FR2536012A1

FR2536012A1 - Panneau de platre

Info

Publication number: FR2536012A1
Application number: FR8318118A
Authority: FR
Inventors: Norman Edward Johnstone; John Reardon Kehoe
Original assignee: United States Gypsum Co
Current assignee: United States Gypsum Co
Priority date: 1982-11-15
Filing date: 1983-11-15
Publication date: 1984-05-18
Also published as: NL8303918A; GB8330286D0; NL187736B; CA1212506A; NZ206000A; GB2130265B; GB8329259D0; JPS59100799A; MX167220B; GB2130265A; FR2536012B1; US4853085A; NL187736C

Abstract

PANNEAU MURAL DE PLATRE COMPRENANT UN NOYAU DE SULFATE DE CALCIUM DESHYDRATE DURCI ET UNE FEUILLE DE COUVERTURE DE PAPIER FIXEE SUR CHACUNE DES FACES DE CELUI-CI, CHACUNE DE CES FEUILLES DE COUVERTURE DE PAPIER COMPRENANT: A.UNE PROPORTION MAJEURE DE FIBRES DE CELLULOSE, B.UNE COLLE INTERNE COMPRENANT UN ANHYDRIDE D'ACIDE DICARBOXYLIQUE CYCLIQUE PRESENTANT LA FORMULE STRUCTURALE SUIVANTE: (CF DESSIN DANS BOPI) DANS LAQUELLE R EST CHOISI PARMI LES RADICAUX DIMETHYLENE ET TRIMETHYLENE ET R EST UN GROUPE HYDROPHOBE CONTENANT 5 ATOMES DE CARBONE OU DAVANTAGE CHOISI PARMI LES GROUPES ALCOYLE, ALCENYLE, ARALCOYLE ET ARALCENYLE, C.UN AGENT CATIONIQUE, ET D.UN AGENT TAMPON QUI EST UN SEL D'UNE BASE RELATIVEMENT FORTE AVEC UN ACIDE RELATIVEMENT FAIBLE MAINTENANT LE PAPIER A UN PH D'AU MOINS 7 PENDANT LE FORMAGE.

Description

2536 Oi 2 Panneau de plâtre La présente invention est relative à un

panneau de plâtre et à l'utilisation d'un papier apprêté avec une colle neutre comme feuille de couverture dans la production

de panneaux de plâtre muraux.

On prépare de façon classique du papier pour panneau de plâtre en réduisant en pulpe des constituants de vieux papier, de vieux carton ondulé, ou de chutes de papier kraft et des vieux journaux Lors du nettoyage, du tamisage et du raffinage des matières en suspension dans de l'eau, la charge de papier traité est diluée encore avec de l'eau, puis mise en forme par égouttage des épaisseurs de papier sur plusieurs cylindres métalliques se déplaçant en continu, les épaisseurs distinctes étant réunies par un feutre de transport La nappe de papier dilué est alors

débarrassée de son eau dans une section de presse dans la-

quelle l'eau est éliminée par pression de la nappe Le pa-

pier comprimé est séché dans une section de séchage à plu-

sieurs cylindres, de la vapeur étant injectée à chaque cy-

lindre Le papier séché est soumis à une opération de pres-

surage ou de calendrage pour l'obtention d'une épaisseur uniforme, puis il est enfin enroulé sur ces cylindres On utilise ensuite le papier en tant que feuilles de couverture

de papier pour former un panneau mural de plâtre, en dépo-

sant une bouillie de plâtre calciné entre deux feuilles et

en laissant le plâtre durcir et sécher.

Le papier classique utilisé dans le panneau mural de plâtre présente des limites définies en ce qui concerne

l'utilisation de l'énergie thermique D'abord, il a des res-

trictions d'égouttage nettes dans le formage et le pressage et des limites supplémentaires dans le taux de séchage Les

limites: du taux d'égouttage imposent une forte charge d'éner-

gie de séchage pour le papier sur le laminoire Il serait extrêmement intéressant de disposer d'un papier plus poreux à utiliser en tant que feuille de couverture de papier dans

la formation de panneau mural de plâtre pour permettre l'ob-

tention d'une réduction notable de la charge d'énergie de

séchage,tout en ayant encore un papier qui présente les pro-

priétés physiques requises en ce qui concerne la résistance physique même dans le cas o l'on utilise moins de pâte à papier. Conformément à la présente invention, on fournit un panneau mural de plâtre comprenant un noyau de sulfate de

calcium dihydraté durci et une feuille de couverture de pa-

pier fixée sur chacune des surfaces de celui-ci, chacune des feuilles de couverture de papier comprenant:

(A) une proportion majeure de fibres de cellu-

lose; (B) une colle interne comprenant un anhydride d'acide dicarboxylique cyclique ayant la formule structurale ci-après o Il C

0 R R

Il O dans laquelle R est choisi parmi les radicaux diméthylène et

triméthylène et R' est un groupe hydrophobe contenant 5 ato-

mes de carbone ou davantage choisi parmi les groupes alcoy-

le, alcényle, aralcoyle et aralcényle; (C) un agent cationique; et

(D) un agent tampon qui est un sel d'une base relati-

vement forte et d'un acide relativement faible maintenant le

p H du papier lors de son formage à une valeur d'au moins 7.

25360 2

De préférence, le papier de couverture est un papier qui est traité avec un agent d'encollage de surface après sa formation, afin de fournir une meilleure adhérence

au noyau de plâtre.

Pendant la fabrication de la couverture, on peut

obtenir un séchage rapide en utilisant une quantité d'éner-

gie thermique inférieure à la quantité normale requise et on obtient un papier fini qui présente de bonnes propriétés

de porosité, résistance à la traction et résistance au feu.

Lorsque le papier est utilisé comme feuilles de couverture de papier dans la fabrication de panneau mural de plâtre, la porosité et le poids plus faible du papier facilitent le

séchage et la prise du panneau mural fini -

La demanderesse a constaté qu'en utilisant une colle interne neutre ou légèrement alcaline, -on obtient une feuille de papier qui est plus solide que celle qui est faite avec une colle acide telle que la colophane et l'alun En conséquence, on peut obtenir une feuille présentant une résistance comparable à celle d'une feuille encollée à la colophane-alun classique, tout en utilisant moins de fibres

de cellulose Cela fournit une feuille plus mince qui s'é-

goutte plus facilement et plus rapidement, et nécessite.

moins de chaleur pour son séchage, ce qui se traduit par d'importantes économies de carburant Dans une variante, on peut utiliser une fibre plus faible et moins coûteuse, puisque la

colle neutre n'affaiblit pas les fibres Lorsqu'une colle -

acide, comme la colophane et l'alun, est utilisée, les fi-

bres sont matériellement affaiblies Une feuille encollée à la colophane et à l'alun est acide par nature en raison

de l'addition de l'alun Etant acides, les fibres qui cons-

tituent la feuille sont rigides et généralement tubulaires et ne sont pas susceptibles de s'adapter à une forme Il en

résulte que la liaison fournie par ces fibres est plus fai-

ble que celle qui peut être obtenue avec une-fibre plus adaptable Au contraire, un papier qui est fabriqué avec

une colle neutre consiste en fibres qui sont adaptables.

Elles prennent une position plus plate plus facilement que des fibres qui sont soumises à l'acide Il en résulte qu'elles fournissent une meilleure liaison et une résistance supérieure En conséquence, ainsi qu'il est indiqué, les propriétés de résistance améliorées de la feuille conférées par les fibres encollées par une colle neutre peuvent être utilisées pour réduire le poids de base de la feuille, c'est-à-dire la quantité de matières utilisées, et/ou pour réduire la quantité de charge dure utilisée pour maintenir la résistance de la feuille De plus, lorsqu'un papier bulle est utilisé, une augmentation notable de la teneur en charge

molle peut être employée Ceci est rendu possible par la ré-

sistance améliorée de la feuille dans des conditions simi 7 laires, lorsqu'une colle neutre est utilisée On obtient les

mêmes avantages lorsqu'on utilise d'autres papiers.

L'agent cationique-est convenablement de l'amidon cationique; il exerce plusieurs fonctions D'abord, il joue le rôle d'un milieu émulsifiant dans lequel sont dispersées les particules de colle En deuxième lieu, il sert à enduire les particules distinctes de colle de façon à les protéger

de l'hydrolyse En troisième lieu, l'amidon cationique con-

fère une charge positive aux-particules de colle distinctes, si bien qu'elles restent séparées les unes des autres En

quatrième lieu, l'amidon cationique sert à attacher électro-

statiquement les particules de colle aux fibres de cellulose distinctes En cinquième lieu, l'amidon cationique joue le rôle d'aide à la rétention ou de liant pour les particules

de colle et maintient celles-ci fixées aux fibres de cellu-

lose En sixième lieu, l'amidon cationique accroît la résis-

tance à la traction du papier final en améliorant la liaison fibre-àfibre Enfin, l'amidon cationique joue le rôle d'aide à la rétention pour retenir les particules de tampon, telles

que du carbonate de calcium, sur les fibres de papier.

L'agent tampon est utilisé pour maintenirla

colle neutre interne à un p H d'au moins 7, et de préfé-

rence de 7 à 7,8 Cela empêche des conditions acides d'ap-

paraître, lesquelles seraient nuisibles à la résistance de la fibre Si l'acidité desmatières premières introduites dans-le système n'est pas neutralisée par la présence du tampon, le système devient acide à cause de l'acidité des vieux papiers introduits, et les avantages fournis par la colle neutre, tels qu'une forte résistance de feuille et un

coût de matières premières réduit, ne peuvent pas être ob-

tenus La colle de surface utilisée de préférence sur la surface de l'enveloppe ou couche de liaison empêche la migration de l'amidon à l'extérieur du noyau de plâtre et contribue à une meilleure liaison entre le papier et le noyau Des colles de surface convenables sont des résines du type silicone, dont l'efficacité peut être accrue par addition d'une matière acide, avant application, qui aide à la polymérisation de la résine-silicone Des matières acides convenables sont l'alun et l'acide boriqueo

Les agents d'encollage internes utilisés confor-

mément à la présente invention sont des anhydrides d'acides

dicarboxyliquescycliquessubstitués représentés par la for-

mule structurale suivante -

il

0 R R'

C Il O

dans laquelle R représente un radical diméthylène ou trimé-

thylène et R' est un groupe hydrophobe contenant plus de 5 atomes de carbone, qui peut être choisi parmi les groupes alcoyle, alcényle, aralcoyle et aralcényle Des anhydrides d'acidesdicarboxyliquescyclique substitués correspondant à la formule structurale ci-dessus sont des anhydrides d'acides

glutarique et succinique substitués.

Des exemples spécifiques des agents d'encollage

décrits ci-dessus comprennent les anhydrides des acides iso-

octadécènylsuccinique, n-hexadécènyl-succinique, dodécènyl-

succinique, dodécyl-succinique, décènyl-succinique, octènyl-

succinique, nonènyl-succinique, triisobutènyl-succinique,

caprvloxy-succinique, heptyl-glutarique, et benzyloxy-succi-

nique On a constaté que les résultats optimum sont obtenus avec les anhydrides d'acidesdans lesquels R' contient plus

de 12 atomes de carbone En plus des composés distincts ci-

dessus, des mélanges de ces composés peuvent aussi être em-

ployés.

Parmi les compositions d'encollage neutres pré-

férées, on peut citer l'Accosize 18 et le Eibran 68 Acco-

size 18 est la dénomination commerciale d'un produit de l'American Cyanamid Company, qui est un anhydride d'acide succinique substitué ayant un total de 15 à 20 atomes de carbone, et qui contient environ 1 % en poids d'un agent tensio-actif anionique Fibran 68 est la dénomination commerciale d'un produit de la National Starch and Chemical

Corporation qui est un anhydride d'acide succinique substi-

tué ayant un total de 15 à 20 atomes de carbone Le Fibran

68 ne contient normalement aucun agent émulsifiant Cepen-

dant, il est avantageux d'ajouter un tel agent pour activer l'émulsification du produit La quantité d'agent d'encollage employée peut être dans la gamme d'environ 0,15 % à environ 0,35 % en poids sec du papier fini De plus grandes quantités peuvent être utilisées sans effets nuisibles, mais l'excès

ajoute peu aux propriétés d'encollage.

L'agent cationique est utile pour activer ou ai-

der la rétention des agents de collage et pour mettre les agents en voisinage étroit avec les fibres de la pâte à papier Bien que l'un quelconque d'un grand nombre d'agents cationiques puisse être utilisé conformément à la présente invention, tels que l'alun, le chlorure d'aluminium, des amines grasses

à longue chaîne, l'aluminate de sodium, des résines thermo-

durcissables et des polymères de type polyamide, les agents

cationiques préférés sont les divers dérivés d'amidon catio-

niques comprenant des dérivés d'amidon d'amine primaire, secondaire, tertiaire et quaternaire De tels dérivés-sont préparés à partir de tous les types d'amidonscomprenant les amidons de mais, tapioca, pomme de terre, mais cireux, blé et riz L'agent amidon cationique peut être utilisé en une

quantité pondérale d'environ 0,5 % à environ 0,7 % par rap-

port au poids sec du papier Un amidon cationique préféré est le Sta-Lok 500 fabriqué par la A E Staley Manufacturing Company. Le matériau tampon peut être l'un quelconque d'un grand nombre de composés qui sont des sels d'un cation d'une base forte et d'un anion d'un acide faible Bien qu'un certain nombre de matières puissent être utilisées, telles que le carbonate de sodium et'le carbonate acide de sodium,

l'agent tampon préféré est le carbonate de calcium Cette-

matière est utile pour maintenir le p H de l'agent d'encollage et du papier dans la gamme d'environ 7-7,8, par exemple d'environ 7 à environ 7, 3 De plus, le tampon Ca CO 3 en tant qu'agent de remplissage améliore la porosité de la feuille

et augmente la vitesse d'égouttage, facilitant ainsi le sé-

chage du papier et réduisant la quantité d'énergie nécessaire à la fabrication du papier-et du panneau mural de plâtre résultant Une quantité d'au moins 2 % en poids est utilisée de préférence Une quantité supérieure à environ 6 % en poids n'est pas nécessaire généralement à titre de tampon, mais des quantités plus grandes allant jusqu'à 10 % en poids et plus peuvent être utilisées lorsque le carbonate de calcium sert à la fois de tampon et d'agent de remplissage O On a constaté qu'il est avantageux de fournir un enduit superficiel sur la couche de liaison du papier, c'est-à-dire la surface du papier qui sera fixée au noyau de plâtre du panneau mural Une matière préférée est une

résine époxy telle qu'une émulsion de silicone RE-30, déno-

mination commerciale pour un produit commercialisé par la Union Carbide Corporation De plus, une émulsion de silicone, le Tego 5342 A, dénomination commerciale pour un produit fa-

briqué et commercialisé par la Goldschmidt Chemical Corpora-

tion, est convenable De plus, on a constaté qu'alors que l'utilisation d'une matière acide pour faciliter la prise et le durcissement d'un agent d'encollage est nuisible lorsqu'il est utilisé comme agent d'encollage interne, l'utilisation d'une matière acide telle que l'alun ou l'acide borique avec

l'agent d'encollage époxy en tant que colle de surface faci-

lite le durcissement de la résine époxy, et, comme elle ne pénètre pas à l'intérieur du-papier, elle ne nuit pas à la

résistance des fibres de papier.

L'addition d'une matière acide faible comme de l'alun à l'émulsion de silicone diluée à une concentration d'environ 1 % de solides d'alun est préférée pour obtenir

une bonne performance Afin d'évaluer l'efficacité de l'ad-

dition d'alun au silicone utilisé pour l'encollage de sur-

face, on utilise un papier qui n'a pas été encollé du tout.

Sur ce papier, on applique une colle de surface comprenant 2 g/kg de solides de type silicone Cela ne fournit que des niveaux d'encollage à peine acceptables, c'est-à-dire 1,0 g plus au test Cobb Sur un autre échantillon de papier, on applique un revêtement de surface avec la même quantité de solides de type silicone, et addition de 1 % de solides d'alun Les résultats de l'encollage de cette application

de surface sont nettement améliorés.

La demanderesse a constaté que du papier encollé

avec une colle neutre, qui est contaminé en des points su-

perficiels discontinus avec de la poussière, du bouchon et de l'écorce, et qui est encollé superficiellement avec-une émulsion de silicone non traitée (c'est-à-dire sans addition d'alun ou de produit similaire), présente une tendance à former des ondulations dans le panneau mural de plâtre Des essais sur place ultérieurs montrent que le papier dans la zone de l'ondulation est médiocrement encollé à l'intérieur

et présente d'importantes quantités de poussière.

Lorsqu'un silicone traité par de l'alun est ap-

pliqué à la surface du papier de la fabrication, l'ondula-

tion du panneau est éliminée On suppose que le silicone acidifié par l'alun ne pénètre pas dans le papier dans les

régions de médiocre encollage interne, tandis que le sili-

cone non traité pénètre Le fait que le produit pénètre annule le but du silicone qui est de donner un encollage

uniforme du papier pour fournir un panneau dépourvu d'ondu-

lations On suppose que lorsque de la colle superficielle pénètre dans la feuille de papier, elle est indisponible

-15 à la surface de ce papier pour fournir un encollage de sur-

face. Une colle au silicone traité par l'alun est plus efficace lorsqu'elle est appliquée à la surface d'une feuille

ayant une charge d'un matériau tel que le carbonate de cal-

cium qui joue un rôle de tampon Lorsque le silicone traité à l'alun entre en contact avec le carbonate de calcium, le p H passe de 3,5-4,0 à la neutralité On suppose que cela

provoque le durcissement du silicone sur la surface du pa-

pier, fournissant ainsi l'encollage uniforme recherché L'ad-

dition d'alun semble n'avoir aucun effet nuisible notable sur la résistance à la traction du papier résultant ni de quelconque effet nuisible visible, sur la stabilité de l'émulsion de silicone ou sur sa tendance à la polymérisation Quel que soit l'effet de durcissement qui a lieu, il apparaît alors que le silicone est appliqué à la surface du papier non

apprêté, neutre et chargé de 5 % de carbonate de calcium.

En réalisant les expériences décrites ci-après, on utilise des quantités de matière et un équipement d'une installation à échelle normale Pour produire le papier encollé avec une

colle neutre, on utilise la procédure générale décrite ci-

R 536 01 t

après en tant que Procédure A Pour produire du papier con-

formément à des compositions classiques, utilisant une colle acide, à titre de témoin ou de comparaison, on emploie la méthode décrite ci-après en tant que Procédure B Tous les pourcentages sont en poids, sauf indication contraire.

PROCEDURE A.

On prépare d'abord un mélange de colle neutre-

amidon cationique de la façon suivante Un amidon cationique prégélifié, en flocons, de pomme de terre ou de mais, est débité par un dispositif d'alimentation de matières sèches dans l'orifice d'un système du type à trémie, dans lequel l'amidon cationique est mouillé avec de l'eau pure fraîche et déchargé dans un réservoir d'utilisation doublé de tuiles d'environ 13,65 m 3 La solution d'amidon cationique ayant 3,5 % de solides est pompée à partir du réservoir d'utilisation à travers un compteur vers un té de mélange dans lequel l'agent d'encollage neutre, un anhydride d'acide succinique

substitué liquide huilé, contenant de 1 à 3 % d'agent émulsi-

fiant, est mélangé avec la solution d'amidon cationique.

Le mélange est alors envoyé à travers un émulsifieur dans lequel l'agent d'encollage est émulsifié dans la solution

d'amidon cationique servant de milieu émulsifiant L'émulsi-

fieur peut être une pompe à turbine, un homogénéiseur à plu-

sieurs palettes, un dispositif d'alimentation ou tout autre dispositif susceptible de conférer une turbulence suffisante

à l'agent d'encollage-amidon pour réduire la dimension par-

ticulaire de l'agent d'encollage à une dimension inférieure à environ 5 microns La dimension particulaire préférée est

dans la gamme de 1 à 2 microns.

Lorsqu'on réalise le procédé, on doit utiliser

un volume et une concentration suffisants d'amidon pour main-

tenir un rapport minimum de solides d'amidon à agent d'encol-

lage de 2/1 Le rapport des matières solides d'amidon sec

utilisées généralement varie entre 5 et 7 g/kg de papier.

La consistance de l'agent d'encollage final dans l'émulsion

de colle-amidon est ajustée par dilution après émulsifica-

tion avec la solution d'amidon La colle neutre préparée de la façon cidessus est alors ajoutée aux matières premières de la machine à papier. Un mélange de divers rapports de charges dures et tendres, telles que du vieux carton ondulé et des chutes, respectivement, au papier journal, est piloné, nettoyé et raffiné, puis déchargé dans un caisson de machine à papier garni de tuiles d'environ 114 m Du carbonate de calcium

est ajouté à la charge de papier dans le caisson de la ma-

chine à raison de 2,5 % de la charge totale sèche comprenant le carbonate de calcium La charge résultante, nommée "matières premières de la machine à paoier",est alors pom Dée à une consistance à sec au four de 3-1/2 % dans les boîtes de

mélange de la section de formage de la machine à papier.

L'émulsion de colle neutre telle que formée ci-

dessus est ajoutée uniformément aux matières premières de la

machine à papier dans les boîtes de mélange de celles-ci en des-quan-

tités variant entre 1,5 et 3,5 g/kg de papier, en fonction de la tendance à l'encollage des matières premières et des besoins d'encollage du papier fini L'écoulement des matières

premières et de la colle est envoyé vers sept boites de mé-

lange distinctes et de là vers sept pompes à ailettesdistinc-

tes, dans lesquelles les matières premières encollées sont diluées jusqu'à une consistance d'environ 0,5 à 1,5 %, avec

de l'eau blanche recyclée provenant de la machine à papier.

Les matières premières encollées,diluées ou la suspension de-fibres sont pompées au moyen de pompes à ailettesvers les cylindres de formage mobiles en continu de la machine à fabriquer le papier, o les matières premières sont formées en épaisseurs séparées qui sont réunies sur un feutre de transport mobile en continu L'eau s'écoule à travers le revêtement métallique des cylindres et retourne vers les

pompes à ailettesdistinctes pour y assurer la dilution.

On forme ainsi une feuille à sept épaisseurs ayant une con-

sistance de 23-25 % en solides, que l'on transporte sur des feutres mobiles en continu à travers la section de presse de la machine à papier, dans laquelle la teneur en solides de la feuille est portée à 40-45 % La feuille elle-même est alors envoyée dans la section de séchage dans laquelle elle est séchée jusqu'à ce qu'elle présente une teneur en

humidité de 1,5 à 2,5 % sur des cylindres de séchage tour-

nant en continu, chargés avec une pression de vapeur minimum de 241 k Pa Une température de feuille minimale-de 1320 C

est nécessaire au durcissement de la colle.

On prépare une colle de surface d'émulsion de silicone dans un récipient en acier inoxydable d'environ 1,14 m 3, selon un rapport avec la solution d'alun de 1 %/2 % par rapport au produit reçu Les teneurs réelles de silicone et d'alun sont de 0,4 %/1 % en matières sèches Cette émulsion d'encollage diluée est pompée vers une boite d'eau fixée au cylindre King de la zone de calendre qui suit directement la section de séchage La feuille de papier séchée sortant de la section de séchage est mise en contact avec un film d'émulsion de silicone diluée élevée sur le cylindre King sur le côté du papier qui constitue ensuite la couche de liaison La quantité d'émulsion de silicone appliquée de cette façon varie de 0,15-à 0,25 g/kg de papier Le but de l'application de silicone est de conférer une uniformité de l'encollage sur la face constituant la couche de liaison du papier De l'alun est ajouté à l'émulsion de silicone pour activer le durcissement du polymère silicone sur la surface

du papier.

PROCEDURE B.

PREPARATION DU PAPIER (ENCOLLE) A LA COLOPHANE ET A L'ALUN

CLASSIQUE, A TITRE DE COMPARAISON.

De la colle de colophane telle que reçue avec

une teneur en solides de 86 % est à nouveau diluée et émul-

sifiée dans un émulsifieur, puis stockée sous forme d'émul-

sion diluée L'émulsion de colle de colophane est alors pom-

pée vers les boîtes de mélange à travers une série de rotamè-

tres dans lesquels l'émulsion est mesurée vers chaque boîte de mélange De l'alun, ayant une teneur en solides de 50 %,: est à nouveau dilué en une solution à environ 300 kg/m 3 puis pompé vers les boîtes de mélange par l'intermédiaire d'un ensemble de rotamètres o l'alun est alors distribué en proportion désirée dans les boites de mélange L'alun et la colophane sont alors mis en contact avec les matières premières de la machine à papier, la charge de fibres allant dans la machine Le mélange est effectué dans les boîtes de mélange à partir desquelles les matières premières et la colle et l'alun s'écoulent à travers la pompe à ailettes, o les matières premières sont diluées avec de l'eau blanche provenant de la machine à papier On fait alors couler cette charge diluée vers des cylindres de formage sur la machine à papier sur lesquels les matières premières sont mises sous

forme d'épaisseursindividuelles Sept épaisseurs sont assem-

blées pour former une feuille et placées sur un feutre de transport La feuille encollée est alors transportée vers la section de presse sur des feutres de transport, et de là transférée vers la section de séchage La feuille est alors

envoyée sur des cylindres sécheurs tournants chargés de va-

peur à l'intérieur pour le séchage On fait alors passer la feuille dans la zone humide dans laquelle elle est mise en contact avec une émulsion de silicone diluée On applique suffisamment d'alun à l'intérieur de la feuille pour fournir

une rétention de la colle de colophane et faciliter le dur-

cissement de l'émulsion de silicone, qui est ensuite trans-

férée sur le papier pour former la colle de surface Le pa-

pier est alors envoyé à travers la zone sèche, puis mis en bobine pour l'utilisation ultérieure dans la préparation du

panneau mural de plâtre.

Dans les exemples qui suivent, la préparation-

de diverses qualités de papier à utiliser pour la fabrication 2536 01 t de panneaux muraux de plâtre est décrite La préparation de cinq qualités de base est illustrée Ce sont: 1 papier

bulle, 2 papier journal, 3 papier de revêtement, 4 pa-

pier pour application de plâtre, et 5 papier résistant à l'eau pour des applications dans des conditions de forte humidité On prépare des exemples de chacun en utilisant la colle neutre et la colle de surface pour une utilisation conforme à la présente invention De plus, on prépare des exemples de chaque type de papier avec une colle interne

classique de colophane et d'alun, à titre de comparaison.

Exemple 1.

On prépare un papier encollé avec une colle neu-

tre,du type bulle pour être utilisé conformément à la pré-

sente invention, selon le procédé décrite dans la procédure A ci-dessus La composition de l'exemple l et les propriétés

obtenues sont indiquées dans le tableau I ci-après.

Exemple 2.

Un papier bulle est préparé avec une colle in-

terne classique d'alun et de colophane conformément à la procédure B La composition et les propriétés sont indiquées ci-après dans le tableau I.

Le papier est utilisé en tant que papier de fa-

çade d'un panneau mural de plâtre, qui est dirigé vers l'ex-

térieur lorsque le panneau est monté sur des structures à goujon Pour les deux exemples i et 2, le papier comprend cinq épaisseurs de matière de remplissage constituées de

débris de papier kraft et de vieux journaux, et deux épais-

seurs dirigées vers l'extérieur constituées de charges de fragments de feuilles de garde Les données présentées dans le tableau I ci-après comparent les propriétés du papier bulle encollé avec une colle neutre à cellesd'un papier

encollé avec de l'alun et de la colophane.

2 S 5360 12

TABLEAU I

PAPIER BULLE A Compositions de comparaison, % en poids sec de papi Colle Alun + neutre

colophane Composition comparée de l'ex 1 de l'ex 2 Agent d'encollage 0,43 0,70 Alun sec,0,038 1,65 Amidon cationique sec 0,65 0 Solides de silicone secs 0,16 0,22

Ca C O O 3,5 -

Charge molle (feuille de garde et vieux journaux) Charge totale de fibres 56,45 ,22 53,10 97,43 B Propriétés comparatives du papier, Propriété comparée Poids (kg/m) Unité de surface 0,255 Epaisseur (ii) 368 Résistance à Direction de lamachine 1734 la traction Direction transversale 429 (kg/m) Porosité Sheffield, secondes 120 Test Cobb accél sur la couche de liaison, (g) 0,60 Test de diffusion dans la couche supérieure, diffusion(i,59 mm) 12

unités indiquées.

0,266 0,55 4,0 -12,1

+ 14,1

+ 2,1

+ 33,3

+ 9,1

+ 20,0

_f ier.

Diffé-

rencex en % -38,6 -97,7 -27,3 + 6,3 2,3 2 e 36012

*TABLEAU I

(suite)

Colle Alun + Diffé-

neutre colophane rence* de l'ex 1 de l'ex 2 en % C Variables comparatives du procédé, unités indiquées Variable comparée Vitesse de la machine à papier (m min) 122,5 114 Energie électrique utilisée 100 kw-h Tonne de vente courante # 3,9 4,1 Vapeur de séchage utilisée MMBTU De Tonne de vente courante 7,7 8,9 *Représentée par: colle neutre alun et colophane (r alun et colophane + 7,5 4,9 -13,5 DO)

1 tonne US est approximativement 0,907 tonne.

*.*MBTU = 1 o 6 unités thermiques britanniques = 1,055 109 J Ainsi qu'on peut le voir dans le tableau 1, l'utilisation

d'une colle neutre dans le papier permet de réaliser une importante ré-

duction dans la quantité d'agent d'encollage et d'alun utilisée pour en-

coller le papier La colle neutre permet également une importante réduction de la quantité de colle de surface au silicone et permet une augmentation de

6 % de la quantité de charge molle moins chère mise en oeu-

vre Les améliorations ci-dessus de la composition sont ob-

tenues avec une réduction de 4 % du poids de la feuille par unité de surface, un augmentation de 14 % de la résistance à la traction de la feuille dans la direction de la machine et un faible changementnon significatifde la résistance à

l'eau de la couche de liaison et de la couche supérieure.

Le test indiquant l'importance de la résistance à l'eau de la couche supérieure est le test de diffusion de la couche, qui est la relation inverse par rapport à la résistance à l'eau, et constitue la largeur d'une goutte qui s'étale par

unité de temps Le test Cobb qui mesure le poids de l'humi-

dité absorbée par unité de surface est indicateur inverse de la résistance à l'eau de la couche de liaison Sur du

papier bulle, l'utilisation de colle neutre fournit égale-

ment une augmentation de 7,5 % de la vitesse de la machine à papier ou de la vitesse à laquelle le papier est produit, et des réductions de 5 % et 13,5 % de l'énergie électrique et de la vapeur de séchage, respectivement, utilisées dans

le procédé de fabrication du papier.

Les deux exemples suivants illustrent la prépa-

ration d'un papier journal qui est un papier généralement appliqué sur la face arrière du panneau de plâtre alors

qu'il est monté sur des structures à goujon Le papier com-

prend sept épaisseurs de matières premières de remplissage provenant de coupes de vieux carton ondulé et de débris

d'annuaires téléphoniques au rebus.

Exemple 3.

Du papier journal est préparé avec de la colle neutre selon le procédé de la procédure A La composition et les propriétés mesurées sont montrées dans le tableau II

ci-après.

Exemple 4.

Du papier journal est préparé à partir d'une colle classique de colophane et d'alun conformément à la

procédure B La composition et les propriétés sont rassem-

blées dans le tableau II ci-après.

Les résultats des tests indiqués dans le tableau II montrent que l'utilisation de colle neutre permet une réduction de 4 % du poids de la feuille/unité de surface

et des réductions de 11 % et 17 % des consommations d'éner-

gie électrique et des vapeurs de séchage, respectivement.

La colle neutre permet une augmentation de 5 % de la vitesse de la machine ou du taux de production Ces améliorations sont obtenues sans qu'il y ait réduction de la résistance à la traction ni de quelconque réduction notable dans la

charge molle utilisée.

TABLEAU II

PAPIER JOURNAL

A Compositions de comparaison, % en poids sec de papi Colle Alun + neutre Colophane Composition comparée de l'ex 3 de l'ex 4 Agent d'encollage 0, 275 0,55 Alun anhydre 0,038 1,65

Amidon cationique sec 0,55 -

O Solides de silicone sec 0,016 0,02

Ca CO, 3,5 -

Charge molle (chutes + annuaires de téléphone découpés) Charge totale de fibre 57,38 ,62 58,67 97,78

B Propriétés comparatives du papier, unités indiquées.

Propriété comparée

Poids (kg/m 2) 0,257 0,268 -

Unité de surface

Epaisseur (i) 381 419 -

Résistance à Direction de la machine 1573 1519 + la traction)Direction transversale (kg/m) 420 420 Porosité Sheffield, secondes 53 45 + Test Cobb accél sur la couche de liaison, (g) 0,61 0,55 + ier.

Diffé-

rence* en % -50,0 -97,7 -20,0 2,2 2,2 4,2 9,1 3,5 0,0 17,7 ,9 TABLEAU II (suite)

Colle Alun + Diffé-

neutre Colophane rence' de l'ex 3 de l'ex 4 en % C Variables comparatives du procédé, unités indiquées. Variable comparée Vitesse de la machine à papier (m.min) 119 113 + 5,1 Energie électrique utilisée l 00 kw-h Tonne de vente courante / 3,9 4,4 -11,4 Vapeur de séchage utilisée MMBTU (voir tableau 1) Tonne de vente courante 7,4 8,9 -16,9 *Représentée par: colle neutre alun et colophane ( 100) alun et colophane

# 1 tonne US est approximativement 0,907 tonne.

Les deux exemples suivants illustrent la prépa-

ration de papier de revêtement Un papier de revêtement est un papier fortement résistant à l'eau produit d'une façon analogue au papier journal, et qui est appliqué à la fois sur l'avant et sur l'arrière d'un panneau mural traité avec une émulsion d'asphalte-cire La face extérieure du papier est ensuite apprêtée superficiellement avec une émulsion

d'asphalte et cire, conformément à des procédures classiques.

Le-panneau de revêtement, formé avec un noyau de plâtre, est utilisé comme panneau mural extérieur et est revêtu d'un

matériau de façade convenable.

Exemple 5.

On prépare un papier de revêtement avec une colle neutre conformément à la procédure A La composition et les propriétés mesurées sont rassemblées ci-après dans le tableau III.

Exemple 6.

Un papier de revêtement est préparé conformément à la procédure B avec une colle de colophane et d'alun La Composition et les propriétés mesurées sont rassemblées dans

le tableau III ci-après.

Il faut moins de colle neutre que de colle à l'alum et à la colophane dans le papier de revêtement pour

satisfaire aux spécifications de résistance à l'eau.

TABLEAU III

PAPIER DE REVETEMENT

A Compositions de comparaison, % en poids sec de papier.

Colle Alun + Diffé-

neutre Colophane rence* Composition comparée de l'ex 5 de l'ex 6 en % Agent d'encollage 0,275 1,30 -78,8 Alun sec 0,038 2,45 -98,4 Amidon cationique sec 0,55

Solidesde silicone sec 0,016 -

Ca C 0, 3,5 -J Charge molle (coupes + annuaires de téléphone découpés) Charge totale de fibre 57,37 ,62 57,75 96,25 0,7 0,7

B Propriétés comparatives du papier, unités indiquées.

Propriété comparée Poids

Unité de surface (kg/m 2) 0,259 0,284 -

Epaisseur (') 406 457 -

Résistance à Direction de la machine1680 1484 + la traction Direction transversale (kg/m) 429 393 +

Porosité Sheffield, secondes 58 60 -

Test Cobb accél sur la couche de liaison (g) 0,60 0,55 + 8,9 11,1 13,3 9, 1 3 3 9,1 TABLEAU, III (suite)

Colle Alun + Diffé-

neutre Colophane rence* de l'ex 5 de l'ex 6 en % C Variables comparatives du procédé, unités indiquées. Variable comparée Energie électrique utilisée kw-h Tonne de vente courante 4,7 4,1 + 14,6 Vapeur de séchage utilisées kw-h Tonne de vente courante 24,9 26,7 7,6 MMBTU (voir tableau I) Tonne de vente courante 8,5 9,2 Energie totale utilisée 29,6 30,8 3,3 Vitesse de la machine à papier (m min) 118 107 + 10,3 <Représenté par: colle neutre alun et colophane ( 100) alun et colophane # 1 tonne US est approximativement 0,907 tonne O Dans les exemples 7 et 8 qui suivent, on prépare

des papiers convenables pour être utilisés en tant que pa-

pier de façade de panneau de plâtre, qui est ensuite décoré

avec du plâtre En tant que tel, il y a des exigences spé-

ciales d'absorption d'eau pour une façade, pour faire adhé-

rer le platre humide à la surface du papiero Typiquement, le papier comprend trois épaisseurs de couches non apprêtées dirigées vers l'extérieur, qui sont formées de charges de

vieux papiers peints, et quatre épaisseurs de remplissage-

formées à partir de dcharges de vieux papier journal et de carton

ondulé L'épaisseur des couches est ajustée de façon à four-

nir le degré d'absorption d'eau requiso Seules les trois

épaisseurs de remplissage du fond sont encollées antérieure-

ment. a 536 o 12

Exemple 7.

On prépare un papier convenable pour être utili-

sé dans un panneau de plâtre et conçu pour être décoré avec du plâtre, avec de la colle neutre selon la procédure A La composition et les propriétés mesurées sont indiquées dans

le tableau IV.

Exemple 8.

On prépare un papier pour préparer un panneau de

plâtre conçu pour être décoré avec du plâtre avec des compo-

sitions classiques et on l'encolle avec de la colophane et

de l'alun de la façon décrite dans la procédure B La formu-

lation et les propriétés déterminées sont rassemblées dans

le tableau IV ci-après.

Les résultats montrent que le papier encollé avec de la colle neutre pour être décoré avec du plâtre

offre des avantages par rapport au papier du même type en-

collé avec de la colophane et de l'alun L'avantage ressor-

tant des données ci-après réside en ce qu'il y a peu ou pas de migration de -la colle à partir des épaisseurs qui sont encollées intérieurement Ceci signifie qu'une quantité plus importante de la couche non encollée reste effectivement non encollée, si bien qu'il y a donc moins de coucheslécessaires

pour obtenir le degré désiré d'absorption sur le papier en-

collé avec une colle neutre.

La capacité d'absorption de la couche profite également de l'absence d'acidité du système qui en lui-même fournit un certain encollage de matières premières de la couche Le résultat pratique des propriétés du papier encollé avec une colle neutre est qu'on obtient une réduction de 9 % du poids/unité de surface, ainsi qu'une réduction de 13 % de l'épaisseur du papier et une augmentation importante de la

vitesse de la machine à papier Une augmentation de la vi-

tesse de la machine de 20 % est obtenue, résultant des meil-

leures caractéristiques d'égouttage et de séchage de la feuille, ainsi que cela a été montré par la réduction de 28 % de la porosité, qui est reliée de façon inverse à la

porosité réelle de la feuille Cette amélioration de la po-

rosité se reflète dans la réduction de 8 % de la vapeur de séchage utilisée pour sécher le papier encollé 'avec une colle neutre. Ainsi que cela est montré, on obtient de bonnes résistance à la traction, résistance à l'eau de la couche de

liaison et absorptions de la couche supérieure dans les con-

ditions indiquées dans le tableau IV ci-après avec une petite réduction de la charge molle Le test d'absorption de la

couche supérieure, qui mesure l'aptitude de celle-ci à ab-

sorber l'eau, est effectué par la détermination de la quan-

tité d'eau prélevée par la feuille lorsque celle-ci est em-

boitée sous un anneau de 0,1016 m de côté, qui contient une colonne d'eau à 21 C On détermine les prises d'eau après 4

minutes, puis après 16 minutes supplémentaires de repos.

TABLEAU IV

PAPIER POUR APPLICATION DE PLATRE

A Compositions de comparaison, % en poids sec de papier.

Colle Alun + Diffé-

neutre Colophane rencet Composition comparée de l'ex 7 de l'ex 8 en % Agent d'encollage 0,225 1,20 -81,3 Alun sec 0,038 2,20 -98,3 Amidoncationique sec 0,55 Solides de silicone sec 0,016 0,022 -27,3 Ca CO 3 3,5 Charge molle (vieux journaux) 63,43 66,35 4,4 Charge totale de fibres 95, 67 96,58 0,9 TABLEAU IV (suite)

Colle Alun + Diffé-

neutre Colophane rence* de l'ex 7 de l'ex 8 en % B Propriétés comparatives du papier, unités indiquées. Propriété comparée Poids Unité de surface (kg/m 2) 0,294 0,322 8,6 Epaisseur>couche supérieure 203 254 - 20,0 (M) remplissage 305 330 7,7 total 508 584 -13,0 Résistance à Direction de la machine 1698 1608 + 5,6 la traction Direction transversale (kg/m) Porosité Sheffield secondes Test Cobb accél sur la couche de liaison, (g) Absorptions de la couche supérieure, 4 premières minutes g, 16 minutes supplémentaires 0,64 3,2 0,6 0,55 3,2 0,6 0,0 -27,7

+ 16,4

0,0 0,0 C Variables comparatives du procédé, Variable comparée Vitesse de la machine à papier (m min) 103 Energie électrique utilisée kw-h Tonne de vente courante 4,4 Vapeur de séchage utilisée Mi BTU (voir tableau I) Tonne de vente courante 8,4 Représentee par: colle-neutre alui alun et col(

unités indiquées.

4,6 9,1 n et colophane ophane Dans les exemples 9 et 10 qui suivent, on prépare un papier pour panneau mural ayant des applications dans des

+ 20,4

4,3 7,7

( 100)

conditions de forte humidité Ce papier est utilisé pour fabriquer un panneau mural de plâtre dans lequel le plâtre est soumis à un traitement par de l'asphalte-cire pour être utilisé dans des environnements de forte humidité, tels que des salles de bain Le papier est fabriqué d'une façon ana- logue à ce qui est décrit pour le papier bulle, si ce n'est

que la couche supérieure est acidifiée avec 16,5 g/kg d'alun.

L'acidification ne nuit pas à l'agent de remplissage qui

constitue 70 à 75 % de la feuille totale.

Exemple 9.

On prépare un papier pour panneau mural ayant des applications dans des conditions de forte humidité avec

de la colle neutre selon la procédure A et ayant des compo-

sitions et propriétés telles qu'indiquées dans le tableau V

ci-après.

Exemple 10.

On prépare un papier pour panneau mural ayant des applications dans des conditions de forte humidité selon la procédure B en utilisant une colle classique d'alun et de colophane La formulation et les propriétés sont indiquées

dans le tableau V ci-après.

Les données fournies dans le tableau V montrent que sur du papier résistant à l'humidité, l'utilisation de colle neutre dans l'exemple 9 fournit une réduction de 4 % en base pondérale et des augmentations de 6 et 9 % en ce qui concerne la résistance à la traction dans la direction

de la machine et dans la direction transversale respective-

ment Le papier ayant une colle neutre fournit également une augmentation de 4 % de la vitesse de la machine à papier

et une réduction de 10 % de l'énergie électrique utilisée.

L'utilisation de l'encollage de la couche supé-

rieure sur le papier encollé avec de la colle neutre semble être nettement avantageuse ainsi que cela est indiqué par la

réduction constatée dans la prise d'eau du test Cobb appli-

qué sur la couche supérieure.

TABLEAU V

PAPIER POUR PANNEAU MURAL AYANT DES APPLICATIONS DANS DES

CONDITIONS DE FORTE HUMIDITE.

A Compositions de comparaison, % en poids sec de papier.

Colle Alun + Diffé- neutre Colophane rence* Composition comparée de l'ex 9 de l'ex 10 en % Agent d'encollage 0,31 0,95 -67,4 Alun sec 0,495 1,65 70,0 0 Amidon cationique sec 0,65 Solides de silicone sec 0,016 0,022 -27, 3 Corln_ 1 r S 1 Charge molle (vieux journaux + feuilles de garde) Charge totale de fibres 51,24 ,03 53,07 97,38 3,4 2,4 B Propriétés comparatives du papier, Propriété comparée Poids (kg/m 2) Unité de surface 0,257 Epaisseur, (i) 394 Résistance à^Direction de la machine 1608 la traction Direction transversale (kg/m) 455 Porosité Sheffieldsecondes 129 Test Cobb accél sur la couche de liaison, g 0,57 Test Cobb accél sur la couche supérieure, g 0,40

unités indiquées.

0,266 0,55 0,60 4,0 6,1 + 5,9 + 8,5

+ 17,3

+ 3,6 -33,3 J, _ TABLEAU V (suite) Colle Alun + neutre Colophane de l'ex 9 de l'ex 10 C Variables comparatives du procédé, unités indiquées Variable comparée Vitesse de la machine à papier (m.min) 117 113 Energie électrique utilisée 100 kw-h Tonne de vente courante 3,7 4,1 Vapeur de séchage utilisée MMBTU (voir tableau I) Tonne de vente courante 8,8 8,9 *Représentée par: colle neutre alun et colophane alun et colophane

Diffé-

rence*k en % + 3,9 9,8 1,1 DO)

PROCEDURE C.

Production de panneau mural de plâtre.

On produit un panneau mural de plâtre en déchar-

geant une bouillie de stuc provenant d'un mélangeur sur du papier préparé, la face de couche supérieure étant dirigée

vers le bas, tandis que le papier est déplacé en continu.

Une feuille supérieure, qui est garnie de journal, est mise

en contact avec la surface supérieure de la bouillie et en-

suite, l'association des papiers se faisant face et de la

bouillie est envoyée sous un cylindre de formage pour dis-

tribuer la bouillie de façon uniforme et former le panneau avec une section droite uniforme Les bords du papier sont alors repliés sur les bords du papier supérieur, et les bords

du panneau sont _ormés dans la même opération.

Le panneau de plâtre humide est transporté à travers la section de formage de la machine à panneau sur

une bande mobile en continu jusqu'à ce que le noyau du pan-

neau soit complètement hydraté en sulfate de calcium dihydra-

té Ensuite, le panneau est -transporté sur le transporteur à

bande mobile en continu vers la section de coupe dans la-

quelle le panneau est découpé en longueurs désirées classi-

ques. On retourne alors le panneau, la face de papier bulle étant vers le haut, et on l'introduit dans un four de séchage sur des rouleaux tournant en continu, dans lequel il est séché jusqu'à obtention d'une teneur uniforme de 5 à 6 % d'humidité Le panneau est inspecté puis empilé dans des conditionnements.

Evaluation du panneau mural de plâtre.

Avant de commercialiser le panneau mural de plâ-

tre, on le soumet d'abord à des tests de contrôle de qualité

spécifiques pour s'assurer que le panneau satisfait aux nor-

mes de qualité Parmi les divers tests qui sont généralement réalisés, il y a le test de traction sur un clou ASTM et des résistances transversales On évalue également la liaison humidifiée pour la face avant et la face arrière du panneau, on réalise des tests de résistance à l'eau après absorption

par immersion totale, et le test Cobb sur la façade du pan-

neau, sur un panneau devant être utilisé pour une application dans des conditions de forte humidité et/ou un panneau de revêtement et on effectue des tests d'absorption de l'eau par absorption de la façade sur un panneau pour l'application

des plâtres.

Le test du clou consiste à appliquer une quantité de poids toujours croissante sur un clou conçu spécialement

jusqu'à ce que la tête traverse l'échantillon de panneau.

On note le poids à la rupture.

Des tests de résistance transversale sont effec-

tués par application d'une force vers le bas, au centre du

specimen qui est soutenu sur deux bords extérieurs opposés.

La face qui est située vers le bas est la face qui est éva-

luée La force appliquée lors de la rupture est la mesure de

la résistance transversale.

Le test de la liaison à l'état humidifié consiste à humidifier le panneau pendant 3 heures avec une humidité

relative de 90 % et à une température de 32,20 C, puis à ap-

pliquer une force sur le panneau suffisante pour briser la liaison entre le papier et le noyau du panneau La force appliquée ou le poids à la rupture est la mesure de la ré-

sistance de la liaison.

Les tests d'absorntion et le test Cobb portant sur la face de devant sont effectués de la façon décrite

plus haut.

Les tests d'absorption d'eau par immersion totale sont réalisés par immersion d'un échantillon de 0,3048 m sur 0,3048 m du panneau pendant 2 heures dans de l'eau à une température de 210 C Le poids d'eau absorbée est déterminé par différence et converti en absorption % par rapport au

poids sec.

Les exemples suivants illustrent la production de panneau mural de plâtre utilisant du papier encollé avec une colle neutre conformément à la présente invention ainsi

qu'un panneau similaire préparé à partir d'un papier classi-

que encollé avec de la colophane et de l'alun.

Exemple 11.

En utilisant le papier produit dans l'exemple 1 et obtenu avec de la colle neutre, on forme un panneau mural

de plâtre conformément à la procédure C ci-dessus Les don-

nées de performances sont indiquées dans le tableau VI ci-

après.

Exemple 12.

En utilisant le papier préparé dans l'exemple 2 par la méthode de la procédure B ci-dessus, on prépare un panneau mural de plâtre à partir de papier encollé avec de

la colophane et de l'alun conformément à la procédure C ci-

dessus Les données obtenues à partir des tests sont rassem-

blées au tableau VI ci-après.

Les données fournies dans le tableau VI comparent la performance d'un panneau de plâtre préparé à partir de

papier encollé avec de la colle neutre, à celle d'un pan-

neau de plâtre préparé avec le papier encollé avec de l'alun et de la colophane lorsqu'ils sont utilisés pour préparer un panneau mural de plâtre de 1,27 cm d'épaisseur et pesant 8,3 à 8,5 kg/m Les résultats du test de la liaison humidifiée indiquent que la tendance à la liaison du papier encollé avec une colle neutre est notablement supérieure à celle du

papier encollé avec de l'alun et de la colophane par rap-

port à la résistance de la liaison.

Les données du test de résistance transversale montrent que le papier journal encollé avec une colle neutre

est supérieur au papier encollé avec de l'alun et de la colo-

phane en ce qui concerne la résistance, tandis que le papier bulle encollé avec une colle neutre présente une résistance comparable à celle du papier encollé avec de l'alun et de la colophane. Des tests qualitatifs concernant l'aptitude du panneau mural à se prêter au marouflage des joints montrent que le panneau produit avec du papier apprêté avec une colle neutre colle aussi bien qu'un panneau produit à partir de

papier encollé avec de l'alun et de la colophane.

Des tests qualitatifs d'aptitude à la peinture ont montré que les caractéristiques de peinture d'un papier bulle de façade encollé avec de la colle neutre sont égales à celles d'un papier de façade encollé avec de l'alun et de la colophane avec des peintures couramment utilisées dans le commerce.

TABLEAU VI

PANNEAU MURAL DE PLATRE REGULIER

Colle Alun et neutre colophane Propriété comparée de l'ex 11 de l'ex 12 Liaison humidifiée Bulle Résistance de la liaison (N) 49 33 Papier journal Résistance de la liaison (N) 56 35 Résistances transversales Bulle En travers (N) 668 690 Parallèle (N) 278 223 Papier journal En travers (N) 743 712 Parallèle (N) 300 251 Force du clou (N) 417 402

Dans les exemples 13 et 14, on prépare un pan-

neau mural de plâtre convenable pour recevoir une applica-

tion ultérieure de plâtre Dans l'exemple 13, le papier uti-

lisé est celui qui est formé dans l'exemple 7, et dans l'exem-

ple 14, le papier utilisé est-celui qui est formé dans l'exem-

ple 8 Le tableau VII ci-après fournit les résultats des es-

sais effectués sur les échantillons de panneau fini.

En se référant aux données fournies par le ta-

bleau VII, on peut constater que les résultats des tests d'absorption d'eau pour le papier de façade encollé avec une colle neutre sont bien à l'intérieur des gammes désirées, ce qui indique que le papier encollé avec une colle neutre est convenable pour être utilisé pour la production de panneau mural devant recevoir une application de plâtre Les données

* d'essai montrent de plus que dans des conditions de vieillis-

sement avec exposition à la lumière solaire pendant la cons-

truction, le panneau de l'exemple 13 produit avec la colle

neutre présente une liaison supérieure du plâtre sur le pa-

pier de façade du panneau par rapport aux propriétés du pan-

neau produit dans l'exemple 14, utilisant l'alun et la colo-

phane comme colle du papier.

Dans le test du panneau avec p Iâtre, des échantil- lons de panneau sont exposés soit recto, soit verso, soit pas du tout, à la lumière ultraviolette pour simuler une

exposition au soleil En préparant le produit fini, on ap-

plique du plâtre sur le devant du panneau et on laisse pren-

dre Ensuite, on évalue la qualité de la liaison du plâtre

séché sur le panneau.

TABLEAU VII

PANNEAUX POUR APPLICATION DE PLATRE

Colle Alun + neutre colophane Gamme Propriété comparée de l'ex 13 de l'ex 14 désirée Test d'absorption du côté façade, g Après 4 minutes 2,11 2,58 1,6-3,0

16 minutes supplé-

mentaires 0,65 0,62 0,4-1,0

Liaison du plâtre sur un panneau vieilli par la lumière UV.

12 heures de vieillissement Haut exposé moyen médiocre Bas exposé bon moyen Non exposé bon bon Dans les exemples 15 A et 16 A, on fait un panneau mural de plâtre en utilisant le papier des exemples 9 et 10 conformément à la procédure C Dans les exemples 15 B et 16 B, conformément à la procédure C, on prépare un panneau mural de plâtre en utilisant les papiers utilisés dans les exemples et 6 Les résultats sont rassemblés dans le tableau VIII ci-après. Exemples 15 A et B et 16 A et B Panneau mural de plâtre pour =des applications de revêtement et dans des conditions de

036 012

grande humidité.

Dans le tableau VIII, on présente des tests d'im-

mersion dans l'eau effectués avec les échantillons 15 A et B de panneau pour forte humidité et de panneau de revêtement respectivement produits avec des papiers encollés avec une

colle neutre conformément à la présente invention: Les résul-

tats d'essai sur les échantillons 16 A et B de panneau de pla-

tre correspondants préparés avec des papiers encollés avec de

l'alun et de la colophane sont également fournis.

Il est évident que les panneaux produits avec des

papiers encollés avec une colle neutre présentent des absorp-

tions qui sont comparables à celles des panneaux produits avec une colle d'alun et de colophane et sont à l'intérieur des gammes désirées d'absorption Ces résultats montrent que les papiers encollés avec une colle neutre conviennent dans

l'application à ces panneaux de plâtre spécifiques.

TABLEAU VIII

PANNEAUX DE REVETEMENT ET PANNEAUX POUR APPLICATION DANS DES

CONDITIONS DE FORTE HUMIDITE. Test d'absorption d'eau par immersion, % d'absorption.

Colle Alun + neutre colophane Gamme Panneau comparé de l'ex 15 de l'ex 16 désirée A Panneau pour application

dans des conditions de -

forte humidité 3,6 3,6 0-5,0 B Panneau de revêtement 6,5 6,3 0-10,0

Gammes critiques de composition et de variables du procédé.

Dans le tableau'IX ci-après, on indique les gammes

de composition des diverses matières utilisées dans la fabri-

cation de papier encollé avec une colle neutre convenables

pour l'utilisation dans la fabrication de panneau de plâtre.

TABLEAU IX

PAPIER ENCOLLE AVEC UNE COLLE NEUTRE

GAMMES CRITIQUES DE COMPOSITION ET DE VARIABLES DU PROCEDE.

Poids sec par poids Poids sec en % Gammes de composition sec de pi Teneur en Ca CO 3 2 < Amidon cationique Agent d'encollage

(anhydride d'acide suc-

cinique) 1, Silicone de surface 0,1 r Colle Alun sec O,371 Fibre sèche Gammes des variables du procédé p H de la charge formant la feuille et du raffinage des matières premières Pression du sécheur dans la dernière section des sécheurs (le Température de la feuille quittant le dernier cylindre (le sécheur Humidité de la feuille quittant le dernier cylindre sécheur Le papier encollé avec apier (g/kg) du papier sec

)0-50 2-10

-7 0,5-0,7

-3,5

-0,25 0,

-4,95 O

7,0 7,8

240 + Pa minimum de la indiqué)

132 + C

minimum de la

0,15-0,35

-O 025

038-0,475

297-93,450

gamme est gamme est indiqué)

1,50 2,50 %

une colle neutre utilisé

conformément à la présente invention offre plusieurs avanta-

ges lorsqu'il est utilisé comme feuilles de couverture de papier pour fabriquer un panneau mural de plâtre par rapport à d'autres papiers utilisés de façon classique D'abord,

comme on utilise une colle neutre, les fibres sont plus soli-

des et il en résulte que le papier formé à partir d'une quan-

tité équivalente de fibres à celle qui est utilisée dans

l'art antérieur produit un papier plus solide Dans une va-

riante, on peut utiliser moins de fibres ou des fibres moins chères, tout en obtenant encore la même résistance que celle des papiers classiques utilisant un plus fort pourcentage de fibres L'utilisation d'un amidon cationique en tant que milieu émulsifiant et aide à la rétention assure l'adhérence

de la colle aux fibres de papier L'utilisation d'un carbo-

nate de calcium comme tampon maintient la bouillie de la

composition produisant le papier en un état neutre ou légè-

rement alcalin et empêche toute attaque acide sur les fibres.

L'utilisation d'une colle extérieure constituée par une émul-

sion de résine époxy contribue de plus à encoller la matiè-

re et fournit une meilleure liaison entre le papier et le noyau de plàtre Enfin, le mélange d'une matière acide telle que de l'alun à la résine époxy pour aider le durcissement de la colle de surface de résine époxy augmente fortement l'efficacité de la colle époxy extérieure De plus, comme le papier est plus léger et plus poreux, on peut faire des économies de combustible utilisé pour le séchage du papier

et du panneau de plâtre.

Claims

REVENDICATIONS

1 Panneau mural de plâtre comprenant un noyau

de sulfate de calcium dihydraté durci et une feuille de cou-

verture de papier liée sur chacune des faces de celui-ci, caractérisé en ce que chacune de ces feuilles de couverture de papier comprend:

(A) une proportion majeure de fibres de cellu-

lose; (B) une colle interne comprenant un anhydride

d'acide dicarboxylique cyclique présentant la formule struc-

turale suivante O

O R RI

C

ORR

Il O dans laquelle R est choisi parmi les radicaux diméthylène et

triméthylène et R' est un groupe hydrophobe contenant 5 ato-

mes de carbone ou davantage choisi parmi les groupes alcoyle, alcényle, aralcoyle et aralcényle, (C) un agent cationique, et (D) un agent tampon qui est un sel d'une base

relativement forte avec un acide relativement faible mainte-

nant le papier à un p H d'au moins 7 pendant le formage & 2 Panneau mural de plâtre selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un enduit de colle de surface comprenant une résine silicone, de préférence une résine méthyl polysiloxane ou une résine époxy silicone sur

au moins la surface de la couche de liaison du papier.

3 Panneau mural de plâtre selon la revendication 2, caractérisé en ce que la colle de surface comprend un

agent acide, de préférence l'alun.

4 Panneau mural de plàtre selon la revendication 3, caractérisé en ce que la résine silicone est présente en une quantité d'environ 0,015 % à environ 0,025 % en poids sec par rapport au papier et que l'alun est présent en une

quantité d'environ 2,5 fois le poids sec de la résine sili-

cone. Panneau mural de plâtre selon l'une quelconque

des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'anhy-

dride d'acide dicarboxylique cyclique est un anhydride d'aci-

de succinique substitué ayant un total de 15 à 20 atomes de

carbone.

6 Panneau mural de plâtre selon la revendication , caractérisé en ce que l'anhydride d'acide succinique subs- titué est présent en une quantité d'environ 0,15 à environ

0,35 % en poids sec par rapport au papier.

7 Panneau mural de plâtre selon l'une quelconque

des revendications précédentes, caractérisé en ce que la col-

le interne est accompagnée d'un agent émulsifiant.

8 Panneau mural de plâtre selon l'une quelconque

des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'agent

cationique comprend un amidon cationique, de préférence pré-

sent en une quantité d'environ 0,5 % à environ 0,7 % en poids

sec par rapport au papier.

9 Panneau mural de plâtre selon l'une quelconque

des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'agent

tampon comprend du carbonate de calcium en une quantité d'au

moins 2 % en poids sec par rapport au papier.

Panneau mural de plâtre selon la revendica-

tion 9, caractérisé en ce que le carbonate de calcium est présent en une quantité d'environ 2 % à environ 10 % en poids

sec par rapport au papier.