BRPI0617119A2 - produtos contendo gesso melhorado, contendo hemihidrato alfa - Google Patents

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Qiangxia Liu
Qiang Yu
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Abstract

PRODUTOS CONTENDO GESSO MELHORADO, CONTENDO HEMIHIDRATO ALFA, onde a invenção apresenta uma chapa de gesso acartonada, feita de pasta contendo gesso, tendo uma ótima taxa de hidratação compreendendo hemihidrato alfa granulado a uma variação de distribuição granulométrica e possuindo uma área de superfície de Biaine em uma variação de aproximadamente 3lOOcm2Ig a aproximadamente 9000cm2Ig, sozinho ou em combinação com hemihidrato beta.

Description

"PRODUTOS CONTENDO GESSO IvitLHORADO, CONTENDO HEMIHIDRATO ALFA"
Campo Da Invenção
Esta invenção refere-se ao uso de hemihidrato alfa em produtos à base de gesso. Esta invenção também se refere a um método de redução na necessidade de água em pastas utilizadas para produzir produtos contendo gesso e, mais particularmente, a pastas de gesso contendo hemihidrato alfa, sozinho ou em combinação com hemihidrato' beta, para produzir chapa de gesso acartonada. A invenção também se refere a um método de aumento de força seca da chapa de gesso acartonada utilizando hemihidrato alfa.
Histórico da invenção
Certas propriedades do gesso (dihidrato do sulfato de cálcio) tornaram-se muito popular para utilização, na produção de produtos de construção e industriais, particularmente, chapa de gesso acartonada. O gesso é uma matéria-prima rica e geralmente barata, a qual, através de um processo de desidratação (ou calcinação) e re-hidratação, pode ser modelado, moldado ou de outra maneira criado dentro de formatos úteis. A matéria de base da qual a chapa de gesso acartonada e outros produtos de gesso são fabricados é a forma hemihidrata do sulfato de cálcio (CaS041/2H20), comumente chamada de "estuque", a qual é produzida pela conversão do calor da forma dihidrato de sulfato de cálcio (CaSO4 I/2H20), em que 1-1/2 de moléculas de água foram removidas. Após a re-hidratação, o hemihidrato dissolve-se, os cristais de gesso precipitam-se e a massa de cristal assenta-se e torna-se sólida, apresentando um material de gesso específico.
Existem duas categorias de gessos:hemihidrato alfa e hemihidrato beta, os quais são produzidos por métodos diferentes de calcinação. O hemihidrato alfa (ou gesso alfa) é calcinado sob pressão. O hemihidrato beta (ou gesso beta) é feito pela calcinação em uma caldeira a pressão atmosférica. O estuque utilizado na produção da chapa de gesso acartonada é exclusivamente na forma de hemihidrato beta. O hemihidrato alfa não é utilizado comercialmente na produção da chapa de gesso acartonada basicamente devido à sua taxa baixa de hidratação mais baixa comparada ao hemihidrato beta (o qual pode requerer linha de velocidade mais baixa), e as características de força mais baixa obtidas quando o hemihidrato alfa comumentemente disponível é utilizado em densidades comuns para fabricação de paredes cartonadas. Entretanto, seria vantajoso poder utilizar o hemihidrato alfa ou misturas de hemihidrato alfa e hemihidrato beta na produção da chapa de gesso acartonada,, uma vez que o hemihidrato alfa é uma matéria-prima facilmente disponível, tendo diversas propriedades úteis e singulares. Essas propriedades úteis e singulares incluem uma exigência de água substancialmente mais baixa para produzir a fluidez necessária do que o hemihidrato beta, e em conseqüência, molde específico de maior densidade, maior força e superfície mais dura.
É necessário utilizar quantidades substanciais de água nas pastas de gesso a fim de garantir a fluidez apropriada da pasta. Infelizmente, a maior parte dessa água deve ser direcionada pelo calor, o que é caro devido ao alto custo dos combustíveis utilizados no processo de aquecimento. A etapa de aquecimento também consome muito tempo. Isso significa que se o hemihidrato alfa pudesse ser utilizado em camadas em formação, reduziria substancialmente a necessidade de água e, assim, adespesa e o tempo requeridos para a produção da parede cartonada.
Foi descoberto recentemente que. quando o hemihidrato alfa é granulado para produzir partículas de hemihidrato 5 alfa como descrito abaixo, sua taxa de hidratação pode ser substancialmente melhorada sem perder nenhuma outra de suas propriedades desejáveis, incluindo sua baixa necessidade de água. De fato, descobriu-se que as taxas de hidratação do hemihidrato alfa podem ser alcançadas em pastas utilizadas para fazer paredes 10 cartonadas que sejam completamente aceitáveis para utilização na produção chapa de gesso acartonada.
Breve Resumo Da Invenção
Em uma configuração, a invenção constitui-se de uma chapa de gesso acartonada compreendendo uma 15 composição de gesso específica entre duas folhas de revestimento substancialmente paralelas, a composição de gesso específico feita a partir do uso de uma pasta de água contendo gesso e hemihidrato alfa granulado. O hemihidrato alfa possui uma distribuição granulométrica dentro da seguinte variação:
d(0.1) = aproximadamente 3μ - 5μ,
d(0.5) = aproximadamente 14μ - 50μ,
d(0.9) = aproximadamente 10μ - 100μ, e a área específica Blaine na variação de aproximadamente 3100cm2/g a aproximadamente 9000 cm2/g. 25 Outros ingredientes convencionais serão utilizados também na pasta, incluindo, conforme apropriado, dispersantes (como naftalenos sulfonatos), aditivos de força (comò em trimetafosfato), aceleradores, aglutinantes, amido, fibra de papel e outros ingredientes conhecidos. Uma espuma de sabão pode seradicionada para reduzir a densidade do produto de chapa de gesso acartonada final.
Em outra configuração, a invenção refere-se a um método de produção de chapa de gesso acartonada pela mistura de uma pasta contendo gesso compreendendo água, e o hemihidrato alfa granulado, tendo uma distribuição granulométrica dentro da seguinte variação:
d(0.1) = aproximadamente 3μ - 5μ,
d(0.5) = aproximadamente 14μ - 50μ,
d(0.9) = aproximadamente 10μ - 100μ,
e uma área específica Blaine na variação de aproximadamente 31 OOcm2 a aproximadamente 9000cm2/g. A pasta contendo gesso resultante é depositada em uma primeira folha de revestimento, e uma segunda folha de revestimento é colocada sobre a pasta depositada para formar uma chapa de gesso acartonada. A chapa de gesso acartonada é cortada após a pasta contendo gesso ter endurecido o suficiente para o corte, e a chapa de gesso acartonada resultante é seca. Outros ingredientes convencionais também serão utilizados na pasta incluindo, conforme apropriado, dispersantes (como naftalenos sulfonatos força aditiva (como em trimetafosfato), aceleradores, aglutinante, amido, fibra de papel e outros ingredientes conhecidos. Uma espuma de sabão pode ser adicionada para reduzir a densidade do produto final de chapa de gesso acartonada.
Ainda em outra configuração, a invençãoabrange uma chapa de gesso acartonada e pastas utilizadas na produção de paredes cartonadas em que alguns ou todos os componentes do estuque são hemihidrato alfa granulado nas variações granulométricas discutidas acima. Onde o componente doestuque não é todo de hemihidrato alfa e o outro componente do estuque será hemihidrato beta. A necessidade de água em tais pastas para a produção de chapas de gesso acartonada é ainda mais reduzida pela introdução na pasta de aproximadamente 0.12 -5 0.4% por peso com base no peso do estuque seco de um sal trimetafosfato junto com um dispersante naftaleno sulfonato em uma quantidade de aproximadamente 0.5 - 2.5% por peso com base no peso de um estuque seco na formulação. Outros ingredientes convencionais também serão utilizados na pasta, 10 incluindo, quando apropriado, aceleradores, .aglutinantes, amido, fibra de papel, fibra de vidro e outros ingredientes conhecidos. Uma espuma de sabão pode ser adicionada para reduzir a densidade do produto de chapa de gesso acartonada final.
Breve Descrição Dos Desenhos
A Fig. 1 é um gráfico descrevendo adistribuição granulométrica de amostras de hemihidrato alfa e hemihidrato beta em uma configuração da invenção.
A Fig. 2 é um gráfico descrevendo a taxa de hidratação de uma mistura 50:50 de hemihidrato alfa e hemihidrato 20 beta granulado fino e a taxa de hidratação de hemihidrato alfa a 100%.
A Fig. 3 é um gráfico descrevendo uma força compressora de uma mistura 50:50 (w / w) de hemihidrato alfa e hemihidrato beta granulado fino e força compressiva de hemihidrato 25 alfa a 100%.
A Fig. 4 é um gráfico de barras descrevendo a medida de redução como uma medida da fluidez de uma formulação da pasta contendo gesso (formulação B) em uma configuração da presente invenção.A Fig. 5 é um gráfico descrevendo uma força compressora de uma formulação de pasta contendo gesso (formulação A) em uma configuração da presente invenção.
A Fig. 6 é um gráfico descrevendo dados do teste de retirada de pregos das chapas feito com uma mistura de 50:50 (w / w) de hemihidrato alfa e hemihidrato beta granulado fino em uma das configurações da presente invenção.
A Fig. 7 é um gráfico descrevendo dados do teste de retirada de pregos de paredes cartonadas feitas com hemihidrato alfa granulado fino a 100% de acordo com uma configuração da presente invenção.
Descrição Detalhada
Da Invenção Na presente invenção foi descoberto de forma inesperada que a chapa de gesso acartonada pode ser obtida utilizando hemihidrato alfa granulado para variações granulométrica específicas. Qualquer equipamento de moagem comercial padrão adequado pode ser utilizado para esse propósito. A moagem pode ser alcançada usando meios de moagem mecânica, por exemplo, como um moinho de impacto ou moinho de esfera.
A distribuição granulométrica de partículas("DGP") do hemihidrato alfa é uma característica crítica da invenção e deve situar-se dentro das seguintes variações.
d(0.1) = aproximadamente 3μ - 5μ
d(0.5) = aproximadamente 14μ - 50μ
d(0.9) = aproximadamente 40μ - 100μ.
A variação granulométrica pode ser determinada com instrumentos Malvern modelo Mastersizer 2000 ou outro instrumento de medição disponível comercialmente.
Os valores acima representam porcentagenspor volumes, ou seja: d(0.1) indica que 10% do volume total de partículas têm um diâmetro inferior ou igual a aproximadamente 3μ -5μ, enquanto que os 90% restantes possuem um diâmetro superior que 3μ - 5μ; d(0.5) indica que 50% do volume total das partículas possuem um diâmetro inferior ou igual a aproximadamente 14μ -50μ, enquanto 50% possuem um diâmetro superior que 14μ - 50μ; e d(0.9) indica que 90% do volume total de partículas possuem um diâmetro inferior ou igual a aproximadamente 40μ - 100μ, enquanto os 10% restantes possuem um diâmetro superior a 40μ - 100μ. Preferencialmente, o "DGP" se posicionará dentro da seguinte variação:
d(0.1) = aproximadamente 3μ - 5μ d(0.5) = aproximadamente 14μ - 20μ d(0.9) = aproximadamente 40μ - 50μ.
Um hemihidrato alfa preferido possui um
DGP de: d(0.1) - 5μ, d(0.5) - 50μ, d(0.9) = 100μ. Outro hemihidrato alfa mais preferido possui um DGP de: d(0.1) = 5μ, d(0.5) = 20μ, d(0.9) = 50μ. Um hemihidrato ainda mais preferido possui um DGP de: d(0.1) = 3μ, d(0.5) = 14μ, d(0.9) = 40μ. Um hemihidrato particularmente preferido possui um DGP de: d(0.1) = 3μ, d(0.5) = 14μ, d(0.9) = 45.9μ.
Da mesma forma, a área de superfície de Blaine das partículas granuladas devem ser todas de aproximadamente 3100 - 900cm2/g, preferivelmente de aproximadamente 3500- 6000 cm2/g e mais preferível de aproximadamente 3900cm2/g. A área de superfície de Blaine pode ser determinada com um instrumento disponível da Humboldt Manufacturing Co., Norridge, Illinois, ou outro instrumento demedição disponível comercialmente.
Com base na mesma análise do DGP, o DGP do hemihidrato beta de classificação comercial é: d(0.1) = 2.1 μ, d(0.5) = 9.2μ, d(0.9) = 49.1μ. A classificação comercial do 5 hemihidrato alfa granulado tipicamente possui o seguinte DGP: d(0.1) = 4.4μ, d(0.5) = 36.8μ, d(0.9) = 169μ, enquanto o hemihidrato não-granulado possui o seguinte DGP: d(0.1) = 17.4μ, d(0.5) = 64.5μ, d(0.9) = 162.8. A classificação comercial do hemihidrato alfa granulado tipicamente possui uma área de superfície de Blaine de 10 aproximadamente 2700cm2/g. Todos esses valores ficam fora da variação útil nas configurações da presente invenção.
Em configurações onde o hemihidrato alfa da invenção é utilizado em combinação com o hemihidrato beta, o hemihidrato alfa e o hemihidrato beta serão preferivelmente 15 misturados antes da introdução na pasta. Qualquer equipamento de mistura comercial padrão disponível, ou aparelhos similares, podem ser utilizados para esse propósito. Para fins experimentais, por exemplo, o hemihidrato alfa granulado e o hemihidrato beta podem ser adicionados a um saco plástico, o qual é então fechado e sacudido manualmente para preparar a mistura. Uma mistura particularmente preferida de hemihidrato alfa e hemihidrato beta é 50:50 (w/w).
A razão de água/estuque (a/e), ou "TAE", é um importante parâmetro econômico, uma vez que o excesso de água deve eventualmente ser direcionado por calor, o que é caro devido ao alto custo dos combustíveis utilizados nos processos de aquecimento. É vantajoso para a quantidade de água do processo e, conseqüentemente, à TAE, para ser mantida baixa. Nas configurações da presente invenção, TAE pode se variar deaproximadamente 0.2 a aproximadamente 1.0. Em uma configuração preferida, o TAE pode se variar de aproximadamente 0.4 a aproximadamente 0.5, cuja variação demonstra um necessidade de água substancialmente mais baixa. Além disso, foi descoberto que as misturas de gesso feitas com hemihidrato alfa, de acordo com a presente invenção, mantêm a fluidez excelente a uma TAE muito baixa, de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 0.3, por exemplo. Chapas de gesso acartonadas feitas com as pastas também exibem excelentes forças compressivas.
A combinação de um mínimo de ao menosaproximadamente 0.12 - 0.4% por peso de sal trimetafosfato e de aproximadamente 0.5% - 2.5% por peso de dispersanté naftaleno sulfonato (ambos com base no peso do estuque seco usado em uma pasta de gesso) cresce de forma inesperada e significante a fluidez, além da melhora significativa já existente alcançada utilizando hemihidrato alfa, de acordo com a presente invenção. Isso reduz ainda mais a quantidade de água necessária para produzir uma mistura de gesso com fluidez suficiente para ser utilizada na produção da chapa de gesso acartonada. Acredita-se que o nível de sal trimetafosfato, que é ao menos aproximadamente o dobro das formulações padrões (como trimetafosfato de sódio), impulsione a atividade dispersante do dispersante naftaleno sulfonato. Deve-se observar que em todas as configurações da presente invenção, uma combinação do naftaleno sulfonato e do metafosfato ou polifosfato solúvel em água (e preferencialmente um trimetafosfato solúvel em água) deve ser utilizada.
Os dispersantes naftalenos sulfonatos utilizados na presente invenção incluem ácido polinaftaleno sulfonato e seus sais (polinaftaleno sulfonatos) e derivados, osquais são produtos de condensação dos ácidos sulfonatos naftalenos e formaldeído. Particularmente, os sulfonatos naftalenos desejáveis incluem naftaleno sulfonato de sódio e cálcio. O peso médio molecular do naftaleno sulfonato pode variar de 5 aproximadamente 3.000 a 20.000, embora seja preferível que o peso molecular seja de aproximadamente 8.000 a 10.000. O dispersante de maior peso molecular possui viscosidade maior e gera uma necessidade maior de água na formulação. Naftalenos sulfonatos úteis incluem LOMAR D, disponível a partir de Henkel 10 Corporation, DILOFLO, disponível da GEO Specialty Chemicals, Cleveland, Ohio e DAXAD, disponível a partir de Hampshire Chemical Corp., Lexington1 Massachusetts. É preferível que o naftaleno sulfonato seja utilizado na forma de uma solução aquosa, por Exemplo, na variação de aproximadamente 40-45% por peso de 15 conteúdo sólido.
O polinaftaleno sulfonato útil na presente invenção possui uma estrutura geral (I):
<formula>formula see original document page 11</formula>
onde η é>2, e onde M é sódio, potássio, cálcio e similares.
O dispersante de naftaleno sulfonato deve ser utilizado em uma variação de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 2.5% por peso com base no peso do estuque seco utilizado na fórmula composta do gesso. Uma variação preferida do dispersante naftaleno sulfonato é de aproximadamente0.5% a aproximadamente 1.5% por peso com base no peso do estuque seco, uma variação mais preferida de aproximadamente 0.7% a aproximadamente 1.5% por peso com base no peso de um estuque seco, e uma variação mais preferida de aproximadamente 0.7% a aproximadamente 1.2% pelo peso com base no peso do estuque seco.
Qualquer metafosfato ou polifosfato solúvel em água adequado pode ser utilizado, de acordo com a presente invenção. É preferível que um sal trimetafosfato seja usado, incluindo sais duplicados, ou seja, sais tri metafosfato possuindo dois cátions. De forma particular, sais trimetafosfatos incluem trimetafosfato de sódio, trimetafosfato de potássio, trimetafosfato de cálcio, trimetafosfato de sódio-cálcio, trimetafosfato de lítio, trimetafosfato de amônia, e similares, ou combinações destes. Um sal trimetafosfato preferido é o trimetafosfato de sódio. É preferível usar o sal trimetafosfato como uma solução aquosa, por exemplo, na variação de aproximadamente 10-15% por conteúdo de peso de sólidos. Outros polifosfatos cíclicos ou acíclicos também podem ser utilizados, como descrito na Patente dos EUA No. 6.409.825 para 2 Yu et al., aqui incorporadas como referência.
O trimetafosfato de sódio é um aditivo conhecido nas composições contendo gesso, embora seja geralmente utilizado em uma variação de aproximadamente 0.05% a aproximadamente 0.08% por peso com base no peso do estuque seco utilizado na pasta de gesso. Em configurações da presente invenção, o trimetafosfato de sódio (ou outro metafosfato ou polifosfato solúvel em água) deve estar presente na variação de aproximadamente 0.12% a aproximadamente 0.4% por peso com base no peso do estuque seco utilizado em uma formulaçãocomposta de gesso. Uma variação preferida de trimetafosfato de sódio (ou outro polifosfato ou metafosfato solúvel em água) é de aproximadamente 0.12% a aproximadamente 0.3% por peso com base no peso do estuque seco na formulação composta de gesso.
O amido, incluindo amido pré-gelatinizadoem particular, pode ser usado em pastas contendo gesso preparadas de acordo com a presente invenção. Um amido pré-gelatinizado preferido é amido de milho pré-gelatinizado, por exemplo, farinha de milho pré-gelatinizado disponíveis da Bunge, St. Louis, Missouri, tendo a seguinte análise típica: umidade 7.5%, proteína 8.0%, óleo 0.5%, fibra crua 0.5%, cinzas 0.3%; possuindo uma força verde de 0.48 psi; e possuindo uma densidade do volume com folga de 35.0 lb/ft3. O amido de milho pré-gelatinizado pode ser utilizado em uma quantidade de até aproximadamente 10% por peso, com base no peso do estuque seco utilizado na pasta contendo gesso.
Outros amidos úteis incluem amido modificado com ácido, como farinha de milho modificado com ácido, disponível como HI-BOND da Bunge, St. Louis, Missouri. Esse amido possui a seguinte análise típica: umidade 10.0%, óleo 1.4%, material solúvel 17.0%, fluidez alcalina 98.0%, densidade de volume com folga 30lb/ft3, e uma mistura de 20% produzindo um pH de 4.3. Outro amido útil é o amido de trigo não pré-gelatinizado, como em ECOSOL-45, disponível da ADM/Ogilvie, Montreal, Quebec, Canadá, tendo no máximo 25.0% de material solúvel.
Um outro resultado inesperado pode ser alcançado com a presente invenção quando a combinação de sal trimetafosfato dispersante do naftaleno sulfonato é combinada com amido de milho pré-gelatinizado, e por opção, fibra de papel ou fibrade vidro. A chapa de gesso acartonada feita a partir de formulações contendo esses três ingredientes aumentou a força e reduziu o peso e é mais economicamente desejável devido à redução do requerimento de água em sua fabricação.
Os aceleradores podem ser utilizados nascomposições contendo gesso da presente invenção, por exemplo, o acelerador de gesso úmido (WGA) como descrito na Patente dos EUA No. 6.409.825 para Yu et al, incorporada aqui como referência. Um acelerador resistente ao calor desejável (ARC) pode ser feito a 10 partir do polimento seco do gesso (dihidrato de sulfato de cálcio). Pequenas quantidades de aditivos (normalmente de aproximadamente 5% por peso), como açúcar, glicose, ácido bórico e amido podem ser usados para fazer este ARC. Açúcar ou glicose é preferido atualmente. Outros aceleradores úteis são "acelerador 15 estabilizado de clima" ou "acelerador estável de clima", (CAE) como descrito na Patente dos EUA No. 3.573.947, incorporadas aqui como referência.
A chapa de gesso acartonada feita de acordo com as configurações da presente invenção inclui chapas de revestimento ou chapas de superfície, entre as quais uma substância específica de gesso é formada a partir de uma pasta contendo gesso. De acordo com a invenção, as pastas contendo gesso incluirão hemihidrato alfa granulado com granulometria como descrito acima, ou combinações de hemihidrato alfa e hemihidrato beta. O material da substância específica contendo gesso é colocado entre duas chapas de revestimento substancialmente paralelas, por exemplo, chapas de revestimento de papel. Diversos tipos de chapas de revestimento de papel são conhecidos na técnica e todos referidos tipos de placa fina de papel podem serutilizados na presente invenção. Chapas de revestimento compreendendo lonas de vidro ou fibras de polímeros também podem ser utilizadas.
Os exemplos a seguir ilustram melhor a 5 invenção. Eles não devem ser entendidos de forma a limitar o escopo da invenção.
A tecnologia de calcinação apresenta uma forma econômica de produzir hemihidrato alfa. Entretanto, o hemihidrato alfa produzido de plantas de classificação comercial 10 não pode ser facilmente hidratado da maneira necessária para uso na produção de paredes cartonadas. Foi descoberto que moendo o hemihidrato regular, como apresentado no exemplo 1, para uma distribuição granulométrica desejável ("DGD"), como apresentado na Fig. 1, acelera o processo de hidratação, como apresentado na 15 Fig. 2 e na Tabela 1 abaixo.
Exemplo 1
Preparação do hemihidrato granulado fino
O hemihidrato alfa não-granulado é granulado com um moinho de impacto Vortec M-1, disponível de 20 Vortec Industries of Long Beach, Califórnia, 60Hz configurado a 1.8 lb./min. A DGD de matéria-prima e material de moagem fina é apresentada na Fig. 1. O hemihidrato alfa granulado fino resultante é misturado com hemihidrato beta a uma taxa de 50:50 (w / w) com o misturador duplo de balança de laboratório.
Conforme apresentado na Fig. 1, o DGD dohemihidrato alfa parece-se bastante com o DGD do hemihidrato alfa. O hemihidrato não-granulado é também apresentado para comparação.
Conforme apresentado na Fig. 2, a taxa dehidratação de uma combinação de 50:50 de hemihidrato alfa granulado fino e hemihidrato beta é reduzidoa substancialmente de hemihidrato alfa a 100%, mesmo que a amostra do hemihidrato alfa a 100% tenha sido granulada fina também. A taxa de hidratação foi determinada de acordo com o procedimento de teste encontrado no Exemplo 2 da Patente dos EUA No. 6.815.049 para Veeramasuneni et al, incorporado aqui como referência.
A tabela 1 demonstra a melhora no tempo de hidratação de combinações exemplares.
TABELA I
<table>table see original document page 16</column></row><table>Pasta Convencional da Parede Cartonada Tempo para 50% de hidratação, min. Tempo para 98% de hidratação, min.Sem alfa (somente estuque beta a/WGA) 3-4 5-6,5
Todas as misturas 50:50 incluíam LOMAR D a 1,0% por peso.
Como apresentado na Tabela 1, o tempo para 98% de hidratação (fornalha) foi reduzido de aproximadamente 10 12 min para 8.8 min, conforme as misturas eram otimizadas. De fato, quando o hemihidrato alfa granulado fino incluiu gesso não calcinizado (CaS042H20, ou seja "gesso"), a hidratação foi ainda mais rápida aos 7.8 min. Portanto, a moagem fina do hemihidrato alfa resolve o problema de taxa de hidratação lenta.
Exemplo 2
Força compressiva de misturas Alfa/Beta
Com referência à Fig. 3, uma mistura 50:50 (w/w) do hemihidrato alfa granulado fino e hemihidrato beta é apresentada para ser geralmente equivalente ém resistência cúbica 20 de bancada para hemihidrato beta a 100%. A força compressiva em psi, conforme relatada na Fig. 1, foi determinada utilizando cubos de estuque limpos feitos somente com água e estuque (sem espuma) em densidades variantes em libras por pés cúbicos (lpc). Uma combinação de 50:50 (w/w) de hemihidrato alfa não-granulado e 25 hemihidrato beta produziram resultados fracos de resistência.
Exemplo 3
Amostra de Formulação de Pasta de Gesso.
Formulações de pasta de gesso são mostradas na Tabela 2 abaixo. Todos os valores na Tabela 2 sãoexpressos com base no percentual de peso no peso total do estuque seco.
TABELA 2
<table>table see original document page 18</column></row><table>
Exemplo 4
Efeito da formulação B na Necessidade deÁgua.
Como mostrado na Tabela 2, altos níveis de sal trimetafosfato e amido, como na Formulação B, foram utilizados para preparar pastas contendo gesso. Observou-se que as composições de pasta como na Formulação B possuem excelente fluidez em TAE baixa. Como mostrado na Fig. 4, a necessidade de água foi substancialmente mantida baixa através, por Exemplo, da Formulação Β. A fim de medir a fluidez na mistura, um ensaio deabatimento foi realizado como segue.
Ensaio de Abatimento. Este teste foi realizado utilizando uma pasta de junção de chapa de gesso no misturador. O teste foi realizado em um prato de Plexiglass de 12x12 polegadas de modo que o diâmetro da mistura pudesse ser medido sem esperar que a pasta assente. A pasta foi criada a partir do mais próximo possível do misturador. Um molde cilíndrico de 2 por 4 polegadas circundado em latão ou em PVC foi rapidamente enchido com a amostra da pasta do teste, e todo excesso nivelado. O molde cilíndrico foi então erguido rapidamente para gerar um disco de gesso. O diâmetro do disco de gesso foi medido. A torta de gesso resultante será de variação de aproximadamente 5 a 10 polegadas em diâmetros. Este teste foi repetido até que os resultados de três testes consecutivos estivessem dentro de 1/8 polegadas, e esse valor fosse então registrado como o diâmetro de abatimento (tamanho do abatimento). Todo o procedimento do teste não deve levar mais do que 15 segundos para ser realizado.
Exemplo 5
Efeito da Formulação A na Força Compressiva
Observou-se que as composições da pasta como na Formulação A (Tabela 2) apresentam forças compressivas superiores quando utilizadas em testes cúbicos. Conforme apresentado na Fig. 5, forças compressivas em densidades cúbicas variadas foram de ao menos aproximadamente 10% maior quando a Formulação A foi utilizada, em comparação aos testes que não possuíam amido ou não possuíam amido nem dispersante. Deve ser enfatizado que o dispersante naftaleno sulfonato é sempre necessário a fim de obter uma baixa TAE na mistura.A força compressiva foi determinada de acordo com ASTM C- 472, e de acordo com a Patente dos EUA No. 6.815.049 para Veeramasuneni e outros, incorporadas aqui como referência.
Exemplo 6
Testes de Retirada de Pregos de Paredes Cartonadas preparadas com Combinações de 50:50 de Hemihidrato Alfa granulado fino e Hemihidrato Beta.,
Amostras de chapa de gesso acartonada 10 foram preparadas de acordo com as Patentes dos EUA No. 6.342.284 para Yu e outros e 6.632.550 para Yu e outros., incorporadas aqui como referência. Isso inclui a geração separada da espuma e a introdução da espuma na mistura de outros ingredientes conforme descrito no Exemplo 5 dessas patentes.
A fim de demonstrar uma performancesuperior utilizando a mistura de 50:50 (w/w) do hemihidrato granulado fino e hemihidrato beta, um dispersante naftaleno sulfonato e um sal trimetafosfato, amostras de placas preparadas a 0,472 TAE. Como apresentado na Fig. 6, as chapas feitas com a 20 mistura 50:50 (w/w) do hemihidrato alfa granulado fino e hemihidrato beta, 1% por peso dispersante naftaleno sulfato com base no peso do estuque, e 0,3% por peso do sal trimetafosfato com base no peso do estuque apresentaram valores de retirada de pregos muito melhores do que as chapas preparadas utilizando misturas 50:50 (w/w) de hemihidrato alfa regular (granulado de planta) e hemihidrato beta (e os mesmos aditivos) a 0.55 TAE. Dois conjuntos de chapas de teste foram preparadas utilizando a mistura de hemihidrato alfa granulado fino com hemihidrato beta.
Testes de resistência de retirada de pregosforam realizados de acordo com ASTM C-473. Além disso, é perceptível que a chapa de gesso acartonada típica tem aproximadamente >2 polegada de espessura e tem um peso variando entre aproximadamente de 1600 a 1800 libras por 1,000 polegadas2 de material, ou Ib/MSF. ("MSF" é uma abreviação padrão na técnica para 1,000 polegadas2, é uma medida de área para caixas, meio ondulado e paredes cartonadas).
Exemplo 7
Pastas preparadas utilizando hemihidrato 10 alfa granulado fino a 100%.
Se o hemihidrato alfa granulado fino a 100% como preparado no Exemplo 1, foi utilizado em formulações de pastas, fica previsto que resultaria em uma necessidade muito menor de água comparado às pastas feitas utilizando hemihidrato 15 beta. Além disso, se 100% de hemihidrato granulado fino for utilizado nas formulações das misturas incluindo sal trimetafosfato e um dispersante naftaleno sulfonato, como no Exemplo 3 acima, é antecipado que a demanda de água deve ser ainda menor, ou seja, TAE na variação de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 0.3. Como mostrado na Fig. 7, as paredes cartonadas feitos com 100% de hemihidrato alfa granulado de acordo com a presente invenção apresentaram excelentes valores de retirada de pregos que se adequaram ou excederam os padrões industriais. Três conjuntos de placas de teste foram preparados utilizando hemihidrato alfa granulado a 100%.
A utilização dos termos "um" ou "uma" e "O" ou "A" e referências similares no contexto de descrição da invenção (especialmente no contexto das reivindicações a seguir) foram construídas para abranger tanto singular como plural, a menos quede outra forma seja indicado aqui ou claramente contradito pelo contexto. As recitações de variações de valores feitas aqui são meramente intencionadas a servir como um método de abreviação de referência de forma individual para cada valor de queda em 5 separado dentro da variação, a menos que de outra forma indicada aqui e cada valor separado é incorporado na especificação como se fosse recitado individualmente. Todos os métodos descritos aqui podem ser realizados em qualquer ordem adequada a menos que indicada aqui ou de outra forma claramente contradita no contexto. 10 A utilização de todo e qualquer exemplo, ou linguagem exemplar (por exemplo, "como") aqui apresentado, tem a intenção de meramente melhor ilustrar a invenção e não coloca uma limitação no escopo da invenção a menos que de outra forma seja reivindicada. Nenhuma linguagem na especificação deve ser 15 interpretada como indicação e qualquer elemento não reivindicado como essencial para a prática da invenção.
As configurações preferidas desta invenção são descritas aqui, incluindo o melhor modo conhecido pelos inventores para a execução da invenção. Deve ser compreendido 20 que as configurações ilustradas são somente exemplos, e não devem ser consideradas como Limitantes do escopo da invenção.

Claims (24)

1. "CHAPA DE GESSO ACARTONADA", caracterizada por compreender uma composição de gesso específica formada entre duas chapas' de revestimento substancialmente paralelas, a composição de gesso específica feita utilizando uma pasta contendo gesso compreendendo: água, e hemihidrato alfa granulado tendo uma distribuição granulométrica com a seguinte variação:d(0,1) - aproximadamente 3μ - 5μ d(0,5) = aproximadamente 14μ - 50μd(0,9) = aproximadamente 40μ - 100μ e uma área de superfície de Blaine na variação a partir de aproximadamente 3100cm2/g a aproximadamente 9000cm2.
2. "CHAPA DE GESSO ACARTONADA",de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do hemihidrato alfa granulado possuir uma distribuição granulométrica com a seguinte variação:d(0,1) - aproximadamente 3μ - 5μ d(0,5) = aproximadamente 14μ - 50μd(0,9) = aproximadamente 40μ - 100μ e uma área de superfície de Blaine na variação a partir de aproximadamente 3500cm2/g a aproximadamente 6000cm2.
3. "CHAPA DE GESSO ACARTONADA",de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do hemihidrato granulado possuir uma distribuição granulométrica de d(0,1) = aproximadamente 3μ, d(0,5) = aproximadamente 14.1 μ,d(0,9) = aproximadamente 45.9 e uma área de superfície de Blaine de aproximadamente 3900cm2/g.
4. "CHAPA DE GESSO ACARTONADA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da pastacontendo gesso ainda compreender trimetafosfato de sódio presente em uma quantidade de ao menos aproximadamente 0.12% por peso com base no peso do hemihidrato alfa, e um dispersante naftaleno sulfonato presente em uma quantidade a partir de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 2.5% por peso com base no peso do hemihidrato alfa.
5. "CHAPA DE GESSO ACARTONADA", de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato da mistura contendo gesso incluir ainda um amido,
6. "CHAPA DE GESSO ACARTONADA", de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato do amidoser amido de milho pré-gelatinizado presente na quantidade de aproximadamente 6% por peso com base no peso do hemihidrato alfa.
7. "CHAPA DE GESSO ACARTONADA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato da pastacontendo gesso ainda compreender hemihidrato beta.
8. "CHAPA DE GESSO ACARTONADA", de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato da taxa de hemihidrato alfa para o hemihidrato beta. ser deaproximadamente 50:50 (w/w).
9. "CHAPA DE GESSO ACARTONADA", de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a mistura contendo gesso compreende ainda trimetafosfato de sódio presente na quantidade de ao menos aproximadamente 0.12% porpeso com base no peso total do hemihidrato alfa e hemihidrato beta e um dispersante naftaleno sulfonato presente na quantidade de aproximadamente 0.5% a aproximadamente 2.5% por peso com base no peso total do hemihidrato alfa e hemihidrato beta.
10. "CHAPA DE GESSO ACARTONADA",de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a mistura contendo gesso compreende ainda trimetafosfato de sódio presente na quantidade de ao menos aproximadamente 0.12% por peso com base no peso total do hemihidrato alfa e hemihidrato beta 10 e um dispersante naftaleno sulfonato presente na quantidade de aproximadamente 0.5% a aproximadamente '2.5%'por peso com base no peso total do hemihidrato alfa e hemihidrato beta.
11. "CHAPA DE GESSO ACARTONADA", de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato damistura contendo gesso incluir ainda um amido.
12. "CHAPA DE GESSO ACARTONADA", de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato do amido ser amido de milho pré-gelatinizado presente na quantidade de aproximadamente 6% por peso com base no peso total dohemihidrato alfa e hemihidrato beta.
13. "CHAPA DE GESSO ACARTONADA", de acordo com a reivindicação 1, caracterizada peló fato das placas compreenderem papel.
14. "MISTURA CONTENDO GESSO" 25 caracterizada por compreender água e, hemihidrato alfa granuladopossuindo uma distribuição granulométrica com a seguinte variação:d(0,1) = aproximadamente 3μ - 5μd(0,5) = aproximadamente 14μ - 50μd(0,9) = aproximadamente 40μ - 100μ, e uma área de superfície de Blaine na variaçao de aproximadamente 3100cm2/g a aproximadamente 9000cm2/g.
15. "MISTURA CONTENDO GESSO", deacordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato do hemihidrato alfa granulado possuir uma distribuição granulométrica com a seguinte variação:d(0,1) = aproximadamente 3μ - 5μ, d(0,5) =aproximadamente 14μ - 20μd(0,9) = aproximadamente 40μ - 50μ, e uma área de superfície de Blaine em uma variação de aproximadamente 3500cm2/g a aproximadamente 6000cm2/g.
16. "MISTURA CONTENDO GESSO", deacordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato do hemihidrato alfa granulado possuir uma distribuição granulométrica de d(0,1) = aproximadamente 3μ, d(0,5) = aproximadamente 14,1 μ, d(0,9) = aproximadamente 45,9μ, e uma área de superfície de Blaine de aproximadamente 3900cm2/g.
17. "MISTURA CONTENDO GESSO", de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de compreender ainda trimetafosfato de sódio presente na quantidade de ao menos aproximadamente 0,12% por peso com base no pesodo hemihidrato alfa, e um dispersante naftaleno sulfonato presente na quantidade de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 2,5% por peso com base no peso do hemihidrato alfa.
18. "MISTURA CONTENDO GESSO", deacordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de compreender ainda hemihidrato beta.
19. "MÉTODO DE FAZER CHAPA DE GESSO ACARTONADA", caracterizada por compreender as etapas de:(a) misturar uma pasta contendo gesso compreendendo água, e hemihidrato alfa granulado possuindo uma distribuição granulométrica com a seguinte variação:d(0,1) = aproximadamente 3μ - 5μ, d(0,5) =aproximadamente 14μ - 50μ d(0,9) = aproximadamente 40μ - 50μ, e uma área de superfície de Blaine na variação de aproximadamente 31 OOcm2 a aproximadamente 9000 cm2/g;(b) depositar a mistura contendo gesso na primeira folha de rosto;(c) posicionar uma segunda folha de rosto sòbre a mistura depositada para formar um chapa de gesso acartonada;(d) cortar o chapa de gesso acartonada após a mistura contendo gesso estar dura o suficiente para cortar; e(e) secar o chapa de gesso acartonada.
20. "MÉTODO DE FAZER CHAPA DE GESSO ACARTONADA", de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato do hemihidrato alfa granulado possuir uma distribuição granulométrica com a seguinte variação:d(0,1) = aproximadamente 3μ - 5μ, d(0,5) =aproximadamente 14μ - 20μd(0,9) = aproximadamente 40μ - 50μ, e uma área de superfície de Blaine na variação de aproximadamente 3500cm2 para aproximadamente 6000cm2/g.
21. "MÉTODO DE FAZER CHAPA DEGESSO ACARTONADA", de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato do hemihidrato alfa granulado possuir uma distribuição granulométrica de d(0,1) = aproximadamente 3μ, d(0,5) = aproximadamente 14,1 μ, d(0,9) = aproximadamente 45,9μ, e uma área de superfície de Blaine de aproximadamente 3900cm2/g.
22. "MÉTODO DE FAZER CHAPA DE GESSO ACARTONADA", de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato da pasta contendo gesso compreender ainda trimetafosfato de sódio presente em uma quantidade de aomenos aproximadamente 0,12% por peso com base no peso do hemihidrato alfa, e um dispersante naftaleno sulfonato presente em uma quantidade de aproximadamente 0,5% para aproximadamente 2,5% por peso com base no peso do hemihidrato alfa.
23. "MÉTODO DE FAZER CHAPA DE GESSO ACARTONADA", de acordo com a reivindicação 19,caracterizada pelo fato da pasta contendo gesso compreender ainda hemihidrato beta.
24. "MÉTODO DE FAZER CHAPA DE GESSO ACARTONADA", de acordo com a reivindicação 19,caracterizada pelo fato da primeira chapa de revestimento e a segunda chapa de revestimento folha de rosto serem feitas de papel.
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