distribuição dos vazios na Placa de Controle 2A foi bimodal, enquanto a distribuição nas Placas 2B e 2D foi monomodal e Gaussiana.

[0136] Estes resultados demonstram que a modificação do tensoativo (sabão) no agente espumante é suficiente para induzir mudanças na distribuição do tamanho de vazio no painel de parede, sem alterar de outra forma a formulação ou dosagem de tensoativo. Estes resultados mostram ainda que uma distribuição mais favorável (mais estreita ou mais larga) pode ser facilmente alcançada sem a necessidade de uma nova mistura de tensoativo.

EXEMPLO 3

[0137] Este exemplo ilustra que as modificações do sabão podem reduzir a tensão superficial das misturas de agentes espumantes. Em particular, o teste de tensão superficial foi conduzido usando o método da placa, como descrito no Exemplo 1, com um Tensiômetro Kruss K12.

[0138] O teste de tensão superficial foi conduzido para soluções do agente espumante 3A, i.e., Stepan B25, e agente espumante 3B, i.e., Hyonic 25AS. Os testes para cada agente espumante foram realizados sem modificação adicional da solução (controle), e também com posterior modificação da solução com 1% em peso de dodecanol, 1% em peso de decanol e 1% em peso de octanol. As soluções continham diferentes concentrações (2000 ppm, 1000 ppm e 500 ppm, respectivamente) dos agentes espumantes. Os resultados são mostrados na Tabela 4. Tabela 4

[0139] Os resultados da Tabela 4 mostram que a presença de álcool graxo foi benéfica na produção de uma mistura de sabão mais ativa. Por exemplo, pode ver-se que a tensão de superfície do sabão modificado foi reduzida, indicando que a estabilidade (por exemplo, resistência) da espuma foi melhorada. A tensão de superfície de soluções de tensoativo modificado por álcool diminuiu, quando comparada com o tensoativo não modificado. A Baixa tensão de superfície geralmente indica maior atividade de superfície e pode permitir a redução no uso de tensoativo para atingir as mesmas propriedades de formação de espuma.

[0140] Todas as referências, incluindo publicações, pedidos de patentes e patentes, citadas neste documento são incorporadas por meio deste por referência, na mesma medida como se cada referência fosse individualmente e especificamente indicada para ser incorporada por referência e fosse estabelecida em sua totalidade neste documento.

[0141] O uso dos termos "um" e "uma" e "o/a" e "pelo menos um" e referentes similares no contexto da descrição da invenção (especialmente no contexto das seguintes reivindicações) será entendido como cobrindo tanto o singular quanto o plural, a menos que de outro modo indicado neste documento ou claramente contradito pelo contexto. O uso do termo "pelo menos um" seguido de uma lista de um ou mais itens (por exemplo, "pelo menos um de A e B") deve ser interpretado como um item selecionado dos itens listados (A ou B) ou qualquer combinação de dois ou mais dos itens listados (A e B), a menos que seja indicado de outra forma ou claramente contraditado pelo contexto. Tal como aqui utilizado, será entendido que o termo "relação de ligação" não significa necessariamente que duas camadas estão em contato imediato. Os termos "compreendendo", "tendo", "incluindo" e "contendo" devem ser interpretados como termos abertos (ou seja, "incluindo, mas não limitado a"), a menos que seja indicado de outra forma. Além disso, em todos os lugares que “compreendem” (ou seu equivalente) é recitado, o “compreendendo” é considerado para incorporar “consistindo essencialmente em” e “consistindo em”. Assim, uma modalidade “compreendendo” (um) elemento(s) suporta modalidades “consistindo essencialmente em” e “consistindo em” o(s) elemento(s) recitado(s). Em todos os lugares "consistindo essencialmente em" é recitado é considerado para incorporar "consistindo em". Assim, uma modalidade “consistindo essencialmente em" (um) elemento(s) suporta modalidades “consistindo em” elemento(s) recitado(s). Recitação das faixas de valores neste documento destina-se apenas a servir como um método abreviado de referir-se individualmente a cada valor separado caindo dentro da faixa, salvo indicação do contrário neste documento, e cada valor separado é incorporado na especificação como se fosse individualmente recitado neste documento. Todos os métodos descritos neste documento podem ser executados em qualquer ordem apropriada a menos que indicado o contrário neste documento ou caso contrário claramente contrariado pelo contexto. O uso de todo e qualquer exemplo ou linguagem exemplificativa (por exemplo, “tal como”) fornecidos aqui, é destinado simplesmente a esclarecer melhor a invenção e não impor uma limitação do escopo da invenção a menos que de outra maneira reivindicado. Nenhuma linguagem no relatório descritivo deve ser interpretada como indicação de nenhum elemento não reivindicado como essencial para a prática da invenção.

[0142] Modalidades preferidas da presente invenção estão aqui descritas, incluindo o melhor modo conhecido pelos inventores para realizar a invenção. Variações destas modalidades preferidas podem tornar-se evidentes para os versados na técnica após a leitura da descrição supracitada. Os inventores esperam que versados na técnica empreguem tais variações, como apropriado, e os inventores pretendem que a invenção seja praticada de modo diferente do especificamente descrito aqui. Consequentemente, esta invenção inclui todas as modificações e os equivalentes da matéria objeto citados nas reivindicações acrescentadas a este como permitido pela legislação aplicável. Além disso, qualquer combinação dos elementos acima descritos, em todas as variações possíveis dos mesmos é abrangida pela invenção a menos que de outro modo aqui indicado ou de outro modo claramente contradito pelo contexto.

Claims

1. Placa de gesso CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: (a) um núcleo de gesso endurecido disposto entre duas folhas de cobertura; (b) o núcleo de gesso endurecido compreendendo uma matriz de cristal de gesso formada a partir de pelo menos água, estuque, e uma espuma; em que: a espuma é formada a partir de um agente espumante compreendendo pelo menos um alquil sulfato, pelo menos um alquil éter sulfato, e um álcool graxo, em que o álcool graxo é octanol, decanol, undecanol, nonanol, dodecanol, ou qualquer combinação destes.

2. Placa de gesso, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o núcleo de gesso endurecido é ainda formado a partir de um amido não migrante que aumenta a resistência da placa em comparação com a mesma placa preparada sem o amido.

3. Placa de gesso, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que o núcleo de gesso endurecido é ainda formado a partir de um polifosfato.

4. Placa de gesso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que a placa tem uma densidade de 17 pcf a 31 pcf.

5. Placa de gesso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que o álcool graxo está presente em uma quantidade de 0,0001% a 0,03% em peso do estuque.

6. Placa de gesso, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que o agente espumante está presente em uma quantidade de 0,01% a 0,1% em peso do estuque.