DE2525884B2

DE2525884B2 - Verfahren zur Herstellung von Gipsbauplatten

Info

Publication number: DE2525884B2
Application number: DE2525884A
Authority: DE
Inventors: John Eric Woodthorpe Nottinghamshire Baines; Frank Lyn Wilford Nottinghamshire Boot; Alan James Bradley West Bridgford Nottinghamshire Wain
Original assignee: BPB Industries PLC
Current assignee: BPB Ltd
Priority date: 1974-06-13
Filing date: 1975-06-10
Publication date: 1981-06-04
Also published as: ZA753750B; FR2274575A1; US4063976A; IE41156L; FR2274575B1; DK258175A; BE830053A; DK155508C; JPS5620984B2; FI57070C; GB1505834A; SE398466B; CA1051765A; FI751764A; FI57070B; AU8208375A; IE41156B1; DK155508B; JPS5112817A; SE7506739L

Description

Bei der Hersiellung von Gipsbauplatten wird eine wäßrige Aufschlämmung von Plaster auf ein kontinuierlich laufendes Unterpapier aufgebracht, welches die Vorderseite und die Seitenflächen der Gipsbauplatte bildet. Das Oberpapier für die Rückseite der Gipsbauplatte wird dann auf die Aufschlämmung aufgefegt und die nach oben gefalteten Seitenbereiche des Unterpapiers darauf geklebt. Die Aufschlämmungsmasse wird auf die gewünschte Stärke gepreßt und kann dann aushärten.

Zwischen dem Gips und dem Ober- und Unterpapier muß eine ausreichende Haftung bestehen. In diesem Zusammenhang sind zwei Umstände von Bedeutung. Am Ende der Plattenherstellung muß die Platte getrocknet werden. Normalerweise wird sie vorher in Längsrichtung beschnitten. Dazu wird eine so gute Bindung zwischen Gips und Papier benötigt — Naßbindung —, daß sie dem Schneidevorgang zu widerstehen vermag. Nach dem Trocknen muß eine ausreichende Bindung zwischen Papier und Gips vorhanden sein — Trockenbindung — , um ein Abheben des Papiers bei der Anwendung zu verhindern.

Es ist bekannt, geringe Anteile an Stärke der Piasteraufschlämmung zuzusetzen. Die Stärke wandert nach außen und während der Trocknung teilweise in die Papiere. Ihre Anwesenheit begünstigt die Ausbildung der Trockenbindung zwischen Papier und Gips.

Aus der US-PS 33 07 987 ist ein Verfahren zur Herstellung von Gipsbauplatten bekannt, wobei die Trockenfestigkeit zwischen Gips und Papierbahn durch den Stärkegehalt der Piasteraufschlämmung verbessert werden soll. Dazu ist es jedoch notwendig, die mit dem Gipskern zu verbindende Fläche der Papierbahn unmittelbar vor deren Auflegen auf die Plasteraufschlämmune wasserabweisend zu machen, was mit Hilfe von Wachs, Polyacrylnitril-Latex, Ammoniumoleat oder -stearat, Vinylstearat oder anderen Schlichten bzw. einem bestimmten Ketendimeren geschieht Durch diese Stoffe soll die Papierfläche so wasserabweisend gemacht werden, daß das Wasser davon abperlt, jedoch soll die Porosität nicht wesentlich verringert werden. Gleichzeitig wird jedoch auch das Eindringen von Stärke in die Papierbahn verhindert, so daß diese eigentlich ihre Aufgabe gar nicht zu erfüllen vermag.

ίο Die erhaltene Gipsbauplatte hat somit keine verbesserte Trockenbindung, als sie beim Einbringen von Stärke in die Piasteraufschlämmung erreicht wird.

Andererseits ist aus der US-PS 34 25 896 eine Streichmasse für Papiere bekannt, deren Stärke-Löslichkeit herabgesetzt sein soll; dazu wird eine ein wasserlösliches Zirkoniumsalz enthaltende Streichmasse angewandt.

Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung von papierbeschichteten Gipsbauplatten verbesserter Trok-

2(i ken- und Naßbindung. Die Trockenbindung zwischen Gips und Papier ist für das Verhalten der Gipsbauplatten bei der Anwendung von wesentlicher Bedeutung, während die Naßbindung zwischen dem aushärtenden Plaster und der Papierbahn für die großtechnische Produktion der Gipsbauplatten auf schnellaufenden kontinuierlichen Produktionsstraßen wesentlich ist. Bevor die Platten zur vollständigen Aushärtung des Plasters zu Gips in die Trockenzone eintreten, müssen die Bahnen, die aus der Naßstrecke kommen, auf die

i<> entsprechenden Dimensionen beschnitten werden. Ist die Naßbindung nicht ausreichend, so kommt es zu einem Verziehen der Papierbahn beim Beschneiden.

Diese Aufgabe wird nun dadurch gelöst, daß man auf die Flächen der Papierbahnen, die mit der Stärke,

ii enthaltend Piasteraufschlämmung in Berührung kommen sollen, ein wasserlösliches Zirkoniumsalz, insbesondere Zirkoniumacetat, aufbringt.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist sowohl die Trockenbindung als auch die Naßbindung gewährleistet

Setzt man hingegen der stärkehaltigen Piasteraufschlämmung das Zirkoniumsalz zu und hält die Stärkemenge in üblicher Höhe, so zeigt die erhaltene Gipsbauplatte zwar eine gute Naßbindung jedoch

Vi praktisch keine Trockenbindung. Wird andererseits die Papierbahn mit einer Masse aus Zirkoniumoxid und Stärke beschichtet, so zeigt die so erhaltene Gipsbauplatte zwar eine gute Naßbindung jedoch keine Trockenbindung.

5(i Durch das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich die benötigte Stärkemenge verringern, ohne daß dies auf Kosten der Trockenbindung geht. Das Zirkoniumsalz verringert bzw. begrenzt die Wandung der Stärke in das Papier und führt dadurch zu einer Konzentrierung der Stärke an der Zwischenfläche zwischen Plaster und Papier, womit es zu einer hervorragenden Trockenbindung kommt.

Das bevorzugte Zirkoniumsalz ist Zirkoniumacetat, jedoch kann man auch in unterschiedlichem Ausmaß

bo Zirkoniumoxychlorid, Zirkoniumnitrat und Zirkoniumsulfat verwenden.

Es wird bevorzugt, ein weniger gestrichenes Papier als üblich anzuwenden, zum Beispiel mit Kolophonium/ Alaun an der bindenden Fläche, oder überhaupt ein

b5 ungestrichenes Papier. Zufriedenstellende Ergebnisse erhält man mit normal gestrichenen Papieren bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wenn das Papier frisch ist. Ist das Papier jedoch gealtert, ist es weniger

zufriedenstellend, und die benötigte Zirkoniumsalzmenge kann variieren. Die Anwendung von nur wenig gestrichenem oder ungestrichenem Papier gewährleistet eine einwandfreie Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in großer Wirtschaftlichkeit durch Verringerung der Papierkosten.

Die anzuwendende Zirkoniumsalzmenge ist nicht kritisch. Je mehr Zirkoniumsalz jedoch aufgebracht wird, umso besser ist bei einem bestimmten Stärkegehalt der Aufschlämmung die Trockenbindung. Zufriedenstellende Ergebnisse erhält man mit Auftragsmengen von Zirkoniumacetat von nur 1,8 g/m² Bauplatte (0,9 g/m² für jede Papierbahn), berechnet auf ZrO₂. Noch zufriedenstellende Ergebnisse erhält man von 1 bis hinauf zu 2 g/m² Papier. Werden jedoch übermäßige Anteile an Zirkoniumsalz aufgebracht, wie durch Anwendung unverdünnter handelsüblicher Zirkoniumacetatlösungen mit etwa 22% ZrOs₁ wird die Naßbindung geschwächt; dies kann wieder zu einer nachteiligen Beeinflußung der Qualität der Trockenbindung führen.

Die Erfindung wird an folgenden Beispielen erläutert:

Beispiel 1

Eine für die Herstellung von Gipsbauplatten üblicherweise angewandte schwach gestrichene Papierbahn wurde as; der Bindungsfläche mit einer verdünnten Lösung von Zirkoniumacetat erhalten durch 3:1 Verdünnung einer Zirkoniumacetatlösung von 22% ZrO₂ mit Wasser besprüht, und zwar, daß 1 bis 1,1 g/m² ZrO₂ auf das Papier kamen. Unmittelbar danach wurde

ίο zur Herstellung einer Probeplatte eine Plasteraufschlämmung — enthaltend 0,25 Gew.-°/o Stärke, bezogen auf Feststoffe — aufgetragen. Die Naßbindung war nach Aushärten des Plasters erreicht Nach dem Trocknen der Bauplatte wurde die Festigkeit der Trockenbindung bestimmt, und zwar sowohl trocken als auch nach einem Konditionieren während 3 h bei 20⁰C und 90% RH.

Die Ergebnisse sind in der Tabelle 1 zusammengefaßt und werden verglichen mit denen von Bauplatten aus unbehandeitem üblicherweise gestrichenem Papier und mit gleicher Plasteraufschlämmung, enthaltend die gleiche Menge S'ärke.

Tabelle 1

Papier

Naßbildung

Truckenbildung*)

konditioniert*)

ausgezeichnet 1 min	65	0
nach Härtung	80	20
ausgezeichnet 2 min	100	90
nach Härtung	95	65

Übliches Oberpapier

Unterpapier

Oberpapier

Unterpapier

schwach gestrichen +

Zirkoniumacetat

*) Die Trockenbindung wird bewertet ais visuell bestimmbarer Prozentsatz der Bedeckung des Gipses mit Papier nach dem Abziehen des Papiers a) unmittelbar nach dem Trocknen - Trockenbildung bzw. b) nach einer Konditionierung 3 h, 90% RH, 20 C".

Wendet man ungewöhnlich geringe Stärkekonzentrationen an, so wird die Trockenbindung durch das Zirkoniumacetat verbessert. Schließlich ist nach der Konditionierung die Trockenbindung vollständig zufriedenstellend und merklich überlegen einem üblichen Ober- bzw. Unterpapier bei gleicher geringer Stärkekonzentration.

Beispiel 2

Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch in diesem Fall eine Stärkekonzentration von 0,2 Gew.-%, bezogen auf Feststoffe, angewandt. Sehr gute Trockenbindungen wurden beobachtet und auch die Naßbindungen waren gut.

Beispiel 3

Beispiel 1 wurde wiederholt mit einer Stärkekonzentration von 0,2 Gew.-% und einem schwach geleimten Papier, welches auf der Bindefläche mit einer verdünnten Lösung von Zirkoniumoxychlorid bei einer Auftragsmenge von 0,9 bis 1 g/m² ZrO₂ besprüht war.

Tabelle 2	Naßbindung	Trockenbindung	konditio niert*)
Papier	ausgezeichnet 1 min nach Härtung ausgezeichnet 1 min nach Härtung	70 65 100 95	5 5 55 60
Übliches Oberpapier Unterpapier Oberpapier Unterpapier schwach gestrichen + Zirkoniumoxychlorid

Beispiel 4

Dieser Versuch wurde bei der großtechnischen Herstellung von Gipsbauplatten durchgeführt Die Zirkoniumacetatlösung in Form einer handelsüblichen Lösung, enthaltend 22% ZrÜ2, wurde mit Wasser auf 2 :1 Volumina verdünnt und Jiese Lösung auf die Bindeflächen der Ober- und Unterpapiere einer Bahnbreite von 1,2 m aufgetragen und zwar in einer Auftragsmenge von 1,1 g/m² ZrC>2.

Die Zirkoniumacetatlösung wurde aus einem Vorratsbehälter in mit Hähnen versehene Leitungen dosiert und konnte direkt aus den Hähnen auf das Papier tropfen. Während dessen Vorschubs wurde eine gleichmäßige Verteilung auf der Papierbahn unterhalb eines fixierten zylindrischen Siabes vorgenommen.

Die Anlage arbeitete bei einer Stärkekonzentration von 0,2 Gew.-°/o in der Aufschlämmung einwandfrei. Die erreichten Bindungen der Gipsbauplatte waren sehr zufriedenstellend, und zw.ir bei einer wesentlich geringeren Stärkekonzentration, als sie für gute Trockenbindung für nötig gehalten wurde.

Im Gegensatz dazu zeigte ein normales Papier ohne die erfindungsgemäße Zirkoniumsalzlösung — jedoch mit gleicher Stärkekonzentration — nur verminderte Qualität. Die Anwendung eines nur leicht geleimten Papiers ohne Zirkoniumsalzlösung gibt ebenfalls schlechtere Ergebnisse durch übermäßige Einwanderung der Stärke in das Papier.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Gipsbauplatten aus einer wäßrigen Aufs -hlämmung von Plaster und Stärke, die zwischen zwei Papierbahnen eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Flächen der Papierbahnen, die mit der Aufschlämmung in Berührung gebracht werden, vorher ein wasserlösliches Zirkoniumsalz aufbringt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die Papierbahn unmittelbar vor Berührung mit der Aufschlämmung die wäßrige Lösung des Zirkoniumsalzes aufbringt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Zirkoniumsalz Zirkoniumacetat verwendet

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet daß man Zirkoniumsalz in einer solchen Menge aufbringt, daß zumindest 0,9 g/m² ZrO2, vorzugsweise 1 bis 2 g/m² ZrO2, vorliegt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Piasteraufschlämmung mit einer Stärkekonzentration von etwa 0,2 Gew.-%, bezogen auf Feststoffe, verwendet.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man ungestrichene oder nur schwach gestrichene Papierbahnen verwendet.