CZ134899A3

CZ134899A3 - Sádrové výrobky

Info

Publication number: CZ134899A3
Application number: CZ991348A
Authority: CZ
Inventors: Frank Lyn Boot
Original assignee: Bpb Plc.
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1999-04-16
Publication date: 1999-11-17
Also published as: GB2336360A; ATE219475T1; DE69901864D1; ES2177202T3; CZ299454B6; PL196455B1; GB9808261D0; DE69901864T2; EP0957070B1; DK0957070T3; EP0957070A1; PL332561A1; PT957070E; GB2336360B

Description

(57) Anotace:

Sádrový výrobek, který je tvořený kaší z alabastrové sádry, se zvýšenou odolností povrchu sádry vůči vlhkosti včleněním hydrofobního silikonu a nejméně jedné draselné soli společně s koloidním oxidem křemičitým a způsob jeho výroby.

CZ 1348-99 A3

• · · · • · · · • · · · • · · · · · · • · • · · ·

Sádrové výrobky

Oblast techniky

Vynález se týká výrobků ze ztuhlé sádry s exponovaným sádrovým povrchem, jehož aplikací se získají uvedené produkty se zvýšenou odpudivostí vůči vodě nebo odolností vůči vlhkosti. Mezi tyto produkty patří zejména bezpapírové sádrové desky, ale patří sem i výrobky obsahující na jedné nebo na obou stranách krycí vrstvu z papíru nebo z jiného materiálu. V případě desek majících krycí vrstvy papíru na obou stranách zůstává sádra exponovaná na okrajích. Absorpcí vody mohou trpět i další výrobky ze sádry.

Dosavadní stav techniky

Sádrokartonové desky odpuzující vodu musí ve Spojeném království splňovat standardní britské požadavky pro sádrokartonové desky (BS 1230: část 1; 1985). Pro nástěnné desky rezistentní vůči vlhkosti, které lze použít v případech rizika omezeného vystavení desky vlhkosti je požadavek, aby absorpce vody vyjádřená hmotnostními procenty absorbované vody ve vzorku desky velikosti 300 mm x 300 mm, ponořeném na dvě hodiny do vody o teplotě 20 °C nebyla vyšší než 5 %. Pro nástěnné desky odpuzující vlhkost, které lze použít v případě rizika omezeného vystavení povrchu desky vlhkosti se vyžaduje, aby absorpce vody povrchem desky po dvouhodinové expozici povrchu desky vodě o teplotě 20 °C v prstenci zařízení pro absorpci vody podle Cobba nebyla vyšší než 160 g/m³.

K dosažení odolnosti vůči vlhkosti je možné do sádrové kaše používané při formování desky včlenit hydrofobní přísadu.

Požadavek na povrchovou absorpci vody při hodnocení odpudivosti vlhkosti lze docílit pevným klížením použitých obkladových nebo potahových papírů.

Požadovaný stupeň ochrany proti vlhkosti u sádrokartonových desek odolných vůči vlhkosti je obtížnější docílit u desky s menší tlouštkou při dané hustotě jádra a to přes to, že má stejnou plochu povrchu a menší plochu exponovaných okrajů jádra. Je to z toho důvodu, že hmotnost vzorků při podmínkách testu klesá se snižující se tlouštkou. Podobně je obtížně dosažitelný požadovaný stupeň ochrany při snižování hmotnosti desky při její dané tlouštce.

Absorpce vlkhkosti vyvolává problémy zejména u bezpapírových sádrových výrobků. Mezi tyto výrobky patří vedle dlaždic a dalších nekrytých nebo odlévaných výrobků také bezpapírové desky, například uvedené v patentu autorů vynálezu GB 2 053 779, kde je uvedena stavební deska obsahující jádro složené z cementovaného materiálu například sádry a anorganické vláknité tkaniny nebo pletiva které jsou vložené alespoň na jednu stranu tohoto výrobku, přičemž materiál jádra proniká touto vláknitou tkaninou nebo pletivem tak, že vytváří na vnějším povrchu příslušné tkaniny nebo pletiva kontinuální film. Jestliže je tento výrobek vyroben bez vodovzdorné přísady, tak má vysoce absorbující povrch, a dochází k potížím při následném omítání nebo malování. Jak již bylo uvedeno, absorpcí vody mohou trpět i desky s krycí vrstvou, af již na exponované straně u desky kryté pouze na jedné straně nebo v okrajových částech desky kryté na obou stranách.

Pro snížení absorpční schopnosti povrchu desky je obvyklé přidávat do použité sádrové kaše hydrofobní prostředek jako je silikon. Ukázalo se však, že s použitím silikonu není možné připravit bezpapírové sádrové desky odolné vůči vlhkosti ve všech vrstvách. Existuje pro to několik důvodů, a to zejména důvod, že exponovaný povrch sádry se sám o sobě podstatně hůře činí odolnějším vůči vlhkosti a že je obvyklé sušit tyto desky při nižších teplotách než obvyklé papírem kryté desky, aby se zabránilo rekalcinaci povrchů desek, která vede k nepřiměřenému vytvrzení silikonových prostředků odpuzujících vodu. Samotné zvýšení hladiny silikonového aditiva tyto problémy neodstraní.

Síran draselný působí jako urychlovač tuhnutí sádrových směsí a vyvolává zvětšení vzniklých sádrových krystalů z kaše a tím i sníženi celkového povrchu pláště ztuhlých krystalů sádry. Experimentálně bylo zjištěno, že když se přidá k sádrové kaši obsahující silikon síran draselný, dojde k významnému zlepšení odolnosti vůči vodě které má poněkud vztah ke krystalografickým změnám sádry. Zjistilo se, že tento účinek vyvolává iont draslíku, i když některé soli, zejména uhličitan draselný a síran draselný, poskytují lepší výsledky než soli jiné. Bohužel je uvedené zlepšení odolnosti vůči vodě provázeno nepřijatelnou ztrátou pevnosti ztuhlé sádry způsobené modifikací habitu krystalů sádry. Kromě toho různé draselné solí mají různé účinky na dobu tuhnutí, které jsou v rozmezí od urychlujících účinků, přes neutrální účinky až k retardačním účinkům.

Podstata vynálezu

Autoři vynálezu nyní zjistili, že s použitím způsobu podle vynálezu, při kterém se roztoky draselné soli zavedou do kaše z alabastrové sádry absorbované na koloidním oxidu křemičitém jako nosiči, lze docílit významného zvýšení odolnosti vůči vlhkosti bez nepřípustné ztráty pevnosti ztuhlé sádry.

• ·

Dalším nečekaným novým zjištěním je, že tento výsledek se docílí bez ohledu na modifikaci ztuhlé sádry vyvolané přídavkem soli: v případech kdy soli ovlivňují krystalografii sádry a dobu tuhnutí, dalo by se běžně předpokládat že dochází i ke ztrátě pevnosti. Navíc lze použít směsi solí působících jako urychlovače i retardéry za tvorby kaše mající stejnou dobu tuhnutí jako kontrolní kaše bez přídavků draslíku.

Koloidní oxid křemičitý se výhodně přidá v množství od 0,05 do 10 procent hmotnostních sádrové malty. Draselná sůl nebo soli se výhodně přidá v množství od 0,05 do 1,0 procenta hmotnostního sádrové malty. Silikon, jako je například methylhydrogenpolysiloxan, lze použít v množství od 0,01 do 2,0 procent hmotnostních sádry a výhodně v množství 0,3 až 1,0 %. Příklady obchodně dostupných silikonů jsou Wacker Chemie's BS 94 fluid a Rhone Poulenc's H68 fluid.

Z dalších neočekávaných zjištění vyplývá, že ačkoliv koloidní oxid křemičitý je známý jako zpevňovací přísada do cementu, přítomnost koloidního oxidu křemičitého není důvodem pro zachování pevnosti při přídavku koloidního oxidu křemičitého s absorbovanými roztoky solí k sádrové kaši použité k přípravě sádrových desek a dalších litých výrobků ze sádry.

Dále bylo zjištěno, že i když přítomnost samotného koloidního oxidu křemičitého podporuje určitá zlepšení odolnosti sádrových desek obsahujících silikon vůči vlhkosti, je to další přítomnost draselných solí, která rozhodujícím způsobem vede k získání vysokých hodnot odolnosti vůči vodě se zachováním pevnosti v tlaku ztuhlé sádry.

Tato zjištění jsou znázorněná v následující tabulce I, kde jsou uvedeny vlivy různých přísad na dobu tuhnutí, pevnost v tlaku a absorpci vody bezpapírových sádrových desek. Vynikající výsledky dosažené způsobem podle vynálezu jsou uvedeny v testu 5, 6 a 7.

• · · · ·« • · · · • · · · • · · · • · · · · · · • · · · ♦ ·

Tabulka

test 2.	rd	CN	o		in	vo	Γ-	00
2 hodinová absorpce vlhkosti (%)	48,2	38 , 0	18,0	r- CN	VD rd	5,3	Γ-	36,0
pevnost v tlaku (N/mm²)	N/D	11,2	10,6	m o rd	LO m rd	N/D	rd	13,8
hustota za sucha (kg/m³)	1005	1 866	ΓΏ ω σι	1104	00 rd rd rd	986	1087	1115
konečné ztuhnuti (min)		V	\	V in	n		xř	V
soli absorbované na koloid- ním oxidu křemiči- tém	1	1	1	<1) £	O £ (0	ano	0 £ ίΰ	1
přísada (% hmotn./hmotn. sádry)	očkovací urychlovač sádry	\| o, 3	ΓΩ O	ε Ό	CN rd	CN rd	rd O	0,2	CN O
koloidní oxid křemičitý	nula	ίΰ (—1 3 £	o 'τ	(TS «—t £ £	CN O	o' τ	O rd	nula
uhličitan draselný	nula	nula	<ΰ t—1 £ £	‘ 0	o	0,076	rd O	nula
síran draselný	nula _________ ______ ______1	nula	nula	nula	nula	0,225	rd O	nula
tekutý silikon	nula	0 '1	O rd	o' τ	0 ' T	o ' τ	o rd	O rd

O c

ω >

o b

(0

4-) ω

ω b

II

Q £

• · · • ·

Aplikace vynálezu na jiný produkt než je bezpapírová deska je znázorněna následujícím příkladem.

Příklad provedení vynálezu

Sádrové dlaždice tlouštky 6 mm byly odlity ze sádrové kaše a vysušeny při 40 °C při nízké vlhkosti. Podobné dlaždice byly připraveny byly odlity z kaše s přídavkem hydrofobního silikonu a další dlaždice byly připraveny s přídavkem silikonu společně s roztoky draselných solí absorbovaných na koloidním oxidu křemičitém v dávkách vjádřených v hmotnostních procentech sádrové malty.

Hustota a hodnoty absorpce dlaždic jsou uvedeny v tabulce

II. Z tabulky je zřejmé, že ačkoliv silikon samotný působí snížení absorpce vlhkosti, kombinace silikonu, draselné soli a koloidního oxidu křemičitého vede k mnohem zřetelnějšímu snížení.

Tabulka II

Přísada		Absorpce	Hustota
		(%)	(kg/m³)
žádná (kontrola)		40,0	1043
0,5% silikon		26,7	1052
0,5% silikon + 1,33% koloidní 0,3% síran 0,1% uhličitan 1,6% voda	oxid křemičitý+ draselný+ draselný+	12,5	1035

• ·· ·» *·«« ··

Claims

PATENTOVÉ

NÁROKY

1. Sádrový výrobek, tvořený ztuhlou kaší z alabastrové sádry a mající exponovaný sádrový povrch, vyznačující se tím, že odolnost sádrového povrchu vůči vlhkosti je zvýšena včleněním hydrofobního silikonu a nejméně jedné draselné soli společně s koloidním oxidem křemičitým.
2. Výrobek podle nároku 1 vyznačující se tím, že uvedená draselná sůl nebo soli jsou obsaženy v sádrové maltě od 0,05 do 1,0 % hmotnostního.
3. Výrobek podle nároku 1 nebo 2 vyznačující se tím, že koloidní oxid křemičitý je obsažen v sádrové maltě v množství od 0,05 do 10 % hmotnostního.
4. Výrobek podle nároku 1, 2, nebo 3, vyznačující se tím, silikon je obsažen v sádrové maltě v množství od 0,01 do 2,0 procent hmotnostních.
5. Výrobek podle některého z předcházejících nároků vyznačující se tím, že je ve formě bezpapírové sádrové desky.
6. Výrobek podle některého z nároků 1 až 4 vyznačující se tím, že tento výrobek je sádrová deska krytá přinejmenším na jedné straně například krycím papírem.
7. Výrobek podle nároku 6 vyznačující se tím, že uvedený výrobek je opatřen na obou stranách například krycím papírem.

• ·« ♦· ··«♦ 4« »« ·»·· ♦» · »··· *·· ·· 4 · · · · • · « ♦ · · · » « · · T ··· • · # * ♦ · « ··«·· ·· » «« ··
8. Výrobek podle některého z nároků 1 až 7 vyznačující se tím, že je ve formě sádrové dlaždice.
9. Výrobek podle nároku 5, 6, 7, nebo 8 vyznačující se tím, že draselná sůl je uhličitan draselný nebo síran draselný nebo jejich směs v hmotnostním poměru síranu k uhličitanu v poměru 1 : 1 až 3 : 1.
10. Způsob výroby výrobku ze ztuhlé sádry vzniklé ze sádrové kaše vyznačující se tím, že do kaše se přidá hydrofobní silikon a rovněž roztok draselné soli absorbovaný na koloidním oxidu křemičitém.
11. Způsob výroby podle nároku 10 vyznačující se tím, že silikon, draselná sůl nebo soli a koloidní oxid křemičitý se použijí v procentuálních množstvích uvedených v každém z nároků 2 až 4 .
12. Sádrový výrobek vyznačující se tím, že v podstatě odpovídá některému z uvedených výrobků podle testu 5, 6 a 7 a podle uvedeného příkladu.
13. Způsob výroby vyznačující se tím, že v podstatě odpovídá způsobu uvedenému v přikladu.