ES2576116T3

ES2576116T3 - Tablero de yeso y método para su fabricación

Info

Publication number: ES2576116T3
Application number: ES09832416.3T
Authority: ES
Inventors: Mark E. Hennis; Christopher J. Sanders; Michael P. Fahey; Gerald D. Boydston; Robert J. Hauber
Original assignee: BPB Ltd
Current assignee: BPB Ltd
Priority date: 2008-12-08
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2016-07-05
Anticipated expiration: 2029-12-04
Also published as: WO2010068567A1; EP2355976A4; EP2355976A1; CA2745960A1; US20090087616A1; HUE027900T2; EP2355976B1; PL2355976T3

Abstract

Un método de acabado de un tablero de yeso (20), teniendo el tablero de yeso una capa de yeso superficial en la que se ha ocluido un aditivo de polímero, que comprende: a) formar un tablero de yeso que incluye el aditivo de polímero ocluido en al menos un capa superficial (46,48,52); b) aplicar un recubrimiento primario a la capa superficial de polímero ocluido; c) curar y secar el tablero de yeso recubierto; d) pasar el tablero de yeso recubierto (20) a través de una recubridora de rodillo directo en el que un segundo recubrimiento se deposita sobre la al menos una capa superficial del tablero de yeso en el que el aditivo de polímero se ha ocluido y se ha aplicado el recubrimiento primario; en el que el segundo recubrimiento (56) está preseleccionado de materiales capaces de proporcionar resistencia al agua mejorada, elevada tensión superficial y una topología superficial más rugosa en el que la elevada tensión superficial y la topología superficial más rugosa del segundo material de recubrimiento incluye aplicar un material que tiene características que proporcionan una superficie elevada que tiene características direccionales de área de textura isotrópica, y por el cual el área de contacto superficial del tablero aumenta para proporcionar una elevada superficie adhesiva química y mecánica para unir baldosas a la misma, caracterizado por que el segundo recubrimiento se modifica adicionalmente proporcionando perlas que comprenden silicatos o carbonatos como carga, proporcionando así elevada tensión superficial y una topología superficial más rugosa de la superficie del tablero de yeso.

Description

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DESCRIPCION

Tablero de yeso y metodo para su fabricacion Antecedentes de la invencion

1. Campo de la invencion

La presente invencion se refiere generalmente a componentes de construccion, y mas particularmente, se refiere a recubrimientos y acabado de tablero de yeso reforzado con vidrio en la construccion de edificios para su uso como base para azulejos en entornos humedos.

La invencion se refiere ademas a realizaciones de metodos para el recubrimiento de tablero de yeso reforzado con vidrio, que incluye el uso de plurales recubrimientos de pollmero que se uniran qulmicamente entre si en las superficies de separacion.

2. Tecnica anterior

El tablero de yeso, y su produccion, ha recibido atencion en la industria de la construccion, y especialmente para proporcionar un material de construccion facilmente trabajado cuya consistencia este disponible para uso de construccion general. Caracterlsticas deseables para el tablero de yeso tambien incluyen una superficie de trabajo lisa, espesor consistente en todo el, y la capacidad de proporcionar mejoras de acabado, tales como pintura u otros recubrimientos protectores, sobre el.

Desarrollos recientes en la fabricacion del tablero de yeso tambien se han anadido a la durabilidad y versatilidad de los usos a los que los tableros de yeso pueden ponerse.

Un desarrollo particularmente util en el campo de la construccion de tableros se conoce como tablero de yeso reforzado con vidrio (GRG). El tablero GRG y su fabricacion son muy conocidos en la industria de la construccion, y se describe en la patente de Estados Unidos del mismo solicitante n.° 4.378.405. Los productos preparados segun la patente de Estados Unidos n.° 4.378.405 son comercializados por el cesionario comun, BPB, Ltd., bajo el nombre "Glasroc". El tablero GRG, de construccion generalmente convencional, comprende un nucleo de yeso que tiene una estera de vidrio no tejida inmediatamente por debajo de una o ambas de las superficies principales. En la patente de Estados Unidos n.° 4.378.405 anteriormente mencionada, la estera se introduce en el nucleo vibrando la suspension de nucleo, que tanto pone encima como pone debajo la estera, para hacer que la suspension pase a traves de la estera, de manera que la capa o capas superficiales de yeso esten integradas con el nucleo. Los tableros GRG se consideran mas fuertes que los tableros de papel convencionales y presentan resistencia al fuego superior.

Los documentos WO 2010/025207 y US 2005/59057 desvelan tableros de material compuesto recubiertos y metodos de fabricacion. Estan particularmente relacionados con la aplicacion de un recubrimiento de plastico exterior.

El documento US 5.552.187 desvela un tablero de yeso revestido con estera fibrosa que comprende un recubrimiento resistente al agua.

La fabricacion de tableros GRG compromete la necesidad de proporcionar resistencia empleando estera de fibra de vidrio no tejida de fibras de diametro relativamente bajo (por ejemplo, 13,0 pm (0,005 pulgadas)) con la necesidad de garantizar el eficaz escape de aire a traves de una estera de la suspension de yeso de la que se forma el tablero. Esto es un problema particular en los margenes de borde del tablero en los que la estera inferior se pone encima y sobre la superficie superior del tablero para definir los bordes del tablero sin cortar. El ineficaz escape de aire en esta region puede conducir a vacios en los margenes de borde de los tableros cortados, reduciendo la resistencia de los bordes de los tableros.

El problema de los vacios en los margenes de borde se ha tratado aumentando el diametro de fibra de la estera, particularmente la estera inferior (a, por ejemplo, 16 pm (0,0065 pulgadas)), permitiendo un escape mas facil del aire y la penetracion de la suspension de yeso, pero que por consiguiente puede producir una reduccion de la resistencia del tablero.

Compromisos adicionales en la optimizacion entre las cuestiones de corte y de eficacia surgen de la cantidad de penetracion de la suspension a traves de las fibras de la estera de vidrio. Con el fin de garantizar que la suspension penetre esencialmente a traves de toda la superficie de las fibras de la estera de vidrio, la patente de Estados Unidos n.° 4.378.405 anteriormente mencionada ensena el uso de vibracion, por ejemplo, por vibradores, como se desvela en su interior. Los vibradores vibran la estera de vidrio y la composicion en suspension para garantizar que la "suspension penetre a traves de la tela" de las fibras de la estera de vidrio para formar una delgada pellcula continua sobre la superficie externa de las fibras de la estera de vidrio.

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Se ha encontrado deseable formar una delgada pellcula de suspension sobre la superficie externa de la estera de vidrio, para evitar las fibras de vidrio expuestas, y as! para presentar una superficie del tablero de yeso de trabajo lisa que puede ser manipulada por los trabajadores de la construction sin necesitar cubierta protectora de las manos. Se ha encontrado que cuando los tableros de yeso con fibras de vidrio expuestas, tales como aquellos ensenados, por ejemplo, en las patentes de Estados Unidos n.° 4.647.496; 4.810.659; 5.371.989; 5.148.645; 5.319.900; y 5.704.179, son manipulados en un sitio de construccion por los trabajadores, las fibras de vidrio expuestas penetran en la piel de las manos sin cubrir, y esto generalmente produce molestia al trabajador. Se ha encontrado adicionalmente que el acabado posterior, por ejemplo, pintura, de una superficie del tablero de yeso lisa es mas deseable debido a que puede minimizarse la necesidad de etapas de pre-acabado adicionales, tales como imprimacion, etc.

La patente de Estados Unidos n.° 6.524.679 propone un material de construccion multiusos para su uso como paredes internas de un edificio. El tablero de yeso resultante de la practica de la ensenanza en este documento proporciona un tablero que tiene ventajas con respecto a los tableros del estado de la tecnica, como se ha descrito. Sin embargo, con el fin de que aquellos tableros de yeso sean utilizables en el revestimiento de exteriores, se han desarrollado caracterlsticas adicionales para su uso con ellos como se describe mas completamente mas adelante.

Las instalaciones de fabrication para la production de tablero de yeso, tanto si se utilizan como si no esteras de vidrio para los revestimientos estructurales, requieren mucho capital en los costes de espacio, equipo y en el tiempo de parada durante el cual se reconfigura una llnea de produccion de tableros de yeso. Para la produccion de una variedad de productos de tablero de yeso, por ejemplo, tablero de yeso revestido con papel estandar, tablero reforzado con estera de vidrio, etc., el tiempo de parada de la llnea de produccion representa un coste significativo en el retraso de la produccion del tablero de yeso y en el tiempo perdido por los trabajadores de produccion que permanecen inactivos.

Se ha encontrado ventajoso proporcionar una instalacion de produccion de tableros de yeso que sea facilmente modificada, sin largos periodos de cierre de la produccion, cuando una llnea de produccion esta siendo cambiada de la produccion de un tipo de tablero de yeso a otro.

Otra consideration para las llneas de produccion de tableros de yeso surge del largo tiempo requerido para que se forme la suspension de yeso en forma llquida, y para fraguarla en un proceso conocido como hidratacion, luego para cortarlo, luego procesarlo y secarlo para eliminar el agua del yeso fraguado. El realizar el proceso completo necesita una cantidad predeterminada de tiempo que es una limitation inflexible sobre la cantidad de tablero de yeso que puede procesarse en una llnea de tableros de yeso.

Para resolver estos problemas, las llneas de tableros de yeso estandar han aumentado en longitud de manera que transcurre tiempo suficiente a medida que el yeso se desplaza a lo largo de la llnea para permitir la produccion, hidratacion y el curado de los tableros de yeso, mientras que aumenta simultaneamente la produccion de tablero de yeso que se produce en una unica llnea de tableros.

Es importante que la llnea de tableros opere a una velocidad suficiente, mientras tanto se mantiene la produccion deseada del tablero de yeso, mientras que tambien se retiene la eficaz operation y calidad consistente del tablero de yeso producido. Asl, la alimentation continua de tablero de yeso no fraguado coincide preferentemente con la velocidad de la cinta transportadora a medida que recoge el tablero de yeso para las etapas de hidratacion y de curado que se producen corriente abajo de la estacion de formation de tableros de yeso. Procesos eficaces para el tablero de yeso deben usar una llnea de produccion, por tanto, que tenga una longitud dependiente de la tasa de produccion deseada, de manera que el tablero de yeso llegue a hidratarse completamente y se cure al final de la carrera de la cinta transportadora.

Compromisos adicionales en la optimization entre los problemas del coste y la eficacia surgen de la cantidad de penetration de suspension a traves de las fibras de mineral o de estera de vidrio cuando estas se utilizan como materiales de revestimiento. Con el fin de garantizar que la suspension de yeso no fraguada penetre esencialmente a traves de toda la superficie de las fibras de la estera de vidrio, la patente de Estados Unidos n.° 4.378.405 anteriormente mencionada ensena el uso de vibration, por ejemplo, por medio de vibradores, como se desvela en su interior. Los vibradores vibran la estera de vidrio y la composition de suspension para garantizar que la "suspension penetre a traves de la tela" de las fibras de la estera de vidrio, para formar una delgada pellcula continua sobre la superficie externa de las fibras de la estera de vidrio.

Se ha encontrado deseable formar una delgada pellcula de suspension sobre la superficie externa de la estera de vidrio, para evitar las fibras de vidrio expuestas, de manera que presenten una superficie del tablero de yeso de trabajo lisa que puede ser manipulada sin cubierta protectora de las manos. Se ha encontrado que cuando los tableros de yeso con fibras de vidrio expuestas, tales como aquellos ensenados, por ejemplo, en las patentes de Estados Unidos n.° 4.647.496; 4.810.569; 5.371.989; 5.148.645, 5.319.900; y 5.704.179, son manipulados en un sitio de construccion por los trabajadores; las fibras de vidrio penetran en la piel de las manos sin cubrir y producen molestia. Se ha encontrado adicionalmente que el acabado adicional, por ejemplo, pintura, colocation de baldosa, etc., sobre una superficie del tablero de yeso lisa se hace mas facil debido a que puede minimizarse la necesidad de

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etapas de pre-acabado adicionales, tales como imprimacion, rugosificacion, etc.

Aunque la superficie lisa de los tableros de yeso proporcionada por el proceso utilizado en la patente de Estados Unidos n.° 4.378.405 anteriormente mencionada se ha encontrado adecuada, se desea que la operacion de la llnea de tableros de yeso funcione rapidamente y con un uso mas eficaz de los recursos disponibles. Aunque la superficie lisa de los tableros de yeso proporcionada por el proceso utilizado en la patente de Estados Unidos n.° 4.378.405 anteriormente mencionada es adecuada para lograr los fines establecidos, el proceso de fabricacion, y especialmente las etapas de vibracion, tienden a ralentizar la operacion de produccion de tableros y a hacer el proceso util solo para aplicaciones especializadas para las que un cliente esta dispuesto a y es capaz de contender con los retrasos en la produccion y en los consiguientes costes. Ademas, no es posible utilizar el proceso de preparacion de tableros de yeso GRG como se ensena por la patente de Estados Unidos n.° 4.378.405 en una llnea de tableros de yeso estandar debido a que ese proceso requiere cambios estructurales a la llnea de produccion de tableros, que puede necesitar tiempo y capital para efectuarlo.

Otra consideracion que debe admitirse en terminos del momento oportuno es el deseo de que la suspension de yeso penetre a traves de la fibra de estera de vidrio para producir una superficie lisa limpia sobre las caras del tablero de yeso, sin fibras de vidrio no expuestas que se extiendan a lo largo de la superficie. La necesidad de permitir tiempo suficiente para que la suspension de yeso penetre a traves de la estera tambien limita la velocidad de la llnea de fabricacion de tableros de yeso.

Se ha encontrado deseable proporcionar un tablero de yeso y proceso de fabricacion del mismo que pueda fabricarse a velocidad relativamente alta, tenga integridad estructural y resistencia altas debido al uso de una estera de fibras de diametro relativamente bajo, y pueda incluir en un recubrimiento de cara un material de aditivo polimerico que proporciona una superficie ideal para el acabado adicional del tablero de yeso. El proceso de produccion para la preparacion de productos de tablero de yeso segun la presente invencion es capaz de cambio rapido y eficaz, para cambiar de la llnea de produccion de tableros de yeso, por ejemplo, de un llnea de tableros que produce tablero de yeso revestido con papel, a una que produce uno o mas tableros de yeso descritos en el presente documento como realizaciones de los tableros de yeso segun la presente invencion.

Se conocen recubrimientos sobre las superficies de un tablero de yeso o cementoso, tanto sobre tableros revestidos con papel como sobre tableros de yeso reforzados con vidrio, y son objeto de investigacion en la industria. Por ejemplo, las patentes de Estados Unidos n.° 7.238.402; 7.208.225; 4.948.647; 6.406.779; 6.740.395; 6.770.354; 7.049.251; 6.303.229; 6.254.817; 3.824.147 proporcionan diferentes metodos de recubrimiento y diferentes productos recubiertos, pero muchos de estos comparten ciertas deficiencias, que incluyen complejidad de los procesos de fabricacion, uso de materiales peligrosos o prohibidos, deslaminacion de los recubrimientos de las superficies del tablero de yeso y otras caracterlsticas que hacen que los productos no sean atractivos para el comercio general. Otros han sugerido que el refuerzo de fibra de vidrio se recubra con un pollmero antes de su introduccion en las capas de yeso, por ejemplo, en las patentes de Estados Unidos n.° 5.397.631; 5.552.187; 6.770.354 y 7.238.402. Sin embargo, se sabe que los productos preparados segun estas patentes tambien se someten a deslaminacion o pelado de los recubrimientos y que la estera de fibra es cara y diflcil de manipular cuando esta pre-cubierta. Tambien pueden surgir varios otros problemas, que incluyen la tension superficial que inhibe la adhesion de otros materiales de acabado, tales como cemento Portland, sobre la superficie del tablero, o que la cantidad de recubrimiento que es necesaria para lograr un nivel aceptable de rendimiento supere los margenes de rentabilidad para estos tipos de productos.

Otra consideracion para elegir los materiales de recubrimiento es que cuando un producto de tablero de yeso es muy permeable, el tiempo abierto durante el que el recubrimiento permite la penetracion de vapor serla acortado para los adhesivos hidraulicos. En un caso tal, la humedad en el adhesivo se mudarla del adhesivo al sustrato en una corta cantidad de tiempo, no permitiendo as! que el cemento hidraulico se curara completamente. Lo contrario, si el producto actuara de retardador al vapor impermeable, no permitirla que se secaran los adhesivos de base delgada, ya que el vapor de agua no se mudarla al sustrato.

La presente invencion puede proporcionar un producto inventivo utilizando el proceso segun la presente invencion y la instalacion de fabricacion de tableros de yeso inventiva puede proporcionar la capacidad de cambiar rapidamente de una llnea de tableros de escayola estandar, por ejemplo, que produce tableros de yeso reforzados con papel, a un proceso que utiliza esteras de vidrio que llegan a ser completamente cubiertas por una delgada pellcula de yeso, sin requerir el desmontaje y el volver a construir la llnea de produccion. La llnea de produccion puede usarse adicionalmente para producir una realization de la presente invencion que incluye un tablero de yeso que tiene una superficie que es relativamente lisa y puede utilizarse o acabarse sin otra preparacion, o puede tener recubrimientos que son muy robustos en un entorno con humedad o humedos, pero que requieren una pellcula delgada o espesor mlnimo en el recubrimiento para lograr un alto grado de rugosidad superficial para proporcionar una base para la adhesion flsica de masilla, cemento Portland u otro material de acabado, tanto organico como inorganico.

La presente invencion, aunque esta prevista principalmente para su uso como una base para azulejos en entornos humedos o con humedad, tales como duchas, banos o areas del fregadero de la cocina, puede proporcionar adicionalmente un tablero de yeso que proporciona una barrera resistente al clima para su uso como una superficie

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de pared exterior. Las barreras resistentes al clima pueden proporcionarse sobre superficies de pared exteriores para proteger a los materiales de construccion de una variedad de condiciones climaticas, que incluyen los efectos del viento, agua a granel, en forma de precipitacion, extremos termicos y luz ultravioleta y del sol. Las barreras no solo previenen el dano directo del agua a los materiales de construccion por filtracion, sino que tambien ayudan a controlar el crecimiento de moho y mildiu que puede desarrollarse en entornos con humedad que son perjudiciales para la salud de los ocupantes.

Previamente se usaron "tableros verdes" para proporcionar una superficie de pared para la adhesion de baldosas en cocina, cabina de ducha, bano u otras areas humedas de una construccion residencial o industrial. Los tableros verdes son productos de tablero de pared revestidos con papel que han sido modificados para incluir materiales o recubrimientos que reducen la penetracion de la humedad. Otras aplicaciones a las que se hace referencia en la industria como base para el bano o base para azulejos incluyen areas embaldosas de banos y cocinas, encimeras de la cocina y protectores contra salpicaduras, vestuarios de gimnasios, sustratos de solado y areas de piscinas.

Los cambios en el codigo de la construccion mas recientes han obligado a eliminar gradualmente el tablero verde, ya que se ha reconocido que el agua puede subir por las superficies de papel, aunque hayan sido tratadas, y as! producir dano al tablero de pared de sustrato sobre el que las baldosas estan adheridas. Una vez se compromete la integridad del sustrato, las baldosas se sueltan y hace que se rompa el sellado a la pared, permitiendo as! mas entrada de agua y continuando el dano a la pared en un clrculo vicioso que cada vez se acelera mas, que por ultimo lugar requiere la elimination y sustitucion del tablero de pared completo detras de las superficies de la baldosa. Por consiguiente, la industria se esta alejando del tablero verde y hacia otros medios alternativos que tratan el problema de las filtraciones de agua que incluyen aplicaciones de yeso revestido con vidrio (parcialmente incorporado), cemento con fibra, cemento de malla abierta y de fibra de madera con yeso. La presente invention trata la necesidad de formular productos de tablero de yeso reforzados con vidrio mejorados que sean impermeables al agua, sean capaces de retener su integridad bajo el peso de las baldosas ceramicas y que tambien cumplan con los modernos requisitos del codigo.

Los tableros de yeso reforzados con vidrio preparados segun las ensenanzas de la patente de Estados Unidos n.° 6.524.679 anteriormente mencionada son utilizables para aplicaciones en areas humedas, pero sin embargo no son idealmente adecuados para las mismas debido a que una vez instalados, los tableros de yeso no proporcionan una protection completa y/o una permeabilidad optima al vapor de agua para permitir que cualquier agua acumulada sea repelida de la superficie y detenga que la humedad entre dentro de las paredes. Asl, la presente invencion trata este problema y se proporciona para aumentar adicionalmente las propiedades repelentes del agua de los tableros de yeso reforzados con vidrio sellando mas eficazmente las trayectorias de fuga y proporcionando una superficie robusta y esencialmente resistente al agua que mantendra la integridad de la pared de baldosas.

Una caracterlstica significativa de la presente invencion es la capacidad de la superficie del tablero de yeso para crear un enlace qulmico y flsico de combination con cualquier proceso de acabado que se aplique a la superficie. Ademas, debido a que el pollmero se incorpora en la matriz del yeso utilizando los metodos inventivos descritos en el presente documento, se crea un enlace qulmico por la reticulation entre las moleculas de aditivo de pollmero en la capa de yeso densa y el primer pollmero de recubrimiento de la aplicacion de acabado, por ejemplo, pintura o un recubrimiento. Idealmente, la reticulacion puede llevarse a cabo especialmente sobre la capa de yeso densa en la superficie del tablero GRG independientemente de la temperatura del proceso de recubrimiento, y una cubierta de acabado tal debe aplicarse tanto antes como despues de que el tablero de yeso haya completado el secado en un horno, como se ha tratado en las patentes de Estados Unidos del mismo solicitante n.° 6.524.679 y 6.866.492 anteriormente mencionadas.

Se ha desarrollado la necesidad de proporcionar un recubrimiento universal eficaz y adicionalmente seguro o proceso de acabado que permita aplicar facilmente el recubrimiento, y que sea capaz de crear un mejor enlace y tablero de yeso mas duradero y resistente al clima que supere los parametros de tableros estandar. Existe la necesidad en la industria de una plataforma de tablero de yeso universal que pueda usarse a traves de una gran variedad de aplicaciones y llneas de producto, siendo las modificaciones facilmente hechas en el tipo, espesor u otros parametros del recubrimiento para proporcionar las cualidades y caracterlsticas deseadas del producto. Un metodo facil de modificar y proceso de production para proporcionar recubrimientos que tienen caracterlsticas preferidas, por ejemplo, una superficie facilmente adherente que pueda adherirse a un material hidrofobo, pero que sea simultaneamente suficientemente hidrofilo para permitir el paso de vapor de agua bajo ciertas condiciones.

Sumario de la invencion

Por consiguiente, se desvela en el presente documento un metodo de acabado de un tablero de yeso como se reivindica en las reivindicaciones adjuntas. En una realization preferida, el tablero de yeso pasa entonces a traves de una segunda recubridora de rodillo directo, en la que un segundo material de recubrimiento que es el mismo o diferente del primer material de recubrimiento se aplica sobre el primer recubrimiento para producir una superficie de tablero doblemente recubierta de manera que el segundo recubrimiento forme un enlace qulmico con el primer recubrimiento. El recubrimiento primario es preferentemente un latex acrllico. El segundo recubrimiento es preferentemente un acrllico y se aplica preferentemente fuera de llnea de la llnea del proceso de formation de

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tableros. Recubrimientos posteriores pueden comprender otros pollmeros, tales como un agente texturizante, por ejemplo, polipropileno.

Segun la presente invention tambien se proporciona el tablero de yeso recubierto como se reivindica en las reivindicaciones adjuntas.

Breve description de los dibujos

La FIG. 1 es una vista en section transversal en diagrama de la estacion de formation de tableros de yeso segun la presente invencion;

la FIG. 2 es una vista en diagrama, en seccion transversal, detallada del sub-ensamblaje de vibrador mostrado en la FIG. 1;

la FIG. 3 es una vista en diagrama, en seccion transversal, detallada de la FIG. 1, que muestra el sub-ensamblaje de hoja superior segun la presente invencion;

la FIG. 4 es una vista en planta desde arriba de la barra de clapeta bordeadora caracterlstica segun la presente invencion;

la FIG. 5 es una vista lateral en detalle de la barra de clapeta bordeadora mostrada en la FIG. 4;

la FIG. 6 es un vista desde arriba en detalle de la barra de clapeta bordeadora caracterlstica mostrada en la FIG. 4;

la FIG. 7 es una vista en diagrama, en seccion transversal, detallada de un tablero de yeso segun la presente invencion fabricado utilizando el proceso de production de tableros de yeso inventivo y la estacion de formacion mostrada en la FIG. 1;

la FIG. 8 es una vista en planta desde arriba de la configuration fuera de llnea de recubrimiento de yeso segun la presente invencion, que incluye la serie de novedosas configuraciones de la estacion de recubrimiento para proporcionar el (los) recubrimiento(s) deseado(s) sobre los tableros de yeso;

la FIG. 9 es una vista lateral, mostrada como un diagrama esquematico, de las estaciones de recubrimiento y los puntos de procesamiento intermedio y etapas necesarias para acabar los recubrimientos de tablero;

la FIG. 10 ilustra una vista lateral de varias de las estaciones de recubrimiento en la llnea de recubrimiento para indicar la operation de recubrimiento con rodillo;

la FIG. 11 es una vista en seccion transversal detallada similar a la vista de la FIG. 7 de un tablero de yeso segun la presente invencion fabricado utilizando el proceso de produccion de tableros de yeso inventivo y que incluye recubrimientos de acrllico sobre las superficies superior e inferior y sobre el borde de maquina; y

la FIG. 12 ilustra en una vista lateral del tablero de yeso del estado de la tecnica recubierto el proceso de humedecimiento de llquidos hidrofilos sobre la superficie del tablero;

la FIG. 13 ilustra en una vista lateral del tablero de yeso inventivo recubierto el proceso de humedecimiento de llquidos hidrofilos sobre la superficie del tablero;

las FIGS. 14A y 14B ilustran esquematicamente y no a escala la textura superficial y la reflectividad especular, respectivamente, de un tablero de ensayo del estado de la tecnica;

las FIGS. 15A y 15B ilustran esquematicamente y no a escala la textura superficial y reflectividad especular, respectivamente, de un tablero de yeso inventivo que se ha recubierto con un recubrimiento segun la presente invencion.

Descripcion detallada de las realizaciones preferidas

En la ilustracion en seccion transversal en diagrama de la FIG. 1 se muestra la estacion de formacion de tableros 10 de una realization inventiva de la planta inventiva. Aunque se ilustra en seccion transversal, la estacion 10 se muestra en diagrama para representar claramente los elementos separados en relation entre si. Son posibles modificaciones a la disposition y las distancias entre los elementos separados no estan a escala por simplicidad de la ilustracion, pero una disposicion pragmatica y eficaz vendra a la mente de una persona que tiene experiencia habitual en la materia.

La planta inventiva 10 comprende un rodillo de suministro 12 que proporciona alimentation de una hoja continua de material de revestimiento que, en la disposicion mostrada, define una hoja incorporada debajo 14. El rodillo de

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suministro 12 puede alimentar una hoja que comprende cualquier material convencional usado en tableros de yeso, por ejemplo, papel o tablero de papel, pero para los fines de la presente invencion el material de hoja incorporada debajo 14 preferentemente comprende una estera de fibras inorganicas largas, por ejemplo, de vidrio, que se describira mas claramente mas adelante con referencia a la formacion del producto de tablero de yeso inventivo, cuando las fibras inorganicas comprenden una fibra de vidrio-vltrea, siendo los productos algunas veces denominados en el presente documento tableros de yeso reforzados con vidrio ("GRG").

El rodillo de suministro 12 proporciona la hoja incorporada debajo continua 14 sobre una primera mesa de formacion 16, que tiene una superficie orientada hacia arriba 18, proporciona una superficie de trabajo para el procesamiento adicional de la hoja incorporada debajo 14. La primera mesa de formacion 16 tambien proporciona un soporte para el ensamblaje de rueda plegadora 20, dispuesto a traves de la superficie 18.

La hoja 14 puede extraerse del rodillo de suministro 12 por el movimiento de la hoja pasando a traves de la estacion de formacion de tableros 10 por la llnea de la cinta, como se describira. Las dos ruedas plegadoras estan dispuestas verticalmente dentro del ensamblaje de rueda plegadora 20, un conjunto de ruedas 22 por encima de la hoja incorporada debajo 14 coopera con un segundo conjunto de ruedas, denominado el yunque de ruedas 22', por debajo de la hoja 14. Las ruedas plegadoras 22, 22' giran sobre ejes y producen parcialmente pliegues del borde de corte sobre la hoja 14 adyacente a cada uno de los bordes longitudinales de la hoja incorporada debajo 14. Los pliegues del borde estan separados para permitir espesores de plegado variables y para hacer que los bordes se vuelvan hacia arriba para retener la suspension vertida sobre la hoja incorporada debajo 14 aguas abajo del ensamblaje de rueda plegadora 20, como se describe mas adelante.

Una mezcladora continua 30 recibe materiales de partida, es decir, estuco, escayola, yeso (en forma de polvo), agua y otros aditivos, a traves de una o mas entradas, una de cuyas entradas 32 se muestra en la FIG. 1. La mezcladora 30 proporciona una capacidad de mezcla que formula una densidad deseable de la suspension de yeso humeda, por ejemplo, girando una pala de mezcla (no mostrada) mediante un arbol de accionamiento 33. Debido a que es una caracterlstica deseable para la presente invencion producir un tablero de yeso multi-capa, la mezcladora 30 puede comprender camaras de mezcla separadas (no mostradas en la FIG. 1) para proporcionar mezclas en suspension separadas y diferentes. Tambien puede utilizarse una mezcladora continua en el transcurso de la puesta en practica de la presente invencion, y una mezcladora tal se describe y se ilustra en la patente de Estados Unidos n.° 5.908.521 del mismo solicitante.

Alternativamente, y para ahorrar espacio, equipo y tiempo de procesamiento, el mezclado de aditivos y otras modificaciones a la mezcla de suspension, por ejemplo, introduciendo burbujas de aire a la suspension para hacerla menos densa, puede hacerse en llnea. Por ejemplo, pueden introducirse aditivos en la corriente de yeso por un ensamblaje de aditivo conectado a una alimentacion de fluido de aditivo que es capaz de anadir una corriente de aditivo homogenea a la corriente de suspension de yeso en un receptaculo de transporte siguiendo un metodo, tal como el desvelado en la solicitud de patente de Estados Unidos del mismo solicitante n.° 10/968.680, presentada el 19 de octubre de 2004, y concedida bajo la patente de Estados Unidos n.° 7.435.369 el 14 de octubre 2008. El ensamblaje de aditivo puede comprender, por ejemplo, un puerto de administracion de aditivo en comunicacion fluida con la alimentacion de fluido de aditivo y un turbulador dispuesto en llnea con la alimentacion de fluido de aditivo que tiene un constrictor de fluido con una salida, estando la salida del constrictor de fluido dispuesta adyacente o dentro de la corriente de suspension de yeso que se transporta a traves del receptaculo de transporte de la suspension de yeso antes se depositarse sobre la estera revestida con fibra.

Refiriendose de nuevo a la FIG. 1, la mezcladora continua 30 proporciona varias salidas para la suspension de yeso, teniendo cada una caracterlsticas deseables variables que dependen de la funcion de la capa de suspension para la que cualquier salida especlfica esta produciendo suspension de yeso. Cada salida incluye un control de salida para controlar la cantidad de suspension de yeso que se permite que circule a traves de las salidas y en la planta de formacion de tableros de yeso. El control puede ser uno o mas mecanismos de administracion de suspension, como se describe en la patente de Estados Unidos n.° 5.908.521 anteriormente mencionada, que incorpora velocidades de administracion variables controladas de manera que solo la cantidad deseada de suspension de yeso se bombee a traves de las salidas.

Como se muestra en la FIG. 1, la mezcladora 30 comprende una primera salida de suspension 34, controlable por un dispositivo de control 36, que permite el flujo continuo de una mezcla de suspension que tiene caracterlsticas deseables, como se describe en la patente de Estados Unidos n.° 5.908.521 anteriormente mencionada. En esta realizacion, la mezcladora 30 se establece para proporcionar dos tipos de suspension. El dispositivo de control 36 administra una mezcla de suspension de yeso mas densa que por ultimo lugar se utiliza adyacente al revestimiento del tablero de yeso completado, como se describira mas adelante.

El extremo de la salida de suspension 34 extruye la suspension de yeso directamente sobre la hoja incorporada debajo 14, que se mueve continuamente sobre la superficie 18 de la mesa de formacion 16. La salida de suspension 34 comprende preferentemente una bota de goma, pero pueden usarse otros tipos de salidas, por ejemplo, mangueras o tuberlas flexibles. Preferentemente, la suspension de yeso 38 se vierte sobre la superficie orientada hacia arriba de la hoja 14 en una posicion en la que esta soportada por la superficie de la mesa de formacion 18, y

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una cantidad predeterminada de suspension de yeso densa se deposita sobre la hoja 14 que se mueve continuamente de manera que recubra la superficie interna de la hoja de cara inferior 14. Debe observarse que esta superficie interna orientada hacia arriba de la hoja 14 normalmente se proporciona para ser una superficie interna de la hoja incorporada debajo 14, y se incorporara hacia adentro de la superficie del tablero cuando el tablero de yeso esta completamente formado. Para garantizar que la suspension de yeso densa 38 se extienda uniformemente sobre la superficie superior de la hoja de cara inferior 14, un conjunto de ruedas de rodillo 40, 42, tambien denominadas en el presente documento recubridoras de rodillo 40, 42, se posicionan de nuevo verticalmente encima y debajo de la hoja 14. Las ruedas de la recubridora de rodillo 40, 42 pueden girar en direcciones directa o inversa.

Una ventaja y beneficio que se deriva del uso de las ruedas de la recubridora de rodillo 40, 42 giratorias es que ademas de proporcionar un recubrimiento superficial liso uniformemente extendido sobre la estera que comprende la hoja incorporada debajo 14, la capa de suspension densa 38 depositada sobre la superficie de la estera interna es obligada, por la rueda de rodillo superior 40, a extenderse a traves de la hoja 14 y a formar una superficie estructuralmente integral. La capa superficial de suspension de yeso 38 puede modificarse para incluir aditivos, tales como un pollmero manipulado, para proporcionar resistencia estructural y capacidad portadora de carga al producto de tablero de yeso. Como se describira, el aditivo de pollmero opcional tambien puede presentar una matriz de pollmero que proporciona una superficie impermeable al agua que tiene caracterlsticas de rendimiento deseables, tales como propiedades de revestimiento de plastico, o de repelencia del agua, de manera que ampllen los posibles usos de los productos de tablero de yeso a tanto uso de interiores como de exteriores.

En una realizacion preferida de la invencion, el material que comprende la hoja incorporada debajo 14 es una estera de mineral aleatoriamente alineado, por ejemplo, fibras de vidrio que tienen un diametro de fibra promedio de 13-16 pm (0,005-0,0065 pulgadas), y que incluyen un aglutinante para mantener las fibras de vidrio en forma de una fibra de estera de vidrio que tiene un espesor deseable. Tales fibras de estera de vidrio son conocidas para su uso en la produccion de tablero de yeso, por ejemplo, veanse la patente de Estados Unidos n.° 4.378.405 anteriormente mencionada y la publicacion WIPO n.° WO9809033 (patente europea n.° EP 0 922 146). El uso de una estera de fibra mineral, que generalmente es porosa al agua, proporciona resistencia estructural anadida al tablero de yeso. La naturaleza porosa de la estera de fibra mineral tambien permite que la suspension de yeso penetre a traves de los poros entre las fibras minerales y que permee de manera que cubra tanto la superficie superior como a traves de la suspension que penetra en la superficie inferior de la hoja incorporada debajo 14 debido a la penetracion de suspension. Asl, a medida que la hoja incorporada debajo 14 pasa a traves de las recubridoras de rodillo 40, 42, el yeso de mayor densidad no fraguado 38 se cubre sobre las fibras minerales y es forzado en el procesamiento de recubrimiento con rodillo a penetrar a traves de la hoja incorporada debajo 14 y a recubrir cada una de sus superficies superior e inferior con un capa de yeso mas denso no fraguado 38. Idealmente, el yeso de alta densidad 38 es forzado a penetrar el 100 % a traves de la hoja de estera de vidrio 14, aunque las tolerancias de fabricacion pueden permitir la penetracion de aproximadamente el 95-98 %, que describe una significativa penetracion a su traves.

En una forma preferida, las recubridoras de rodillo 40, 42 producen la penetracion de la suspension de yeso mas densa no fraguada 38 para recubrir la superficie inferior de la hoja inferior de la estera de vidrio 14. Esta superficie inferior de la hoja incorporada debajo 14 llegara a ser por ultimo lugar la superficie incorporada de los productos de tablero de yeso completados. Preferentemente, se provoca que la suspension de yeso no fraguada 38 forme una presa 39, que entonces impregna una capa continua de yeso no fraguada hasta la superficie inferior de la estera de vidrio 14 para formar una capa de yeso de suspension densa que tiene un espesor que esta en un intervalo de aproximadamente 0,01 a 2,0 mm, como se mide desde la superficie mas externa de la estera de vidrio 14. Aunque la penetracion de la suspension 38 puede no producir una capa continua que tiene un espesor discreto, sin embargo, el proceso producira preferentemente cada una de las fibras de vidrio, que comprende la fibra de estera de vidrio 14, que esta recubierta sobre su superficie de manera que queden muy pocas fibras de vidrio no recubiertas expuestas o ninguna.

La velocidad de rotacion de los rodillos 40, 42 puede ser ajustable dependiendo de la viscosidad de la densidad de la suspension de yeso 38, la velocidad de desplazamiento lineal de la fibra de estera de vidrio 14 y la cantidad de la suspension de yeso 38 que va a aplicarse a la estera 14. En efecto, las recubridoras de rodillo 40, 42 sirven para administrar la suspension 38 a traves de las pequenas aberturas aleatorias entre las fibras de estera 14 y depositar el material encima de la banda de tela en mayores o menores cantidades, segun se desee, rellenando los orificios y recubriendo tanto la cara inferior, ademas de la cara superior de la estera 14.

Aunque las recubridoras de rodillo 40, 42 se muestran girando en la direccion de desplazamiento de la hoja incorporada debajo 14, es posible, y en algunas realizaciones de la presente invencion deseable, tener las recubridoras de rodillo girando en la direccion opuesta a la mostrada en la FIG. 1. En tal caso, un mecanismo tal como una llnea de la cinta de formacion, dispuesta aguas abajo de las recubridoras de rodillo 40, 42, descrito mas adelante, se utiliza para proporcionar una fuerza motriz para pasar la hoja incorporada debajo 14 a traves de la estacion de formacion de tableros de yeso 10, incluso contra las fuerzas reactivas producidas por rodillos de recubridora contrarrotativos. Por supuesto, alternativamente, pueden utilizarse otros medios en diferentes localizaciones en la llnea de produccion de procesamiento para proporcionar la fuerza motriz para mover la hoja 14 a traves de la estacion 10, por ejemplo, otro conjunto de rodillos aguas abajo (no mostrados) que tiran de la estera

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14 hacia la derecha. Debe observarse que la capa de suspension de yeso sobre la superficie superior de la hoja incorporada debajo no necesita estar absolutamente nivelada o estar completamente plana ya que las etapas posteriores en el proceso puedan proporcionar oportunidades de alisamiento adicionales, como se describira mas adelante.

Los paneles de construccion de material compuesto de yeso con hojas incorporadas de fibra mineral pueden producirse en multiples capas, que incluyen, pero no se limitan a, capas superficiales superiores e inferiores mas densas fuertes y una capa o nucleo central menos fuerte y menos denso. La estructura en capas es ventajosa ya que permite que el tablero de yeso tenga un peso reducido, sin sacrificar la resistencia estructural del material compuesto del producto de tablero de yeso final. Asl, y segun las ensenanzas de la patente de Estados Unidos n.° 5.908.521 anteriormente mencionada, la mezcladora continua 30 esta configurada para proporcionar una segunda suspension de yeso menos densa, denominada la suspension de yeso de nucleo 44 o simplemente la suspension 44, que comprende el volumen del material en los productos de tablero de yeso acabados. La suspension de yeso de nucleo 44 se saca bombeando de la mezcladora 30 por un dispositivo de control 46 y a traves de una salida 48, que puede comprender una bota de goma o manguera. Se provoca que una capa continua de la suspension no fraguada 44 se forme sobre la hoja incorporada debajo 14 de combinacion que se mueve lateralmente y la capa de suspension densa 38.

La suspension de nucleo 44 puede comprender una composicion diferente de material constituyente que la suspension de yeso densa 38, por ejemplo, mediante la adicion de carga o aditivos de refuerzo, como se conoce, o puede simplemente comprender los mismos elementos constituyentes, pero puede tener una consistencia mas ligera o menos densa debido a que la suspension de yeso 44 contiene materiales espumantes en su interior, que no se anaden a la suspension densa 38. Se sabe que un tiempo de mezcla mas largo para el yeso no fraguado hace que mas de las burbujas de aire ocluidas, algunas veces denominado espumacion, alcancen la superficie del yeso no fraguado y asl se eliminen del material de la suspension de yeso no fraguado. Es la mayor cantidad de aire, ocluido como burbujas de aire minusculas, la que da lugar a la suspension de nucleo de yeso 44 menos densa mas ligera.

La suspension de yeso, y especialmente la suspension de yeso que ha sido modificada con aditivos de pollmero, tiene caracterlsticas adhesivas en su estado humedo que presenta alguna dificultad en la manipulacion. Por consiguiente, se proporciona preferentemente un recubrimiento de pellcula 43 sobre al menos una de las recubridoras de rodillo, preferentemente la recubridora de rodillo 42, que permite la separacion continua mas facil de la superficie de las ruedas de la recubridora de la superficie de yeso humeda mientras que se deposita simultaneamente la mayorla de la suspension de yeso 38 sobre la hoja 14. Materiales para una superficie de recubrimiento de pellcula tal incluyen pollmeros apropiados, tales como un recubrimiento de tetrafluoroetilenfluorocarburo, etilenpropileno fluorado, comunmente denominado Teflon®, que son capaces de proporcionar una superficie firme, ademas de evitar que la suspension de yeso se adhiera o pegue a la superficie de las ruedas de la recubridora de rodillo.

Otro motivo importante para proporcionar una capa de suspension mas densa, conjuntamente con una capa de suspension de nucleo mas ligera, en el tablero de yeso es que el llmite entre las capas de suspension mas densa 38 y la capa de suspension de nucleo 44 proporciona una barrera inhibidora que sirve para controlar e inhibir la migracion de los aditivos de pollmero de la capa de suspension densa superficial 38 a la capa de suspension de nucleo 44. Esta migracion se produce lo mas probablemente durante el proceso de fusion termica convencional, descrito mas adelante, usado para secar el producto de tablero acabado. El producto de tablero resultante llegar a estar mejor equipado para retener los aditivos de pollmero en la capa de suspension densa superficial 38, que asl forma una mejor base de matriz de pollmero mas uniforme o "sistema ralz" para la formacion de co-pollmero con productos de acabado, como se describe mas adelante.

A medida que la capa de yeso densa 38 se seca y se cura, los aditivos de pollmero ocluidos en su interior migran hacia y a traves de la hoja incorporada en fibra subyacente 14 y la migracion puede extenderse dentro la capa de suspension de nucleo 44 en forma de rizos o ralces que proporcionan una mayor integridad en el enlace formado entre la capa de yeso de nucleo 44, la hoja de fibra 14 y la capa de suspension densa superior 38. Ademas, debido a que la capa de yeso mas ligera 44 incluye una espuma ocluida, y la capa de suspension densa 38 no, la penetracion de los materiales de aditivo es mas profunda en la capa 44. Esta union producida por el material polimerico de aditivo impregnado mejora la formacion de matriz, mejorando por ultimo lugar la dureza superficial y la integridad estructural del tablero de yeso acabado, y proporciona un armazon externo fuerte al tablero y tambien mejora la capacidad portadora de carga, que contribuye a su flexibilidad. Opcionalmente, la capa de suspension mas ligera 44 puede ella misma tener pollmeros de aditivo ocluidos, pero en cantidades mucho menores que en las capas de suspension mas densa 14, 11, que pueden unirse o reticularse con los aditivos de pollmero en la capa de suspension mas ligera 44, y asl formar un enlace qulmico entre las capas de yeso, ademas de un enlace flsico en el proceso de fraguado cuando el yeso de una capa se entremezcla con la suspension de yeso de otra capa y asl forma un producto de tablero de yeso unitario que es mucho mas diflcil de deslaminar.

Refiriendose de nuevo a la FIG. 1, despues de pasar a traves de las recubridoras de rodillo 40, 42, la hoja incorporada debajo 14 pasa sobre una segunda mesa de formacion 50 que tiene una superficie de formacion

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horizontal 52. Aunque la primera mesa de formacion 16 y la segunda mesa de formacion 50 se muestran como mesas separadas en la interpretation en diagrama de la FIG. 1, es posible y en ciertos casos preferible que la mesa de formacion comprenda una mesa alargada (no mostrada) con varias porciones cortadas dentro de las cuales, por ejemplo, esten montadas el ensamblaje de rueda plegadora 20, o las recubridoras de rodillo 40, 42 y vibradores.

Para facilitar el transporte de la hoja incorporada debajo 14, que incluye el peso de la suspension densa 38 y la suspension de nucleo 44, una tapa de mesa no adherente 59 esta dispuesta sobre la superficie 52 de la mesa 50. Con referencia ahora a la FIG. 2, que es una vista detallada de la FIG. 1, una superficie orientada hacia arriba 60 de la tapa de la mesa 59 proporciona una superficie de trabajo para la production de tablero de yeso. Preferentemente, la cubierta de la mesa comprende un material no adherente liso, tal como acero inoxidable, un material elastomerico, por ejemplo, goma, o un material polimerico, por ejemplo, Formica®, un laminado de plastico facil de limpiar resistente al calor de papel o tela con resina de melamina disponible de Formica Corporation de Cincinnati, Ohio, y es de resistencia estructural suficiente para soportar el peso en movimiento de la suspension 44 depositada sobre la mesa 50.

Como es evidente en la vista en section transversal detallada de la FIG. 2, la tapa de la mesa 59 descansa directamente sobre la superficie 52 de la mesa 50, de manera que a medida que la suspension de nucleo 44 se deposita sobre la hoja incorporada debajo 14, el peso de la suspension 44 aplica hacia abajo presion sobre la hoja 14, produciendo el aplanamiento de la superficie inferior de la hoja 14 contra la superficie de la tapa de la mesa 59. Sin embargo, debido a las caracterlsticas no adherentes lisas de la tapa de la mesa 59, la hoja incorporada debajo 14 y la suspension 38, 44 atraviesan libremente las mesas de formacion, como se describe mas adelante.

La vista en seccion transversal de la FIG. 1 tampoco muestra la anchura de las bocas de salida 34 y 48. Pueden utilizarse diversas configuraciones conocidas, que incluyen una boca alargada que esta dispuesta transversalmente a la direction de desplazamiento del tablero. Tales bocas pueden producir una hoja de suspension de yeso a traves de la anchura de la estera 14. Alternativamente, una boca tubular unida a una bota de goma (como se muestra) deposita una corriente continua de suspension de yeso sobre la hoja de fibra de vidrio 14. Esa corriente de suspension de yeso puede entonces extenderse, antes de llegar a las recubridoras de rodillo 40, 42, para proporcionar una superficie lisa sobre la hoja 14, por ejemplo, por paletas diagonalmente anguladas (no mostradas) o por rodillos especialmente construidos o una presa que extiende la suspension de yeso desde el centro hacia los bordes de la hoja inferior 14. La forma exacta de las bocas no se considera que sea crltica para la presente invention, en tanto que se logre la funcion de extender uniformemente la suspension de yeso sobre la anchura entera de la estera de tanto las hojas inferior como superior.

La suspension de nucleo de yeso 44 menos densa no fraguada se deposita sobre la hoja incorporada debajo 14 penetrada en o adyacente a una tercera mesa de formacion 56, que tiene una superficie superior 58, para soportar la combination de estera penetrada 14 y suspension 44. Un orificio 62 entre la segunda mesa de formacion 50 y la tercera mesa de formacion 56 proporciona un espacio para disponer un primer vibrador de la tapa 64, y otro orificio 66 proporciona montar un segundo vibrador de la tapa 68 entre la tercera mesa de formacion 56 y una cuarta mesa de formacion 70, que tiene una superficie superior 72. Tales vibradores se describen en la patente de Estados Unidos n.° 4.477.300, que se incorpora por referencia en el presente documento.

Como se muestra mas claramente en la vista detallada de la FIG. 2, la tapa de la mesa 59 se extiende entre la primera y la segunda mesas de formacion 50, 56 sobre el orificio 62, y tambien entre la tercera y la cuarta mesas de formacion 56, 70 sobre el orificio 66. Debido a que cada una de las mesas 50, 58, 70 esta dispuesta de manera que sus superficies 52, 58, 72 sean coplanares, la tapa de la mesa 59 montada sobre la mesa esta verticalmente completamente soportada a traves de esencialmente la longitud completa de la estacion de formacion de tableros de yeso 10, es decir, a traves de la longitud completa definida por la segunda a cuarta mesas de formacion 50, 56, 70.

Como se muestra en la FIG. 2, los vibradores de la tapa 64, 68 comprenden cada uno rodillos 74, que estan montados inmediatamente adyacentes a secciones de la tapa de la mesa 59 que cubren la portion superior de los orificios 62, 66 respectivos. Cada uno de los rodillos del vibrador de la tapa 74 esta montado para girar alrededor de los ejes 76, que se extienden ambos horizontalmente en una direccion transversal a la direccion de desplazamiento de la llnea de produccion de tableros. Cada uno de los rodillos 74 tiene un diametro que es justo ligeramente inferior a la distancia radial entre cada eje 76 y la superficie inferior 62', 66' de la tapa de la mesa 59 que cubre los orificios 62, 66 respectivos.

Cada vibrador de la tapa 64,68 comprende ademas una pluralidad de protuberancias 78 que se extienden radialmente mas alla de la superficie externa 79 de los rodillos del vibrador de la tapa 74. Las protuberancias 78 se extienden longitudinalmente a lo largo de la superficie 79 de los rodillos 74 en una direccion paralela al eje 76. A medida que los rodillos del vibrador de la tapa 74 giran alrededor del eje 76, las protuberancias 78 golpean rutinariamente las superficies inferiores 62', 66' de la tapa de la mesa 59, que momentaneamente levanta la tapa de la mesa 59, junto con ella la hoja incorporada debajo 14 y la suspension 38, 44, combinacion que agita la suspension que descansa sobre la hoja 14. Tal agitation hace que la suspension 38 se nivele sobre la superficie superior de la estera penetrada 14 y tambien hace que la suspension 44 permee mas completamente a traves de y se una con la suspension mas densa 38 localizada sobre la superficie superior de la hoja incorporada debajo 14.

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Otra caracterlstica proporcionada por los vibradores de la tapa 64, 68 es el "amasado" de mayores burbujas de aire de la espuma atrapadas de la superficie inferior de la hoja incorporada debajo 14. A medida que la hoja incorporada debajo 14 pasa sobre los orificios 62, 66, la suspension mas densa 38, que ha penetrado a traves de la estera de hoja incorporada debajo 14, todavla no ha fraguado y continua teniendo burbujas de aire ocluidas dentro de la suspension de yeso y la superficie de la hoja inferior adyacente. La vibracion de los vibradores de la tapa 64, 68, hace que estas burbujas de espuma alcancen la superficie y salgan de dentro de la suspension de yeso 38 penetrada, produciendo as! una superficie externa lisa del tablero de yeso completado cuando el proceso de fabricacion se completa, como en la patente de Estados Unidos n.° 4.477.300 anteriormente mencionada.

La completitud de la operacion de alisado de la suspension 44, produciendo una hoja incorporada debajo 14 y suspension de nucleo 44 combinada esencialmente plana, se facilita adicionalmente por una placa de formacion en la estacion de union de la hoja superior e inferior 80 (FIG. 1), dispuesta aguas abajo, es decir, hacia la derecha como se observa en la FIG. 1, de los vibradores de la tapa 64, 68. El ensamblaje de placa de formacion de la estacion de union de hojas 80 opera conjuntamente con una hoja incorporada superior 114 formada por el sub-ensamblaje de la estacion de recubrimiento de hojas 110 que tiene elementos similares a aquellos en la llnea de produccion principal que forma la hoja incorporada debajo 14.

La hoja incorporada encima 114 comprende una hoja o estera de fibras minerales aleatoriamente alineadas, tales como fibras de vidrio, y se desenrolla de un rodillo de suministro 112, similar al rodillo de suministro 12. Elementos similares a aquellos usados para la produccion de la hoja incorporada debajo 14 se identifican por numeros similares en la serie 100, utilizando los dos ultimos dlgitos que aquellos que identifican elementos similares en la produccion de la hoja inferior 14. El rodillo de suministro 112 proporciona una hoja incorporada encima continua 114, que, en el tablero de yeso completado, sera adyacente a la superficie orientada hacia adentro del producto de tablero de yeso posteriormente usado en la construccion de paredes.

Como se muestra en la FIG. 1, la hoja incorporada encima 114 puede requerir alimentacion a traves de diversos bucles alrededor de, por ejemplo, rodillos 102, para evitar la interferencia de la llnea de produccion principal por la operacion del sub-ensamblaje de hoja superior 110. El sub-ensamblaje de hoja superior 110 dirige la hoja incorporada encima 114 sobre una mesa de formacion de hoja superior 116 que tiene una superficie orientada hacia arriba 118.

La mezcladora continua 30 comprende ademas una salida de suspension 134 que es controlable por un dispositivo de control 136 que proporciona una corriente continua de suspension de yeso mas densa 138 al sub-ensamblaje 110 para el deposito sobre la hoja incorporada encima 114, como se muestra. Una vista en seccion transversal detallada de la estacion de produccion de hoja superior del sub-ensamblaje 110 se ilustra en la FIG. 3, y ahora se hace referencia conjunta a las FIGS. 1 y 3. Aunque en la FIG. 1 se muestra la realization preferida de dos controladores de suspension 36, 136 adecuados para suministrar dos mezclas de suspension 38, 138 diferentes, para, respectivamente, la hoja incorporada debajo 14 y la hoja superior 114, puede desearse tener una descarga de mezcladora que conduzca a controladores duales para controlar la descarga de dos o mas salidas, similar a la descrita en la patente de Estados Unidos n.° 5.714.032 anteriormente mencionada. Alternativamente, puede usarse un unico controlador (no mostrado) teniendo las salidas de descarga valvulas individuales que permiten flujo variable de la suspension de yeso que es controlable para cada boca de salida dependiendo de las necesidades operacionales del proceso de produccion de tableros.

En la FIG. 1 se muestran controladores 36, 46, 136 separados, cada uno para controlar la produccion de una unica salida, es decir, salidas de la suspension de yeso densa 34, 134, o salida de suspension de nucleo 48. La configuration de la mezcladora continua 30 proporciona camaras de mezcla separadas, cada una unida a, y que alimenta suspension de yeso a, una salida separada, que proporciona un tipo especlfico de suspension de yeso; segun se necesite. La personalization de la suspension proporcionada a cada una de las salidas 34, 48, 134 permite as! que un operario de la llnea de tableros de yeso proporcione diferentes suspensiones, que tienen caracterlsticas deseables, a la localization en la llnea de fabricacion en la que se necesite. Por ejemplo, puede requerirse una salida, tal como la salida 34, para proporcionar una suspension de yeso mas densa, tal como la suspension 38. La suspension puede desearse para incluir aditivos especificados, por ejemplo, un compuesto polimerico, que forma una matriz con el yeso fraguado despues de que frague, de manera que se proporcione una superficie adecuada para el acabado adicional, como se describira mas adelante en mayor detalle. Sin embargo, si solo es necesario que la superficie orientada al frente tenga una superficie tal, entonces el usar la realizacion mostrada en la FIG. 1 proporciona la option de incluir el aditivo en solo la suspension de yeso densa 38, bombeada del controlador 36, pero no incluir un aditivo tal en la suspension 138, que terminara sobre el lado trasero interno del tablero de yeso durante la construccion. Preferentemente, la suspension de yeso 138 es mas densa que la suspension de nucleo 44, y puede tener una consistencia identica a aquella de la suspension 38 que recubre la hoja incorporada debajo 14. El aditivo puede mezclarse en una o mas de las suspensiones deseadas proporcionando un dispositivo de turbulator, segun las ensenanzas de la solicitud de EE.UU. del mismo solicitante n.° 10/968.680 anteriormente mencionada en cualquiera de los controladores 36, 46, 136, o en la llnea que sobresale en la salida de suspension 34, 48 o 134 de manera que el aditivo pueda anadirse a la corriente de suspension durante el transporte de la mezcladora hasta el punto de deposition de la suspension sobre las esteras 14, 114.

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Refiriendose de nuevo a la FIGS. 1 y 3 que muestran la estacion de recubrimiento de suspension de la hoja superior 110, el yeso denso 138 se deposita sobre la hoja incorporada encima 114, que comprende una estera de fibras de vidrio, que esta moviendose en la direccion mostrada por la flecha A, pasada la superficie de la mesa de suspension de la hoja superior 116. La hoja superior se mueve esencialmente a la misma tasa que la hoja incorporada debajo 14 que se desplaza sobre la mesa de formacion 16. La suspension de yeso 138 es mas densa que la suspension de nucleo 44, y puede tener una consistencia identica a la de la suspension 38 que recubre la hoja incorporada debajo 14.

La estacion de recubrimiento de suspension de la hoja orientada hacia arriba 110 comprende una placa formadora corta 116, similar a la mesa de formacion 16, con la excepcion de que la dimension lineal de la placa 116 es mucho mas corta, teniendo una longitud suficiente para lograr la deposicion de la suspension de yeso 138 y para extender la suspension sobre la superficie de la hoja incorporada encima 114 en movimiento entre los bordes laterales de la hoja continua 114. Para ayudar en el proceso de extension de la suspension de yeso 138 sobre la superficie de hoja 114 pueden incluirse uno o mas vibradores de mesa neumatica, tales como el vibrador 148, para vibrar la superficie 118 de la mesa 116.

El mecanismo para el recubrimiento de la hoja incorporada encima 114 se modifica algo de aquel de la hoja incorporada debajo 14 debido a que la dimension lineal requerida por la estacion de recubridora de rodillo de hojas superiores 110 se reduce a un mlnimo. La dimension lineal de la estacion 110 se reduce para acomodar la disposicion en el espacio directamente sobre las mesas de formacion y de trabajo 16, 50, 56, 70 principales. Tal acomodacion se observa, por ejemplo, incluyendo dos recubridoras de rodillo horizontalmente desplazadas entre si de manera que la hoja incorporada encima 114 se recubra por la rueda aplicadora de la recubridora de rodillo 140, y luego se pase hacia el rodillo de transicion 104.

La rueda aplicadora 140, que tiene una superficie cillndrica 142, gira alrededor de un eje 144, eje 144 que se extiende transversalmente a la direccion de desplazamiento de la hoja 114. La disposicion vertical y horizontal del eje 144 es importante en obtener el resultado deseado de la hoja 114 que esta completamente impregnada con la suspension densa 138. Como se muestra en la FIG. 3, el eje 144 esta dispuesto linealmente a una distancia muy corta pasado el borde 117 de la mesa 116. El eje esta dispuesto verticalmente justo ligeramente menos que el radio de la rueda 140 por encima de la superficie de la mesa 118 de manera que la rueda aplicadora 140 se extienda dentro del espacio debajo del plano definido por la superficie de la mesa 118. Como se muestra en la FIG. 3, durante la produccion la rueda aplicadora 140 aplica hacia abajo presion sobre la hoja incorporada encima 114, hoja que se desvla una ligera distancia de su trayectoria lineal, seguido a traves de la superficie de la mesa 118.

La suspension de yeso densa 138 que se deposita sobre la estera 114, para formar la hoja incorporada encima 114' en movimiento, produce una concentracion de suspension en una presa 139, que comprende el exceso de suspension densa 138, que se recoge en el espacio restringido entre la rueda aplicadora 140 y la hoja incorporada encima 114'. El tamano de la presa 139 puede variar, dependiendo de las caracterlsticas deseadas de la hoja incorporada encima 114' impregnada resultante que se produce en la estacion de recubrimiento de hojas superiores 110. Por ejemplo, si se desea un mayor grado de recubrimiento para proporcionar mayor resistencia estructural del tablero de yeso, entonces el tamano de la presa 139 puede ajustarse de manera que se impregne una mayor cantidad de suspension de yeso densa en los intersticios entre las fibras minerales de la estera que comprende hoja incorporada encima 114'. Para fines de distincion, la hoja superior 114 se designa la hoja incorporada encima 114' impregnada despues de la impregnacion por la suspension densa 138.

El tamano de la presa puede ajustarse variando cualquiera de varios parametros diferentes de los materiales y dispositivos de la estacion de recubrimiento de hojas superiores 110. Entre los parametros variables que pueden ajustarse que afectaran tanto el tamano de la presa 139 como el grado de recubrimiento producido por la rueda aplicadora 140 estan la velocidad lineal de la hoja incorporada encima 114 en movimiento, la cantidad de suspension de yeso densa 138 depositada, la direccion y velocidad de rotacion de la rueda aplicadora 140 y las disposiciones vertical y horizontal del eje 144 con respecto a la superficie de la mesa 118 y el borde 117, respectivamente. Estos ajustes pueden utilizarse para producir la cantidad deseada de suspension densa impregnada en la hoja incorporada encima 114, la cantidad de suspension densa 138 que penetra a traves de la hoja 114 para recubrir la superficie de hoja 114 "inferior", es decir, la superficie mas proxima a la superficie de la mesa 118, y el peso de y la rigidez resultante de la hoja incorporada encima 114' impregnada final producida en la estacion de recubrimiento de hojas superiores 110.

El trabajo conjuntamente con la rueda aplicadora 140 esta curvado transversalmente hacia abajo extendiendose transversalmente de la placa direccional 113, sobre la que la hoja 114 impacta a medida que sale del contacto con la rueda aplicadora 140. La placa direccional 113 esta montada preferentemente de manera que el vertice 115 sea adyacente o este dentro del plano definido por la superficie 118. Este posicionamiento hace que la hoja 114 se ponga en tension a medida que la rueda aplicadora 140 empuja la hoja 114 hacia abajo desde el plano, disposicion que ayuda en la penetracion de la suspension de yeso 138 a traves de la estera de hoja 114. Para inhibir la formacion de la suspension 138 sobre la superficie 142 de la rueda aplicadora 140, un recubrimiento de pellcula delgada 143 apropiado, que comprende, polietileno, o, por ejemplo, un recubrimiento de tetrafluoroetilenfluorocarburo y etilenopropileno fluorado (Teflon®), puede disponerse opcionalmente sobre la

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superficie de rueda 140, similar al recubrimiento 43 de recubridora de rodillo 42 descrito anteriormente.

La hoja superior 114', ahora impregnada con la suspension de yeso densa 138, se dirige desde la rueda aplicadora 140 hacia una segunda rueda de rodillo, la rueda de rodillo de transicion 104, que tiene un eje 144' que es paralelo al eje 144. La rueda de rodillo de transicion 104 esta en la trayectoria general y en el plano definido por la superficie 118, y su funcion es cambiar la direccion de desplazamiento de la hoja incorporada encima 114' de manera que invierta la superficie superior de la hoja para ser la superficie inferior, y viceversa. Es decir, la superficie de la hoja incorporada encima 114 que estaba abajo, adyacente a la superficie 118, se convierte en la superficie superior y la hoja 114' esta lista para la administration a y union sobre la suspension de nucleo 44, como se describe mas adelante.

La estacion de union de hojas 80 comprende un perno circular 82 para recibir la hoja incorporada encima impregnada 114,' y una placa de formation que comprende una primera section de placa de formation 84 y una segunda seccion de placa de formacion 86, unidas entre si en una union 88 apropiada, como se muestra. La placa de formacion esta montada directamente encima de la llnea de production de tablero primario, y proporciona la funcion de union de la hoja incorporada encima 114' a la suspension de nucleo 44 dispuesta sobre la hoja incorporada debajo 14.

El perno circular 82 se extiende lateralmente a traves de la anchura de la hoja incorporada encima 114', que se dirige desde la rueda de rodillo de transicion 104 para ponerse en contacto con el perno 82. El perno 82 esta unido, tanto integralmente como por un mecanismo de union apropiado, a la primera seccion de placa de formacion 84 de manera que haya una transicion continua experimentada por la hoja incorporada encima 114' a medida que viene de la estacion de recubrimiento de hojas superiores 110. La seccion de placa de formacion 84 esta dispuesta a un angulo con respecto a la llnea de produccion de tableros primarios y a la superficie 72 de la mesa de formacion 70. El angulo entre la seccion de placa de formacion 84 y la superficie 72 puede ser ajustable, puede proporcionarse con valor angular prefijado de manera que se proporcione una constriction para retener un cabezal de suspension 44' durante el proceso de produccion, como se muestra. Esta constriccion angular opera de un modo similar al de la constriccion entre la rueda aplicadora 140 y la placa de formacion 116 para recoger un exceso de suspension de nucleo 44 y as! producir un cabezal de suspension 44' en la estacion de union de hojas.

El cabezal de suspension 44' proporciona la funcion de recoger la suspension de nucleo 44 en el cabezal 44' que proporciona un suministro continuo de suspension para llenar el hueco entre la hoja superior 114' y la hoja inferior 14, y ayuda a evitar que huecos de aire o vaclos en el tablero de yeso final entre las dos superficies incorporadas. Una vez las caras se unen por la suspension de nucleo intermedia 44, la hoja de cara superior 114' se ha invertido por la rueda de rodillo de transicion 104 de manera que su superficie inferior, aquella que era inmediatamente adyacente a la superficie 118 de la mesa de formacion 116, se ha convertido en la superficie superior 94 del tablero de yeso procesado, como se muestra.

El cabezal de suspension 44', debido a la constriccion angular entre las placas de formacion, fuerza continuamente a la suspension 44 a inyectarse en el espacio restringido adyacente a la bisagra 88, y as! crear una presion adicional sobre las suspensiones densas 38, 138, impregnadas en las hojas de cara superior e inferior 14, 114', respectivamente, la presion del cabezal de suspension hace que la suspension de nucleo 44' se una mas facilmente con ambas suspensiones densas 38, 138 y tambien haga que las suspensiones densas 38, 138 penetren adicionalmente a traves de la esteras de las hojas de cara inferior y superior 14, 114', recubriendo as! mas completamente las superficies externas del tablero de yeso 94, 96 acabado.

Para facilitar la constriccion del cabezal de suspension 44', la segunda seccion de la placa de formacion 86, que se extiende desde la bisagra 88 hacia la superficie 72 de la mesa de formacion 70, produce un angulo muy agudo y la seccion 86 es casi paralela a la superficie 72 de la mesa 70. El angulo agudo y la superficie lisa de las secciones de placa 84, 86 producen una superficie incluso mas lisa que define la superficie superior 94 del tablero de yeso, con la arrolladora mayorla de las fibras minerales de la estera de hoja incorporadas encima 114' cubiertas por la suspension densa 138, y similarmente la superficie de cara 96 tambien esencialmente cubierta por la suspension de yeso densa 38.

La etapa de formacion final en la produccion de tablero es la formacion de bordes de los dos bordes laterales del tablero. La anchura de la hoja de cara inferior 14 sobre la que se ha extendido uniformemente la suspension de nucleo es ligeramente mayor, aproximadamente 2,5-5,0 cm (una a dos pulgadas) que la anchura de la hoja de cara superior 114. A medida que la hoja de cara inferior 14 pasa a traves del ensamblaje de rueda plegadora 20, las ruedas plegadoras 22, 22' pliegan los bordes de manera que la anchura entre los pliegues sea la anchura W deseada predeterminada (FIG. 4) de los tableros de yeso finales. La anchura adicional de estera 14 que se extiende mas alla de los pliegues una distancia de aproximadamente 2,5 cm (una pulgada) en cualquier borde se vuelve preferentemente hacia arriba, y as! proporciona un frontera para contener la suspension de nucleo 44 que se extruye sobre la hoja de cara superior 14 entre los pliegues. A medida que la hoja de cara superior 14 pasa a traves de la estacion de union de hojas de cara 80, y en el punto de vuelta en la llnea de produccion en el que las dos hojas de cara 14, 114' estan en o proximas a la separation deseada que define esencialmente el espesor del tablero de yeso, un mecanismo en la estacion de union de hojas (no mostrado) completa el plegamiento hacia adentro de las

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porciones plegadas y simultaneamente deposita la hoja incorporada 114' sobre los bordes plegados para producir un borde de tablero formado 95 (FIG. 7).

Los bordes plegados de la hoja incorporada debajo 14 se giran as! y la hoja incorporada encima 114' fragua en los pliegues hacia adentro de la hoja incorporada debajo 14, completando as! la cubierta de los bordes longitudinales del tablero de yeso, algunas veces denominados los bordes de maquina. La suspension de yeso densa completamente penetrada en el punto de vuelta de las hojas 14, 114' se fragua as! y sella los bordes 95 del producto de tablero de yeso 190 (FIG. 7).

El tablero de yeso en esta etapa de produccion pasa de la estacion de formacion de tableros de yeso 10 hacia el resto del proceso de acabado que tiene lugar en la llnea de la cinta 180. Para facilitar el paso del tablero de yeso de la estacion de formacion 10 a la llnea de la cinta 180, la mesa de formacion 70 incluye una placa de extension de la mesa de formacion 78 soportada por la mesa de formacion 70, y que se extiende desde el borde de la mesa 70 hacia la superficie de la llnea de la cinta 180. Es importante para mantener la lisura final de la superficie del tablero de yeso 96 que la cantidad de tablero de yeso verticalmente no soportado se minimice cuando el yeso esta todavla en un estado humedo, que queda eficazmente como una suspension antes de fraguar. En el extremo distal de la estacion de formacion de tableros 10, la mesa de formacion 70 es adyacente a la llnea de la cinta 180 y el tablero pasa de la mesa 70 a la llnea de la cinta 180. La llnea de la cinta 180 comprende al menos un conjunto de ruedas de rodillo, mostrandose una rueda de rodillo 182 en la FIG. 1, con una cinta infinita 184 que da una vuelta sobre las ruedas de rodillo 182, que proporciona un medio de potencia motriz para transferir las hojas 114 y 114' y para retirar el tablero de yeso todavla humedo de la estacion de formacion de tableros 10.

La produccion del tablero de yeso en la estacion de formacion de tableros 10 es capaz, como resultado de las modificaciones descritas anteriormente, de producir eficazmente el tablero de yeso a la tasa de aproximadamente 45 metros (150 pies) por minuto o incluso tasas mayores. Por consiguiente, la tasa de la cinta 184 en movimiento debe coincidir con la velocidad de produccion, y las dos tasas se coordinan idealmente de manera que el aumento de la velocidad de produccion tambien aumente la velocidad de la cinta 184. Como se muestra en la FlG. 1, el borde de la placa de extension de la mesa de formacion 78 esta tan proximo como sea posible al comienzo de la cinta 184 de manera que el tablero de yeso pase de la mesa de formacion 70 al sub-ensamblaje de la llnea de la cinta 180 sin interferencia, teniendo todo el tiempo soporte vertical del tablero de yeso desde la placa de extension 78 y la cinta 184. Para facilitar la transferencia, la tapa de la mesa 59 tiene una superficie de trabajo superior que es esencialmente coplanar a la superficie de la cinta 184.

Para mejorar adicionalmente el aspecto y la lisura de la cara trasera del tablero de yeso 94, un primer ensamblaje de barra bordeadora 98 esta dispuesto adyacente a la cara trasera del tablero de yeso 94 y por encima de la cinta 184, en un punto dispuesto adicionalmente a lo largo de la longitud de la llnea de produccion de tableros, como se muestra en la FIG. 1. Las FIGS. 4, 5 y 6 ilustran en mayor detalle el primer ensamblaje de barra bordeadora 98, que proporciona una operacion de fabrication adicional opcional para proporcionar lisura superficial de la capa de suspension densa 138.

El ensamblaje de barra bordeadora 98 (FIGS. 4, 5 y 6) va por encima de la llnea de la cinta 184 inmediatamente adyacente a la cara 94. El ensamblaje de barra bordeadora 98 esta montado en su lugar para estabilizar su position horizontal por un mecanismo de montaje apropiado tal como un montaje estabilizador. El ensamblaje 98 comprende una barra bordeadora 150 que tiene un borde inferior de frente redondeado 152, que es el borde principal que se pone en contacto con el tablero de yeso 94 que pasa por debajo de la barra bordeadora 150. La barra bordeadora 150 se pone continuamente en contacto con la cara de la suspension de yeso humeda 94 para proporcionar un efecto de pala sobre la superficie del tablero de yeso de manera que retire cualquier area sin cubrir restante para rellenarla. La barra bordeadora 150 puede tambien crear una pequena presa de suspension 99, a traves del campo de la cara trasera 94, como se muestra en la FIG. 4, cuyo tamano puede ser ajustable ajustando la separation vertical entre el borde inferior de la barra bordeadora 150 y la superficie de la cinta 184.

La posicion vertical de la barra bordeadora 150 es ajustable por medio de tornillos de montaje 154 que ellos mismos estan unidos a dos elementos de pinzamiento tubular lateralmente dispuestos 156 para retener la barra bordeadora 150. Como se muestra en la FIG. 4, la longitud de la barra bordeadora 150 es mas larga que la anchura de la superficie del tablero de yeso 94, y los bordes interiores de los elementos de pinzamiento 156 estan separados por una dimension lateral igual a la anchura W del tablero. Estan montados vibradores neumaticos 160 opcionales dentro de la barra bordeadora 150 para ayudar en la operacion de alisamiento de la suspension de yeso y para inhibir la formacion de suspension sobre la barra bordeadora 150.

Como se ha descrito anteriormente, el tablero de yeso y la cinta 184 se transportan continuamente por la llnea de la cinta 180 en la direction de la flecha, como se muestra. Los elementos de pinzamiento de la barra bordeadora 156 estan ellos mismos montados sobre dos zapatas bordeadoras lateralmente dispuestas 158 que van directamente sobre la superficie superior de la cinta 184. La altura de las zapatas bordeadoras 158 por encima de la cinta 184 se aproxima al espesor del tablero de yeso. El borde longitudinal 95 del tablero de yeso esta en contacto continuo con la superficie de los tableros 159 de las zapatas bordeadoras 158, completando el contacto la formacion de la superficie en el borde longitudinal 95. Como se muestra en la FIG. 4, la barra bordeadora 150 mantiene un cabezal

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de suspension 99 que se extiende sobre la superficie del tablero 94, y que completa la formation de una superficie lisa 94 en la que la exposition de fibras de vidrio se minimiza por el recubrimiento de suspension de yeso.

Un mecanismo de clapeta de borde 162 tambien esta montado sobre la parte superior de cada zapata bordeadora 158 por un medio de union apropiado, tal como pernos 164. Los pernos 164 unen una pata 168 de una mensula de montaje en forma de L estacionaria (no mostrada en la FIG. 1) a la superficie superior de la zapata bordeadora 158, como se muestra. La otra pata 170 de una mensula de montaje puede extenderse verticalmente desde la pata que se extiende horizontalmente 168 de forma que una superficie orientada hacia adentro 172 sea coplanar con la superficie orientada hacia adentro 159 de la zapata bordeadora 158. La extension vertical de la pata 170 es suficientemente alta por encima de la superficie del tablero 94, de manera que el cabezal de suspension 99 que se forma encima no se vierte sobre la parte superior del mecanismo de clapeta de borde 162.

La pata que se extiende verticalmente 170 incluye una bisagra de muelle vertical 174, que une una clapeta de borde 176 a la pata que se extiende verticalmente 170, de forma que la clapeta de borde 176 es capaz de girar un grado limitado alrededor de la bisagra 174, como se muestra por las dobles flechas en la FIG. 5. La bisagra de muelle 174 fuerza a la clapeta de borde 176 a sostener el borde longitudinal 95 del tablero de yeso, siendo la fuerza de la bisagra de muelle 174 suficiente para retener el contacto entre la clapeta de borde 176 y el borde longitudinal del tablero 95 para contrarrestar la presion horizontalmente dirigida del cabezal de suspension 99. La clapeta de borde 176 tiene una esquina principal redondeada 178, que ayuda en la reunion de cualquier desbordamiento de suspension para retener la suspension de yeso sobre la superficie del tablero 94.

Durante la fabrication del tablero, la barra bordeadora 150 se desplaza horizontalmente una distancia muy corta desde la rueda giratoria 182 para absorber el repentino impacto de cualquier exceso de presion dirigida hacia arriba sobre la barra bordeadora 150, tal como puede surgir de una anomalla en el tablero o durante los procedimientos de puesta en marcha o parada. La llnea de la cinta 180 proporciona algo de flexibilidad, de manera que una presion repentina ligeramente hacia arriba o vertical pueda acomodarse sin perturbar el recubrimiento de superficie 94 del tablero de yeso.

La barra bordeadora 150 tambien produce una capa de yeso mejorada, mas lisa y mas densa sobre la superficie 94 que la que se produce por el primer recubrimiento de suspension penetrada 138 aplicado por el sub-ensamblaje de recubridora de rodillo superior 110. Este recubrimiento mas denso surge de la tendencia del segundo cabezal de suspension 99 a continuar el proceso de extrusion de las burbujas de aire ocluidas de la mezcla de suspension en humedo.

Es una caracterlstica de la presente invention que la pellcula de agua en movimiento, conjuntamente con la presion de contacto ejercida de la superficie de contacto del ensamblaje de recubridora de capa fina, actue de mecanismo de pala que nivela y alisa la superficie del tablero de yeso produciendo un tablero de yeso acabado 94 que tiene un aspecto casi brillante bien acabado. La adicion de un recubrimiento como se describe mas adelante permitira que la superficie logre un acabado excelente, y sea un superficie adecuada para el acabado adicional que puede surgir en la mayorla de los tipos normales de entornos de construction. El recubrimiento tambien es especialmente util en proporcionar una base para el acabado adicional de, por ejemplo, baldosas de ceramica, usadas en cabinas de ducha, u otras areas de un bano que se espera que se expongan a corriente de agua corriente regularmente. Un acabado de este nivel de lisura normalmente se logra usando trabajo manual para aplicar un compuesto de yeso de recubrimiento de capa fina a un tablero de yeso revestido con papel despues de que el tablero de yeso revestido con papel se haya instalado a un ensamblaje de pared. Es una caracterlstica superficial altamente deseable que ofrece un aspecto de pared liso no manchado para la imprimacion normal y pintura. En la presente invencion, y para su uso sobre la fabricacion mejorada de tablero de yeso reforzado con vidrio, como la superficie del yeso se modifica con un compuesto de pollmero ocluido, debido a que la superficie es de lisura de acabado de nivel 5, no hay necesidad de la etapa de imprimacion antes de pintar ya que el pollmero ocluido tambien actua sirviendo al fin previsto de la etapa de imprimacion convencional durante un procedimiento de acabado de la pintura. Por ejemplo, una superficie tal puede pintarse directamente acto seguido, sin necesidad de una imprimacion u otra etapa de pre-acabado. Ademas, si un recubrimiento se aplica por el procedimiento de recubrimiento segun la presente invencion, puede suprimirse totalmente la pintura y otras etapas de acabado en el sitio de trabajo, pero en cualquier caso, las etapas de acabado adicionales se hacen mas faciles cuando se aplican a un producto de tablero de yeso con recubrimientos cuando se aplica segun la presente invencion.

Con la exception de los procesos de recubrimiento preferidos descritos mas adelante, la etapas de proceso restantes para completar el procesamiento del tablero de yeso se consideran esencialmente convencionales y no se describen en detalle en el presente documento. La llnea de la cinta 180 saca el tablero de yeso de production de la estacion de produccion de tableros 110, a la tasa de 45 metros (150 pies) por minuto, o incluso mayor. La cantidad de tiempo que es necesaria para que el yeso frague en un proceso de hidratacion es conocida, y debido a que el tablero debe estar soportado por una superficie que se extiende horizontalmente durante la hidratacion inicial, no puede sacarse de la llnea de la cinta 180 o de ningun otro mecanismo de soporte horizontal. Las tasas de produccion previas del tablero de yeso producido por los procesos del estado de la tecnica fueron significativamente mas lentas que las producidas por el presente proceso de produccion inventivo. Por consiguiente, la velocidad de la llnea de la cinta fue mucho mas lenta.

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Para acomodar la tasa de produccion significativamente mas rapida del presente proceso inventivo, la llnea de la cinta 180 debe ser significativamente mas larga que para la llnea de produccion del estado de la tecnica, que quizas se extiende durante mas de 180 metros (600 pies) o mas.

El proceso de recubrimiento para el primer recubrimiento o primario puede realizarse en llnea o en la llnea de formacion de tableros 180. Sin embargo, para proporcionar flexibilidad anadida en los procesos de recubrimiento posteriores se prefiere usar un proceso fuera de llnea para el segundo recubrimiento y recubrimientos adicionales, como se muestra en la vista separada parcialmente ampliada de la FIG. 8. En la FIG. 8, las partes del mecanismo de transporte fuera de llnea 680 estan cortadas por comodidad en la ilustracion. La actual tasa de hidratacion depende de las condiciones ambiente, tales como temperatura, humedad, consistencia del yeso, etc. Si fuera necesario, la tasa de produccion y la velocidad de la llnea de la cinta en llnea 180 pueden modificarse para tener en cuenta aquellas condiciones para lograr la hidratacion completa antes de las posteriores etapas de produccion.

Tras la etapa de hidratacion, el tablero de yeso se corta a longitudes deseadas para producir segmentos de tablero de yeso que entonces son girados por brazos volteadores y se vuelven a poner sobre cintas de transferencia. El recubrimiento por pulverizacion o la pintura de la superficie superior de los tableros, despues de girarse, es apropiado en esta etapa. Los tableros se transfieren entonces por una mesa de rodillos (no mostrada) a una secadora, proceso que esencialmente puede realizarse por procedimientos de secado de tableros convencionales o conocidos. El proceso de hidratacion produce la separation del agua, que esta en solution con el yeso en el estado de suspension fraguado, y adicionalmente endurece la suspension de yeso para fraguar completamente el yeso en el producto de tablero de yeso final, y el proceso de secado elimina el exceso de agua.

El proceso de secado elimina el agua del yeso humedo hidratado por medio de pasar los segmentos del tablero de yeso a traves de una o mas secciones de secadora que varlan la temperatura a traves de varios entornos diferentes. Se ha encontrado que el uso de fibras minerales, tales como fibras de vidrio, para la estera de fijacion en las caras delantera y trasera permite usar menores temperaturas de secado, y las temperaturas mas bajas, junto con la ausencia de fijacion de papel convencional en el tablero de yeso, reduce la cantidad de energla de secado necesaria para esta portion del proceso.

Las etapas de acabado del tablero final tambien se eliminan por el proceso inventivo, etapas que se realizan actualmente en la produccion de tableros de yeso reforzados con vidrio convencionales. Por ejemplo, las ruedas de plegado de la presente llnea de produccion inventiva producen coherentemente un tablero de yeso que tiene una anchura deseada cuando los pliegues se pliegan sobre las hojas superior e inferior unidas, como se ha explicado anteriormente. Asl, se elimina la necesidad de serrar los bordes longitudinales de los tableros para proporcionar una anchura consistente de los segmentos del tablero de yeso.

Beneficios adicionales se derivan del uso de la produccion de tableros de yeso inventiva. La llnea de produccion 680 (FIG. 8), como esta configurada, puede convertirse rapidamente y facilmente de la produccion de tablero de papel a la de tablero de yeso reforzado con vidrio, y viceversa, reduciendo asl los gastos de volver a equipar y el tiempo inactivo durante la conversion de un modo de produccion a otro. Esto puede hacerse sin detener la llnea de produccion. La mayor velocidad de la llnea permitida por el proceso de produccion inventivo reduce los costes globales de la fabrication, reduciendo los costes fijos con respecto a la produccion de tableros de yeso, aumentando asl los beneficios marginales.

El proceso utiliza una mezcla de yeso mas densa para las superficies delantera y trasera y de los extremos laterales para proporcionar resistencia estructural y un nucleo de densidad menor mas ligero, que produce una reduction global en el peso del tablero, ademas de una reduccion en los costes de fabricacion marginales. Tambien pueden reducirse los costes de suministro sin superar los llmites maximos de peso de transporte establecidos por las agencias reguladoras gubernamentales. La manipulation en un sitio de construction es mucho mas facil, ya que no se expone ninguna fibra de vidrio no cubierta que pueda penetrar en la piel de los trabajadores que usan el tablero y asl evita la molestia flsica de los trabajadores. Otro beneficio estructural resulta de la capacidad de formacion de los bordes sin cortar, eliminando de nuevo fibras de vidrio expuestas y reforzando adicionalmente la integridad estructural de los segmentos de tablero de yeso finales.

Un beneficio adicional y caracterlsticas de rendimiento mejoradas se derivan de la capacidad para incluir aditivos en una o mas de las suspensiones de yeso 38, 44, 138. Por ejemplo, si se desea una mejora en la resistencia al agua de las superficies de cara delantera o de cara trasera del tablero, un aditivo, tal como un compuesto polimerico, puede incluirse en la mezcla de entrada de constituyentes directamente en el controlador 36 y/o 136. Tales aditivos pueden seleccionarse para proporcionar cualquiera de varias caracterlsticas deseadas, tales como resistencia al agua, resistencia estructural, capacidad para proporcionar un sustrato de sistema de acabado aplicado para el acabado adicional de la cara delantera, que incluye union de elementos de acabado a la misma, por ejemplo, estuco, cubierta de paredes, etc.

Se ha encontrado y es una caracterlstica de la presente invention que la adicion de un grupo especlfico de aditivos de pollmero, cuando se mezclan en la suspension densa 38, proporciona varias de las caracterlsticas que proporcionan las ventajas definidas. Los compuestos polimericos solidos se disuelven en agua en casi cualquier

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proporcion deseable, pero es preferible una solucion de aproximadamente un 45 % de contenido de solidos polimericos diluidos en agua. En una realization preferida, la solucion polimerica se bombea al (a los) controlador(es) predeterminado(s), por ejemplo, los controladores 36, 136, y se anade a la mezcla de suspension densa 38, 138 mezclada en cada camara de mezcladora 30. Los controladores de suspension densa 36, 136 suministran entonces la suspension densa 38, 138 a traves de las salidas 34, 134 directamente a las ruedas de la recubridora de rodillo aplicadora 22, 22' segun se necesite, para proporcionar una elevada resistencia superficial flsica al tablero de yeso completado, de manera que se superen significativamente las especificaciones de tableros estandar.

Idealmente, el aditivo de pollmero en la solucion de suspension de yeso potencia la resistencia de union tambien entre la suspension de nucleo 44 y las suspensiones densas de la superficie externa 38, 138 y entre la suspension densa que se extiende a lo largo y a traves de las esteras de las hojas incorporadas en fibra de vidrio 14 y 114'. Se cree que el pollmero genera una matriz de pollmero que comprende conexiones esencialmente flsicas resultantes de las cadenas de pollmero largas. La matriz de pollmero se extiende esencialmente desde la union de la suspension de nucleo de menor densidad y dentro las capas de suspension mas densa 38, 138, que han penetrado a traves de las hojas 14, 114, y para extenderse a la superficie del tablero de yeso. La matriz de pollmero esta eficazmente incorporada dentro de la base de yeso y proporciona una superficie coalescente sobre la que puede basarse el acabado adicional, por ejemplo, pintura o una cubierta de acrllico impermeable al agua, que puede anadirse en esta etapa del proceso de acabado, por ejemplo, por recubrimiento por pulverization.

Aditivos preferidos que se ha encontrado que proporcionan las mejores caracterlsticas para recubrimientos resistentes que retendran su integridad incluyen copollmeros de estireno-butadieno funcionalizados, y especialmente copollmeros de estireno-butadieno funcionalizados que son estables en un entorno de alto contenido de calcio.

La textura superficial de la cara delantera del tablero de yeso completado incluye el pollmero, que, como parte de la matriz subyacente, presenta una capa de yeso densa lisa a la que pueden adherirse otros compuestos polimericos, por ejemplo, acrllicos. A medida que se cura la capa de pollmero, por ejemplo, en el proceso de secado, endurece para proporcionar una superficie rlgida capaz de retener una carga. La superficie que tiene el aditivo de pollmero reduce el desgaste por friction, mejora la resistencia al agua y proporciona sitios especlficos para la adhesion qulmica por otros pollmeros. La composition de un recubrimiento resistente o impermeable al agua puede comprender uno o una combination de los siguientes compuestos polimericos: poliacrilamida, polimetilacrilamida, poli(cloruro de vinilideno) (PVDC), poliamida (Nylon®), poli(adipamida de hexametileno), poli(cloruro de vinilo) (PVC), polietileno, acetato de celulosa, poliisobutileno (Butyl Rubber®), policarbonato, polipropileno, poliestireno, estireno, butadieno, copollmero de estireno-butadieno, policloropreno (Neoprene®), tetrafluoroetilenofluorocarburo, etilenopropileno fluorado (Teflon®), caucho natural, poli(oxido de 2,6-dimetilpenteno), poli 4, metilpenteno-1 y polidimetilsiloxano.

Antes de la etapa de secado, cuando el tablero de yeso todavla no se ha curado, puede realizarse una etapa de recubrimiento de acrllico opcional en un punto apropiado en la llnea de production. La etapa de aplicacion de acrllico puede incluir la aplicacion de un recubrimiento de acrllico, por recubrimiento por inundation u otros medios apropiados, sobre la capa de pollmero no curada. Las caracterlsticas del pollmero acrllico tienden a generar enlaces qulmicos directamente entre el recubrimiento de acrllico y el aditivo de pollmero de latex incorporado en la superficie del tablero de yeso. Alternativamente, el recubrimiento de acrllico puede aplicarse despues de cortar el tablero de yeso en las longitudes de producto de tablero final, y despues los segmentos de tablero se giran para recibir el recubrimiento de acrllico.

El recubrimiento de acrllico se ajusta idealmente en la capa superficial, creando un enlace mecanico temporal sobre la cara delantera. El posterior secado y curado de la superficie del tablero de yeso en una secadora convencional, que incluye el recubrimiento de acrllico, genera un enlace qulmico entre la matriz de pollmero y el recubrimiento de cara delantera de acrllico. El enlace qulmico copolimerico as! formado inhibe la absorcion de agua por el producto de tablero GRG, y adicionalmente inhibe el pelado de las capas superficiales del tablero de yeso durante la posterior manipulation del tablero y durante el posterior desgaste del tablero durante su uso en la construction.

Preferentemente, el aditivo de pollmero que se ha indicado que produce las caracterlsticas deseadas de proporcionar una ralz para el enlace qulmico adicional comprende uno o mas constituyentes de pollmero tomados de un grupo que consiste en pollmeros acrllicos, de estireno, butadieno, latex, o poli(acetato de vinilo) y copollmeros que son solubles en agua, tales como aquellos enumerados anteriormente. El suministro del pollmero en solucion puede dirigirse a la mezcla de suspension completa, que incluye suspensiones densas y de nucleo, o puede proporcionar un suministro dirigido a los controladores de suspension densa, tanto 36 como tanto 36 como 136, o puede incluso dirigirse directamente a la salida 34 que suministra la suspension densa 38 a la hoja de cara delantera 14. La adicion de pollmero, especialmente a concentraciones fuertes, puede afectar la fluidez de la suspension de yeso, y as! pueden ser necesarios agua adicional y o un retardantes para su uso con el aditivo de pollmero, o despues en el procesamiento segun se necesite, por ejemplo, despues de haberse mezclado la combinacion de suspension/pollmero.

Preferentemente, el pollmero esta en solucion con el agua y puede estar en un intervalo de aproximadamente el 1 %

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a aproximadamente el 99 % de solucion, pero un intervalo preferible es de aproximadamente el 40 % al 50 % de pollmero, y lo mas preferentemente es de aproximadamente el 45 % de pollmero en peso. Preferentemente, la solucion de pollmero se bombea en los controladores para suministrar la suspension de yeso a las hojas de cara delantera y trasera 14, 114' a una tasa de suministro entre aproximadamente 190 cm3 (0,05 galones) por minuto a aproximadamente 0,019 m3 (5,0 galones) por minuto y una tasa preferida de entre 379 cm3 (0,1 galones) y 0,004 m3 (1,0 galon) por minuto. La actual tasa de suministro puede variar dependiendo de la velocidad de la llnea de produccion de tableros y otras consideraciones de fabrication. Preferentemente, debe contemplarse una cantidad minima de aditivo de pollmero en la capa de suspension densa, para proporcionar una base suficiente para la reticulation o formation de material compuesto, como se explica mas adelante, entre el recubrimiento y el aditivo de polimero incorporado. Usando los parametros anteriores como guia es preferible que se use un minimo de 1,94 gramos por metro cuadrado (0,18 gramos por pie cuadrado) y un maximo de aproximadamente 73,2 litros por metro cuadrado (1,8 galones por pie cuadrado) como base para la cantidad calculada de aditivos a la capa de suspension densa. La siguiente tabla tambien proporciona alguna orientation a la cantidad de aditivo que va a ocluirse, dependiendo de la aplicacion y caracteristicas deseadas:

: Tasas de aplicacion diana

Tasas de uso (gal/min): 190 cm3/min (0,05/min) 397 cm3/min (0,10/min) 0,0019 m3/min (0,5/min) 0,004 m3/min (1,0/min) 0,019 m3/min (5,0/min)

Solidos en porcentaie de pollmero: 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45

Velocidad de la llnea m/s (fpm): 0,6 (125) 0,6 (125) 0,6 (125) 0,6 (125) 0,6 (125)

Anchura del tablero: 48 48 48 48 48

Factor de la cinta min/m2 (min/msf): 0,05 (0,5) 0,05 (0,5) 0,05 (0,5) 0,05 (0,5) 0,05 (0,5)

Factor de la cinta m2/min (msf/min): 186 (2) 186 (2) 186 (2) 186 (2) 186 (2)

Tasa de suministro de pollmero (gal/min): 190 cm3/min (0,05) 397 cm3/min (0,10) 0,0019 m3/min (0,5) 0,004 m3/min (1,0) 0,019 m3/min (5,0)

Peso por 3,8 l (galon) (llquido): 8 8 8 8 8

Peso del tablero kg/m2 (lbs/msf): 9,7 (2000) 9,7 (2000) 9,7 (2000) 9,7 (2000) 9,7 (2000)

Litro de pollmero por m2 (galon de pollmero por msf): 0,004 (0,1) 0,008 (0,2) 0,04 (1) 0,08 (2) 0,4 (10)

Polimero kg/min (lbs/min) humedo: 0,18 (0,4) 0,36 (0,8) 1,8 (4) 3,6 (8) 18 (40)

Polimero kg/min (lbs/min) seco: 0,08 (0,18) 0,16 (0,36) 0,8 (1,8) 1,6 (3,6) 8,16 (18)

Pollmero g/m2 (lbs/msf) seco: 1,74 (0,36) 3,49 (0,72) 17,4 (3,6) 34,9 (7,2) 34,9 (36)

Porcentaje de solidos secos de pollmero por 93 m2 (msf): 0,018 0,036 0,180 0,360 1,800

Partes por millon: 180 360 1800 3600 18000

El recubrimiento de acrilico superficial se aplica preferentemente a la cara del tablero delantera directamente sobre la superficie lisa o texturizada a una tasa que produce un espesor en el producto de tablero de yeso final, tambien denominado el espesor de cobertura seco, en un intervalo de aproximadamente 0,013 milimetros (0,5 milesimas de pulgada) a aproximadamente 0,10 milimetros (4,0 milesimas de pulgada). La tasa de aplicacion medida en peso de la solucion de acrilico humeda por unidad de area de la superficie del tablero cubierto puede estar en un intervalo de 0,0054 gramos/cm2 (0,18 onzas por pie cuadrado (oz./sf)) a aproximadamente 0,045 gramos/cm2 (1,45 ozs./sf). Idealmente, el recubrimiento de acrilico puede comprender al menos en una portion del mismo uno o mas compuestos modificadores de la reologia que ayudan al recubrimiento a infundirse en la capa superficial de la cara delantera.

El recubrimiento superficial de acrilico puede comprender cualquiera de una variedad de resinas de pollmero acrilico que tienen una temperatura de transition vitrea (Tg) que esta en un intervalo de aproximadamente 15 °C a aproximadamente 50 °C, y preferentemente de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 30 °C, por ejemplo, aquellos materiales de recubrimiento superficial expuestos anteriormente. Por supuesto, pueden usarse otros recubrimientos, ademas de los acrilicos, que incluyen aquellos que se describen en mayor detalle mas adelante segun la presente invention.

La combination de polimeros y recubrimientos de acrilico usados preferentemente puede producir un monomero, tal

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como acetato de metilo, acetato de etilo, acetato de butilo, o una combinacion de los mismos. Se ha establecido una temperatura de formacion de pelicula minima deseable de aproximadamente 15 °C a aproximadamente 30 °C del uso de monomeros de acetato de etilo, o una combinacion de monomeros que comprende acetato de metilo y acetato de butilo. Por supuesto, el tipo de monomero que se forma depende de la interaccion que se produce en la reaccion durante el curado entre el aditivo de polimero y el recubrimiento de acrilico.

El recubrimiento superficial de acrilico (u otro copolimero) puede anadirse con posterioridad de haberse completado el tablero de yeso, es decir, despues de que el tablero de yeso se haya curado o secado, o incluso despues de que el tablero de yeso este en un estado instalado en el sitio de trabajo, ya que la matriz subyacente de yeso denso y material de aditivo proporciona una buena superficie de union para la capa superficial de copolimero.

Para la resistencia de union anadida entre los aditivos de polimero y la capa superficial de copolimero es posible aplicar la capa superficial de copolimero, por ejemplo, y la capa de acrilico de cubricion, tanto antes como durante el proceso de curado. La aplicacion de la capa de copolimero antes de completarse el curado de los enlaces formados entre el aditivo de polimero y el acrilico permite multiplicar el numero de tales enlaces. Estos enlaces se mantienen y se fortalecen durante el proceso de curado, ya que los polimeros se curan juntos para producir un enlace fisico, ademas de quimico, y asi producir un recubrimiento superficial mas fuerte y mas duradero en el producto de tablero de yeso final. Sin embargo, los procesos de fabricacion de recubrimientos son mas flexibles y proporcionan un sistema de fabricacion de recubrimiento mas versatil, con respecto a las consideraciones espaciales y temporales, y con respecto a la variedad y robustez de los recubrimientos producidos. Estos metodos se describen en mayor detalle mas adelante, con referencia a las FIGS. 8-10, ya que se usan para producir productos, tales como el tablero de yeso 510 mostrado en la seccion transversal en la FIG. 11.

Refiriendose de nuevo a la FIG. 7, un producto de tablero de yeso 190 inventivo completado, fabricado segun el proceso de la solicitud principal, se ilustra en seccion transversal parcial. En el producto de tablero de yeso 190, una suspension de nucleo 44 esta esencialmente encerrada en un armazon que comprende una hoja de cara de estera de vidrio 14, plegada sobre el borde de tablero longitudinal, algunas veces denominado en el presente documento un "borde de maquina", y por la hoja incorporada (trasera) encima 114', dispuesta sobre la suspension de nucleo hidratada 44 y la plegada sobre el borde de la hoja incorporada 14 que esta dispuesta sobre la superficie superior, como se muestra. Las suspensiones densas 38 y 138 estan dispuestas sobre la superficie externa entera de las hojas incorporadas en fibra de vidrio 14 y 114' de manera que una cantidad minima, si la hay, de fibras de vidrio se expone en la superficie. El proceso inventivo proporciona esquinas en los bordes longitudinales 95, mostrandose uno de los bordes de maquina en la FIG. 7. Son posibles realizaciones alternativas de los bordes de maquina, como se describe en las solicitudes principales, n.° de serie 11/078.518 y 10/164.108, ahora la publicacion de patente de Estados Unidos n.° 2005-0159057 y la solicitud de patente de Estados Unidos n.° 6.866.492, respectivamente.

Una alternativa a los procesos de recubrimiento de acrilico del tablero en humedo, descritos anteriormente, es el recubrimiento "en seco" de una o ambas de las superficies del tablero de yeso 190 curado y secado. El recubrimiento se aplica despues del proceso de secado en horno y despues de completarse la fabricacion del tablero, de ahi la designacion de un proceso de " recubrimiento en seco", a pesar de que el recubrimiento se aplique como un liquido que entonces tambien se seca. En una realizacion preferida de la invention, el proceso de recubrimiento de acrilico despues de completarse la fabricacion del tablero se hace "fuera de linea", es decir, en un proceso separado que dirige los productos de tablero de yeso acabados que requieren el recubrimiento de acrilico hacia una portion de la instalacion de fabricacion que esta dedicada al proceso de recubrimiento de acrilico. Adicionalmente, debido a que el proceso de recubrimiento puede ser requerido para avanzar a un tasa de production mas lenta, puede proporcionarse mas de una estacion de recubrimiento de acrilico, de manera que el proceso de recubrimiento simultaneo pueda completarse en la misma serie que la fabricacion de los tableros de yeso 190. En otra contingencia opcional y versatil, el tablero puede recubrirse "fuera del sitio", es decir, el proceso de recubrimiento puede avanzar dias o incluso semanas despues de haberse completado los tableros 190. Esta option puede proporcionar recubrimientos personalizados a tableros segun se necesite en un centro de distribution de tableros de yeso, en vez de requerir que la fabricacion de tableros se complete en una instalacion de fabricacion de tableros.

Ademas, el recubrimiento de acrilico u otro recubrimiento se aplico sobre la superficie de un tablero de yeso reforzado con vidrio, tanto aquellos preparados usando procesos y que tienen una estructura segun las invenciones patentadas previas, por ejemplo, en las patentes de Estados Unidos n.° 6.524.679, 6.866.492 y/o 7.435.369 anteriormente mencionadas, como segun otros procesos conocidos, por ejemplo, tableros de yeso en los que los materiales polimericos aditivos pueden ocluirse en toda la suspension de yeso sin direccionamiento especifico de aditivo a las capas superficiales. La presente invencion es utilizable con cualquier tablero de yeso que tenga aditivo polimerico suficiente en la superficie expuesta que pueda proporcionar un anzuelo quimico o sitio activo de manera que el recubrimiento de acrilico u otro de acabado, normalmente un material polimerico no polar, pueda unirse sobre el sitio activo. Es incluso posible que si un aditivo polimerico puede proporcionarse sobre una capa superficial de un tablero revestido con papel (no mostrado), el sitio activo pueda usarse para proporcionar una raiz o base para que se una un material de acabado.

El proceso de recubrimiento se realiza usando una recubridora de rodillo segun la presente invencion con un

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recubrimiento polimerico, preferentemente acrilico, como se describe para lograr resultados incomparables y para producir productos de tablero acabados que tienen propiedades flsicas que resistiran al vapor de agua y otros efectos perjudiciales de entornos humedos a los que puede exponerse un tablero de yeso. Se ha encontrado que recubrir una capa de un primer material a la(s) superficie(s) de tablero de yeso recubierto despues de haberse curado y secado, si las condiciones estan controladas, puede proporcionar un recubrimiento mucho mejor, mas duradero, sobre una o ambas de las superficies 94, 96 de un tablero de yeso, por ejemplo, el tablero 190 mostrado en la FIG. 7. Tales recubrimientos proporcionan un fuerte enlace a las superficies del tablero de manera que puede considerarse que son integrantes del tablero.

Para producir tales recubrimientos bajo las condiciones deseables y preferidas, se requiere equipo adicional y etapas de proceso adicionales al proceso de fabricacion mas alla de aquellas que se describen y se ilustran en la solicitud de patente n.° de serie 11/078.518 y las patentes de Estados Unidos n.° 6.524.679 y 6.866.492 anteriormente mencionadas. Sin embargo, como resultado de la presente invencion, es posible una mejora marcada en los recubrimientos superficiales de forma que la superficie del tablero de yeso experimente un aumento significativo e inesperado en su capacidad de repeler la humedad del agua y de retener las capas de yeso de nucleo secas en todos los tipos de entornos con humedad o humedos. Una caracterlstica significativa de la presente invencion es la capacidad de proporcionar una plataforma para adherir caracterlsticas de acabado que pueden aplicarse directamente sobre el tablero de yeso hecho segun la presente invencion, y aumentar las ventajas economicas as! producidas, reduciendo los costes de fabricacion finales de manera que no sean necesarias para el proceso etapas intermedias o materiales.

Productos que pueden permitir tableros de yeso reforzados con vidrio recubierto mejorados como plataforma incluyen materiales de tablero individuales o multi-laminados o de material compuesto, cuyas laminaciones de recubrimiento y capas de material compuesto pueden tener caracterlsticas deseadas para usos especlficos. Entre estas caracterlsticas estan densidades polimericas mas bajas, resistencia al agua, resistencia a la transferencia de calor, robustas propiedades adhesivas, e integridad a largo plazo, cada una de las caracterlsticas puede lograrse modificando los recubrimientos superficiales.

Para fines de ilustracion y economla en la descripcion, los elementos similares o parecidos se identificaran con numeros identicos como en las vistas previas de las FIGS. 1-7, anteriormente. Es decir, aunque las realizaciones preferidas de la llnea de tableros de yeso y el proceso de fabricacion, que incluye aparato, pueden tomar la forma que se ha descrito anteriormente en el presente documento, es igualmente posible usar tablero de yeso hecho segun otros procesos. Por ejemplo, el presente metodo tambien puede usarse con tableros hechos segun las patentes de Estados Unidos n.° 4.378.405 a Pilgrim anteriormente mencionadas y del mismo solicitante o mostradas y descritas en otras ensenanzas similares que proporcionan tableros de yeso que tienen un aditivo polimerico ocluido en las capas superficiales. Sin embargo, para mantener las ventajas y objetivos de la presente invencion, que es velocidad en la fabricacion mientras que se reducen los costes de fabricacion y las etapas en los procesos de acabado, aquellos expertos en la materia reconoceran que los metodos preferidos y productos descritos anteriormente seran mas adecuados para su uso con la presente invencion.

Con referencia ahora a las FIGS. 8 y 9, estas dos ilustraciones estan relacionadas porque la FIG. 8 muestra una vista en planta de la llnea de recubrimiento rota acrllica preferida 500, en la que cada una de las estaciones separadas se muestra en un formato esencialmente esquematico en la FIG. 9. Asl, estas dos figuras del dibujo pueden tratarse juntas debido a su relacion mutua con las diferentes etapas (mostradas en la FIG. 9), ya que estas se refieren a las estaciones (mostradas en la FIG. 9) en las que se realizan las etapas. Debe entenderse que las porciones de la llnea de recubrimiento 500 pueden omitirse de las FIGS. 8, ya que la llnea completa 500 puede ser muy larga, o puede incluir otras configuraciones y permutaciones y combinaciones de los elementos ilustrados y descritos. Las secciones y elementos mostrados y descritos son el mejor modo de poner en practica la invencion, pero debe entenderse que alteraciones y cambios, por ejemplo, para ajustarse al espacio asignado a los procesos de recubrimiento o para simplificar las etapas, estan dentro de la divulgacion de la invencion en el presente documento.

Con referencia ahora a la FIGS. 8 y 9, la llnea de recubrimiento 500 se describe en mayor detalle. Los tableros de yeso 510 se traen de una localizacion de almacenamiento apilado, y se suministran al sistema de llnea de recubrimiento 500. Los tableros se desapilan entonces en una estacion de desapilamiento 520, operation que puede ser manual o automatizada. Los tableros 510 se alimentan, de uno en uno, a la alimentation de tableros 522 en la estacion de desapilamiento 520 en la direction de la flecha, como se muestra.

En la estacion de desapilamiento 520, los tableros 510 se someten a un fuerte vaclo en un vaclo 526 en el que los tableros 510 son limpiados con aire para eliminar cualquier polvo o partlculas sueltas que puedan estar presentes sobre las superficies del tablero 510. Tras la etapa de vaclo a vaclo 526, los tableros 510 son transportados por un mecanismo transportador 528 a un horno de precalentamiento 530, en el que las temperaturas de los tableros 510 se llevan hasta un nivel propicio para proporcionar un recubrimiento de adhesivo calentado, en un intervalo de 75 a 200° F. Los tableros 510 continuan a lo largo del mecanismo transportador 528 hasta que llegan a una primera recubridora de rodillo 540. La recubridora de rodillo 540 se muestra y se describe en mayor detalle con referencia a la FIG. 10 mas adelante.

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Debe observarse que el mecanismo transportador 528 entre las diferentes estaciones en el sistema de llnea de recubrimiento 500 se muestra esencialmente de una manera aproximada, y debe entenderse que cambios o alteraciones al numero y orden de las estaciones operacionales, por ejemplo, vaclo 526, recubridora de rodillo 540, etc., son posibles, y de hecho necesarios, cuando la configuracion de los sistemas de llnea 500 esta limitada por el espacio disponible o dictada por el tipo y las caracterlsticas de los recubrimientos deseados. Por consiguiente, el sistema de llnea de recubrimiento puede incluir largas porciones del mecanismo transportador 528, por ejemplo, que no se muestran, o se muestran como separadas por elementos rotos. Alternativamente, para secciones mas largas de la llnea entre las estaciones, una cinta cubierta de caucho, similar a la de la llnea de formacion de tablero de yeso (FIG. 1), puede utilizarse en el proceso de recubrimiento para transportar los tableros de yeso 510, por ejemplo, entre las recubridoras de rodillo y los hornos.

Refiriendose de nuevo a las FIGS. 8 y 9, los tableros 510 continuan siendo transportados por el mecanismo transportador 528 (u otro medio de transporte) a lo largo de la llnea de recubrimiento 500 a la siguiente estacion operacional, un horno de secado o de curado 550. El horno de curado 550 cura el primer recubrimiento aplicado sobre la superficie, por ejemplo, la superficie 38 (FIG. 1), de manera que la superficie incluye una primera capa de recubrimiento 238 (FlG. 11). La(s) capa(s) de recubrimiento 238 puede(n) entonces utilizarse como base para una o mas capas de recubrimiento adicionales (no mostradas) que, por ejemplo, se aplican sobre la superficie de recubrimiento 238 de manera que se proporcione la laminacion de los recubrimientos que pueden tomar diferentes aplicaciones y usos.

Tales recubrimientos secundarios pueden aplicarse despues de completarse el proceso de curado en el horno de curado 550, y los tableros de yeso recubiertos 510 se transportan a la siguiente estacion, una segunda recubridora de rodillo 560. Un segundo proceso de recubrimiento puede entonces aplicarse sobre una o ambas superficies 238, 338 del tablero 510. El segundo recubrimiento tambien requerira el curado en un horno de curado, por ejemplo, similar al horno de curado 550, para curar el recubrimiento antes de la siguiente etapa en el proceso de recubrimiento. Alternativamente, se proporciona una recubridora de rodillo vertical 570 para recubrir los bordes adicionalmente a lo largo de la llnea de recubrimiento, como se muestra, para recubrir los bordes de los tableros 510. Idealmente, tanto los bordes de maquina, un borde de maquina 95 que se muestra en la FIG. 11 con un recubrimiento 338, como los bordes cortados en los extremos de los tableros 510 se recubren todos en la(s) recubridora(s) vertical(es) 570. Entonces, los tableros se curan en un segundo horno de curado 580, como se muestra.

El horno de curado 580 puede ser un horno de aire caliente de alta velocidad (HVHA) y el tiempo de muestreo de los tableros en el horno 580 puede limitarse a aproximadamente 10 segundos, que es suficiente para completar el proceso de curado a las altas temperaturas producidas en el (los) horno(s), despues de que los tableros 510 pasen a traves de un horno de curado final 552, que cura los recubrimientos, cuyo horno se utiliza para completar un curado mas lento a menores temperaturas y durante un periodo de tiempo mas largo. Los tableros 510 pueden entonces transportarse sobre un tramo mas largo del mecanismo transportador 528 a una estacion de enfriamiento por aire forzado 590, que comprende una pluralidad de ruedas o ventiladores 592, que enfrlan los tableros a un ritmo acelerado para endurecer los recubrimientos 238, 338, etc., repentinamente y as! formando estructuras de recubrimiento cristalino mas resistentes que pueden resistir a los elementos y contenido de humedad del entorno. Tras la estacion de enfriamiento 590, los tableros se extraen de la llnea de recubrimiento 500 a una estacion de extraccion 598 y se apilan de nuevo en tanto un sistema de estanterlas para el curado a largo plazo continuado como en pilas listas para el transporte 600, listas para la recogida y el transporte de los tableros de yeso recubiertos 510 a un centro de distribution apropiado.

La llnea de recubrimiento de yeso 500 mostrada en los dibujos (FIGS. 8 -10) no esta a escala, y debe apreciarse que los tableros 510 pueden manipularse entre combinaciones de configuraciones de recubridora de rodillo como se explica. Es decir, el orden y el momento exacto de la recubridora de rodillos 540 560, 570, hornos 530, 550, 552, 580, puede organizarse de nuevo para ajustar o acomodar la posible disposition en una instalacion de planta de recubrimiento, y no necesita tomar la configuracion especlfica mostrada en las FIGS 16-18.

Con referencia ahora a la FIG. 10, se muestran una configuracion mas detallada de la recubridora de rodillo y otros elementos de la llnea 500. Los tableros 510, apilados en un pila de alimentation, se alimentan de uno en uno sobre una mesa de alimentacion 610 en la estacion de vaclo 520, que comprende un mecanismo de cepillo, preferentemente que tiene cepillos 522 con cerdas 524 que giran cada uno alrededor de un husillo 526. Los husillos 526 estan montados por un medio de montaje apropiado por encima y por debajo del plano horizontal a traves del que pasan los tableros 510, y las cerdas 524 son lo suficientemente largas para llegar del husillo 526 a la superficie de los tableros 510.

A medida que los tableros pasan a traves de la estacion de vaclo 520, las cerdas 524 cepillan cualquier polvo superficial suelto o no deseado o imperfecciones que puedan haberse desarrollado en el proceso de fabrication y posterior tratamiento de cada tablero 510. La elimination de cualquier polvo y otro material suelto, as! no se vuelve a unir el mismo a la superficie de un tablero 510, se logra por un par de campanas de vaclo 527, cada una dispuesta alrededor de uno de los cepillos 522. Las campanas de vaclo 527 proporcionan suction de aire que elimina y filtra cualquier polvo u otras partlculas del entorno del tablero. Los tableros 510 se pasan entonces a traves de un horno

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de pre-calentamiento 530 a una segunda mesa intermedia 630, de la que empieza el proceso de recubrimiento. Aunque las mesas 610, 630 se muestran en la FIG. 10, y un mecanismo transportador 528 se muestra en la FIG. 8, estos no son significativos, y pueden considerarse alternativas para el transporte de los tableros 510 a traves de la llnea de recubrimiento de tableros de yeso 500.

A medida que los tableros 510 pasan sobre la superficie superior 632 de la mesa 630, o sobre el mecanismo transportador 528 (FIG. 8), el borde de ataque 512 de cada tablero es acoplado por una primera configuracion de recubridora de rodillo 540, que puede ser una configuracion de recubridora doble, es decir, la combinacion de recubridora de rodillo es una recubridora de rodillo doble 540 que recubre cada tablero 510 sobre las superficies superior e inferior a media que pasa a traves de la configuracion de recubridora 540. El tablero 510 pasa a traves de la configuracion de recubridora 540 por una accion de estrujamiento sobre el tablero 510 por y entre los dos rodillos plegables 542, 544 que estan rotando y contrarrotando en direcciones opuestas, pero girando ambos de manera que cuando esten en contacto con el tablero 510, esten girando en la direccion de movimiento del tablero 510 a traves de la llnea 500. A medida que el borde de ataque 512 de cada tablero se acopla a los rodillos 542, 544, la friccion de los rodillos agarra el borde de tablero 512 y la rotacion del rodillo pasa el tablero 510 a traves de la primera combinacion de recubridora 540, como se muestra en la FIG. 10. Simultaneamente, la superficie del tablero se recubre recubriendo materiales que estan presentes sobre las superficies de los rodillos de recubridora 542, 544, y que se aplican por rodillos aplicadores 542, 544. Como se muestra en la FIG. 10, los materiales de recubrimiento asociados a los rodillos aplicadores superior e inferior de la recubridora de rodillo pueden ser diferentes, aplicando el rodillo 542 un material 650 mientras que el rodillo aplicador 544 puede aplicar un material de recubrimiento 580 diferente. Por supuesto, los materiales 650, 580 pueden ser los mismos.

Preferentemente, las recubridoras 540, y tambien 560, 570, 580, comprenden material blando, algunas veces descrito como una recubridora de rodillo de esponja blanda, en lugar de una recubridora dura. Es decir, la dureza de las ruedas de la recubridora de acero inoxidable son aproximadamente 100 en una escala de durometro para una operacion de recubrimiento estandar, la dureza de la escala de durometro para una rueda aplicadora de la recubridora 542 de la presente invencion esta en el intervalo de aproximadamente 10 a aproximadamente 30. Las ruedas aplicadoras, por ejemplo, la rueda 542, estan configuradas para girar en la direccion de desplazamiento del tablero 510 para aplicar el recubrimiento uniformemente. El material de recubrimiento puede calentarse. El recubrimiento resultante 238 (FIG. 11) se logra a un espesor de recubrimiento en humedo de aproximadamente 0,17 kilogramos por metro cuadrado (16 gramos por pie cuadrado), y se reduce a un espesor de aproximadamente 0,065 millmetros (2,55 milesimas de pulgada) cuando se seca. El espesor en humedo del recubrimiento secundario de las posteriores operaciones de recubrimiento en las recubridoras de rodillo 560, 570 puede ser aproximadamente 0,22 kilogramos/m2 (20 gramos / sq. Ft).

Los procesos de recubrimiento inventivos proporcionan caracterlsticas adicionales que modifican la topologla de la superficie de los tableros 511, 513 (FIG. 15A, no a escala) con un recubrimiento secundario hidrofobo, por ejemplo, emulsiones de cera, y otros pollmeros, que se depositan encima del recubrimiento de acrllico o polimerico 238, 338 en las posteriores operaciones de recubrimiento en las estaciones de recubridora de rodillo 560, 570, 580, etc., para producir una tension superficial que aumenta para humedecer por agua para permitir las buenas propiedades adhesivas que producen buenas propiedades de adhesion de masilla y de mortero, mientras que proporcionan simultaneamente una superficie impermeable casi resistente a la humedad en el recubrimiento de acrllico subyacente 238.

Adicionalmente, la capacidad de haber aplicado varios recubrimientos secuencialmente con diversas modificaciones de propiedades proporcionadas por los materiales de carga, tales como sllice o materia organica microscopica, en el contexto de una superficie para la adhesion de baldosas, proporciona un buen tablero resistente al agua que es capaz de mantener a un mayor grado las baldosas y otros materiales de acabado que pueden usarse para acabar las paredes humedas interiores de un edificio.

Los tipos de recubrimientos que es posible que se anadan, en una o multiples capas, con o sin laminaciones, incluyen la mayorla de los recubrimientos conocidos, tales como cera, recubrimientos acrllicos, polimericos, o practicamente cualquier material de recubrimiento que pueda aplicarse con una aplicacion de recubridora de rodillo. Entre los recubrimientos conocidos que se contemplan para la union a los aditivos de pollmero que se exponen en el abuelo de la presente invencion, ahora la patente de Estados Unidos n.° 6.524.679, estan: Pollmeros, termoplasticos cristalinos o semi-cristalinos amorfos, cauchos y elastomeros termoestables, elastomeros termoplasticos, y pollmeros termoestables rlgidos.

Para facilitar el enlace qulmico mas fuerte entre el aditivo y el primer material de recubrimiento, se desea usar un aditivo que sea eficaz en proporcionar una ralz viable o la base a la que el primer material de recubrimiento puede unirse. Se considera que un material de aditivo apropiadamente modificado ayudara en proporcionar una capacidad de reticulacion. Es posible la apropiada modificacion de porciones eficaces de materiales de aditivo convencionales con el fin de proporcionar que se una un grupo activo funcional para el primer material de recubrimiento. El aditivo puede incluso personalizarse, dependiendo del tipo y caracterlsticas del material de recubrimiento que se aplicaran. Por ejemplo, un aditivo de pollmero particular y prometedor que se ha probado bien en pruebas preliminares para crear una capacidad de reticulacion a la mayorla de los recubrimientos es un latex de estireno-butadieno (SBD)

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funcionalizado, algunas veces denominado caucho de estireno-butadieno (SBR), disponible comercialmente de Omnova Solutions, Inc. de Mogadore, OH. Se cree que el SBD funcionalizado es capaz de proporcionar enlaces con el aditivo polimerico en la capa de yeso densa mejorada formando enlaces covalentes, de alilo, de van der Waals, sencillos o dobles.

Entre los recubrimientos conocidos que se contemplan para la union a los aditivos de pollmero que se exponen en el abuelo de la presente invencion, ahora la patente de Estados Unidos n.° 6.524.679, estan pollmeros, termoplasticos cristalinos o semi-cristalinos amorfos, cauchos y elastomeros termoestables, elastomeros termoplasticos, y pollmeros termoestables rlgidos.

Los tipos de pollmero que pueden usarse para tales recubrimientos son variados, e incluyen ABS acrilonitrilo-BDS; acrllicos; celulosa; copollmeros alternantes, de bloque, periodicos, aleatorios o estadlsticos; resinas epoxi; fluoropollmeros; poliamida; polianilina; policarbonato; poliester; polietileno; poliolefinas de polimerizacion; polipropileno; poliestireno; politiofeno; poliuretanos; poli(acetato de vinilo); poli(alcohol vinllico); poli(cloruro de vinilo) y siliconas.

Recubrimientos particulares que se consideran que son prometedores como recubrimientos comprenden materiales especlficos tales como resinas de alilo; policondensados termoestables; pollmeros naturales modificados con termoplasticos celulosicos; epoxis, tales como poliaducto termoestable; etileno-alcohol vinllico, (E/VAL); fluoroplasticos tales como PTFE, FEP, PFA, CTFE, ECTFE, ETFE; ionomeros; pollmero de cristal llquido (LCP); melamina-formaldehldo, (MF); plastico de fenol-formaldehldo (PF), (fenolico); poliacetal (Acetal); poliacrilatos (acrllicos); acrilonitrilos, tales como poliacrilonitrilo (PAN); poliamida (PA), (Nylon®); poliamida-imida (PAI); cetonas, tales como poliariletercetona (PAEK), policetona (PK), polieter-eter-cetona (PEEK); polibutadieno (PBD) polibutileno (PB); policarbonato (PC); polidiciclopentadieno (PDCP); poliesteres; polieterimida (PEI); polietersulfona (PES); polietileno (PE); poli(clorinatos de etileno) (PEC); poliimida, (PI); polimetilpenteno (PMP); poli(oxido de fenileno) (PPO); poli(sulfuro de fenileno) (PPS); poliftalamida (PTA); polipropileno (PP); poliestireno (Ps); polisulfona (PSU); poliuretano, (PU); poli(cloruro de vinilo) (PVC); poli(cloruro de vinilideno) (PVDC); y elastomeros termoplasticos.

Tambien se contempla que uno o mas de los recubrimientos anteriores pueden incluir aditivos que son cargas o modificadores de propiedades que proporcionan caracterlsticas o propiedades deseables a los recubrimientos y tableros. Por ejemplo, tales modificaciones pueden proporcionar propiedades tales como propiedades retardantes de la llama, de densidad modificada, atenuacion del sonido, modification de la resistencia y de estabilizacion al clima a los tableros que pueden entonces usarse para aplicaciones diferentes y especificadas. Otros agentes modificadores pueden cambiar las caracterlsticas de textura superficial de la superficie del tablero.

Los recubrimientos tambien son capaces de proporcionar una buena base para la adhesion de masilla y mortero, especialmente con la adicion de agentes modificadores de la textura superficial, tales como silicatos o carbonatos, en forma de perlas o trozos pequenos. Otros tipos de materiales de aditivo que se ha observado que proporcionan las propiedades deseadas pueden incluir sllice, tales como partlculas de arena, ceniza volante, oxido de calcio, polietileno, o cualquier carga que tenga un tamano que esta controlado dentro de un intervalo. En terminos de humectacion de la superficie, se hace referencia a las FIGS. 12 y 13, que muestran la diferencia en la tension superficial, y as! la humectacion de la superficie de un agua, sobre la superficie de tableros 810 del estado de la tecnica, mostrados en la FIG. 12 y de tableros 510 hechos segun los procesos y combinaciones de aditivos de la presente invencion. Como puede apreciarse en la FIG. 12, el tablero de ensayo del estado de la tecnica 810 muestra una humectacion llquida que es inferior a la optima, y tiene un angulo de contacto de casi 45°. Por el contrario, el angulo de contacto correspondiente del tablero 510 inventivo es mlnimo o no existente, como se muestra en la FIG. 13, estando la superficie 511 del tablero 510 completamente humedecida por el llquido encima.

Las FIGS. 14A y 15A muestran la diferencia en la textura superficial, permitiendo mejor adhesion a los materiales de acabado, entre los tableros de base para azulejos 810 del estado de la tecnica (FIG. 12) y los tableros 510 inventivos (FIG. 13) recubiertos con los novedosos metodos y materiales, respectivamente. Las FIGS. 14B y 15B muestran la diferencia en las propiedades reflectivas de la pellcula, como se prueba, entre los tableros de base para azulejos 810 del estado de la tecnica (FIG. 12) y los tableros 510 inventivos (FIG. 13), respectivamente. Las propiedades reflectivas, es decir, la reflexion especular de las superficies de los tableros 810, 510 respectivos muestra el espectacular aumento en el intervalo e intensidad de reflexion de una superficie 511 que se ha humedecido, y que ella misma es una indication de la textura superficial y la capacidad concomitante para proporcionar una base para la adhesion llquida de materiales de acabado a la superficie 511, por ejemplo, masilla, mortero, adhesivos polimericos, etc.

Cuando se ha aplicado un recubrimiento segun la presente invencion y crea un fuerte enlace al tablero de yeso, el recubrimiento superior que comprende otro material polimerico que necesariamente no serla un candidato perfecto para el primer recubrimiento superficial 238 puede servir de base adicional sobre la que pueden aplicarse otros recubrimientos y/o laminados. Las propiedades de las diferentes capas pueden hacerse compatibles para formar un enlace qulmico fuerte entre las capas sucesivamente aplicadas, de manera que puede contemplarse la formation de laminados que tienen fuertes capacidades de union. Pruebas preliminares de los enlaces adhesivos qulmicos y flsicos formados entre las capas han indicado que los intentos por eliminar los recubrimientos o laminaciones del

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tablero producen poca, si alguna, deslaminacion.

Pruebas preliminares han producido un aumento significativo en la resistencia del enlace medida. Resultados sin confirmar de pruebas de comparacion contra productos competitivos han mostrado como mucho el 39 % de aumento en la resistencia del enlace al cizallamiento promedio. Ademas, cuando los recubrimientos inventivos llegan al fallo despues de que la tension de cizallamiento aumente continuamente, el modo de fallo es diferente en el tipo de aquel de los recubrimientos competitivos. El modo de recubrimiento competitivo, cuando se prueba, produjo la deslaminacion del recubrimiento o la capa que reviste la estera de vidrio subyacente, liberando eficazmente la capa revestida de vidrio del tablero de yeso casi como una hoja de contacto. Por el contrario, los recubrimientos inventivos, debido a los elevados enlaces flsicos y qulmicos que se logran en las capas del nucleo al recubrimiento superficial, el modo de fallo es uno co-adhesional, que es el fallo que se produce en la capa adhesiva que une la baldosa al nucleo de revestimiento o el sustrato.

Para aumentar el area superficial que es susceptible a adherir un recubrimiento encima, la modification de la superficie de recubrimiento puede lograrse incluyendo cualquiera de varios agentes de modificacion al material de recubrimiento. Por ejemplo, se ha observado un aumento significativo en la reflectividad especular de luz reflejada de la superficie recubierta del tablero 511, que se atribuye a la textura superficial mas variable o mas rugosa, cuando los materiales de recubrimiento incluyen perlas o partlculas discretas de un tamano predeterminado en el recubrimiento a medida que se deposita sobre la superficie por la recubridora de rodillo. Estas perlas esfericas fracturadas pueden ser cargas inorganicas u organicas que tienen un tamano predeterminado, preferentemente entre 160-180 micrometros, pero que tienen un tamano de partlcula maximo de 300 micrometros. Estas pueden incluir sllice, tal como partlculas de arena, ceniza volante, oxido de calcio, polietileno, o cualquier carga que tenga un tamano que este controlado dentro de un intervalo.

Preferentemente, la carga comprende perlas de polipropileno del tamano predeterminado, y en un intervalo de porcentaje en peso de entre el 5 y el 10 por ciento. Por supuesto, puede haber ocasion de superar estos intervalos con el fin de lograr una caracterlstica deseable, por ejemplo, para lograr una textura superficial que es una caracterlstica del tablero.

Se cree que las perlas afectan la superficie de una forma que produzca una textura superficial mas rugosa, y as! proporcionan una cantidad de area superficial anadida para que los posteriores segundo o tercero recubrimientos se adhieran y formen tanto enlaces qulmicos como flsicos. Los resultados de la prueba en la integridad del tablero observada anteriormente se han logrado usando menos material de recubrimiento para lograr recubrimientos mas fuertes con una tendencia reducida a la deslaminacion o fallan otro modo cuando la baldosa u otros materiales de acabado pesados se han adherido encima cuando se compara con productos competitivos.

Como se describe en el presente documento, y segun los fenomenos probados y las caracterlsticas de tableros de yeso hechos segun la presente invention, los tableros de yeso 510 pueden utilizarse como un panel de vapor inteligente. Simultaneo a la capacidad de paso del vapor, el tablero puede proporcionar una buena base sobre la que pueden aplicarse uno o mas recubrimientos adicionales. Tales paneles pueden someterse a un proceso de acabado que lo hace semi-permeable cuando la humedad es alta, pero relativamente impermeable cuando se reduce la humedad relativa. En una aplicacion mas especlfica de la capacidad para proporcionar una superficie del tablero de yeso medioambientalmente direccional, la superficie puede incluir una superficie que tiene caracterlsticas que varlan la permeancia a traves de la superficie. La permeancia en este contexto se define como el grado al que un material admite un flujo de vapor de agua a traves de la superficie del tablero de yeso 511.

Estudios recientes han mostrado que la permeancia depende de muchos factores, siendo los significativos las caracterlsticas superficiales y la humedad del entorno en cualquier lado del tablero 510. Se ha observado, y las pruebas de los presentes recubrimientos inventivos han confirmado, que a baja humedad (aproximadamente el 25 %) el tablero 510 esta esencialmente cerrado (menos permeaciones) y a medida que aumenta la humedad (aproximadamente el 75 %) la superficie 511 se abre y permite que el vapor de agua se mueva a traves de la superficie 511. Es incluso posible que pueda desarrollarse una superficie que se cierra a la permeancia cuando hay agua llquida, pero se abre para el vapor de agua o humedad. Asl, aunque una cantidad no deseable de humedad penetra de alguna manera el sellado del recubrimiento sobre la superficie 511, la permeancia a mayor humedad permitira que el vapor penetre el recubrimiento y evacue el espacio detras del tablero humedo o tablero de base para azulejos en una superficie.

Para diferentes usos o aplicaciones pueden desearse diferentes espesores de recubrimientos polimericos. Por ejemplo, para tableros de yeso reforzados con vidrio usados para aplicaciones en bases para banos, puede desearse un recubrimiento de aproximadamente 0,17 kilogramos por metro cuadrado (16 gramos por pie cuadrado), traduciendose en un espesor de entre 0,057 y 0,070 millmetros (2,25 y 2,75 milesimas de pulgada), para proporcionar un recubrimiento mas robusto, tambien que penetra la humedad, que tambien pueden resistir a la tension de cizallamiento de las baldosas ceramicas que producen un peso continuo sobre la superficie 511. Para otros usos puede ser deseable incluso un mayor espesor en la profundidad del recubrimiento.

Probando los resultados en comparacion con los valores de permeancia de tableros de yeso 510 fabricados segun

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las ensenanzas en el presente documento y los tableros de base para azulejos del estado de la tecnica usando una version actual del Metodo E 96 de ASTM Standard Methods A and B for water vapor transmission of materials, es evidente que los resultados de permeacion promedio fueron comparables. La permeancia es el termino usado para indicar un valor de permeancia, segun los patrones establecidos por Stanley D. Gatland, II, "Comparison of Water Vapor Permeance Data of Common Interior Building Materials in North America Wall Systems", 10th Canadian Conference on Building Science and Technology Ottawa, Mayo de 2005, pp. 182-194. Se considera que un valor de permeancia inferior a 1,0 es un material que es un retardador del vapor, un valor de permeancia de entre 1,0 y 10 permeancias es un material semi-permeable y uno superior a 10 permeancias es un material permeable.

Los resultados de las pruebas mostraron que los tableros de yeso reforzados con vidrio 510 mejorados recubiertos con un recubrimiento de acrllico de la realizacion preferida proporcionan un valor de permeancia de aproximadamente 1,41 a una humedad relativa de aproximadamente el 25 %, y en promedio, los productos son semi-permeables a una humedad relativa de aproximadamente el 45 % o menos. Asl, los recubrimientos aplicados que tienen buenas cualidades adhesivas a la superficie del tablero 510 tampoco sacrifican ninguno de los valores de permeancia del tablero de yeso. Valores del tablero verde comparable para la permeancia son mas de 10, ya que el valor de permeabilidad al vapor de agua de tableros verdes es muy abierto.

Se ha encontrado que el proceso de recubridora de rodillo inventivo usado con el aditivo polimerico en las capas superficiales de un tablero de yeso, como se ha descrito anteriormente, proporciona flexibilidad y variedad desconocida hasta la fecha en los productos de tablero nuevos y mucho mas facilmente fabricados que en la serie larga, proporcionan productos mejores y mas duraderos con una reduction en los costes de fabrication. Las caracterlsticas inesperadas en los productos de tablero de yeso obtenidos del enlace qulmico entre la capa superficial que tiene el aditivo de pollmero ocluido en su interior y los compuestos de recubrimiento correspondientes que pueden utilizarse proporciona capacidades desconocidas hasta la fecha para permitir el uso de tales tableros de yeso en aplicaciones nuevas y previamente no disponibles, o si estan disponibles, aplicaciones una vez prohibitivamente caras, ahora compiten con otros productos mas caros. Por ejemplo, cuando se usa con tablero de base para azulejos tradicional, es decir, el tablero verde anteriormente mencionado, para su uso como una superficie de apoyo para el acabado de baldosas en cabinas de ducha, un nucleo de hormigon caro incluye un recubrimiento aplicado sobre la superficie. Usando la estructura y los procesos de recubrimiento inventivos, la base para azulejos puede hacerse de tableros de yeso reforzados con vidrio, y puede ser tan dura y resistente al agua como los tableros verdes tradicionales, pero con mayores propiedades de resistencia al agua y a la humedad y tendencia muy reducida a hacer subir el agua o a traves del tablero.

Las recubridoras de rodillo 640, 680, 690 y 699 son preferentemente recubridoras de rodillo directo que pueden estar comercialmente disponibles de Black Bros. Co., de Mendota, IL, como modelo n.° 22D-775. Temperaturas de operation optimas para los rodillos oscilan entre 55 y aproximadamente 95 °F, con una temperatura preferida de aproximadamente 70 °F. El hueco entre el rodillo aplicador, por ejemplo, 542, y el rodillo doctor o dosificador (546), que puede estar prefijado, es idealmente inferior a 0,1 pulgadas. La velocidad del rodillo aplicador esta entre 0 y 500 pies por minuto (fpm), con un intervalo preferido de entre 50 y aproximadamente 125 fpm. La velocidad del rodillo dosificador, por ejemplo, el rodillo 646, es entre el 10 y el 100 % de la velocidad del rodillo aplicador, pero en la mayorla de los respectos debe ser al menos ligeramente mas rapido para permitir que el material de recubrimiento se recubra uniformemente sobre el rodillo aplicador.

Debe reconocerse, sin embargo, que lo anterior son solo intervalos preferidos, y pueden ser posibles configuraciones diferentes. Por ejemplo, estan disponibles otros tipos de recubridoras de rodillo, cualquiera de Black Bros. Co., de Mendota, Illinois, u otro proveedor comercial de recubridoras de rodillo. Estas pueden requerir modification de la llnea y otros detalles estructurales del aparato usado para proporcionar las caracterlsticas de recubrimiento deseadas. Pueden hacerse modificaciones de estos y los procesos descritos anteriormente sin apartarse del alcance de la presente invention. Las direcciones rotacionales de los rodillos son como se muestra por las flechas en la FIG. 10.

La direction rotacional para la primera combination de recubridora de rodillo 540 se muestra con una flecha doble para la recubridora de rodillo superior 542, por lo que la direccion de rotation puede ser en tanto una direccion en el sentido de las agujas del reloj como en contra de las agujas del reloj, segun se desee. Por ejemplo, aunque se prefiere que la direccion de la recubridora de rodillo rotacional gire en la direccion de movimiento del panel del tablero de yeso, puede desearse tener la rotacion en una direccion en contra del movimiento del tablero. En una configuration tal, algunas veces denominada una recubridora de rodillo inverso, una de las recubridoras de rodillo, el rodillo aplicador superior 542 dispuesto encima del panel 510, puede girar en la direccion inversa, es decir, contra el movimiento hacia adelante de los paneles 510 a traves de la llnea de recubrimiento de yeso 500. El giro inverso del rodillo 542 hara que la recubridora de rodillo limpie el material de recubrimiento 650 sobre la superficie superior del tablero 510 directamente, y asl aplique una mayor cantidad de material de recubrimiento 650 sobre la superficie del panel del tablero. Se considera que un proceso tal tambien permite que se aplique mas relleno sobre el sustrato poroso de la superficie del panel del tablero 510.

El uso de los procesos inventivos y el aparato para la fabricacion de los tableros de yeso pre-recubiertos proporciona numerosas ventajas. Los procesos de fabricacion mejorados proporcionan beneficios en el elevado rendimiento y

disponibilidad de los productos, en la capacidad de los trabajadores para manipular los productos sin la necesidad de guantes o proteccion para las manos, y minimiza el polvo, tanto sobre el producto como el ocluido en el espacio de produccion de la atmosfera .

5 Aunque la presente invencion se ha descrito particularmente como que se aplica a paneles de tablero de yeso reforzado con vidrio, la invencion tambien puede aplicarse a componentes de construccion de proteccion exterior tales como tablero de cemento, tablero de escayola, plastico y paneles de fibra de vidrio. Las realizaciones anteriormente descritas son ilustrativas de la presente invencion solo y no pretenden limitar la invencion. Las modificaciones y alteraciones de las realizaciones desveladas estan dentro de la capacidad de los expertos en la 10 tecnica en la tecnica de tableros de yeso, bases para azulejos y de protecciones exteriores, y la presente invencion no pretende limitarse a la descripcion de las realizaciones desveladas, estando la invencion limitada solo por las siguientes reivindicaciones y equivalentes de las mismas.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Un metodo de acabado de un tablero de yeso (20), teniendo el tablero de yeso una capa de yeso superficial en la que se ha ocluido un aditivo de polimero, que comprende:

a) formar un tablero de yeso que incluye el aditivo de polimero ocluido en al menos un capa superficial (46,48,52);

b) aplicar un recubrimiento primario a la capa superficial de polimero ocluido;

c) curar y secar el tablero de yeso recubierto;

d) pasar el tablero de yeso recubierto (20) a traves de una recubridora de rodillo directo en el que un segundo recubrimiento se deposita sobre la al menos una capa superficial del tablero de yeso en el que el aditivo de polimero se ha ocluido y se ha aplicado el recubrimiento primario;

en el que el segundo recubrimiento (56) esta preseleccionado de materiales capaces de proporcionar resistencia al agua mejorada, elevada tension superficial y una topologia superficial mas rugosa

en el que la elevada tension superficial y la topologia superficial mas rugosa del segundo material de recubrimiento incluye aplicar un material que tiene caracteristicas que proporcionan una superficie elevada que tiene caracteristicas direccionales de area de textura isotropica, y por el cual el area de contacto superficial del tablero aumenta para proporcionar una elevada superficie adhesiva quimica y mecanica para unir baldosas a la misma, caracterizado por que

el segundo recubrimiento se modifica adicionalmente proporcionando perlas que comprenden silicatos o carbonatos como carga, proporcionando asi elevada tension superficial y una topologia superficial mas rugosa de la superficie del tablero de yeso.
2. El metodo de acabado de un tablero de yeso (20) segun la reivindicacion 1, en el que el recubrimiento primario se aplica a la capa superficial de polimero ocluido del tablero de yeso usando un sistema de recubrimiento por pulverization; y

en el que el recubrimiento primario forma un enlace mecanico y quimico con la capa superficial que incluye el polimero ocluido en su interior.
3. El metodo de acabado de un tablero de yeso (20) segun la reivindicacion 1, en el que el recubrimiento primario se aplica a la capa superficial de polimero ocluido del tablero de yeso usando una recubridora por inundation; y

en el que el recubrimiento primario forma un enlace mecanico y quimico con la superficie de polimero ocluido.
4. El metodo de acabado de un tablero de yeso (20) segun la reivindicacion 1, que comprende ademas pasar el tablero de yeso a traves de una segunda recubridora de rodillo directo en el que un tercer recubrimiento de fluido se deposita sobre el segundo recubrimiento;

en el que el tercer recubrimiento forma un enlace quimico con el segundo recubrimiento y el segundo recubrimiento forma un enlace quimico con el recubrimiento primario.
5. El metodo de acabado de un tablero de yeso (20) segun la reivindicacion 4, en el que el enlace de un recubrimiento a un recubrimiento adyacente es un enlace que esta seleccionado del grupo que consiste en enlaces covalentes, de alilo, de van der Waals, sencillos y dobles.
6. El metodo de recubrimiento de un tablero de yeso (20) segun la reivindicacion 4, en el que el recubrimiento formado por las etapas de recubrimiento anteriores se repite pasando el tablero de yeso a traves de una tercera recubridora de rodillo en la que un cuarto recubrimiento de fluido se deposita sobre los recubrimientos primario, segundo y tercero.
7. El metodo de acabado de un tablero de yeso (20) segun la reivindicacion 4, en el que el segundo recubrimiento y el tercer recubrimiento de fluido son de la misma composition.
8. El metodo de acabado de un tablero de yeso (20) segun la reivindicacion 4, en el que el segundo recubrimiento y el tercer recubrimiento de fluido son de composiciones diferentes.
9. El metodo de acabado de un tablero de yeso (20) segun la reivindicacion 1, en el que tanto las superficies superior como inferior del tablero de yeso se recubren por un segundo recubrimiento cuando pasan a traves de la primera recubridora de rodillo.
10. El metodo de acabado de un tablero de yeso (20) segun la reivindicacion 1, en el que el pasar el tablero de yeso a traves del rodillo directo comprende ademas pasar el tablero de yeso a traves de una recubridora de rodillo doble en la que un rodillo aplicador inferior esta en contacto con la superficie inferior para depositar un recubrimiento sobre la capa superficial inferior del tablero de yeso.
11. El metodo de acabado de un tablero de yeso (20) segun la reivindicacion 10, en el que la recubridora de rodillo doble incluye un rodillo de aplicacion que gira en una direction que esta en la misma direction que el movimiento del tablero con respecto al rodillo.

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12. El metodo de acabado de un tablero de yeso (20) segun la reivindicacion 10, en el que la recubridora de rodillo doble incluye un rodillo de aplicacion superior que gira en una direccion que es en la direccion opuesta al movimiento del tablero con respecto al rodillo.
13. El metodo de acabado de un tablero de yeso (20) segun la reivindicacion 1, en el que el aditivo de pollmero ocluido en al menos una capa superficial del tablero de yeso comprende ademas un copollmero de estireno- butadieno funcionalizado.
14. El metodo de acabado de un tablero de yeso (20) segun la reivindicacion 1, en el que el aditivo de pollmero ocluido en al menos una capa superficial del tablero de yeso comprende ademas un copollmero de estireno- butadieno funcionalizado que es estable en un entorno de alto contenido de calcio.
15. Un tablero de yeso recubierto (20), teniendo el tablero de yeso una capa superficial en la que un aditivo de pollmero se ha ocluido, que comprende ademas un recubrimiento primario que incluye un enlace qulmico entre el aditivo de pollmero ocluido en la capa superficial del tablero de yeso y un segundo material de recubrimiento que esta preseleccionado para producir una elevada tension superficial, proporcionando as! una superficie elevada que tiene caracterlsticas direccionales de area de textura isotropica, por el cual el area de contacto superficial del tablero aumenta para proporcionar una elevada superficie adhesiva qulmica y mecanica capaz de unir baldosas, caracterizado por que

el segundo recubrimiento se modifica adicionalmente proporcionando perlas que comprenden silicatos o carbonatos como carga, proporcionando as! elevada tension superficial y una topologla superficial mas rugosa de la superficie del tablero de yeso.
16. El tablero de yeso recubierto (20) segun la reivindicacion 15 que comprende ademas un segundo recubrimiento que esta qulmicamente unido con un pollmero en el recubrimiento primario sobre la capa superficial del tablero de yeso.
17. El tablero de yeso recubierto (20) segun la reivindicacion 16, en el que el tablero de yeso incluye un aditivo de pollmero ocluido en al menos una capa superficial del tablero de yeso, en el que el aditivo de pollmero comprende ademas un copollmero de estireno-butadieno funcionalizado.
18. El tablero de yeso recubierto (20) segun la reivindicacion 16, en el que el tablero de yeso incluye un aditivo de pollmero ocluido en al menos una capa superficial del tablero de yeso, en el que el aditivo de pollmero comprende ademas un copollmero de estireno-butadieno funcionalizado que es estable en un entorno de alto contenido de calcio.