DE69906474T2

DE69906474T2 - Gipsprodukt

Info

Publication number: DE69906474T2
Application number: DE69906474T
Authority: DE
Inventors: Scotia Tunbridge Wells BOELEE
Original assignee: ExxonMobil Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1998-01-08
Filing date: 1999-01-08
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2019-01-09
Also published as: AU1977899A; EP1044176A1; ES2196755T3; CA2317600A1; NO20003519D0; AU726223B2; JP2002500156A; DE69906474D1; ZA99138B; EP1044176B1; KR20010033958A; NO20003519L; ATE236105T1; GB9800368D0; WO1999035103A1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Gipsprodukt und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbesondere betrifft diese Erfindung ein geschäumtes Gipsprodukt mit verbesserter Wasserbeständigkeit und/oder verminderter Dichte, und ein Verfahren zu dessen Herstellung, vorzugsweise ein kontinuierliches Verfahren.
Gipsplatten (oder Gipsdielen oder Verbundplatten) werden in der Bauindustrie weitverbreitet verwendet. Sie weisen typischerweise einen im Wesentlichen ebenen Kern aus abgebundenem Gips auf, an dessen beiden Seiten eine Schicht haften kann. Eine Schicht umfasst typischerweise Papier. Der Kern kann verstärkt sein, z. B. kann er mit Glasfasern verstärkt sein.
Gipsprodukte (oder Modellgips- oder Formgips- oder Putzprodukte) werden hergestellt, indem wasserfreies Calciumsulfat oder Calciumsulfat-Halbhydrat mit Wasser gemischt wird und die Mischung abbinden gelassen wird, wodurch Calciumsulfat-Dihydrat erzeugt wird. Die Aufschlämmung wird vor der Zugabe zu dem Formungsmittel oft geschäumt, indem eine vorgebildete Lösung von Schäumungsmittel in Wasser (ein oberflächenaktives Material) eingebracht wird. Bei Gipsprodukten stellt es jedoch ein anhaltendes Problem dar, dass Calciumsulfat-Dihydrat Wasser absorbiert und dies die Festigkeit des Gipsprodukts verringert. Deshalb ist es notwendig, dass Gipsplatten (z. B.) zumindest in Anwendungen, bei denen eine relativ hohe Feuchtigkeit vermutet wird (z. B. Küchen oder Bädern) im Wesentlichen feuchtigkeitsbeständig sind, und dies erfordert die Anwesenheit von Hydrophobierungsmittel. ("Hydrophobieren" ist ein Begriff, der in der Technik verwendet wird, um ein Verfahren zur Verhinderung oder Verminderung der Wasserabsorption zu bezeichnen).
In der Vergangenheit ist Silikonöl als Hydrophobierungsmittel für Gipsprodukte verwendet worden. Dieses ist jedoch teuer und relativ beschränkt verfügbar. Es hat außerdem Schwierigkeiten, eine Feuchtigkeitsbeständigkeit von weniger als 5 Gew.-% Wasserabsorption in dem nachfolgend erwähnten Test zur Verfügung zu stellen.
In der US-A-5,437,722 wird eine wässrige Emulsion verwendet, die ein Kohlenwasserstoffwachs, ein Montanwachs und ein Emulgier/Stabilisiersystem umfasst und auch einen Polyvinylalkohol einschließt, um Gipsprodukte wasserbeständig zu machen. Das Emulgiersystem kann nichtionische oder anionische oberflächenaktive Substanzen und Alkali einschließen. Beispiele für nichtionische oberflächenaktive Substanzen sind Alkylphenoxypoly(ethylenoxy)ethanole, Sorbitanfettsäureester und Polyoxyethylensorbitanfettsäureester. Beispiele für anionische oberflächenaktive Substanzen sind verseifte Fettsäuren.
Die US-A-5,695,553 offenbart ein Poly(phenolatcarboxylat)-Harzemulgiermittel mit einem Ligninsulfonsäure-Dispergiermittel zur Verwendung in Gipsprodukten. Die US-A-4,315,957 lehrt die Verwendung von nichtionischen Emulgiermitteln, die mit sulfatierten, anionischen Emulgiermitteln kombiniert werden können.
In unserer gleichzeitig anhängigen Anmeldung PCT/GB97/ 02366, die am Prioritätstag der vorliegenden Erfindung nicht veröffentlicht war, beschreiben wir ein geschäumtes Gipsprodukt, das durch Einschluss einer wässrigen Emulsion, die ein Kohlenwasserstoffwachs, ein Montanwachs und ein kolloidstabilisiertes Emulgiersystem umfasst, hydrophobiert ist. Das bevorzugte kolloidstabilisierte Emulgiersystem umfasst entweder organische oder, was bevorzugt ist, anorganische kolloide Materialien. Ein Beispiel ist ein auf Montmorillonitton basierendes System, in Kombination mit einem Natriumnaphthalinsulfonat.
In der oben genannten PCT-Anmeldung verwendet ein Vergleichsbeispiel ein Emulgiersystem auf der Basis einer Kombination von nichtionischer oberflächenaktiver Substanz, die nicht genau definiert ist, mit einer anionischen oberflächenaktiven Substanz, die wiederum nicht genau definiert ist. Tatsächlich war das in diesem Vergleichsbeispiel verwendete Emulgiersystem eine Kombination von Alkylphenolethoxylat mit anionischer oberflächenaktiver Substanz vom Seifentyp. Das unter Verwendung dieses Emulgiersystems durchgeführte Beispiel funktionierte nicht. In der Tat wird jetzt angenommen, dass die anionische oberflächenaktive Substanz ein Zusammenbrechen des Schaums hervorrief oder dass nach Zugabe zu einer Aufschlämmung, die unter Verwendung von relativ hartem Wasser gebildet wurde, die anionische oberflächenaktive Substanz durch die Härteionen aus dem System ausgefällt wurde.
Die oben genannte PCT-Anmeldung offenbart auch ein Vergleichsbeispiel, das ein Emulgiersystem auf Basis einer nichtionischen oberflächenaktiven Substanz verwendet und kein anionisches Emulgiermittel einschließt. Obwohl dies eine gewisse Verbesserung gab, verglichen mit dem gemischten System, ist gefunden worden, dass die Verwendung einer Emulsionsmenge in dem Gipsprodukt, die hoch genug ist, um angemessene Werte für Dichte und/oder Wasserabsorption zu erreichen, zu einer Übernässung des für das Gipsprodukt verwendeten Papiers und einem Entlaminieren während der Herstellung führte.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Gipsprodukts zur Verfügung gestellt, das die folgenden Schritte einschließt:

a) eine Aufschlämmung von Gips wird in Wasser gebildet,
b) die Aufschlämmung wird in Formungsmittel eingebracht und hydratisieren gelassen, bei dem der Aufschlämmung vor dem Einbringen in die Formungsmittel Hydrophobierungsmittel zugesetzt wird, das eine Emulsion einer Mischung von von Erdöl abgeleitetem Kohlenwasserstoffwachs und Montanwachs in wässriger kontinuierlicher Phase, die ein Emulgiersystem enthält, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Emulgiersystem umfasst:
i) nichtionische oberflächenaktive Substanz, die durch eine Schäumungsfähigkeit von mindestens 300 und einen Trübungspunkt (in Salzlösung gemäß DIN 53917) von mindestens 50 gekennzeichnet ist, und
ii) anionisches Dispergiermittel, das sulfatierte Verbindung ist.

Vorzugsweise ist das anionische Dispergiermittel eine sogenannte säurestabile Verbindung, d. h. die Verbindung ist über einen weiten Bereich von pH-Werten dissoziiert, einschließlich sauren pH-Werten. Die Säurestablität kann durch den pK_a-Wert der konjugierten Säure beurteilt werden, der vorzugsweise niedriger als 4 sein sollte, insbesondere niedriger als 3, z. B. 2 oder niedriger. Das anionische Dispergiermittel ist im Allgemeinen ein Sulfat oder Sulfonat.
Eine geeignete Klasse von anionischen Dispergiermitteln sind sulfatierte Naphthalin/Formaldehyd-Kondensate, z. B. solche mit einem Molekulargewicht im Bereich von 6.000 bis 40.000. Diese Verbindungen sind auch als Naphthalinsulfonate bekannt. Andere Arylsulfonate können auch verwendet werden. Das anionische Dispergiermittel wird in der Emulsion im Allgemeinen in der Form seines Natriumsalzes verwendet. Alternativ können Kalium-, Ammonium- oder sogar Salze von zweiwertigen Metallen wie Calcium oder Magnesium verwendet werden. Geeignete Verbindungen sind von der BASF AG unter der Marke Tamol erhältlich.
Die nichtionische oberflächenaktive Substanz muss vergleichsweise wasserlöslich sein. Die Wasserlöslichkeit von nichtionischen oberflächenaktiven Substanzen kann gemäß dem Standardtestverfahren DIN 53917 in Salzlösung bestimmt werden. Die Komponente sollte einen Trübungspunkt von mindestens 50 aufweisen, z. B. über 60, bis etwa 100, z. B. etwa 75.
Wir haben gefunden, dass die nichtionische oberflächenaktive Substanz, die die optimale Leistung ergibt, eine ist, die eine hohe Schäumungsfähigkeit aufweist. Die Schäumungsfähigkeit kann gemäß dem Standardtestverfahren DIN 53902 bestimmt werden. Zum Beispiel sollte der Test gemäß dem in Blatt 1 des Standardtestverfahrens angegebenen Verfahren bei 40°C durchgeführt werden, wobei die oberflächenaktive Substanz in einer Konzentration von 2 g/l in Wasser verwendet wird, das 1,8 mmol Calciumionen/l enthält, wobei die Dauer des Tests 30 Sekunden beträgt. Die Schäumungsfähigkeit sollte mindestens 300 betragen, insbesondere mindestens 500, z. B. bis 750. Nichtionische oberflächenaktive Substanzen mit einer Schäumungsfähigkeit gemäß dem oben erwähnten Testverfahren um etwa 600 sind erhältlich.
Die nichtionische oberflächenaktive Substanz ist im Allgemeinen eine ethoxylierte höhere Alkyl-, Alkenyl-, Alkanoyloder Alkenoylverbindung. Alternativ können ethoxylierte Arylverbindungen verwendet werden, z. B. ethoxylierte Alkylphenolderivate. Vorzugsweise ist die Verbindung ein C_8-18-Alkanol, mit 3 bis 30 Äquivalenten Ethylenoxid ethoxyliert, z. B. ein C_12-18-Alkanol, mit 10 bis 20 Äquivalenten Ethylenoxid ethoxyliert. Geeignete Verbindungen sind unter der Marke Lutensol von der BASF AG erhältlich. Es ist alternativ möglich, polyglykosylierte Alkyl-, Alkenoyl-, Alkanoyl-, Alkenoyl- und Arylverbindungen zu verwenden, z. B. Alkylpolyglucoside.
Es wird angenommen, dass die Verwendung von säurestabilem anionischem Dispergiermittel die Zugabe der Emulsion vermeidet, die zum Zusammenbrechen des Schaums in der Gipsaufschlämmung führt. Entsprechend wird die Dichte des Produkts optimiert. Die Verwendung des anionischen Dispergiermittels in Kombination mit nichtionischer oberflächenaktiver Substanz vermeidet die Verwendung solch hoher Konzentrationen von nichtionischem Dispergiermittel in der Gippaufschlämmung, was bei der Herstellung zu einem Übernässen des in dem Gipsprodukt verwendetem Papiers und einem Entlaminieren führt. Die bevorzugte oberflächenaktive Substanz macht die Emulsion zur Verwendung mit Gipsaufschlämmungen geeignet, die in hartem Wasser hergestellt wurden, z. B. Wasser, das Härtewerte von mindestens 100 ppm Ca²⁺ aufweist, sogar mehr als 150 ppm Ca²⁺, z. B. mindestens 200 ppm Ca²⁺.
Es wird angenommen, dass die Verwendung der stark schäumenden oberflächenaktiven Substanz zur Optimierung des Gipsaufschlämmungsschaums und der Dichte des Endprodukts beiträgt. Die bevorzugte Kombination von oberflächenaktiven Substanzen in dem Emulgiersystem ermöglicht es, dass große Mengen Wachs in das Endprodukt zum optimalen Hydrophobieren des Gipsprodukts eingeschlossen werden können.
Das Emulgiersystem hat auch bei der Herstellung von nichtgeschäumten Produkten Verfahrensvorteile, z. B. bei anderen Produkten, die auf Endlosbändern hergestellt werden, wie feuerfesten Platten. Das System liefert auch eine gute Kompatibilität mit den Ausrüstungen.
Das von Erdöl abgeleitete Kohlenwasserstoffwachs (a) ist vorzugsweise eines mit einem hohen Schmelzpunkt und einem niedrigen Ölgehalt. Ein bevorzugtes solches Wachs ist ein Paraffinwachs, z. B. ein vollständig raffiniertes Paraffinwachs. Vollständig raffinierte Paraffinwachse werden im Allgemeinen aus paraffinreichen Raffinerieströmen erhalten, wie solchen, die aus dem Lösungsmittelentwachsen von Destillaten und anderen Schmierstofffraktionen erhalten werden. Das Produkt ist ferner typischerweise wie folgt gekennzeichnet:
Ein Beispiel für ein vollständig raffiniertes Paraffinwachs, das sich als vollbefriedigend herausgestellt hat und das die oben genannte Spezifikation erfüllt, ist MOBILWAX 135 (das aus dem 150 SPN-Strom stammt), wie es von der Mobil Oil Company Limited geliefert wird. MOBILWAX 145 oder 150 (die aus den 300 oder 450 SPN-Strömen stammen) sich auch geeignet. Obwohl diese Wachse durch Hydrofinishing behandelt wurden, um ihnen eine weiße Farbe und einen guten Geruch zu verleihen, ist nicht durch Finishing behandeltes Wachs (das sich nur in Farbe und Geruch unterscheidet) ebenfalls zur erfindungsgemäßen Verwendung geeignet. Das von Erdöl abgeleitete Kohlenwasserstoffwachs a) macht geeigneterweise 20 bis 40 Gew.-% der wässrigen Emulsion aus, vorzugsweise 25 bis 35 Gew.-% der wässrigen Emulsion.
Das Montanwachs oder Lignitwachs b) ist ein weiteres Wachs mit einem hohen Schmelzpunkt. Es wird vorzugsweise in Rohform verwendet. Ein solches Produkt ist typischerweise wie folgt gekennzeichnet:
Das Montanwachs b) macht geeigneterweise 10 bis 20 Gew.-% der wässrigen Emulsion aus, vorzugsweise 11 bis 15 Gew.-% der wässrigen Emulsion.
Das Emulgiersystem (d. h. die Gesamtmenge der zwei oder mehr Komponenten eines Mehrkomponentensystems ist geeigneterweise in einer Menge von 0,5 bis 6 Gew.-% der wässrigen Emulsion vorhanden, vorzugsweise 1,2 bis 5 Gew.-%, insbesondere 1,5 bis 4 Gew.-%. Das Verhältnis von nichtionischen zu anionischen Komponenten liegt vorzugsweise im Bereich von 5 : 1 bis 1 : 5, bevorzugter von 3 : 1 bis 1 : 3, insbesondere bevorzugt 2 : 1 bis 1 : 2.
Bei der Erfindung enthält die Aufschlämmung in Wasser vorzugsweise 100 Gewichtsteile Gips und 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 5 Gew.-% wie hier definierte Emulsion. Die Aufschlämmung enthält geeigneterweise 50 bis 60 Gew.-% Gips und 40 bis 50 Gew.-% Wasser, vorzugsweise etwa 55% Gips. Normalerweise wird ein Beschleuniger zugesetzt, z. B. ein Aufschlämmungsgemisch aus einem vorhergehenden Ansatz.
Die Aufschlämmung enthält vorzugsweise ein Schäumungsmittel. Vorzugsweise ist das Produkt eine papierbeschichtete Platte, und somit schließt das Verfahren vorzugsweise einen Schäumungsschritt ein, der normalerweise die Bildung eines vorgebildeten Schaums durch kräftiges Rühren des Schäumungsmittels in Wasser einschließt, gefolgt von Einmischen des Vorschaums in die vorgebildete Gipsaufschlämmung, die die Emulsion enthält.
Diese Erfindung liefert außerdem ein wasserbeständiges Gipsprodukt, das die abgebundene Zusammensetzung umfasst. Obwohl das Produkt eine unbeschichtete Platte sein kann, ist die Erfindung besonders auf ein Produkt anwendbar, das ein Kernprodukt aus einer solchen abgebundenen Zusammensetzung umfasst, die zwischen ein Paar von Schichten, normalerweise Papierschichten, eingeschlossen ist. Ein anderes geeignetes Produkt sind feuerfeste Platten, die ein Glasgarngelege aufweisen, das in jede Oberfläche der Gipsplatte, die im Allgemeinen ungeschäumt ist, eingebettet ist. Die Erfindung schließt außerdem die Emulsion selbst und das Verfahren zu ihrer Herstellung ein.
Die Erfindung liefert ferner ein Verfahren zur Herstellung eines wasserbeständigen Gipsplattenprodukts, bei dem eine Mischung gebildet wird, die eine Aufschlämmung in Wasser ist, die 100 Gewichtsteile Gips und 0,5 bis 5 Gewichtsteile der erfindungsgemäßen Emulsion umfasst, eine Schicht der Mischung in Formungsmitteln gebildet wird und die Gipsmischungsschicht getrocknet wird, während der Gips hydratisieren gelassen wird, um ein Plattenprodukt zu bilden. Vorzugsweise ist das Verfahren kontinuierlich. Das Verfahren kann eines zur Bildung von Fliesen oder Blöcken oder Platten sein. Blöcke können in Formen gebildet werden, aus denen sie entnommen werden, wenn sie abgebunden sind. Fliesen oder Platten können gebildet werden, indem eine Schicht der Gipsmischung auf einem ersten ebenen Substrat ausgebreitet wird, ein zweites ebenes Substrat über der Schicht angeordnet wird, um eine Anordnung zu bilden, und die Mischung in der Anordnung abbinden gelassen wird. Eine Dichtung kann zwischen den ebenen Substraten angeordnet sein. wenn das Produkt eine beschichtete Platte ist, dann bestehen das erste und das zweite ebene Substrat aus einer Schicht, z. B. Papier, die normalerweise in einer Form gestützt wird. Wenn das Produkt unbeschichtet ist, werden die ebenen Substrate entfernt, wenn das Produkt abgebunden ist. Wenn das Produkt ein Block ist, wird dieser normalerweise aus der Form entnommen, bevor die Mischung vollständig abgebunden ist, wenn sie jedoch hart genug ist, um mit ihr zu hantieren. wenn das Produkt eine feuerbeständige Platte ist, wird ein Glasgarngelege in jede Seite der Aufschlämmung in dem Formungsmittel eingebettet, indem es jeder Seite der gegossenen (ungeschäumten) Aufschlämmung vor dem Walzenspalt zugeführt wird, der in einer Vorrichtung, die der in den nachfolgenden 3 und 4 gezeigten ähnlich ist, einen Wall bildet.
Diese Erfindung schließt die Verwendung einer wässrigen erfindungsgemäßen Emulsion ein, um einem Gipsprodukt Wasserbeständigkeit zu verleihen, sowie die Verwendung einer wässrigen erfindungsgemäßen Emulsion, um das Schäumen einer Gipsaufschlämmung zu unterstützen, z. B. um die Dichte des abgebundenen, geschäumten Gipsprodukts zu verringern.
1 zeigt die Wasserabsorptionsergebnisse des Produkts des Vergleichsbeispiels.
2 zeigt die Wasserabsorptionsergebnisse des Produkts des erfindungsgemäßen Beispiels.
3 und 4 sind schematische Darstellungen einer Schäumungsstation für beschichtete Gipsplatten.
Die folgenden Beispiele verdeutlichen die Erfindung.
BEISPIEL
Zuerst wurde die Wachsphase hergestellt, indem 12 Gew.-% rohes Montanwachs (von Schuemann Sabol GmbH geliefertes rohes Montanwachs) in 30 Gew.-% vollständig raffiniertem Paraffinwachs (von Mobil Oil Company Limited geliefertes MOBILWAX 135) bei einer geeigneten erhöhten Temperatur aufgelöst wurden. Wasser wurde 1 Gew.-% Natriumnaphthalinsulfonat (eine sulfatiertes Naphthalin/Formaldehyd-Kondensat mit einem Molekulargewicht von etwa 6.000 bis 40.000) aus der Reihe der Tamol^®-Produkte, das von BASF geliefert wurde, zugesetzt, um die wässrige Phase zu bilden, und wurde für einen Zeitraum gerührt. Der wässrigen Phase wurden dann 0,45% nichtionische oberflächenaktive Substanz (als 90%ige wässrige Lösung zugesetzt) (ein C₁₃-Alkanol – 12 mol EO, das aus der Lutensol TO12-Reihe erhältlich ist), zugesetzt und für einen Zeitraum gerührt. Die Temperatur der Wachsschmelze wurde auf 100°C gesenkt, und danach wurde die Wachsphase der wässrigen Phase, die auf eine geeignete Temperatur erhitzt war, zugesetzt, unter Rühren für eine geeignete Zeitdauer, um eine Voremulsion zu bilden. Die Voremulsion wurde dann, noch bei der erhöhten Temperatur, für einen vollständigen Durchgang ohne erhöhten Druck durch einen Homogenisierapparat geführt. Der Druck wurde allmählich auf einen Wert im Bereich von 20 bis 25 MPa (220 bar) erhöht, und die Emulsion für einen weiteren Durchgang zurückgeführt, um eine erfindungsgemäße wässrige Emulsion zu bilden.
Die Emulsion wurde dann bezüglich ihrer Leistung bei der Herstellung eines Gipsprodukts untersucht. Ein herkömmliches Schäumungsmittel wurde unter kräftigem Rühren mit einer geeigneten Wassermenge gemischt, um eine geschäumte Mischung zu erzeugen. Ein Gipsaufschlämmungsgemisch wurde hergestellt, indem eine vorbestimmte Menge (1,4, 1,6 oder 1,8 Gew.-%, bezogen auf die Gipsmenge) von Wachsemulsion (erfindungsgemäß oder zum Vergleich) zusammen mit vorbestimmten Mengen Benetzungsmittel, Stärke und Beschleuniger in einer Gesamtmenge von 0,38 Gewichtsteilen zu etwa 40 Gewichtsteilen Wasser gegeben wurde. Dazu wurden etwa 58 Gewichtsteile Gips unter Rühren zugesetzt. Die vorher erzeugte geschäumte Mischung wurde dann der Gipsaufschlämmung zugesetzt und gerührt, um eine geschäumte Gipsaufschlämmung zu bilden. Die Aufschlämmung wurde in eine mit Papier ausgekleidete Form mit den Abmessungen 300 × 300 × 12,5 mm gegossen und eine zweite Papierlage oben aufgebracht, um einen Gipsabschnitt zu bilden, der dann in drei Stufen mit der Reihe nach niedrigeren Temperaturen und längeren Zeiträumen auf ein konstantes Gewicht getrocknet wurde. Dann wurden die Dichte und die 2 Stunden-Wasserabsorption bestimmt. Die Dichte wurde berechnet, indem das Trockengewicht der Testproben durch das Formenvolumen geteilt wurde. Die Wasserabsorption wurde bestimmt, indem ein Teststück mit den Maßen 280 × 280 mm aus dem Abschnitt ausgeschnitten und dieses Stück in einem Wasserbad bei 23°C mit 25 bis 35 mm Wasser 2 Stunden lang bedeckt wurde. Sein Gewicht vor und nach dem Eintauchen wurden bestimmt, und der prozentuale Zuwachs berechnet.
Die Ergebnisse, die Vergleichstests einschließen, sind in den 1 und 2 gezeigt. In diesen Tests wurden die Dichte und die 2 Stunden-Wasserabsorption bestimmt und angegeben, unter Verwendung des erfindungsgemäßen Emulgiersystems und außerdem als Vergleich auf der Basis des kolloidemulgierten Systems der oben erwähnten PCT-Veröffentlichung, in der die gleichen Mengen von Wachsemulsion verwendet wurden, die ein Emulgiersystem aus Bentonitton und Natriumnaphthalinsulfonat enthält.
Außerdem wurde ein weiteres Beispiel durchgeführt, bei der die Emulsion, die Mobilwachs 135 enthält, das einen Schmelzpunkt (Erstarrungspunkt) im Bereich von 57 bis 60°C und einen maximalen Ölgehalt von 1,0 Gew.-% aufweist, in einer Menge von 4 Gew.-% verwendet wurde. Dieses Beispiel wurde dann wiederholt, jedoch unter Verwendung von Emulsionen (mit 4 Gew.-% in dem Gips), bei denen das Mobilwachs 135 durch Wachse ersetzt wurde, die höhere (63 bis 66°C und 66 bis 69°C) und niedrigere (54 bis 57°C) Schmelz/Erstarrungspunkte aufweisen. Wenn sie in den gleichen Mengen in der Emulsion verwendet wurde, ergab die Emulsion (bei der gleichen Menge in dem Gips) gute Ergebnisse für die Wasserabsorption. Die Werte lagen in jedem Fall unter 5%, tatsächlich unter 2,5%.
In den 3 und 4 ist eine Bildungsstation zur Gipsplattenherstellung im Allgemeinen gezeigt. Sie weist einen Förderer 1 auf, der aus einer Reihe von gleichen, im Allgemeinen koplanaren, parallelen, angetriebenen Walzen 2 gebildet wird, die in der gleichen Richtung drehbar sind. Über dem Förderer befindet sich eine Verteilermischbox 3, mit der Eingangsröhren 4 und 5 und eine Vielzahl von Ausgangsdüsen 6, 6', 6'' in Fließverbindung verbunden sind. Eine gegenläufige Walze 7 steht gegenüber den Walzen 2 unter Spannung, um einen Walzenspalt 8 zu bilden.
Bei der Verwendung gelangen eine Gipsaufschlämmung 9 und die vorher erzeugte Schaummischung 10, die oben detailliert beschrieben ist, in einem geeigneten Verhältnis durch die Röhren 4 und 5 infolge Schwerkraft in die Mischbox 3, in der sie gemischt werden, um eine geschäumte Gipsmischung 11 zu bilden. Die geschäumte Gipsmischung wird dann durch die Vielzahl der Düsen 6, 6', 6'' auf eine untere Papierschicht 12 gesprüht, die mittels der Walzen 2 kontinuierlich in der angezeigten Richtung weiterläuft. Die geschäumte Gipsmischung wird im wesentlichen gleichmäßig über die Papierschicht verteilt und haftet an dieser. Eine obere Papierschicht 13 wird mittels der Walze 7 in der angegebenen Richtung kontinuierlich in den Walzenspalt 8 weitergeleitet, an dem der Aufbau der geschäumten Gipsmischung zu einem Wall 9 stattfindet, und die Gipsmischung haftet an dem Papier 13. Die ungehärtete Gipsplatte 14 wird über ein langes Förderband kontinuierlich von der Bildungsstation weg gefördert, was ermöglicht, dass die chemische Reaktion des Abbindens stattfindet. Sie wird dann auf die benötigte Länge geschnitten und mittels Leiten durch Mehrdecktrockenzonen getrocknet.
In einem alternativen Verfahren, das nicht dargestellt ist, wurde eine nicht-geschäumte Aufschlämmung in blockförmige Formen gegossen, in der sie teilweise Abbinden gelassen wurde. Die Blöcke wären nach einigen Minuten hart genug, um mit ihnen zu hantieren, und dann wurden sie aus der Form gedrückt, z. B. mittels eines Hydraulikstempels, und wurden zu einem Ofen gefördert, um das Abbinde/Trockenverfahren zu vervollständigen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Gipsprodukts, das die folgenden Schritte einschließt: a) eine Aufschlämmung von Gips wird in Wasser gebildet, b) die Aufschlämmung wird in Formungsmittel eingebracht und der Gips hydratisieren gelassen, bei dem der Aufschlämmung vor dem Einbringen in die Formungsmittel Hydrophobierungsmittel zugesetzt wird, das eine Emulsion einer Mischung von von Erdöl abgeleitetem Kohlenwasserstoffwachs und Montanwachs in wässriger kontinuierlicher Phase, die ein Emulgiersystem enthält, umfasst, da durch gekennzeichnet, dass das Emulgiersystem umfasst: i) nichtionische oberflächenaktive Substanz, die durch eine Schäumungsfähigkeit von mindestens 300 und einen Trübungspunkt von mindestens 50 gekennzeichnet ist, und ii) anionisches Dispergiermittel, das sulfatierte Verbindung ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Verfahren kontinuierlich ist und das Gießen der Aufschlämmung auf ein sich kontinuierlich bewegendes Band einschließt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Gipsaufschlämmung vor dem Einbringen in das Formungsmittel geschäumt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das anionische Dispergiermittel Sulfat oder Sulfonat ist.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das anionische Dispergiermittel polymere Verbindung ist, vorzugsweise Arylsulfonat.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das anionische Dispergiermittel Naphthalinsulfonat ist, vorzugsweise das Natriumsalz.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die nichtionische oberflächenaktive Substanz höheres Alkanol, Alkenol, Alkan- oder Alkensäure oder Arylalkohol (einschließlich Phenol) oder Carbonsäure ist, mit mindestens zwei Äquivalenten Ethylenoxid, vorzugsweise bis 100, z. B. 3 bis 30 Äquivalenten Ethylenoxid ethoxyliert.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die nichtionische oberflächenaktive Substanz mit 3 bis 30 mol Ethylenoxid ethoxyliertes C_8-18-Alkanol oder -Alkenol ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das von Erdöl abgeleitete Kohlenwasserstoffwachs (a) eines mit einem hohen Schmelzpunkt und einem niedrigen Ölgehalt ist, vorzugsweise paraffinisches Wachs, insbesondere ein Wachs mit einem Erstarrungspunkt im Bereich von 55 bis 69°C (ASTM D938), einem Penetrationswert (gemäß ASTM D1321) bei 25°C im Bereich von 10 bis 20 mm/10 und bei 50°C von mindestens 50 mm/10 und einer Viskosität bei 100°C (gemäß ASTM D445) im Bereich von 3 bis 7 cSt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Montanwachs einen Erstarrungspunkt im Bereich von 67 bis 80°C, einen Säurewert (gemäß ASTM D1980) im Bereich von 10 bis 37 mgKOH/g, einen Verseifungswert (gemäß ASTM D1962) im Bereich von 35 bis 100 mgKOH/g, eine Viskosität (gemäß ASTM D445) bei 90°C im Bereich von 20 bis 400 cSt und bei 100°C im Bereich von 20 bis 200 cSt aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Montanwachs in dem Emulgiermittel in einer Menge im Bereich von 10 bis 20 Gew.-% vorhanden ist, das Kohlenwasserstoffwachs in einer Menge im Bereich von 20 bis 40 Gew.-% vorhanden ist und das Emulgiersystem in einer Menge im Bereich von 1 bis 6 Gew.-% vorhanden ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Verhältnis von anionischem Dispergiermittel zu nichtionischer oberflächenaktiver Substanz in der Emulsion im Bereich von 5 : 1 bis 1 : 5, vorzugsweise 3 : 1 bis 1 : 3 liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Emulsion in einer Menge von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 1,0 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht von Gips, zu der Gipsaufschlämmung gegeben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Formungsmittel Papierauskleidung aufweist, die permanent auf den verfestigten Gips laminiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Wasser, in dem die Gipsaufschlämmung gebildet wird, eine Härte von mindestens 100 ppm Ca²⁺, vorzugsweise mindestens 150 ppm Ca²⁺, insbesondere mindestens 200 ppm Ca²⁺ aufweist.
Emulsion einer Mischung von von Erdöl abgeleitetem Kohlenwasserstoffwachs und Montanwachs in wässriger kontinuierlicher Phase, die ein Emulgiersystem enthält, dadurch gekennzeichnet, dass das Emulgiersystem umfasst: i) nichtionische oberflächenaktive Substanz, die durch eine Schäumungsfähigkeit von mindestens 300 und einen Trübungspunkt von mindestens 50 gekennzeichnet ist, und ii) anionisches Dispergiermittel, das sulfatierte Verbindung ist.
Emulsion nach Anspruch 16, welche die in einem der Ansprüche 2 bis 12 definierten weiteren Merkmale aufweist.
Verfahren zur Bildung eine Emulsion, bei dem von Erdöl abgeleitetes Kohlenwasserstoffwachs und Montanwachs jeweils geschmolzen und im geschmolzenen Zustand gemischt werden, ein Emulgiersystem in Wasser aufgelöst wird, um eine wässrige Emulgierlösung zu bilden, und die geschmolzene Wachsmischung in der wässrigen Emulgierlösung dispergiert wird, um eine Emulsion zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass das Emulgiersystem umfasst: i) nichtionische oberflächenaktive Substanz, die durch eine Schäumungsfähigkeit von mindestens 300 und einen Trübungspunkt von mindestens 50 gekennzeichnet ist, und ii) anionisches Dispergiermittel, das sulfatierte Verbindung ist.
Verfahren nach Anspruch 18, bei dem das Emulgiersystem wie in einem der Ansprüche 2 bis 8 und 12 definiert ist und/oder die wachse wie in Anspruch 9 und/oder Anspruch 10 definiert sind.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, bei dem das Montanwachs in einer Menge im Bereich von 10 bis 20 Gew.-% der Emulsion verwendet wird, das Kohlenwasserstoffwachs in einer Menge im Bereich von 20 bis 40 Gew.-% der Emulsion verwendet wird und das Emulgiersystem in einer Menge im Bereich von 0,5 bis 6 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 2,5 Gew.-% der Emulsion verwendet wird.