BRPI0617056A2 - gesso modificado como um preenchedor de chapa - Google Patents

gesso modificado como um preenchedor de chapa Download PDF

Info

Publication number
BRPI0617056A2
BRPI0617056A2 BRPI0617056-0A BRPI0617056A BRPI0617056A2 BR PI0617056 A2 BRPI0617056 A2 BR PI0617056A2 BR PI0617056 A BRPI0617056 A BR PI0617056A BR PI0617056 A2 BRPI0617056 A2 BR PI0617056A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
calcium sulfate
coating
gypsum
slurry
dispersing agent
Prior art date
Application number
BRPI0617056-0A
Other languages
English (en)
Inventor
David R Blackburn
Michael P Shake
Qiangxia Liu
Original Assignee
United States Gypsum Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United States Gypsum Co filed Critical United States Gypsum Co
Priority claimed from PCT/US2006/033297 external-priority patent/WO2007027530A2/en
Publication of BRPI0617056A2 publication Critical patent/BRPI0617056A2/pt

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • C04B28/145Calcium sulfate hemi-hydrate with a specific crystal form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10Coating or impregnating
    • C04B20/1055Coating or impregnating with inorganic materials
    • C04B20/1066Oxides, Hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10Coating or impregnating
    • C04B20/1055Coating or impregnating with inorganic materials
    • C04B20/107Acids or salts thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/08Slag cements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00612Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as one or more layers of a layered structure
    • C04B2111/0062Gypsum-paper board like materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2993Silicic or refractory material containing [e.g., tungsten oxide, glass, cement, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

GESSO MODIFICADO COMO UM PREENCHEDOR DE CHAPA, constituída de uma pasta fluida de gipsita que inclui o hemihidrato do sulfato de cálcio, água e o dihidrato do sulfato de cálcio é revestido com um revestimento hidrofílico e dispersível. O revestimento é menos solúvel do que o hemihidrato do sulfato de cálcio para retardar a exposição do gesso ao restante da pasta fluida, impedindo a cristalização prematura e endurecimento prematuro que o acompanha. Outra configuração é uma pasta fluida de gipsita que inclui o hemihidrato do sulfato de cálcio, um agente de dispersão de policarboxilato, água e dihidrato do sulfato de cálcio revestido. Neste caso, o revestimento hidrofílico e dispersível é selecionado para atuar como um modificador para otimizar a capacidade do agente de dispersão de fluidizar a pasta fluida de gipsita.

Description

"GESSO MODIFICADO COMO UM PREENCHEDOR DE CHAPA"
Referências Cruzadas Aos Pedidos
Relacionados
Este pedido é uma continuação em parte do
N0 de Série Norte Americano 11/217.039, depositado em 31 de agosto de 2005, denominado: "Gesso Modificado como um Preenchedor de Chapa", aqui incorporado por referência.
Este pedido é relacionado ao co-pendente N de Série 11/152.317 Norte-Americano, denominado "Modificadores para Pastas Fluidas de Gipsita e Método para Utilizá-las", N° de Série Norte Americano 11/152.418, denominado "Produtos de Gipsita Utilizando um Sistema de Unidade de Repetição Dupla e Processo para Fabricá-los", e N0 de Série Norte-Americano11/152.661, denominado "Secagem Rápida de Produtos de Gipsita", todos depositados em 14 de junho de 2005, e aqui incorporados por referência.
Este pedido é ainda relacionado ao co-pendente N0 de Série Norte-Americano 11/450.068, denominado "Modificadores para Pastas Fluidas de Gipsita e Método para Utilizá-las", e N de Série Norte-Americano 11/449.924, denominado "Produtos de Gipsita Utilizando um Sistema de Unidade de Repetição Dupla e Processo para Fabricá-los", ambos depositados em 9 de junho de 2006 e aqui incorporados por referência.
Campo Da Invenção
A presente invenção é direcionada a uma composição utilizando um gesso revestido como um preenchedor em pastas fluidas de gipsita. Mais especificamente, o gesso é revestido com um revestimento que é menos solúvel do queestuque para reduzir ou retardar sua capacidade de catalisar as reações de cristalização.
Histórico Da Invenção
Os produtos de construção com base em gipsita são comumente utilizados na construção. A chapa feita de gipsita é retardadora de fogo e pode ser usada na construção de paredes de quase qualquer formato. É usada principalmente como um produto de teto e parede interior. A gipsita possui propriedades de isolamento acústico. É relativamente fácil de ser remendada ou substituída se for danificada. Existe uma variedade de acabamentos decorativos que podem ser aplicados à chapa, incluindo tinta e papel de parede. Mesmo com todas essas vantagens, ainda é um material de construção relativamente barato.
A gipsita também é conhecida como dihidrato do sulfato de cálcio, carbonato de cálcio ou gesso. O Gesso de Paris também é conhecido como gipsita calcinada, estuque, semi-hidrato do sulfato de cálcio, meio-hidrato do sulfato de cálcio ou hemihidrato do sulfato de cálcio. A gipsita sintética, por exemplo, que é um subproduto dos processos de desenxoframento do gás de caldeira a partir de usinas de energia, também pode ser usada. Quando extraída, a gipsita bruta é geralmente encontrada na forma de dihidrato. Nessa forma, existem duas moléculas de água associadas com cada molécula de sulfato de cálcio. Para produzir a forma de hemihidrato, a gipsita é calcinada para impelir um pouco da água de hidratação através da seguinte equação:
<formula>formula see original document page 3</formula>
Um número de produtos úteis de gipsita pode ser feito através da mistura de estuque com água e permitindo que ele assente ao permitir que o hemihidrato do sulfato de cálcio reajacom a água de modo a converter o hemihidrato em uma matriz de cristais interligados de dihidrato do sulfato de cálcio. Conforme a matriz se forma, a pasta fluida do produto torna-se firme e mantém um formato desejado. A água em excesso deve então ser removida do produto através de secagem.
Quantidades significativas de energia são despendidas no processo para fabricar os artigos de gipsita. O gesso é calcinado para fazer o estuque através do aquecimento do mesmo para impelir a água da hidratação. Posteriormente, a água é substituída conforme a gipsita assenta por hidratação do hemihidrato à forma de dihidrato. A água em excesso usada para fluidizar a pasta fluida é então impelida a partir do artigo assentado através de secagem do mesmo em um forno ou estufa. Dessa forma, a redução da quantidade de água necessária para fluidizar a pasta fluida gera economia monetária no caso em que as exigências de combustível são reduzidas. A economia adicional de combustível resultaria se a quantidade do material que exigiu a calcinação fosse reduzida.
Tentativas foram feitas para reduzir a quantidade de água usada para fazer uma pasta fluida utilizando agentes de dispersão. Os superplastificantes de policarboxilato são muito efetivos ao permitir a redução de água e no caso em que a água resulta na densidade aumentada, um aumento de resistência é atingido. Esses materiais são relativamente dispendiosos. Quando usado em grandes doses, os agentes de dispersão de policarboxilato pode ser um dos únicos aditivos mais dispendiosos para fazer os produtos de gipsita. O alto preço desse componente pode superar as margens restritas de disponibilização desses produtos em um mercado altamente competitivo.Outra desvantagem associada com os agentes de dispersão de policarboxilato é o retardamento da reação de assentamento. A placa de gipsita é feita em linhas de produção de alta velocidade em que a pasta fluida é misturada, despejada, modelada e secada em uma questão de minutos. A placa deve ser capaz de manter seu formato para ser movida de uma linha transportadora à outra de modo a colocar a planta na estufa. O dano pode ocorrer se as placas não tiverem atingido um mínimo de resistência mecânica em verde até o momento em que são cortadas para o comprimento e manuseadas durante o processo de fabricação. Se a linha de placa tiver que ser reduzida, pois a placa não está suficientemente assentada para movimentar-se à próxima etapa no processo, os custos de produção são elevados, resultando em um produto economicamente não competitivo.
Foi averiguado que. os modificadoresaumentam a eficácia do agente de dispersão ao fluidizar a pasta fluida, permitindo que o modificador substitua uma porção do agente de dispersão dispendioso enquanto ainda reduz a demanda de água. Entretanto, foi averiguado que o modificador não opera de forma consistente, dependendo de como e quando é adicionado à pasta fluida. Dessa forma, existe uma necessidade de um excipiente de administração para transportar o modificador à pasta fluida de forma que permita que ele desempenhe de modo consistente, para que a quantidade do agente de dispersão possa ser reduzida.
O uso de preenchedores que são facilmente fluidizáveis na água pode ser considerado como outro método de redução de demanda de combustível. Entretanto, uma das importantes propriedades dos produtos de gipsita, e especialmentepainéis ou chapa de gipsita, é sua resistência ao fogo. O dihidrato do sulfato de cálcio é de aproximadamente 20% de água por peso. A substituição de uma porção da gipsita calcinada com preenchedores que são menos retardadores de fogo diminui essa propriedade no produto acabado. Muitos preenchedores também reduzem a resistência compressiva e a resistência à tração da chapa.
O gesso tem sido usado como um preenchedor nos produtos de gipsita. É também retardador de fogo, barato, prontamente disponível e reduz a quantidade de gipsita calcinada que é necessária, porém também tem desvantagens. O dihidrato do sulfato de cálcio usado em quantidades suficientes para atuar como um preenchedor também atua como um acelerador de assento para o hemihidrato ao fornecer cristais de semente que iniciam o processo de cristalização mais rapidamente. Isso leva ao endurecimento prematuro da pasta fluida.
Dessa forma, existe uma necessidade na técnica de um preenchedor para uso nos artigos de gipsita, especificamente a chapa, que reduz o consumo de combustível ao substituir a gipsita calcinada, ao reduzir a quantidade de água impelida do produto assentado ou ambos. O preenchedor deve ter retardamento de fogo aproximadamente igual à gipsita assentada e deve ser barato, prontamente disponível e não deve diminuir a resistência do produto final. A técnica anterior falhou em trataradequadamente do problema para melhorar a eficácia de determinado agente de dispersão de policarboxilato. Melhorar a eficácia de um agente de dispersão reduziria o custo do agente de dispersão e manteria o preço razoável dos produtos de gipsita.Dessa forma, existe uma necessidade na técnica para reduzir a dosagem dos agentes de dispersão usados na pasta fluida de gipsita enquanto mantém a fluxibilidade da pasta fluida. A redução no uso do agente de dispersão resultaria na economia de custos gastos no agente de dispersão e reduziria os efeitos colaterais adversos, tais como, retardamento de assentamento.
Sumário Da Invenção
Essas e outras necessidades são atendidas ou excedidas pelo uso da presente invenção, a qual utiliza um gesso melhorado e revestido como um preenchedor nos produtos de gipsita. O gesso revestido também opcionalmente atua como um excipiente de administração para um modificador que otimiza o desempenho dos agentes de dispersão de policarboxilato.
Uma configuração desta invenção é retratada com uma pasta fluida de gipsita que inclui hemihidrato do sulfato de cálcio, água e dihidrato do sulfato de cálcio revestido com um revestimento hidrofílico e dispersível. O revestimento é menos solúvel do que o dihidrato do sulfato de cálcio para retardar a exposição do gesso ao restante da pasta fluida, impedindo a cristalização prematura e o endurecimento prematuro que a acompanha.
Outra configuração desta invenção é uma pasta fluida de gipsita que inclui o hemihidrato do sulfato de cálcio, um agente de dispersão de policarboxilato, água e dihidrato do sulfato de cálcio revestido. Neste caso, o revestimento hidrofílico e dispersível é selecionado para atuar como um modificador de modo a otimizar a capacidade do agente de dispersão de fluidizar a pasta fluida de gipsita.Um método para fazer a pasta fluida inclui a seleção de um revestimento que seja menos solúvel do que o hemihidrato do sulfato de cálcio. O dihidrato de cálcio é revestido com o revestimento hidrofílico e dispersível, então combinado com água e hemihidrato do sulfato de cálcio.
A substituição de uma porção da gipsita calcinada pelo gesso revestido resulta em exigências menores para a gipsita calcinada, resultando em economia a partir de uma redução no combustível e energia consumidos pelo processo de calcinação. As fábricas que são limitadas pela produção de estuque também podem atingir um aumento na capacidade, considerando que mais chapa pode ser feita com a mesma quantidade de estuque.
O revestimento do gesso reduz sua capacidade de atuar como um acelerador de assentamento. Ao cobrir o cristal de gesso, as moléculas de hemihidrato não têm acesso aos cristais de semente, enquanto o revestimento manter-se no lugar. Conforme o revestimento se dissolve na água de pasta fluida, o gesso é exposto e inicia a catalisação das reações de hidratação. Entretanto, a remoção do revestimento demora, o que atrasa a iniciação das reações de assentamento, de modo que o endurecimento prematuro da pasta fluida é minimizado ou evitado. Outra possibilidade é que o revestimento seja insolúvel e meramente torna o gesso inerte. A capacidade de quando o gesso está disponível para iniciar as reações de assentamento permite a redução da utilização do acelerador de assentamento, resultando em uma economia de custo.
Se o revestimento for altamente dispersível, o gesso pode dispersar na pasta fluida mais facilmente do que agipsita calcinada que a substitui, permitindo uma redução adicional na água necessária para fluidizar a pasta fluida. Menos combustível será exigido para a estufa, em que existe menos água para secar do produto. Ao invés da economia de energia, as fábricas que são limitadas de estufa podem realizar a capacidade adicional a partir das velocidades aumentadas de linha e vendas de produto adicional.
No caso em que existe um aumento de capacidade, o mesmo é obtido sem um aumento significativo no dispêndio de capital. Esse capital torna-se disponível para outros projetos ou juros que possam ter sido pagos poderiam ser economizados. Considerando que um grande número de fábricas é limitada pela produção de estuque ou pela secagem por estufa, o uso desse revestimento poderia ter uma aplicação ampla.
Em algumas configurações, a perda na resistência é completamente evitada. O gesso resulta em maiores resistências do que muitos outros preenchedores. Pelo menos um dos revestimentos preferidos resulta em um produto em que não existe nenhuma perda na resistência. Isso produz um produto especificamente bom, com muitas das propriedades da gipsita assentada a partir de 100% da gipsita calcinada.
Quando usado em formulações com agentes de dispersão de policarboxilato, o gesso revestido também é utilizável como um excipiente para administrar um modificador de modo a otimizar o agente de dispersão. Um número de modificadores é conhecido e adequado para depósito na partícula de gesso.
Descrição Detalhada Da Invenção
A pasta fluida de gipsita desta invenção éfeita utilizando água, gipsita calcinada e um gesso revestido. Embora os benefícios desta invenção sejam mais claros quando utilizados em uma pasta fluida que inclui um policarboxilato, é útil em qualquer configuração em que seja desejável utilizar o gesso como um preenchedor, porém que o endurecimento prematuro seja evitado.
Qualquer gipsita calcinada ou estuque é útil nessa pasta fluida. Igualmente o estuque calcinado alfa ou beta é útil. Os estuques de uma variedade de fontes podem ser usados, incluindo gipsita sintética. Conforme abaixo discutido, os estuques de sal médios ou baixos são preferidos nas configurações em que os agentes de dispersão de policarboxilato sejam usados devido à possível interação.
O gesso é usado como um preenchedor para substituir uma porção do estuque. Considerando que o gesso já está na forma de dihidrato, ele não exige nenhuma água de hidratação e, assim, possui menos demanda de água do que o estuque. Entretanto, o gesso não participa nas reações de formação de cristal e, portanto, não se aglutina à matriz de cristal no mesmo grau que o hemihidrato. Alguma perda na resistência ocorre, especificamente se a quantidade de gesso exceder 10% da quantidade total dos materiais de gipsita. Qualquer quantidade de gesso pode ser usada, porém preferivelmente, a quantidade de gesso é cerca de 3-10% dos materiais totais do sulfato de cálcio com base seca. Conforme usado neste pedido, o termo "materiais do sulfato de cálcio" inclui o sulfato de cálcio em todas as suas formas, incluindo as formas de anidrido, hemihidrato e dihidrato.
O gesso é revestido com qualquer revestimento aplicável que impede o inicio prematuro deengrossamento da pasta fluida de gipsita. Preferivelmente1 o revestimento é menos solúvel do que o estuque, fornecendo tempo para misturar e incorporar os outros aditivos antes do gesso ser exposto. O revestimento é aplicável ao gesso em qualquer método adequado de revestimento. Preferivelmente1 o gesso é adicionado a uma solução de revestimento. Assim que revestido, o gesso é opcionalmente secado para uso posterior. Entretanto, em um método de revestimento preferido, o revestimento é precipitado no gesso, enquanto o gesso permanece na pasta fluida com a solução de revestimento. A energia exigida para secar o gesso é economizada. A pasta fluida de revestimento com o gesso revestido é então incorporada com a pasta fluida de estuque antes do produto ser formado. O gesso revestido, água, revestimento em excesso e/ou subprodutos são todos adicionados à pasta fluida de estuque antes da mistura final.
Muitos revestimentos são úteis na presente invenção. Os revestimentos preferidos incluem DEQUEST, especificamente DEQUEST 2006, agentes de dispersão de fosfonato (Solutia, St. Louis, MO) ou carbonato de cálcio. Outros revestimentos feitos de fosfato trissódico ou pirofosfato tetrassódico também são úteis. Qualquer material é utilizável que é capaz de ser revestido nas partículas de gesso, que é menos solúvel do que o gesso e reduz os locais de nucleação.
O revestimento que é especificamente útil é o carbonato de cálcio. O revestimento é preferivelmente formado por precipitação do carbonato de cálcio no dihidrato do sulfato de cálcio, ou gesso, a partir da solução. Uma configuração do revestimento é obtida pela combinação de hidróxido de cálcio, tal como hidróxido de magnésio de cálcio, e barrilha ou carbonato desódio. Depois, o dihidrato do sulfato de cálcio é adicionado. Uma reação de substituição ocorre, juntando o carbonato de cálcio para formar um sólido. A adição do óxido de cálcio também faz com que o carbonato de cálcio precipite no gesso especificamente, ao invés de no interior do misturador ou outro equipamento. Após o gesso revestido tiver sido preparado, o estuque e quaisquer outros aditivos são adicionados à pasta fluida. Quando 10% por peso do material total do sulfato de cálcio estiver na forma do gesso revestido com carbonato de cálcio e 90% por peso de material do material do sulfato de cálcio estiver na forma de hemihidrato, quase 10% de redução da água é atingido comparado ao 100% de hemihidrato.
Preferivelmente, a água está aquecida quando o óxido de cálcio e barrilha são adicionados a ela. O uso de água quente aparenta melhorar a eficácia do processo de revestimento. As temperaturas de água até 120°F são especialmente úteis para dissolver os sais, e o uso de temperaturas mais altas é contemplado.
Em algumas configurações, a redução na quantidade de água usada para fazer a pasta fluida é atingida pela adição de um agente de dispersão, tal como policarboxilato ou sulfonato de naftalina. O agente de dispersão aglutina-se ao sulfato de cálcio, então os grupos carregados na espinha dorsal e cadeias laterais nas seções do polímero repelem-se, fazendo que as partículas de gipsita espalham-se e fluam facilmente. Quando a pasta fluida flui mais facilmente, a quantidade de água pode ser reduzida e ainda obter um fluido passível de fluxo. De modo geral, a redução na água resulta em custos menores de secagem.
Qualquer agente de dispersão de policarboxilato que é útil para melhorar a fluidez na gipsita épreferido na pasta fluida desta invenção. Um número de agentes de dispersão de policarboxilato, especificamente éteres policarboxílicos, são os tipos preferidos dos agentes de dispersão. Uma classe preferida de agentes de dispersão usados na pasta fluida inclui duas unidades de repetição. É descrito adicionalmente no co-pendente N0 de Série Norte-Americano 11/152.418, denominado "Produtos de Gipsita Utilizando um Sistema de Unidade de Repetição Dupla e Processo para Fabricá-los", previamente incorporado por referência. Esses agentes de dispersão são produtos da Degussa Construction Polymers, GmbH (Trostberg Alemanha) e são fornecidos pela Degussa Corp. (Kennesaw, GA) (doravante denominada "Degussa") e são doravante denominados como "Agentes de Dispersão de Tipo PCE211".
A primeira unidade de repetição é umaunidade de repetição do ácido monocarboxílico insaturado olefínico, um éster ou sal do mesmo, ou uma unidade de repetição do ácido sulfúrico insaturado olefínico ou um sal do mesmo. As primeiras unidades de repetição preferidas incluem o ácido acrílico ou ácido metacrílico. Os sais mono ou bivalentes são adequados no lugar do hidrogênio do grupo de ácido. O hidrogênio também pode ser substituído pelo grupo de hidrocarboneto para formar o éster.
A segunda unidade de repetição correspondeà Fórmula I,
<formula>formula see original document page 13</formula>
e R1 é derivado de um grupo de éter glicol(poli)alquileno insaturado de acordo com a Fórmula II.
<formula>formula see original document page 14</formula>
Com referência à Fórmula I, a unidade de repetição de alquileno opcionalmente inclui um grupo de alquila C1 a C3 entre a espinha dorsal do polímero e a ligação de éter. O valor de ρ é um número inteiro de 0-3, inclusive. Preferivelmente, ρ é O ou 1. R2 é um átomo de hidrogênio ou um grupo de hidrocarboneto alifático C1 a C5, o qual pode ser linear, ramificado, saturado ou insaturado. Os exemplos das unidades de repetição preferidas incluem o ácido acrílico e ácido metacrílico.
O grupo de poliéter da Fórmula Il contém grupos de alquila múltiplos C2 -C4, incluindo pelo menos dois diferentes grupos de alquila, conectados por átomos de oxigênio. M e η são, independentemente, números inteiros de 2 a 4, inclusive. Preferivelmente, pelo menos um de m e ή é 2. X e y são, independentemente, números inteiros de 55 a 350, inclusive. O valor de z é de 0 a 200, inclusive. R3 é um grupo de aril substituído ou não substituído e preferivelmente fenila R4 é um hidrogênio ou um grupo de hidrocarboneto alifático C1 a C20, um grupo de hidrocarboneto cicloalifático C5 a C8, um grupo de aril substituído C6 a C14 ou um grupo de acordo com pelo menos uma Fórmula lll(a), lll(b) e lll(c).
<formula>formula see original document page 14</formula>e R7, independentemente entre si, representam um grupo de alquila, aril, aralquiláou alquiaril. R6 é um grupo bivalente de alquila, aril, aralquila ou alquiaril. Um agente de dispersão especificamente útil dos Agentes de Dispersão de Tipo PCE211 é designado PCE211 (doravante denominado "211"). Outros polímeros nessa série conhecidos por serem úteis na chapa incluem o PCE111. Os Agentes de Dispersão de Tipo PCE211 são descritos mais integralmente no N0 de Série Norte-Americano 11/152.678, depositado em 14 de junho de 2005, e uma continuação-em-parte do N0 de Série Norte-Americano 11/152.678, depositado em junho de 2006 pela Degussa Construction Polymers1 ambos denominados "Copolímero Contendo Poliéter", e aqui incorporados por referência.
O peso molecular do Agente de dispersão Tipo PCE211 é preferivelmente cerca de 20.000 a cerca de 60.000 Daltons. De forma surpreendente, foi averiguado que os agentes de dispersão de maior peso molecular provocam menor retardação do tempo de assentamento do que os agentes de dispersão com um peso molecular maior do que 60.000 Daltons. De modo geral, o comprimento mais longo da cadeia lateral, que resulta em um aumento no peso molecular geral, fornece melhor dispersibilidade. Entretanto, os testes com a gipsita indicam que a eficácia do agente de dispersão é reduzida nos pesos moleculares acima de 50.000 Daltons.
A primeira unidade de repetiçãopreferivelmente compõe a partir de cerca 30% a cerca de 99 % de mol das unidades totais de repetição, mais preferivelmente a partir de 40 a cerca de 80%. A partir de cerca 1 a cerca de 70 % de mole das unidades de repetição são a segunda unidade de repetição,mais preferivelmente a partir de cerca 10 a cerca de 60 % de mol.
Outra classe de compostos de policarboxilato que são úteis nesta invenção é revelada na Patente Norte-Americana N0 6.777.517, aqui incorporada por referência e doravante denominado como o "agente de Dispersão Tipo 2641". Preferivelmente, o agente de dispersão inclui pelo menos três unidades de repetição mostradas na Fórmula IV(a), IV(b) e IV(c).
<formula>formula see original document page 16</formula>
Neste caso, tanto as unidades de repetição de ácido acrílico quanto o maleico estão presentes, rendendo uma proporção superior dos grupos de ácido para os grupos de éter vinil. R1 representa um átomo de hidrogênio ou um radical de hidrocarboneto alifático com 1 a 20 átomos de carbono. X representa OM, em que M é um átomo de hidrogênio, um cátion de metal monovalente, um íon de amônio ou um radical de amina orgânica. R2 pode ser hidrogênio, um radical de hidrocarboneto alifático com 1 a 20 átomos de carbono, um radical de hidrocarboneto cicloalifático com 6 a 14 átomos de carbono, que podem ser substituídos. R3 é o hidrogênio ou um radical de hidrocarboneto alifático com 1 a 5 átomos de carbono, que são opcionalmente lineares ou ramificados, saturados ou insaturados. R4 é o hidrogênio ou um grupo de metila, dependendo de se asunidades estruturais são acrílicas ou metacrílicas. P pode ser de 0 a 3. M é um número inteiro de 2 a 4, inclusive, e η é um número inteiro de 0 a 200, inclusive. Os agentes de dispersão do Tipo PCE211 e Tipo 2641 são fabricados pela Degussa Construction Polymers, GmbH (Trostberg, Alemanha) e comercializados nos Estados Unidos pela Degussa Corp. (Kennesaw, GA).
Os agentes de dispersão preferidos do Tipo 2641 são vendidos pela Degussa como agentes de dispersão MELFLUX 2641F, MELFLUX 2651F e MELFLUX 2500L. Os agentes de dispersão do Tipo 2641 (MELFLUX é uma marca comercial registrada da Degussa Construction Polymers, GmbH) são descritos para uso na chapa e pastas fluidas de gipsita no N0 de Série Norte-Americano 11/152.661, denominado "chapa de Secagem Rápida", previamente incorporado por referência.
Ainda outra família do agente de dispersão preferido é vendida pela Degussa e denominado como "Agentes de Dispersão do Tipo 1641".
Esse agente de dispersão é totalmente descrito na Patente Norte-Americana N0 5.798.425, aqui incorporada por referência. Um agente de dispersão especificamente preferido do Tipo 1641 é mostrado na Fórmula Vl e comercializado como agente de dispersão MELFLUX 1641F pela Degussa.
Esse agente de dispersão é feito principalmente de duas unidades de repetição, uma de éter vinil e a outra de éster vinil.
Na Fórmula V, m e η são as proporções de mole das unidades de repetição do componente, que podem ser aleatoriamente posicionados ao longo da cadeia de polímero.<formula>formula see original document page 18</formula>
Esses agentes de dispersão são especificamente bem adequados para uso com a gipsita. Não desejando estar vinculado pela teoria, é acreditado que as unidades de repetição do ácido aglutinam-se aos cristais de hemihidrato, enquanto longas cadeias de poliéter da segunda unidade de repetição realizam a função de dispersão. Considerando que é menos retardador do que os outros agentes de dispersão, é menos disruptivo ao processo de fabricação dos produtos de gipsita, tal como a chapa. O agente de dispersão é usado em qualquer quantidade efetiva. Em uma maior medida, a quantidade do agente de dispersão selecionado é dependente da fluidez desejada da pasta fluida. Conforme a quantidade de água diminui, mais agente de dispersão é exigido para manter uma fluidez constante da pasta fluida. Considerando que os agentes de dispersão de policarboxilato são componentes relativamente dispendiosos, é preferido usar uma pequena dose, preferivelmente menos do que 2% ou mais preferivelmente menos do que 1% por peso com base no peso do material seco do sulfato de cálcio. Preferivelmente, o agente de dispersão é usado em quantidades cerca de 0,05% a cerca de 0,5% com base no peso seco de material do sulfato de cálcio. Mais preferivelmente, o agente de dispersão é usado nas quantidades cerca de 0,01 % a cerca de 0,2% com a mesma base, ao medir umagente de dispersão líquido, somente os sólidos de polímero são considerados no cálculo da dosagem do agente de dispersão, e a água do agente de dispersão é considerada quando a proporção de água/estuque é calculada.
Muitos polímeros podem ser feitos com asmesmas unidades de repetição usando diferentes distribuições deles. A proporção das unidades de repetição contendo ácido para a unidade de repetição contendo poliéter é diretamente relacionada à densidade de carga. Preferivelmente, a densidade de carga do co-polímero está na faixa de cerca de 300 a cerca de 3000 cargas pequiv./g do co-polímero. Foi averiguado que o agente de dispersão mais efetivo testado para redução de água nesta classe de agentes de dispersão, o MELFLUX 2651F, possui a densidade de carga mais alta.
Entretanto, também foi descoberto que oaumento na densidade de carga ainda resulta em um aumento no efeito retardador do agente de dispersão. Os agentes de dispersão com uma baixa densidade de carga, tal como MELFLUX 2500L, retardaram os tempos de assentamento menores do que o agente de dispersão MELFLUX 2651F que possui alta densidade de carga. Considerando que a retardação nos tempos de assentamento aumenta com o aumento na eficácia obtido com os agentes de dispersão de alta densidade de carga, fazendo uma pasta fluida com baixa água, boa fluxibilidade e tempos de assentamento razoáveis exigem a manutenção da densidade de carga em uma faixa média. Mais preferivelmente, a densidade de carga do co-polímero está na faixa de cerca de 600 a cerca de 2000 pequiv./g do co-polímero.
Os modificadores são opcionalmenteadicionados à pasta fluida de gipsita para otimizar o desempenho de um agente de dispersão de policarboxilato. O modificador pode ser qualquer substância, líquida ou sólida, que quando combinadas com um agente de dispersão de policarboxilato em uma pasta fluida de gipsita, precede uma melhoria na eficácia do agente de dispersão. Os modificadores não têm a intenção de serem agentes de dispersão em si mesmos, porém atuam para permitir que o agente de dispersão seja mais eficaz. Por exemplo, em concentrações constantes do agente de dispersão, melhor fluidez é obtida quando o modificador é usado, comparado com a mesma pasta fluida sem o modificador.
Embora a exata química envolvida no uso de modificadores não seja totalmente entendida, pelo menos dois mecanismos diferentes são responsáveis pelo aumento na eficácia do agente de dispersão. O óxido de cálcio, por exemplo, reage com o policarboxilato na solução aquosa para desenrolar a molécula do agente de dispersão, em contraste, a barrilha reage na superfície da gipsita para auxiliar na melhoria de efeito do agente de dispersão. Qualquer mecanismo pode ser usado pelo modificador para melhorar a eficácia do agente de dispersão para fins desta invenção. Teoricamente, se os dois mecanismos trabalham independentemente, as combinações de modificadores podem ser encontradas, as quais utilizam o efeito integral de ambos os mecanismos e resultam em uma eficácia ainda melhor do agente de dispersão.
Os modificadores preferidos incluem cimento, óxido de cálcio, também conhecido como cal viva ou cal, óxido de cálcio hidratado, também conhecido como hidróxido de cálcio, barrilha, também conhecida como carbonato de sódio,carbonato de potássio, também conhecido como potassa, e outros carbonatos, silicatos, fosfonatos e fosfatos. Os carbonatos preferidos incluem o carbonato de sódio e potássio. O silicato de sódio é um silicato preferido.
Quando o óxido de cálcio ou óxido de cálciohidratado é usado como o modificador, ele é usado em concentrações de cerca de 0,15% a cerca de 1,0% com base no peso de material seco do sulfato de cálcio. Na presença de água, o óxido de cálcio é rapidamente convertido para hidróxido de cálcio, ou óxido de cálcio hidratado, e o pH da pasta fluida torna-se alcalino. O aumento pronunciado no pH pode provocar um número de alterações na química da pasta fluida. Determinados aditivos, incluindo trimetafosfato, decompõem-se conforme o pH aumenta. Também pode haver problemas com a hidratação e, onde a pasta fluida for usada para fazer o a chapa ou painéis de gipsita, existem problemas com aglutinação de papel em alto pH. Para os trabalhadores que entram em contato com a pasta fluida, as composições fortemente alcalinas podem ser irritantes à pele e o contato deve ser evitado. No pH superior a cerca de 11,5, o óxido de cálcio não mais provoca um aumento na fluidez. Portanto, é preferido em algumas aplicações manter o pH abaixo de nove para um desempenho máximo de seu modificador. Em outras aplicações, tais como assoalhamento, um alto pH possui o benefício de minimizar bolores e fungos. Os hidróxidos de metal álcali, especialmente os hidróxidos de sódio e potássio, são preferidos para uso em assoalhamento.
Outros modificadores preferidos incluem carbonatos, fosfonatos, fosfatos e silicatos. Preferivelmente, os modificadores são usados em quantidades menores do que 0,25%com base no peso de material seco do sulfato de cálcio. Acima dessas concentrações, os aumentos na quantidade do modificador provocam uma redução na eficácia do agente de dispersão. Esses modificadores são preferivelmente usados em quantidades cerca de 0,05 a cerca de 0,2 % de peso.
Muitos dos modificadores acima revelados são aplicados de forma vantajosa como revestimento de gesso. Em tais casos, o gesso revestido serve para duas funções, a de reduzir o engrossamento prematuro da pasta fluida, bem como um excipiente de administração para o modificador. A demanda de água da pasta fluida é reduzida ao permitir o uso de um preenchedor desidratado, bem como a administração do modificador que otimiza a eficácia do agente de dispersão. A pasta fluida resultante utiliza a água muito eficientemente. A densidade de carga dos agentes dedispersão também foi averiguada para afetar a capacidade do modificador de interagir com o agente de dispersão. Considerando uma família dos agentes de dispersão com as mesmas unidades de repetição, o modificador provoca um aumento.maior na eficácia no agente de dispersão com maior densidade de carga. É importante observar que, embora a tendência geral seja a de obter uma impulsão de eficácia mais alta com maior densidade de carga, ao comparar a efetividade dos agentes de dispersão com diferentes unidades de repetição, a efetividade dos agentes de dispersão pode ser consideravelmente diferente na mesma densidade de carga. Dessa forma, o ajuste da densidade de carga pode não ser capaz de superar a fluidez deficiente com uma família específica dos agentes de dispersão para tal aplicação.
Também foi observado que a reação dosagentes de dispersão de policarboxilato e os modificadores reagem diferentemente quando usados em diferentes meios de gipsita. Não desejando ser vinculado pela teoria, é acreditado que as impurezas presentes na gipsita contribuem com a eficácia do agente de dispersão e do modificador. Entre as impurezas presentes no estuque estão os sais que variam por localização geográfica. Muitos sais são conhecidos como sendo aceleradores de assentamento ou retardadores de assentamento. Esses mesmos sais também podem alterar a eficácia do agente de dispersão do policarboxilato ao afetar o grau de fluidez que pode ser atingido. Alguns policarboxilatos preferidos, incluindo os Agentes de Dispersão de Tipo PCE211, são melhores utilizados com um estuque de baixo sal. Outros agentes de dispersão, tais como os Agentes de Dispersão de Tipo 2641 são adequados para uso com estuques de alto sal.
Em decorrência do uso dos agentes de dispersão e modificadores que otimizam a fluidez para impulsionar seu desempenho, a quantidade de água usada para fluidizar a pasta fluida pode ser reduzida, comparado às pastas fluidas feitas com esses aditivos. Deve ser entendido que a fonte de estuque, a técnica de calcinação, a família do agente de dispersão, a densidade de carga e o modificador, todos trabalham juntos para produzir uma pasta fluida de determinada fluidez. No laboratório, é possível reduzir o nível de água próximo a, igual a ou abaixo daquele teoricamente exigido para hidratar totalmente o hemihidrato do sulfato de cálcio. Quando usado em um assentamento comercial, as considerações de processo podem não permitir a redução da água para esse grau.
Quando usados para fazer uma placa de gipsita, um número de aditivos é útil para melhorar as propriedadesdo artigo acabado. As quantidades tradicionais dos aditivos são usadas. As quantidades de diversos aditivos são relatadas como "Ibs/MSF," que significa as libras de aditivo por mil pés quadrados da placa.
Algumas configurações da invençãoempregam um agente espumante para render vazios no produto contendo gipsita de assentamento de modo a fornecer o peso. Nessas configurações, quaisquer dos agentes espumantes convencionais conhecidos como sendo úteis na preparação dos produtos de gipsita espumante de assentamento podem ser empregados. Muitos de tais agentes espumantes são bem conhecidos e prontamente disponíveis comercialmente, p.ex., a linha HYONIC de sabões da GEO Specialty Chemicals, Ambler, PA. As espumas e um método preferido para preparar os produtos de gipsita espumante são revelados na Patente Norte-Americana N0 5.683.635, aqui incorporada por referência.
Os agentes de dispersão são usados para melhorar a fluxibilidade da pasta fluida e reduzir a quantidade de água usada para fazer a pasta fluida. Qualquer agente de dispersão conhecido é útil, incluindo policarboxilatos, melaminas sulfonadas ou sulfonato de naftalina. O sulfonato de naftalina é outro agente de dispersão preferido, e é usado em quantidades de cerca de O Ib/MSF a 18 Ib/MSF (78,5 g/m2), preferivelmente cerca de 4 Ib/MSF (17,5 g/m2) a cerca de 12 Ib/MSF (52,4 g/m2). Um agente de dispersão preferido do sulfonato de naftalina é o Agente de Dispersão DAXAD (Dow Chemical, Midland, Ml). Mesmo no caso em que os agentes de dispersão são usados no revestimento, pode ser vantajoso possui o agente de dispersão adicional para ainda melhorar a fluidez da pasta fluida.Um composto de trimetafosfato é adicionado à pasta fluida de gipsita em algumas configurações para otimizar a resistência do produto e melhorar a resistência de arqueamento da gipsita assentada. Preferivelmente, a concentração do composto de trimetafosfato é cerca de 0,07% a cerca de 2,0% com base no peso de material do sulfato de cálcio. As composições de gipsita, incluindo os compostos de trimetafosfato, estão na Patente Norte-Americana N0 6.342.284 e 6.632.550, ambas aqui incorporadas por referência. Os sais exemplares de trimetafosfato incluem os sais de sódio, potássio ou lítio do trimetafosfato, tais como aqueles disponíveis da Astaris, LLC, St. Louis, MO. Cuidado deve ser exercido ao usar o trimetafosfato com o oxido de cálcio ou outros modificadores que elevam o pH da pasta fluida. Com um pH de acima de cerca 9,5, o trimetafosfato perde sua capacidade de fortalecer o produto e a pasta fluida torna-se severamente retardadora.
Outros aditivos também são adicionados à pasta fluida conforme são típicos para a aplicação específica na qual a pasta fluida de gipsita será colocada. Os retardadores de assentamento (até cerca de 2 Ib./MSF (9,8g/m2)) ou aceleradores de secagem (até cerca de 35 Ib./MSF (170 g/m2)) são adicionados para modificar a taxa em que as reações de hidratação ocorrem. "CSA" é um acelerador de assentamento compreendendo 95% de dihidrato do sulfato de cálcio co-triturado com 5% de açúcar e aquecido a 250°F (121 °C) para caramelizar o açúcar. CSA está disponível da USG Corporation, Southard, fábrica OK, e é feito de acordo com a Patente Norte-Americana N0 3.573.947, aqui incorporada por referência. O sulfato de potássio é outro acelerador preferido. HRA é dihidrato do sulfato de cálcio recentementetriturado com açúcar em uma proporção de cerca de 5 a 25 libras (2,2 a 11,4 kg) de açúcar por 100 libras (4,5 kg) de material do sulfato de cálcio. É ainda descrito na Patente Norte-Americana N0 2.078.199, aqui incorporada por referência. Ambos esses são aceleradores preferidos.
Outro acelerador, conhecido como acelerador de gipsita úmida ou WGA, também é um acelerador preferido. Uma descrição do uso e um método para fazer o acelerador de gipsita úmida são revelados na Patente Norte-Americana N0 6.409.825, aqui incorporada por referência. Esse acelerador inclui pelo menos um aditivo selecionado a partir do grupo consistindo em um composto fosfônico orgânico, um composto contendo fosfato ou misturas dos mesmos. Esse acelerador específico exibe longevidade substancial e mantém sua efetividade com o tempo, de modo que o acelerador de gipsita úmida pode ser feito, armazenado e mesmo transportado em longas distâncias antes do uso. O acelerador de gipsita úmida é usado em quantidades variando de cerca de 5 a cerca de 80 libras por milhares de pés quadrados (24,3 para 390 g/m2) do produto de placa.
Outros aditivos potenciais à chapa são os biocidas para reduzir o crescimento de bolor, fungo ou mofo. Dependendo do biocida selecionado e o uso pretendido para a chapa, o biocida pode ser adicionado à cobertura, ao núcleo da gipsita core ou ambos. Os exemplos de biocidas incluem ácido bórico, sais de piritiona e sais de cobre. Os biocidas podem ser adicionados à cobertura ou núcleo da gipsita. Quando usados, os biocidas são usados nas coberturas em quantidades de menos de 500 ppm. A piritiona é conhecida por diversos nomes, incluindo 2-mercaptopiridina-N-óxido; 2-piridinetiol-1 -óxido (Registro CAS N0 1121-31-9); 1-hidroxipiridina-2-tione 1 hidroxi-2(1 H)-piridinetione (Registro CAS N0 1121-30-8). O derivativo de sódio (C5H4NOSNa)1 conhecido como piritiona de sódio (Registro CAS N0 3811-73-2), é 5 uma configuração desse sal que é especificamente útil. Os sais de piritiona estão comercialmente disponíveis da Arch Chemicals, Inc. de Norwalk, CT1 tais como Sódio OMADINE ou Zinco OMADINE.
Além disso, a composição de gipsita opcionalmente pode incluir um amido, tal como um amido pré-10 gelatinizado ou um amido modificado por ácido. Os amidos são usados em quantidades de cerca de 3 a cerca de 2 Ibs/MSF (14,6 a 97,6 g/m2) para aumentar a aglutinação de papel e fortalecer o produto. A inclusão do amido pré-gelatinizado aumenta a resistência do assentamento e molde da gipsita seca, e minimiza ou 15 evita o risco de separação em lâminas do papel sob condições de umidade aumentada (p.ex., com relação às proporções elevadas da água para gipsita calcinada). Algum especialista na técnica apreciará os métodos do amido bruto pré-gelatinizado, tais como, por exemplo, cozimento do amido bruto em água nas temperaturas 20 de pelo menos cerca de 185°F (85°C) ou outros métodos. Os exemplos adequados do amido pré-gelatinizado incluem, porém não são limitados a, Amido PCF 1000, comercialmente disponível da Lauhoff Grain Company e AMERIKOR 818 e amidos HQM PREGEL, ambos comercialmente disponíveis da Archer Daniels 25 Midland Company (Decatur, IL). Se incluído, o amido pré-gelatinizado está presente em qualquer quantidade adequada. Por exemplo, se incluído, o amido pré-gelatinizado pode ser adicionado à mistura usada para formar a composição de gipsita de assentamento, de modo que está presente em uma quantidade decerca de 0,5% a cerca de 10% por peso da composição de gipsita de assentamento. Os amidos, tais como USG95 (United States Gipsita Company, Chicago, IL), também são opcionalmente adicionados para resistência do núcleo.
Outros aditivos conhecidos podem serusados conforme necessário para modificar as propriedades específicas do produto. Os açúcares, tais como dextrose, são usados para melhorar a aglutinação de papel nas extremidades das placas. As emulsões de cera ou siloxanes são usadas para resistência à água. Se a rigidez for necessária, o ácido bórico é geralmente adicionado. A capacidade de retardação de fogo pode ser melhorada pela adição de vermiculita. Esses e outros aditivos conhecidos são úteis na presente pasta fluida e formulações de chapa. As fibras de vidro são opcionalmente adicionadas à pasta fluida em quantidades de até 11 Ib./MSF (54 g/m2). Até 15 Ib./MSF (73,2 g/m2) das fibras de papel também são adicionadas à pasta fluida. As emulsões de cera são adicionadas à pasta fluida de gipsita em quantidades de até 90 Ib./MSF (0,439 kg/m2) para melhorar a resistência à água do painel acabado de placa de gipsita.
EXEMPLO 1
Um número de revestimento foi adicionado ao gesso e testado no laboratório para sua capacidade de melhorar a fluidez das amostras. Os componentes e quantidades usados em cada amostra são mostrados na Tabela I.
Quarenta gramas de gesso e água, conforme mostrado, foram adicionados a um misturador Hobart Modelo N-50, seguido pela adição do aditivo. O misturador foi ligado no baixo (ajuste 1) por cinco minutos. A quantidade do agente de dispersãofoi suficiente para render 0,6 gramas de sólidos. O agente de dispersão foi pesado em um pequeno recipiente de plástico e adicionado à mistura manualmente. Trezentos e sessenta gramas de estuque foram então adicionados ao misturador para encharcar por 15 segundos. A pasta fluida foi misturada em velocidade média (ajuste 2) por 15 segundos.
TABELA I
<table>table see original document page 29</column></row><table>
Para teste, uma porção da pasta fluida foi transferida a um Cilindro de Queda de 2 polegadas (5 cm) de diâmetro e quatro polegadas (10 cm) de altura e um copo de 7 onças (207 cc). O teor do cilindro foi aplicado niveladamente com a parte superior do cilindro. Se as medições de ajuste do aumento da temperatura e resistência de compressão foram obtidas, a pasta fluida adicional foi despejada em moldes de cubo de duas polegadas de latão e um copo isolado. Sessenta segundos a partir do início para encharcar com estuque, o cilindro de queda foi elevado com um mecanismo pneumático. O diâmetro da porção resultante foi medido em pelo menos duas direções e registrado como a média das duas leituras. O "Tempo de Rigidez" é medidocomo o tempo decorrido a partir do início do encharque de estuque até quando uma agulha Vicat retirada através da pasta fluida deixou uma linha definitiva que não fluiu de volta. O tempo de rigidez é uma medição da hidratação da pasta fluida. "Conjunto Vicat" refere- se ao tempo decorrido a partir do início do encharque de estuque até uma agulha Vicat de 300 gramas posicionada na superfície do copo de 7 onças deixar de penetrar na parte inferior da amostra.
Conforme mostrado nos dados acima, a adição de DEQUEST 2006 e Barrilha resultou em um aumento na fluidez da pasta fluida, conforme indicado pelo aumento no tamanho de porção sobre a amostra de controle. DEQUEST 2006 aumentou o tamanho de porção com os agentes de dispersão 211 (policarboxilato) e Daxad (sulfonato de naftalina).
EXEMPLO 2
Testes adicionais de laboratório foramconduzidos quando o acelerador foi adicionado para reduzir os efeitos retardadores do agente de dispersão. A pasta fluida foi feita mais semelhante a uma pasta fluida de chapa pela adição de espuma.
Cento e vinte gramas de gesso e água,conforme mostrado, foram adicionados a um misturador Hobart Modelo N-50, seguido pela adição do aditivo. O misturador foi ligado no baixo (ajuste 1) por cinco minutos. A quantidade do agente de dispersão foi suficiente para fornecer 1,8 gramas de sólidos. O agente de dispersão foi pesado em um pequeno recipiente de plástico e adicionado à mistura manualmente. Mil e oitenta gramas de estuque foram então adicionados ao misturador e permitidos para encharcar por 15 segundos. A pasta fluida foi misturada em velocidade média (ajuste 2) por 15 segundos.TABELA Il
<table>table see original document page 31</column></row><table>
Outros aditivos secos, tais como aceleradores de assentamento ou amidos, são preferivelmente combinados com o estuque antes da entrada na pasta fluida. Os aditivos úmidos são geralmente adicionados diretamente ao misturador antes da introdução dos componentes secos. Quando todos os componentes forem adicionados, a pasta fluida resultante é misturada até uma pasta fluida homogênea ser obtida.

Claims (18)

1. "PASTA FLUIDA DE GIPSITA" compreendendo: hemihidrato do sulfato de cálcio; água; e revestimento do dihidrato do sulfato de cálcio com um revestimento hidrofílico e dispersível, caracterizado pelo fato de que o referido revestimento é menos solúvel do que o hemihidrato do sulfato de cálcio.
2. "PASTA FLUIDA DE GIPSITA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a temperatura da referida água é maior do que 100°F.
3. "PASTA FLUIDA DE GIPSITA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o referido revestimento é pelo menos um do grupo consistindo em um revestimento de fosfato, fosfonato, hidróxido e carbonato.
4. "PASTA FLUIDA DE GIPSITA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o referido dihidrato do sulfato de cálcio foi tratado com pelo menos um do grupo consistindo em barrilha e hidróxido de cálcio.
5. "PASTA FLUIDA DE GIPSITA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que oreferido revestimento é aplicado em uma taxa de até 0,2% com base no peso total seco do sulfato de cálcio.
6. "PASTA FLUIDA DE GIPSITA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que oreferido dihidrato do sulfato de cálcio revestido está presente em quantidades de até cerca de 10% por peso com base no peso combinado do referido hemihidrato do sulfato de cálcio e referido dihidrato do sulfato de cálcio.
7. "PASTA FLUIDA DE GIPSITA",caracterizada por ainda compreender um agente de dispersão policarboxilato.
8. "PASTA FLUIDA DE GIPSITA", de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que oreferido revestimento compreende um modificador que otimiza a eficácia do agente de dispersão.
9. "PASTA FLUIDA DE GIPSITA", de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o referido modificador compreende pelo menos um do grupoconsistindo em barrilha, fosfato trissódico, oxido de cálcio, carbonato de cálcio e pirofosfato tetrassódico.
10. "MÉTODO PARA FAZER UMA PASTA FLUIDA DE GIPSITA", caracterizada por compreender: seleção de um revestimento hidrofílico e dispersível que é menos solúvel doque o dihidrato do sulfato de cálcio; dihidrato. do sulfato de cálcio revestido com o referido revestimento; combinação do dihidrato do sulfato de cálcio revestido com o hemihidrato do sulfato de cálcio e água para formar a pasta fluida.
11. "MÉTODO PARA FAZER UMA PASTAFLUIDA DE GIPSITA", de acordo com a reivindicação 10,caracterizada pelo fato de que a referida etapa de combinação compreende a mistura.
12. "MÉTODO PARA FAZER UMA PASTA FLUIDA DE GIPSITA", de acordo com a reivindicação 10,caracterizada pelo fato de que a referida etapa de revestimento compreende a precipitação, pulverização ou mergulho.
13. "MÉTODO PARA FAZER UMA PASTA FLUIDA DE GIPSITA", de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de ainda compreender a adição de umagente de dispersão de policarboxilato à pasta fluida.
14. "MÉTODO PARA FAZER UMA PASTA FLUIDA DE GIPSITA", de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que o referido revestimento compreende um modificador para otimizar o desempenho do referido agente de dispersão.
15. "MÉTODO PARA FAZER UM PAINEL DE CHAPA", caracterizado por compreender: seleção de um material de revestimento hidrofílico e dispersível que é menos solúvel do que o dihidrato do sulfato de cálcio e otimiza a eficácia de um agente de dispersão de policarboxilato; revestimento do dihidrato do sulfato de cálcio com o referido material de revestimento; combinação do dihidrato do sulfato de cálcio revestido com hemihidrato do sulfato de cálcio, o agente de dispersão de policarboxilato e água para formar uma pasta fluida; depósito da pasta fluida em um material de revestimento; formação do painel; e permissão para a pasta fluida assentar.
16. "PAINEL DA CHAPA", de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o referido material de revestimento compreende pelo menos um selecionado a partir do grupo consistindo em carbonatos, hidróxidos, fosfatos e fosfonatos.
17. "PAINEL DA CHAPA", de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o referido material de revestimento é aplicado em quantidades de até 0,2% com base no peso seco combinado do hemihidrato do sulfato de cálcio e dihidrato do sulfato de cálcio.
18. "PAINEL DA CHAPA", de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o dihidrato dosulfato de cálcio compreende cerca de 3% a cerca de 10% do peso combinado do dihidrato do sulfato de cálcio e hemihidrato do sulfato de cálcio.
BRPI0617056-0A 2005-08-31 2006-08-25 gesso modificado como um preenchedor de chapa BRPI0617056A2 (pt)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/217,039 US20070044687A1 (en) 2005-08-31 2005-08-31 Modified landplaster as a wallboard filler
US11/217,039 2005-08-31
US11/490,150 2006-07-20
US11/490,150 US7601214B2 (en) 2005-08-31 2006-07-20 Modified landplaster as a wallboard filler
PCT/US2006/033297 WO2007027530A2 (en) 2005-08-31 2006-08-25 Modified landplaster as a wallboard filler

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BRPI0617056A2 true BRPI0617056A2 (pt) 2011-07-12

Family

ID=37802265

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0617056-0A BRPI0617056A2 (pt) 2005-08-31 2006-08-25 gesso modificado como um preenchedor de chapa

Country Status (13)

Country Link
US (2) US20070044687A1 (pt)
JP (1) JP2009505942A (pt)
KR (1) KR20080041727A (pt)
CN (1) CN101247951A (pt)
BR (1) BRPI0617056A2 (pt)
IL (1) IL189535A0 (pt)
MY (1) MY141995A (pt)
NO (1) NO20081553L (pt)
NZ (1) NZ566055A (pt)
RU (1) RU2401818C2 (pt)
TW (1) TWI331134B (pt)
UA (1) UA93055C2 (pt)
ZA (1) ZA200801533B (pt)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2897863B1 (fr) * 2006-02-28 2008-07-11 Bpb Plc Procede d'hydrofugation d'un produit a base de gypse forme a partir d'une composition a base de platre
US7819971B2 (en) * 2006-12-29 2010-10-26 United States Gypsum Company Method of using landplaster as a wallboard filler
US20090053544A1 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 National Gypsum Properties, Llc Method of starch reduction in wallboard manufacturing and products made therefrom
US20090149574A1 (en) * 2007-12-07 2009-06-11 Construction Research & Technology Gmbh Iron Filled Urethane Cementitious Flooring Composition
US7918950B2 (en) 2007-12-20 2011-04-05 United States Gypsum Company Low fiber calcination process for making gypsum fiberboard
US10427978B2 (en) 2008-04-22 2019-10-01 United States Gypsum Company Coated building panels and articles containing calcium sulfate hemihydrate
US8563139B2 (en) * 2008-04-22 2013-10-22 United States Gypsum Company Non-hydrating plaster composition and method
MX2013003175A (es) * 2010-10-11 2013-04-24 Basf Constr Polymers Gmbh Suspension de yeso que contiene dispersante.
GB201019841D0 (en) 2010-11-23 2011-01-05 Bpb Ltd Calcium sulphate-bases products and methods for the manufacture thereof
WO2012077229A1 (ja) * 2010-12-10 2012-06-14 吉野石膏株式会社 乾燥石膏組成物及び石膏系上塗り塗材
US10309771B2 (en) 2015-06-11 2019-06-04 United States Gypsum Company System and method for determining facer surface smoothness
US10207475B2 (en) 2016-05-13 2019-02-19 United States Gypsum Company Mat-faced board
US11453613B2 (en) 2017-11-07 2022-09-27 United States Gypsum Company Joint compounds, activators and methods for setting a joint compound and preventing seed setting
CN109665792B (zh) * 2019-02-28 2021-09-24 莒县铭通建材有限公司 一种抹灰砂浆及其制备方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2078199A (en) * 1936-10-02 1937-04-20 United States Gypsum Co Heatproofed set-stabilized gypsum plaster
GB1365711A (en) * 1971-11-04 1974-09-04 United States Gypsum Co Gypsum board and process therefor
US3997692A (en) * 1974-09-16 1976-12-14 Lever Brothers Company Process of coating calcium sulfate dihydrate detergent filler particles
JPS5411929A (en) * 1977-06-30 1979-01-29 Nippon Hardboard Noncombustible sheet and method of making same
US4632795A (en) * 1982-11-26 1986-12-30 Wenger Manufacturing, Inc. Method and apparatus for extrusion processing of cellulose bearing materials
US4681644A (en) * 1985-09-27 1987-07-21 Usg Corporation Accelerator for gypsum plaster and process of manufacture
FI86699C (fi) * 1988-04-27 1992-10-12 Partek Ab Matningsskruv
JPH08325045A (ja) * 1995-05-30 1996-12-10 Chichibu Onoda Cement Corp 石膏ボードの製造方法
DE19513126A1 (de) * 1995-04-07 1996-10-10 Sueddeutsche Kalkstickstoff Copolymere auf Basis von Oxyalkylenglykol-Alkenylethern und ungesättigten Dicarbonsäure-Derivaten
US6632550B1 (en) * 1997-08-21 2003-10-14 United States Gypsum Company Gypsum-containing product having increased resistance to permanent deformation and method and composition for producing it
US6342284B1 (en) * 1997-08-21 2002-01-29 United States Gysum Company Gypsum-containing product having increased resistance to permanent deformation and method and composition for producing it
DE19926611A1 (de) * 1999-06-11 2000-12-14 Sueddeutsche Kalkstickstoff Copolymere auf Basis von ungesättigten Mono- oder Dicarbonsäure-Derivaten und Oxyalkylenglykol-Alkenylethern, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung
US6409823B1 (en) * 1999-12-28 2002-06-25 United States Gypsum Company Hydration enhancing additives
US6379458B1 (en) * 2000-02-11 2002-04-30 United States Gypsum Company Efficient set accelerator for plaster
US6409825B1 (en) * 2000-11-22 2002-06-25 United States Gypsum Company Wet gypsum accelerator and methods, composition, and product relating thereto
JP2002348169A (ja) * 2001-03-21 2002-12-04 Grg Material:Kk 建築用材料
US6527850B2 (en) 2001-04-11 2003-03-04 Arco Chemical Technology L.P. Use of comb-branched copolymers in gypsum compositions
EP1485330B1 (en) * 2002-03-27 2011-01-19 United States Gypsum Company High strength flooring compositions
US6641658B1 (en) * 2002-07-03 2003-11-04 United States Gypsum Company Rapid setting cementitious composition
US6902797B2 (en) * 2002-11-12 2005-06-07 Innovative Construction And Building Materials Gypsum-based composite materials reinforced by cellulose ethers
CN1761633B (zh) * 2003-03-19 2010-04-28 美国石膏公司 包含凝固石膏联锁基体的隔音板及其制造方法
US6869988B2 (en) 2003-04-16 2005-03-22 Arco Chemical Technology, L.P. Solid supported comb-branched copolymers as an additive for gypsum compositions
US7276549B2 (en) * 2004-01-12 2007-10-02 United States Gypsum Company Surface enhancing coating for gypsum-containing floor underlayments
US7070648B1 (en) 2005-06-16 2006-07-04 Lyondell Chemical Technology, L.P. Preparation of gypsum compositions
US7261772B1 (en) 2006-10-17 2007-08-28 Lyondell Chemical Technology, L.P. Gypsum composition

Also Published As

Publication number Publication date
MY141995A (en) 2010-08-16
US7601214B2 (en) 2009-10-13
US20070044687A1 (en) 2007-03-01
NO20081553L (no) 2008-05-29
NZ566055A (en) 2010-06-25
IL189535A0 (en) 2008-08-07
RU2008110625A (ru) 2009-10-10
TW200710060A (en) 2007-03-16
US20070044688A1 (en) 2007-03-01
ZA200801533B (en) 2009-07-29
JP2009505942A (ja) 2009-02-12
TWI331134B (en) 2010-10-01
RU2401818C2 (ru) 2010-10-20
UA93055C2 (ru) 2011-01-10
CN101247951A (zh) 2008-08-20
KR20080041727A (ko) 2008-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0617056A2 (pt) gesso modificado como um preenchedor de chapa
US7572329B2 (en) Method of making a gypsum slurry with modifiers and dispersants
BRPI0612042A2 (pt) pasta de gesso, painel de gesso e método de fabricação de uma pasta de gesso compreendendo um dispersante de policarboxilato
AU2006259851B2 (en) Fast drying gypsum products
BRPI0612040A2 (pt) lama de gesso e painel de gesso
AU2006259581B2 (en) Method of making a gypsum slurry with modifiers and dispersants
US7819971B2 (en) Method of using landplaster as a wallboard filler
AU2006259511A1 (en) Gypsum products utilizing a two-repeating unit dispersant and a method for making them
WO2006138277A2 (en) Modifiers for gypsum slurries and method of using them
AU2006285062B2 (en) Modified landplaster as a wallboard filler
BR112018071721B1 (pt) Pasta fluida curável, método para produzir a mesma, placa de gesso e método para produzir a dita placa
MX2008002926A (en) Modified landplaster as a wallboard filler

Legal Events

Date Code Title Description
B08F Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette]

Free format text: REFERENTE A 7A ANUIDADE.

B08K Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette]

Free format text: REFERENTE AO DESPACHO 8.6 PUBLICADO NA RPI 2260 DE 29/04/2014.