DE1646765B1

DE1646765B1 - Method of making a paper-coated plasterboard

Info

Publication number: DE1646765B1
Application number: DE19651646765D
Authority: DE
Inventors: David Bieri; Coia Edward S
Original assignee: National Gypsum Co
Current assignee: National Gypsum Co
Priority date: 1964-02-13
Filing date: 1965-02-10
Publication date: 1971-06-24
Also published as: GB1093369A; FR1532228A; BE659232A; NL6501541A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer papierbeschichteten Gipsplatte, wobei ein aus einer mit Stärke versetzten, kalzinierten Gipsbrühe hergestellter Kern auf eine Seite einer Papierbahn aufgebracht und die so erhaltene Gipsplatte getrocknet wird.The invention relates to a method for producing a paper-coated plasterboard, wherein a from a core made with starch, calcined gypsum broth is applied to one side of a paper web and the plasterboard thus obtained is dried.

Gipsplatten werden nach einem relativ schnell arbeitenden, kontinuierlichen Verfahren hergestellt, indem eine Brühe von kalziniertem Gips, dem mehr Wasser, als zur Hydration und zum Abbinden des Gipses nötig ist, zugesetzt und auf eine untere kontinuierlich herangeführte Papierbahn aufgebracht wird, wonach eine ebenfalls kontinuierlich herangeführte obere Papierbahn über die Gipsbrühe gelegt wird. Papier und Gips werden durch große Formwalzen zu einer zusammenhängenden flachen Platte aus einem papierumhüllten nicht abgebundenen Gips vereinigt. Für die Papierdeckschicht wird im allgemeinen mehrschichtiges Kartonpapier verwendet, das aus Abfallpapier oder anderem Ausgangspapierbrei unter Anwendung der üblichen Produktionsverfahren hergestellt ist. Die zusammenhängende Platte wird für einen beträchtlichen Zeitraum auf einen Förderer oder auf Rollen gesetzt, bis der Gipskern in einem ausreichenden Maße abgebunden ist, um die Platte in Stücke normaler Plattengröße schneiden zu können. Die Plattenstücke werden dann in einem Hochtemperaturofen übergeführt, in dem sie getrocknet werden.Plasterboard is manufactured in a relatively fast, continuous process by a broth of calcined plaster of paris, which contains more water than is necessary for hydration and setting of the plaster of paris is, added and applied to a lower continuously fed paper web, after which a also continuously fed upper paper web is placed over the plaster of paris. Paper and plaster are formed into a coherent flat sheet made of a paper-wrapped sheet by means of large forming rollers unified plaster of paris. The paper cover layer is generally multi-layered Cardboard paper is used, which is made from waste paper or other starting paper pulp using the usual production process. The contiguous plate is used for a considerable amount Period of time placed on a conveyor or on rollers until the plaster of paris core has set to a sufficient extent is to be able to cut the plate into pieces of normal plate size. The plate pieces are then transferred to a high temperature oven where they are dried.

Bei der Herstellung von Gipsplatten muß eine feste Bindung zwischen der inneren Gipsschicht und den Papierdeckschichten bei der endgültig fertigen Platte erzielt werden, um ein Abtrennen oder Abblättern des Papiers von dem Gipskern zu vermeiden. Das Abtrennen kann einmal durch »Schichtabblätterung« erfolgen, bei der eine dünne, an dem Papier haftende Gipsschicht mit dem Papier zusammen abgehoben wird, oder durch »eine saubere Abblätterung«, bei der sich das Papier sauber von dem Gipskern trennt.In the manufacture of plasterboard there must be a firm bond between the inner layer of plaster and the Paper facings can be achieved in the final finished board to prevent separation or peeling Avoid paper from the plaster core. The separation can be done once by »peeling off the layer«, in which a thin layer of plaster of paris stuck to the paper is lifted off together with the paper or by "a neat exfoliation" where the paper separates neatly from the plaster of paris core.

Es wurde allgemein für erforderlich gehalten, auf eine regelmäßige Absorption des Wassers aus der Gipsbrühe durch zumindest die erste Schicht des mehrlagigen zur Gipsplattenherstellung verwendeten Deckpapiers zu achten. Das absorbierte Wasser trägt etwas gelösten Gips in das Papier, in dem der Gips zu länglichen Kristallen kristallisiert, die sich von der Grenzfläche des Gipskernes aus in das Papier hinein erstrecken, so daß diese Kristalle eine mechanische Verbindung zwischen Papier und Gipskern bewirken.It was generally considered necessary for a regular absorption of the water from the Gypsum broth through at least the first layer of the multilayer cover paper used for gypsum board production to pay attention to. The absorbed water carries some dissolved plaster into the paper, in which the plaster of paris becomes elongated Crystals crystallize, which extend from the interface of the gypsum core into the paper, so that these crystals create a mechanical connection between the paper and the plaster core.

Die Absorption des Wassers durch das Papier führt jedoch ebenfalls zu einer beträchtlichen Abnahme des Verhältnisses von Wasser zu nicht abgebundenem Gips in einer sehr dünnen Schicht des Gipskernes unmittelbar unter den Deckpapierschichten, was insbesondere während der ersten Abbindephase des Gipskernes erfolgt, bei der aber das Verhältnis von Wasser zu Gips im Hinblick darauf besonderes kritisch ist, die gewünschte Qualität des abgebundenen Gipses einheitlich durch die gesamte Gipsschicht hindurch zu erhalten, in der dünnen Schicht von nicht abgebundenem Gips, die einen verhältnismäßig niedrigen Wasseranteil hat, fällt die Kristallgröße unterschiedlich gegenüber der durchschnittlichen Kristallgröße in dem Gipskern aus, wodurch eine sogenannte Auf schichtung (Stratifikation) verursacht wird. Die Existenz dieser Aufschichtung und die damit zusammenhängenden Probleme werden bei jeder Änderung zunehmend deutlich, die zur Beschleunigung des Abbindens des Gipses oder zur Verringerung der Trocknungszeiten im Ofen vorgenommen wird.However, the absorption of the water by the paper also leads to a significant decrease in the Ratio of water to not set gypsum in a very thin layer of the gypsum core immediately under the cover paper layers, especially during the first setting phase of the gypsum core takes place, but in which the ratio of water to gypsum is particularly critical with regard to the to maintain the desired quality of the set plaster uniformly through the entire plaster layer, in the thin layer of non-set plaster of paris, which has a relatively low water content, the crystal size differs from the average crystal size in the gypsum core, which causes a so-called stratification. The existence of this stratification and the related problems become increasingly apparent with every change that leads to acceleration the setting of the plaster or to reduce the drying times in the oven.

Auch ein aus Ausgangsstoffen mit relativ geringer Reinheit hergestellter Gips läßt das vorgenannte Problem zunehmend zu größeren Schwierigkeiten führen. Even plaster of paris made from raw materials of relatively low purity does not do the above Problem increasingly lead to greater difficulty.

In dem Maß, in dem die obenerwähnte Aufschichtung zunimmt, wächst auch die Neigung dieser dünnen Gipsschicht, während der Trocknung im Ofen zu rekalzinieren, worunter verstanden wird, daß der Kalzinierungsprozeß wieder abläuft, und zwar beiAs the above-mentioned stratification increases, so does the inclination of this thin layer Plaster of paris to recalcine during drying in the oven, which means that the Calcination process runs again, namely at

ίο allen vorgegebenen Trocknungsbedingungen des Ofens. Dementsprechend stellt die Aufschichtung einen Grenzwert für die Trocknungsgeschwindigkeit und damit für die Gesamtproduktionsgeschwindigkeit einer Herstellanlage dar. Wenn es möglich wird, daß diese beiden dünnen Gipsschichten unmittelbar unter den beiden Papierdeckschichten während der Trocknung rekalzinieren, wird die Einheitlichkeit und Festigkeit des Gipskernes in diesen beiden Schichten völlig zerstört, wodurch die vorerwärmte »Schichtabblätterung« des Deckpapiers ermöglicht wird.ίο all specified drying conditions of the oven. Accordingly, the stratification represents a limit value for the drying speed and thus represents the overall production rate of a manufacturing plant. If it becomes possible that this two thin layers of plaster immediately under the two paper cover layers during the drying process recalcine, the uniformity and strength of the gypsum core in these two layers is completely destroyed, whereby the preheated "layer exfoliation" of the cover paper is made possible.

Die Neigung dieser Gipsschichten, zu rekalzinieren, kann durch Zusatz eines geringen Prozentsatzes von Λ Stärke zu der für die Formung des Gipskernes ver- " wendeten Gipsmasse herabgesetzt werden. Die Stärke wandert während des Trocknungsvorganges zum Papier und insbesondere in das Papier hinein, und auf Grund ihrer hydrophilen Natur hält sie einen größeren Betrag von Wasser dort vorrätig, wo sie sich konzentriert, einschließlich der gesamten Zwischenzone, in der die vorerwähnten Aufschichtungsprobleme auftreten. Es wurde jedoch festgestellt, daß der größere Teil der Stärke auf Grund der Absorptionswirkung des Papiers in dieses hineinwandert. Wo aber ein Stärkeverlust von Gipskern zum Papier hin auftritt, erfolgt eine andere Art von Abtrennen der Papier-Gipsschichten, die als sogenannte »saubere Abblätterung« bekannt ist, bei der sich das Papier sauber vom Gipskern trennt und an dem Papier im wesentlichen keine Gipspartikelchen mehr anhaften.The tendency of these gypsum layers to recalcine can be reduced by adding a small percentage of Λ starch to the gypsum mass used to form the gypsum core. The starch migrates to the paper and especially into the paper during the drying process its hydrophilic nature holds a greater amount of water where it is concentrated, including the entire intermediate zone where the aforementioned build-up problems occur, but it has been found that the greater part of the starch migrates into the paper due to the absorption of the paper However, where there is a loss of strength from the gypsum core to the paper, another type of separation of the paper-gypsum layers, known as "clean exfoliation," takes place, in which the paper separates cleanly from the gypsum core and essentially no gypsum particles on the paper cling more.

Um also einen ausreichenden Schutz gegen ein Rekalzinieren in der Zone der Aufschichtung zu erzielen und Stärkeverluste zu kompensieren, muß im allgemeinen eine größere Menge von Stärke verwendet ^ werden, als dann, wenn die Stärke in irgendeiner Weise ^jSo in order to achieve adequate protection against recalcination in the stratification zone and to compensate for starch losses, a larger amount of starch must generally be used ^ be as if the strength is in any way ^ j

von vornherein an den äußeren Zonen des Gipskernes konzentriert werden könnte.could be concentrated from the outset on the outer zones of the gypsum core.

Die zusätzlich benötigten Stärkemengen bei der vorstehend beschriebenen Gipskernausbildung und das Absorptionsvermögen der Papierdeckschicht erfordern bei der Herstellung des Gipslcernes größere Wassermengen und vergrößern den zum Schluß erforderlichen Trocknungsaufwand und senken damit nachteiligerweise die mit einer gegebenen Trocknungsanlage herstellbare Plattenmenge.The additionally required amounts of starch in the above-described gypsum core formation and that The absorption capacity of the paper cover layer requires larger amounts of water to be used in the manufacture of the gypsum core and increase the drying effort required at the end and thus disadvantageously decrease the number of panels that can be produced with a given drying system.

Zusätzlich zu den durch die Abblätterung an der Zwischenfläche zwischen Gipskern und Papierdeckschichten auftretenden Schwierigkeiten sind aber auch die mehrschichtigen, zum Abdecken der Platten benutzten Papierlagen ebenfalls einem Abtrennen in Einzellagen unterworfen. Es wurden bereits verschiedene Maßnahmen angewendet, um das Abblättern d
Papierschichten zu vermeiden, beispielsweise durch Z
satz von feuchten, zähen Harzen, wie Melamin-For
aldehyd oder Harnstoff-Formaldehyd-Kunstharzen. Die Kunstharze werden vorzugsweise während der Herstellung des Papiers zugesetzt, wobei dieser Vorgang einen Verfahrensschritt innerhalb der Herstellung der Wandplatten darstellt. Die Verwendung von Amino-In addition to the difficulties caused by the peeling at the interface between the gypsum core and the paper cover layers, the multilayered paper layers used to cover the panels are also subject to separation into individual layers. Various measures have been taken to prevent flaking d
Avoid paper layers, for example by using Z
set of moist, tough resins such as melamine-For
aldehyde or urea-formaldehyde synthetic resins. The synthetic resins are preferably added during the manufacture of the paper, this process being a process step within the manufacture of the wall panels. The use of amino

Kunstharzen wie beispielsweise Melamin-Formaldehyd oder Harnstoff-Formaldehyd verleihen zwar dem Papier eine Naßfestigkeit und verringern das Abblättern der einzelnen Papierschichten, doch erbringt dies zusätzliche Kosten bei der Herstellung der Gipsplatten. Synthetic resins such as melamine-formaldehyde or urea-formaldehyde give the Paper has a wet strength and reduces the peeling of the individual paper layers, but provides this is additional cost in the manufacture of the plasterboard.

Bei weiteren Untersuchungen der Probleme der Aufschichtung, der Rekalzination und des Abblätterns wurde auch schon die Fläche des Deckpapiers, die mit dem Gipskern in Berührung kommt, mit einem geeigneten Material behandelt, das das Papier in hohem Maße abstoßend oder genauer nichtabsorptiv machen soll, ohne jedoch die normale Porosität des Papiers wesentlich zu vermindern. Hierzu geeignete Materialien und Behandlungsverfahren sind in der noch schwebenden USA.-Patentanmeldung S. N. 833 281, eingereicht am 12. August 1959 durch David B i e r i, beschrieben.With further investigation of the problems of stratification, recalcination and flaking the surface of the cover paper that comes into contact with the plaster of paris core is already covered with a suitable material that makes the paper highly repellent or, more precisely, non-absorptive should do without, however, significantly reducing the normal porosity of the paper. Suitable for this Materials and treatment methods are described in pending U.S. patent application S.N. 833,281 filed August 12, 1959 by David B i e r i.

Es ist bekanntgeworden, Vorstriche mit Siliconen anzuwenden, wenn eine nachfolgende Beschichtung mit wäßrigen Lösungen erfolgen soll. Hierdurch wird indessen nur ein Welligwerden der Papiere verhindert.It has become known to apply precoats with silicones when using a subsequent coating should take place in aqueous solutions. This only prevents the papers from curling.

Weiterhin ist bekanntgeworden, Methylhydrogensiloxane mit Papier unter Verwendung von Härtungskatalysatoren zu verarbeiten. Hierdurch soll indessen eine Klebstoff abweisende Wirkung erzielt werden, wodurch Papiere mit einer glatten Oberfläche hergestellt werden, die bevorzugt für die Herstellung von Trennpapieren verwendet werden.It has also become known to process methylhydrogensiloxanes with paper using curing catalysts. This should meanwhile an adhesive-repellent effect can be achieved, whereby papers are produced with a smooth surface which are preferred for the production of release papers.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die mit dem Kern in Berührung stehende Seite der Papierbahn vor dem Aufbringen der Gipsbrühe mit einem organischen Hydrogen-Polysiloxan behandelt, anschließend getrocknet und das zugesetzte Polysiloxan ausgehärtet wird, wobei die Menge des Hydrogenpolysiloxans so bemessen ist, daß ein Abblättern oder Abschälen der Papierschicht vom Kern verhindert wird. Das zur Behandlung verwendete Polysiloxan ist vorzugsweise ein Methylhydrogenpolysiloxan. Nach einem bevorzugten Verfahren wird die Gipsplatte mit der behandelten Papierbahn auf einer Walzenstraße hergestellt, die eine Naßkalanderreihe und Trockenkalanderreihe umfaßt und in der eine Papierbahn in Form einer befeuchteten Bahn hergestellt, diese Bahn über die Naßkalanderreihe und die Trockenkalanderreihe geführt und mit einem organischen Hydrogenpolysiloxan auf einer der erwähnten Kalanderreihen und mit einem zur Begünstigung der Vernetzung des Siloxans geeigneten Katalysator auf einer anderen der beiden Kalanderreihen behandelt wird.The method according to the invention is characterized in that at least those in contact with the core standing side of the paper web before applying the gypsum broth with an organic hydrogen polysiloxane treated, then dried and the added polysiloxane is cured, wherein the amount of hydrogenpolysiloxane is such that the paper layer is peeled off or peeled off is prevented by the core. The polysiloxane used for the treatment is preferably a methyl hydrogen polysiloxane. According to a preferred method, the plasterboard is coated with the treated paper web produced on a roll train, which comprises a wet calender row and dry calender row and in the produced a paper web in the form of a moistened web, this web over the wet calender row and the Dry calender series out and with an organic hydrogen polysiloxane on one of the mentioned Calender rows and with a suitable catalyst to promote the crosslinking of the siloxane another of the two calender rows is treated.

Die erfindungsgemäß durchgeführte Behandlung mit organischem Polysiloxan erleichtert die Trocknung der Gipsplatte und führt zu einer Gipsplatte mit einer 100%-Bindung zwischen Papierdeckschicht und Gipskern. The treatment with organic polysiloxane carried out according to the invention facilitates the drying of the Gypsum board and leads to a gypsum board with a 100% bond between the paper cover layer and the gypsum core.

Zusätzlich wird ohne Verwendung von Amino-Kunstharz-Naßfestiger in der Deckpapierschicht eine Aufblätterung der Papierdeckschicht in ihren Lagen verhindert.In addition, without using amino-resin wet strength agent in the cover paper layer, a Prevents the paper cover layer from delaminating in its layers.

In der Zeichnung ist schematisch ein Verfahren zum Aufbringen des Siloxanüberzuges auf diejenige Seite der Papierdeckschicht, die bei der Gipsplattenherstellung in Berührung mit dem Gipskern kommen würde, dargestellt. 6gThe drawing schematically shows a method for applying the siloxane coating to that side the paper cover layer, which comes into contact with the gypsum core during plasterboard manufacture would be shown. 6g

Erfindungsgemäß enthält das zur Behandlung des Gipsplattendeckpapiers verwendete Siloxan aktiven Wasserstoff im Molekül. Derartige Siloxane schließen die Verwendung eines reaktionsfähigen organischen Polysiloxans ein, das folgenden Kern als seine Hauptstrukturkomponente aufweist:According to the invention, the siloxane used to treat the plasterboard liner contains active substances Hydrogen in the molecule. Such siloxanes involve the use of a reactive organic Polysiloxane having the following core as its main structural component:

— O- O

-Si-O-Si-O

worin R eine organische Substitutionsgruppe darstellt wie Methyl-, Äthyl-, Phenyl-, Amyl- und andere, und η eine ganze Zahl in einem Bereich, wo Polysiloxan eine Viskosität zwischen 10 und 200 Centistokes aufweist. Lineare Polysiloxane werden verwendet, deren Kette mit Trimethylsilyl- oder Dimethyl-Hydrogen-Silyl-Resten geschlossen werden.where R represents an organic substitution group such as methyl, ethyl, phenyl, amyl and others, and η is an integer in a range where polysiloxane has a viscosity between 10 and 200 centistokes. Linear polysiloxanes are used, the chain of which is closed with trimethylsilyl or dimethyl hydrogen silyl radicals.

Reaktionsfähige organische Polysiloxane dieser Art sind durchaus bekannt.Reactive organic polysiloxanes of this type are well known.

Vorzugsweise wird ein Methyl-Hydrogen-Polysiloxan verwendet, dessen Zusammensetzung etwa folgende empirische Formel aufweist:A methyl hydrogen polysiloxane is preferably used, the composition of which is approximately as follows empirical formula has:

wobei α eine Größe zwischen 1 und 1,5, b eine Größe zwischen 0,75 und 1,25 und die Summe von α und b die Größe zwischen 2,0 bis 2,25 einschließlich besitzt.where α has a size between 1 and 1.5, b has a size between 0.75 and 1.25 and the sum of α and b has a size between 2.0 and 2.25 inclusive.

Die als Behandlungsagens verwendeten Polysiloxane können allein oder vermischt mit anderen Polysiloxanen, wie beispielsweise Polydimethylsiloxanflüssigkeiten, verwendet werden. Die Behandlung des Deckpapiers für den Gipskern kann auf verschiedene Arten während des Papierherstellvorganges bewirkt werden. Wenn auch reines Polysiloxan als Behandlungsagens verwendet und die Aushärtung (Vernetzung) (eure, cross-linking) durch Aussetzen des behandelten Papiers der Luft bewirkt werden kann, so wird doch vorzugsweise die Aushärtung durch Verwendung von Katalysatoren beschleunigt. Es sind mehrere Katalysatoren anwendbar, die eine Vernetzung des Polysiloxanbehandlungsagens durch katalytische Elimination des aktiven Wasserstoffes bewirken. Es können beispielsweise metallische Salze organischer Säuren verwendet werden, die katalysierend auf die Vernetzung der organischen Hydrogen-Polysiloxane einwirken, wie beispielsweise Blei-, Eisen-, Zink-, Kupfer-, Aluminium-, Magnesium-, Cadmium-, Kobalt-, Nickel-, Zinn- und Natriumsalze der Essig-, Capryl-, Öl-, Stearin-, Naphthen-, Laurin- und Harzsäure oder Mischungen davon.The polysiloxanes used as treatment agents can be used alone or mixed with other polysiloxanes, such as polydimethylsiloxane fluids can be used. Treatment of the cover paper for the gypsum core can be effected in various ways during the papermaking process. Even if pure polysiloxane is used as a treatment agent and the curing (crosslinking) (your, cross-linking) can be effected by exposing the treated paper to air, it is preferred the hardening is accelerated by the use of catalysts. There are several catalysts applicable, the crosslinking of the polysiloxane treatment agent by catalytic elimination of the cause active hydrogen. For example, metallic salts of organic acids can be used that catalyze the crosslinking of the organic hydrogen polysiloxanes, such as Lead, iron, zinc, copper, aluminum, magnesium, cadmium, cobalt, nickel, and tin Sodium salts of acetic, caprylic, oleic, stearic, naphthic, lauric and resin acids or mixtures thereof.

Das Polysiloxanbehandlungsagens kann, vorzugsweise in Verbindung mit dem Katalysator, auf verschiedene Arten dem Deckpapier bei der Papierherstellung zugesetzt werden:The polysiloxane treating agent, preferably in conjunction with the catalyst, can be in a variety of ways Types of cover paper added during papermaking:

1. Durch getrenntes Sprühen, Überfluten oder Walzenauftragung des Siloxans und des Katalysators auf die Papierbahn während des Trocknungsabschnittes innerhalb des Papierherstellprozesses; 1. By spraying, flooding or roller application of the siloxane and the catalyst separately onto the paper web during the drying section within the papermaking process;

2. durch getrenntes Sprühen, Überfluten oder Walzenauftragung des Siloxans und des Katalysators auf die Papierbahn, wenn dieses auf den Zylindern oder auf einem Sieb einer Langsiebmaschine (fourdrinier wire) geformt wird;2. by spraying, flooding or roller application of the siloxane and the catalyst separately onto the paper web, if this is on the cylinders or on a wire of a Fourdrinier machine (fourdrinier wire) is formed;

3. durch kontinuierliche Zugabe des Siloxans an die Papiermasse einer oder mehrerer Lagen, bevor diese auf der Papiermaschine geformt werden, und durch eine nachfolgende Vulkanisierbehandlung des Siloxans durch Zugabe oder Anwendung eines Katalysators, bevor oder nachdem die Papierbahn geformt ist;3. by continuously adding the siloxane to the paper pulp in one or more layers before these are formed on the paper machine, and by a subsequent vulcanizing treatment of the siloxane by adding or using a catalyst before or after the paper web is shaped;

4. durch kontinuierliche Zugabe des Katalysators an den Papierbrei einer oder mehrerer Lagen, bevor diese auf der Papiermaschine geformt werden, und durch nachträgliches Zusetzen von Siloxan an die Papiermasse, bevor oder nachdem die Papierbahn hergestellt ist.4. by continuously adding the catalyst to the paper pulp one or more layers before these are formed on the paper machine, and by subsequent addition of siloxane to the Paper pulp before or after the paper web is made.

Diese Behandlungsverfahren sind nur beispielsweise angeführt, und es ist selbstverständlich, daß auch weitere im Rahmen der Erfindung liegende Behandlungsverfahren möglich sind.These treatment methods are only given by way of example, and it goes without saying that they too further treatment methods lying within the scope of the invention are possible.

Wenn auch das Polysiloxanbehandlungsagens in ungelöster Form verwendet werden kann, so wird doch vorzugsweise eine Lösung oder gleichmäßige Emulsion des Behandlungsagenzes verwendet, um so die zugesetzte Menge des Agens kontrollieren zu können. Gleichmäßige Emulsionen werden bevorzugt und können vorzugsweise unter Verwendung der bekannten Emulgiermittel hergestellt werden, wie beispielsweise quarternäres Ammoniumsalz oder die höher aliphatischen Alkoholsulfate. Es ist bekannt, daß Methylhydrogenpolysiloxan-Emulsionen dazu neigen, beim Stehen Wasserstoff freizusetzen. Demzufolge ist es zweckmäßig, der Emulsion eine organische Säure, wie beispielsweise Essigsäure, zuzusetzen und so die Entwicklung von Wasserstoff zu unterbinden.While the polysiloxane treating agent can be used in undissolved form, it will preferably a solution or uniform emulsion of the treatment agent is used so as to reduce the added To be able to control the amount of the agent. Uniform emulsions are preferred and can are preferably prepared using the known emulsifying agents, such as quaternary ammonium salt or the higher aliphatic alcohol sulfates. It is known that methylhydrogenpolysiloxane emulsions tend to release hydrogen when standing. It is therefore advisable to adding an organic acid such as acetic acid to the emulsion and thus developing to prevent hydrogen.

Ein gleichmäßiges Zusetzen des Polysiloxans und des Katalysators kann während der Herstellung des Papiers in der in F i g. 1 gezeigten Weise durchgeführt werden. F i g. 1 zeigt schematisch den Kalanderteil einer üblichen mehrzylindrigen Papierherstellmaschine. Vor dem Trocknen wird die Bahn 10 zu einer aus mehreren Lagen aufgebauten Bahn zusammengesetzt, die, nachdem sie durch die Preßvorrichtung der Maschine (nicht gezeigt) geführt worden sind, aufeinandergeschichtet werden. Die endgültige Papierdeckschicht 10, die im allgemeinen aus acht Lagen besteht, weist eine unterste Lage, die in Kontakt mit dem Gipskern kommt, eine oberste Lage, die nach außen zu liegen kommt, und verschiedene Zwischenlagen auf. Anschließend wird die Bahn 10 durch einen Hochtemperaturtrockner (nicht gezeigt), dann über einen Satz von Naßkalanderwalzen 11 und anschließend über einen Satz von Trockenkalanderwalzen 12 geführt. Nachdem die Bahn 10 den Kalanderteil verlassen hat, wird sie weiterbehandelt bis zu der endgültigen Papierdeckschicht, die als Komponente der Gipsplatte verwendet wird. Die Kalanderwalzen sind auf die dargestellten Temperaturen erhitzt, die in der Zeichnung als ein Ergebnis der Papiertemperaturen dargestellt sind, die ebenfalls angegeben sind. Letztere sind noch sehr hoch, da die Papierbahn zuvor den Hochtemperaturtrockner durchlaufen hat. Die Zufügung des Behandlungsagens kann im Kalanderteil durch Verwendung der Behandlungsbottiche 13 und 14 durchgeführt werden, indem:A uniform addition of the polysiloxane and the catalyst can during the preparation of the Paper in the in F i g. 1 can be performed. F i g. 1 shows schematically the calender part a conventional multi-cylinder papermaking machine. Before drying, the web 10 becomes an off composed of several layers of built-up web, which after it has passed through the pressing device of the Machine (not shown) have been guided, are stacked on top of one another. The final paper top layer 10, which generally consists of eight layers, has a bottom layer that is in contact with the plaster core comes, a top layer that comes to lie on the outside, and various intermediate layers on. The web 10 is then passed through a high temperature dryer (not shown), then over a set of wet calender rolls 11 and then passed over a set of dry calender rolls 12. After the web 10 has left the calender part, it is treated further up to the final one Paper facing used as a component of the plasterboard. The calender rolls are on the ones shown Temperatures shown in the drawing as a result of the paper temperatures which are also given. The latter are still very high because the paper web previously passed the high-temperature dryer has gone through. The addition of the treatment agent can be done in the calender part by using of treatment tubs 13 and 14 can be carried out by:

a) entweder der Katalysator an der unteren Walze der Naßkalanderreihe und das Polysiloxan an der unteren Walze der Trockenkalanderreihe zugesetzt werden
odera) either the catalyst on the lower roll of the wet calender row and the polysiloxane on the lower roll of the dry calender row are added
or

b) das Polysiloxan an der unteren Walze der Naßkalanderreihe und der Katalysator an der unteren Walze der Trockenkalanderreihe zugesetzt werden.b) the polysiloxane on the lower roll of the wet calender row and the catalyst on the lower one Roll to be added to the dry calender row.

Die Behandlungsbottiche 13 und 14 dienen dazu, das Papier mit der erforderlichen Menge von Polysiloxan oder des Katalysators zu überfluten. Eine geeignete Füllvorrichtung (nicht gezeigt) wird verwendet, um sicherzustellen, daß die Behandlungsbottiche 13 und 14 während der Behandlung der Deckpapierschicht mit Polysiloxan und dem Katalysator gefüllt bleiben.The treatment tubs 13 and 14 serve to provide the paper with the required amount of polysiloxane or to flood the catalyst. A suitable filling device (not shown) is used to ensure that the treatment vats 13 and 14 during treatment of the cover paper layer remain filled with polysiloxane and the catalyst.

Zur Demonstration des erfindungsgemäß erzielten Fortschrittes wurde eine in üblicher Weise hergestellte Gipsplatte mit einer erfindungsgemäß hergestellten Gipsplatte verglichen. Für letztere war ein in üblicher Weise unter Verwendung einer mehrzylindrigen Papierherstellmaschine hergestelltes Papierverwendetworden, bei dem die Papierlagen mit Ausnahme der untersten Papierdecklage, die erfindungsgemäß behandelt worden ist, mit geeigneten Mengen Kolophonium und Alaun getränkt waren, um ein gewünschtes Maß an έ Wasserdichtigkeit in der endgültigen Papierdeckschicht " zu erreichen. Bei dem für die in üblicher Weise hergestellte Gipsplatte verwendeten Papier war ein Naßfestiger-Kunstharz (Kymene 882, ein Harnstoff-Formaldehyd-Kunstharz der Herstellerin Hercules Powder Company) in allen Lagen eingebracht, mit Ausnahme der obersten Lage, während bei der erfindungsgemäßen Papierdeckschicht kein Naßfestiger-Kunstharz während des Papierherstellvorganges verwendet wurde. Für die erfindungsgemäße Behandlung der Papierschicht wurde ein Methylhydrogenpolysiloxan verwendet mit der allgemeinen Strukturformel:To demonstrate the progress achieved according to the invention, a plasterboard produced in the usual way was compared with a plasterboard produced according to the invention. For the latter was prepared in a conventional manner using a multicylinder papermaking machine paper been used, wherein the paper layers except the lowermost paper liner which has been treated according to the invention, were impregnated with appropriate amounts of rosin and alum to a desired degree of έ water resistance in the final Paper cover layer ". In the paper used for the plasterboard, which is produced in the usual way, a wet strength synthetic resin (Kymene 882, a urea-formaldehyde synthetic resin from the manufacturer Hercules Powder Company) was incorporated in all layers, with the exception of the top layer, while in the paper cover layer according to the invention no wet strength synthetic resin was used during the paper production process. For the inventive treatment of the paper layer, a methyl hydrogen polysiloxane was used with the general structural formula:

CH₃ CH ₃

CH,-Si —OCH, -Si -O

CH₃ CH ₃

Si-OSi-O

CH_S CH _S

CH₃ CH ₃

— Si — CH,- Themselves,

CH₃ CH ₃

wobei η eine ganze Zahl mit einem mittleren Wert zwischen 30 und 35 darstellt. Dieses Polysiloxan — g eine klar aussehende Flüssigkeit — hat ein spezifisches ' Gewicht bei 25 ⁰C zwischen 1,01 bis 1,02 und eine Viskosität von 20 bis 40 Centistokes. Eine Emulsion dieses Polysiloxans wurde hergestellt unter Verwendung von 40 Gewichtsprozent Polysiloxan, 7,5 °/„ eines üblichen Emulsiermittels (ein Polyoxydaethylenderivat eines mehrwertigen Alkohols) und ungefähr 52,5 Gewichtsprozent Wasser. Die Emulsion wurde unter Anwendung üblicher Emulgierverfahren hergestellt. Eine wäßrige Emulsion von Dibutyl-Zinn-Dilaurat (37,5 Gewichtsprozent) wurde als Katalysator verwendet. Die Behandlungsbottiche waren an dem unteren Nippteil (nip) der Naßkalander- und der Trockenkalanderreihe angeordnet, um eine Behandlung der unteren Papierschichtlage zu erzielen. Das Polysiloxan wurde dem Bottich an der Trockenkalanderreihe und der Katalysator dem Bottich an der Naßkalanderreihe zugesetzt. Die Siloxanemulsion war in einem solchen Maße verdünnt, daß 0,670 kg festes Polysiloxan je Tonne Papier aufgetragen wurde, die Trocknungskatalysatoremulsion derart verdünnt, daß 0,318 kg Katalysator je Tonne Papier zugesetzt wurde. Das behandelte Papier hatte nach einer Aushärtezeit von 24 Stunden bei 32 bis 41⁰C Cobb-Werte von ungefähr 0,4 bis 0,6 Gramm (Cobb-Test siehe USA.-where η is an integer with an average value between 30 and 35. This polysiloxane - g a clear looking fluid - has a specific 'gravity at 25 ⁰ C is between 1.01 to 1.02 and a viscosity of 20 to 40 centistokes. An emulsion of this polysiloxane was prepared using 40 percent by weight polysiloxane, 7.5 percent by weight of a common emulsifying agent (a polyoxydaethylene derivative of a polyhydric alcohol) and about 52.5 percent by weight of water. The emulsion was prepared using standard emulsification techniques. An aqueous emulsion of dibutyl tin dilaurate (37.5 percent by weight) was used as the catalyst. The treatment vats were arranged on the lower nip of the wet calender and dry calender rows in order to achieve treatment of the lower paper layer. The polysiloxane was added to the vat on the dry calender row and the catalyst was added to the vat on the wet calender row. The siloxane emulsion was diluted to such an extent that 0.670 kg of solid polysiloxane was applied per ton of paper, and the drying catalyst emulsion was diluted in such a way that 0.318 kg of catalyst was added per ton of paper. The treated paper had after a curing time of 24 hours at 32 to 41 ⁰ C Cobb values of about 0.4 to 0.6 grams (Cobb test see USA.-

Patentschrift 3 389 042, Spalte 3, Zeile 72 bis Spalte 4, Zeile 21). Das behandelte Papier wurde zur Herstellung einer 0,95 cm starken Gipsplatte verwendet, wobei eine Gipsbrühe mit üblichen Komponenten benutzt wurde.Patent 3,389,042, column 3, line 72 to column 4, line 21). The treated paper was used for manufacture a 0.95 cm thick plasterboard was used, a plaster broth with conventional components was used.

Die Vergleichsuntersuchungen zeigen, daß nach einer Befeuchtung bei 32⁰C und unter 90°/₀ relativer Feuchtigkeit über einen Zeitraum von 18 Stunden die mit unbehandeltem Papier hergestellte Gipsplatte zu 68 % die eingangs erwähnte »Schichtabblätterung« auf der Vorderseite und 100% »Schichtabblätterung« an der Rückseite aufweist, während die unter Verwendung des behandelten Papiers hergestellte Gipsplatte praktisch keinerlei Abblätterung an Vorder- oder Rückseite zeigt, sondern noch immer eine 100%-Papier-Kern-Bindung aufweist.The comparative tests show that after a humidification at 32 ⁰ C and below 90 ° / ₀ relative humidity over a period of 18 hours, the produced with untreated paper gypsum board at 68% of the initially mentioned "film exfoliation" on the front and 100% »film exfoliation" on the back, while the plasterboard made using the treated paper shows practically no peeling on the front or back, but still has a 100% paper-core bond.

Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich durch die geringere Menge an Stärke gegenüber bekannten Verfahren. Es wurde gefunden, daß mehr als 35% der Stärke ohne Verschlechterung der Qualität der Platten eingespart werden kann. Vergleichbare Einsparungen an Stärke wurden ebenfalls bei der Herstellung von Gipsplatten erzielt, bei denen die inneren Lagen des verwendeten Papiers mit Kolophonium-Alaun getränkt und die unterste Lage gemäß der Erfindung behandelt worden war.Further advantages of the present invention result from the lower amount of starch compared to known procedures. It has been found that more than 35% of the starch has no deterioration in quality the plates can be saved. Comparable savings in strength have also been made in manufacturing achieved by plasterboard in which the inner layers of the paper used are coated with rosin-alum soaked and the bottom layer had been treated according to the invention.

Die Menge des verwendeten Polysiloxans und des Katalysators wird im allgemeinen experimentell bestimmt. Normalerweise bringen 0,090 bis 0,900 kg festen Polysiloxan je Tonne Papier befriedigende Ergebnisse, obwohl auch größere und geringere Mengen verwendet werden können. Ausreichende Mengen Katalysator werden verwendet, um die Vulkanisier- oder Vernetzungsreaktion durchzuführen. Die Menge hängt von der Katalysatorart und der verwendeten Flüssigkeit ab. Ungefähr 0,090 bis 0,670 kg des festen Katalysators je Tonne Papier zeigen ein wirkungsvolles Ergebnis. Es werden zur Erzielung der Vernetzung des Siloxans ausreichende Aushärtzeiten vorgesehen. Dies kann bei Raumtemperatur beispielsweise innerhalb von 5 Tagen erreicht werden. Höhere Temperaturen beschleunigen den Vernetzungsprozeß. Der Aushärtungsgrad kann nach einer gegebenen Verweilzeit durch Bestimmung der Cobbschen Werte des Papiers gemessen werden. Cobbsche Werte von 0,4 bis 0,7 Gramm sind wünschenswert.The amount of polysiloxane and catalyst used is generally determined experimentally. Usually 0.090 to 0.900 kg solid polysiloxane per ton of paper gives satisfactory results, although greater and lesser amounts can also be used. Sufficient amounts of catalyst are used to carry out the vulcanization or crosslinking reaction. The amount depends on the type of catalyst and the liquid used. About 0.090 to 0.670 kg of the solid catalyst per ton of paper show an effective result. In order to achieve the networking of the Adequate curing times are provided for the siloxane. This can be done at room temperature, for example, within of 5 days can be achieved. Higher temperatures accelerate the crosslinking process. The degree of hardening can after a given residence time by determining the Cobb values of the paper be measured. Cobb values of 0.4 to 0.7 grams are desirable.

Das üblicherweise zur Herstellung von Gipsplatten verwendete Papier kann verwendet werden. Die Papierlagen können allesamt aus dem gleichen Papiermaterial oder aus Lagen verschiedener Zusammensetzung hergestellt sein. Beispielsweise können Füll- so lagen, die eine Mischung aus Abfallpapierbrei enthalten, verwendet werden, wobei die oberste Lage aus zerkleinertem Holz und Sulfit oder anderem geeigneten Papierbrei hergestellt wird, wenn eine attraktiv! Lage erforderlich ist. Im allgemeinen werden Papii lagen bei der Herstellung der Deckpapierschichten ν einer Dicke von 0,25 bis 0,75 mm, vorzugsweise vi 0,4 bis 0,6 mm, verwendet mit einer Zugspannung Maschinenrichtung von 22,7 bis 52 kg und in Quf richtung der Maschine von 6,7 bis 18,2 kg. Im allg meinen werden alle Lagen mit Ausnahme der untersti Lage, beispielsweise mit Kolophonium-Alaun, unt Verwendung der üblichen Tränktechniken getränl In diesem Falle muß nur die untere Lage mit Pol siloxan behandelt werden. Wenn eine Papierdec schicht ohne Tränkung mit Kolophonium-Alaun he gestellt ist, dann können die unterste und oberste Laj gemäß der Erfindung behandelt werden. Bei der He stellung der mehrschichtigen Deckpapierschichte werden Naßfestiger-Kunstharze nicht mehr verwende Für den Gipskern wird der bekannte, zur Herstellur von Gipsplatten benutzte zementiöse Gips verwende wobei erfindungsgemäß der Stärkeanteil bei der Hei stellung des Gipskernes zu verringern ist.The paper commonly used to make plasterboard can be used. the Paper layers can all consist of the same paper material or layers of different compositions be made. For example, filling layers that contain a mixture of waste paper pulp, can be used, the top layer of chopped wood and sulfite or other suitable Pulp is made when an attractive! Location is required. In general, Papii were in the production of the cover paper layers ν a thickness of 0.25 to 0.75 mm, preferably vi 0.4 to 0.6 mm, used with a machine direction tension of 22.7 to 52 kg and in Quf direction of the machine from 6.7 to 18.2 kg. In general I mean all layers with the exception of the bottom layer, for example with rosin alum, bottom Use of the usual soaking techniques. In this case, only the bottom layer with the pole treated with siloxane. If a paper cover is not soaked with rosin-alum is set, then the lowest and highest Laj be treated according to the invention. When making the multilayer cover paper layer Wet hardening synthetic resins are no longer used Use cementitious gypsum used by plasterboards, whereby according to the invention the starch portion in the case of the Hei position of the plaster core is to be reduced.

Claims

Patent claims:

1. Method of making a paper sheet layered gypsum board, with a calcined gypsum broth mixed with a starch placed core on one side of a cover layer applied a paper web and the plaster of paris obtained in this way plate is dried, characterized in that at least those with the core ii Touching the standing side of the paper web with an organic before applying the plaster of paris Hydrogen-polysiloxane treated, then dried and the added polysiloxane cured is, the amount of hydrogenpolysiloxane is such that flaking or peeling the paper layer is prevented by the core.

2. The method according to claim 1, characterized in that a methyl hydrogen polysiloxane is used will.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the plasterboard with the treated Paper web is produced on a roller train, which is a wet calender row and dry calender row comprises and in which a paper web is made in the form of a moistened web, this Web passed over the wet calender row and the dry calender row and with an organic Hydrogenpolysiloxane on one of the mentioned series of calenders and with one for favor the crosslinking of the siloxane suitable catalyst treated on another of the two calender rows will.

1 sheet of drawings 109 526/299

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