HU220366B

HU220366B - Kompozíció hangelnyelő burkolólapokhoz és lemezekhez

Info

Publication number: HU220366B
Application number: HU9700387A
Authority: HU
Inventors: Mirza A. Baig
Original assignee: Usg Interiors, Inc.
Priority date: 1994-08-08
Filing date: 1995-08-03
Publication date: 2001-12-28
Also published as: JO1882B1; MX9500732A; SA96160512B1; CN1054590C; AU682230B2; DE69536029D1; ATE452112T1; NO325326B1; CZ37797A3; BR9508984A; TW368457B; ZA956644B; NO970547L; NO970547D0; AU1005395A; CA2139368A1; FI970533A0; CA2139368C; TR199500972A1; KR100353745B1

Abstract

A találmány tárgya kompozíció hangelnyelő mennyezetburkoló lapokhoz. Akompozíció gipsz-cellulózrost kompozíción alapszik, amely ahangelnyelő mennyezetburkoló lapokban rendszerint jelen lévőásványgyapotot teljesen vagy részben helyettesíteni tudja. A gipsz-cellulózrost kompozíció könnyű adalék anyaggal és kötőanyaggal vankombinálva, és így olyan kompozíció jön létre, amelyet vizesnemezelési folyamatban hangelnyelő mennyezetburkoló lapok és lemezekelőállításához lehet alkalmazni. A cellulózrost előnyös forrása egykompozit gipsz-cellulózrost anyag, amelynek az előállításához agipszet és a cellulózrost anyagot kellő mennyiségű vízzel elkeverikhíg zagy létrehozása végett, amelyet nyomás alatt hevítenek a gipszkalcinálása végett, ami így alfa kalcium-szulfát hemihidráttá alakulát. Az eredő kompozit anyag a kalcium-szulfát-- kristályokkalfizikailag összekapcsolódott cellulózrostból áll. A gipsznek és acellulózrostnak egy másik forrása a gipszkarton lemezhulladék. Akönnyű adalék anyag előnyös módon expandált perlit. ŕ

Description

A találmány tárgya kompozíció hangelnyelő burkolólapokhoz és lemezekhez, amelyet mennyezeteken alkalmazott hangelnyelő burkolólapok és lemezek gyártásához lehet alkalmazni. A találmány tárgya különösen gipsz-cellulózrost kompozíción alapuló hangelnyelő burkolólap kompozíció, amely a hangelnyelő mennyezetburkoló lapokban rendszerint jelen lévő ásványgyapotot teljesen vagy részben pótolni tudja. A találmány tárgya továbbá újszerű, könnyű gipsz-cellulózrost aggregátanyag kompozíció, amelyet hangelnyelő mennyezetburkoló lapok és lemezek gyártásához egy vizes nemezelési eljárásban alkalmaznak.

Ásványgyapot és könnyű adalék anyag híg vizes diszperzióinak vizes nemezelése iparilag alkalmazott eljárás a hangelnyelő mennyezetburkoló lapok előállításához. Ennek az eljárásnak a során ásványgyapot, könnyű adalék anyag, kötőanyag és más kívánt vagy szükséges összetevők diszperzióját víztelenítés végett mozgó perforált hordozóhuzalra, például Fourdrinier-féle vagy Oliver-féle paplanalakító gép mozgó perforált hordozóhuzaljára öntik. A diszperziót először a gravitáció, majd vákuumos szívóeszköz vízteleníti. A nedves paplant ezután fütött konvekciós szárítókemencében szárítják, a szárított anyagot a kívánt méretekre vágják, és a tetejét tetszés szerint bevonják, például festékkel. így állítják elő a hangelnyelő mennyezetburkoló lapokat és lemezeket.

A hangelnyelő mennyezetburkoló lapokat éveken át készítették nedves pulpformázási vagy pulpöntési eljárással is. Ilyen eljárást ismertet az US 1,769,519 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom. Ennek a szabadalomnak az értelmében granulált ásványgyapot szálakat, töltőanyagokat és kötőanyagot, elsősorban egy keményítőgélt tartalmazó formázási kompozíciót készítenek elő a burkolólap testének formázásához vagy öntéséhez. Ezt a keveréket vagy kompozíciót alkalmas tálcákra teszik, amelyek papírral vagy fémfóliával vannak fedve. Ezután a kompozíciót simítórúddal vagy simítóhengerTel a kívánt vastagságra simítják. A simítórúddal vagy simítóhengerrel dekoratív felületet, például hosszirányú rajzolatot lehet kialakítani. Az ásványgyapot pulppal vagy kompozícióval töltött tálcákat ezután kemencébe helyezik a kompozíció szárítása vagy kikeményítése végett. A megszáradt lemezeket leszedik a tálcákról. A lemezek egyik oldala vagy mindkét oldala kezelhető, hogy a felület sima legyen, és létrehozzák a kívánt vastagságot, továbbá megelőzzék a vetemedést. A lemezeket ezután a kívánt méretű burkolólapokra vágják.

A Bejelentők US 5,320,677 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalma ismertet egy anyagot és egy eljárást. Eszerint őrölt gipszet nyomás alatt híg zagyban, cellulózrostok jelenlétében kalcinálunk. A kalcinálatlan, őrölt gipszet és a cellulózrostokat elkeverjük elegendő vízzel, hogy híg zagy keletkezzen, amit azután nyomás alatt hevítünk a gipsz kalcinálása végett, ami kalcium-szulfát alfa-hemihidráttá alakul át. A kapott együtt kalcinált anyag kalcium-szulfát-kristályokkal fizikailag összekapcsolódott cellulózrostokból áll. Ez az összekapcsolódás nemcsak jó kötést hoz létre a kalcium-szulfát és a cellulózrostok között, hanem még megakadályozza a kalcium-szulfát elvándorlását a cellulózrostoktól, amikor az alfa-hemihidrát később dihidráttá (gipsszé) visszahidratálódik.

Az együtt kalcinált gipsz-cellulózrost anyag közvetlenül lehűlés előtt szárítható, hogy a későbbi használathoz stabil, visszahidratálható alfa-hemihidrát kompozíciójöjjön létre. Egy másik változat szerint az együtt kalcinált anyag közvetlenül átalakítható használható termékké úgy, hogy a visszahidratáláshoz nem szükséges, felesleges vizet leválasztják, a kompozit részecskéket a kívánt alakra vagy formára alakítják, majd a részecskéket visszahidratálják megkeményedett és stabilizált gipsz-cellulózrost kompozit anyaggá.

Az ásványgyapot hangelnyelő burkolólapok nagyon porózusak. Ez szükséges a jó hangelnyeléshez. A technika állása szerint (US 3,498,404; 5,013,405 és 5,047,120 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom) ásványi töltőanyagokat, így expandált perlitet is be lehet vinni a kompozícióba a hangelnyelési tulajdonságok javítása és a kis súly érdekében.

Találmányunk célja tökéletesített kompozíció hangelnyelő burkolólapokhoz, amelyből a vizes nemezelési eljárással előállított ásványgyapot burkolólapok akusztikai tulajdonságaival nagyjából megegyező tulajdonságokkal rendelkező hangelnyelő burkolólapokat lehet előállítani.

Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy a hangelnyelő burkolólapok előállítására alkalmas kompozíció lényegében gipszből, cellulózrostokból, egy könnyű adalék anyagból és egy kötőanyagból áll, és a kompozíció szárazanyag alapon legalább körülbelül 15 tömeg% gipszet és legalább 13 tömeg% cellulózrostot tartalmaz.

A találmány szerinti kompozíció egyik előnyös kiviteli alakjában a hangelnyelő burkolólapok előállítására alkalmas, nedvesített kompozíció lényegében ásványgyapotból, gipszből, cellulózrostokból, egy könnyű adalék anyagból és egy kötőanyagból áll, és a kompozíció szárazanyag alapon legalább körülbelül 10 tömeg% ásványgyapotot, legalább körülbelül 10 tömeg% gipszet és legalább 13 tömeg% cellulózrostot tartalmaz. Az egyik különösen előnyös kompozíció gipsz-cellulózrost kompozit anyagból áll, amelyben a gipsz és a cellulózrostok nyomás alatt együtt vannak kalcinálva a cellulózrostoknak a kalcium-szulfát-kristályokkal való fizikai összekapcsolása végett. A találmány szerinti kompozíciókból készített hangelnyelő burkolólapoknak elfogadható tulajdonságaik vannak álmennyezetrendszerekben való alkalmazáshoz. Ezenkívül az újságpapír-hulladékot és/vagy gipszkarton lemezhulladékot tartalmazó kompozíciók környezetbarátok.

A találmány szerinti hangelnyelő burkolólap kompozíciók azon alapszanak, hogy a vizes nemezelési eljárással gyártott burkolólapokban vagy lemezekben lévő ásványgyapotot részben vagy teljesen egy gipsz-cellulózrost kompozícióval helyettesítjük. A kompozíció gipszen és cellulózrostokon kívül egy könnyű adalék anyagot és egy kötőanyagot is tartalmaz, tartalmazhat továbbá más hozaganyagokat, Így agyagot, flokkulálószert és

HU 220 366 Β felületaktív anyagot, amiket a hangelnyelő burkolólapok anyaga rendszerint tartalmaz. Amint fentebb említettük, a kompozíció tartalmazhat valamennyi ásványgyapotot (csökkentett mennyiségben), de úgy találtuk, hogy a találmány szerinti kompozíciók használhatóak ásványgyapotmentes hangelnyelő burkolólapok és lemezek előállítására.

Az újszerű hangelnyelő burkolólap kompozíció egyik alapösszetevóje gipsz (kalcium-szulfát dihidrát). A gipsz oldhatósága a technológiai zagyban lehetővé teszi, hogy a gipsz a kompozícióban flokkulálószerként funkcionáljon. Ez a flokkuláló funkció egyenletessé teszi a finom részecskék (agyag, gipsz, perlit és keményítő) eloszlását a nedves paplanban a feldolgozás alatt. Ennek a flokkuláló hatásnak a hiányában a finom és nagy sűrűségű részecskék arra hajlamosak, hogy feldolgozás közben a paplan aljára vándoroljanak, ami negatív módon befolyásolja a víz eltávolítását a nedves paplanból. A gipsz jelenléte a kompozíció összetételében emellett szétválasztja (deagglomerálja) az ásványi szál (ha jelen van) és cellulózrost zagyokat. A gipsz által megvalósított deagglomerálási vagy diszpergálási funkció lehetővé teszi nagyobb konzisztenciájú, illetőleg sűrűbb (nagyobb szárazanyag-tartalmú) zagy feldolgozását. Ezáltal csökken a paplanból eltávolítandó víz mennyisége és növekszik a termelékenység. A zagy nagyobb konzisztenciája azt is lehetővé teszi, hogy több levegőt vegyen fel a paplan formálása közben. Ez javítja a szárított termék hangelnyelő-képességét.

A gipsz amellett, hogy a feldolgozás során előnyökkel jár, a hangelnyelő burkolólap tulajdonságait is javítja. Az ásványgyapotszálakat részben vagy teljesen helyettesítő gipsz jelenléte a kompozíció összetételében jelentősen javítja a lemezek felületi keménységét. A burkolólemezeknek ez a javított felületi keménysége jó felületi szövetszerkezetet (például szálasságot, perforálást, stb.) is biztosít. A cellulózrostok nagyobb részaránya is hozzájárulhat ezekhez a javulásokhoz. A hangelnyelő lemezek felületi simasága is javítható a gipsszel, és így a felület szárítás utáni homokszórása elhagyható. A lemezekben lévő gipsz a tűzálló tulajdonságokat is javítja.

Azt is megállapítottuk, hogy a gipsz-cellulózrost kompozíció az ásványi szálakat tartalmazó kompozíciókkal összehasonlítva a nedves sajtolási és a szárítási művelet után nem ugrik vissza (nem duzzad meg). Az ásványgyapotmentes burkolólapnak az a jellemzője, hogy nem duzzad meg, lehetővé teszi a száraz paplan vastagságának pontos meghatározását vagy szabályozását a nedves sajtolási művelet közben. Ez feleslegessé teszi töltő bevonat felhordását vagy a száraz paplan homokszórását a vastagság szabályozása végett, amivel a lemez véglegesen kialakul.

A gipsz forrása lehet kalcinálatlan vagy hemihidráttá kalcinált, majd visszahidratált kalcium-szulfát dihidrát. Egy másik változat szerint a gipsz forrása lehet kalcium-szulfát hemihidrát (együtt kalcinálva vagy anélkül) vagy kalcium-szulfát anhidrit. Amint ezt lentebb részletesebben taglaljuk, a gipsz együtt kalcinálható egy cellulózrost anyaggal kalcium-szulfát-kristályokkal összekapcsolódott cellulózrostos kompozit anyag létrehozása végett,

A találmány szerinti újszerű hangelnyelő burkolólap kompozíciók másik alapösszetevóje a cellulózrost. Többféle típusú cellulózrostot vizsgáltunk ezekben a kompozíciókban. Jól ismert az újságpapír használata a hangelnyelő burkolólapok anyagában. A találmány szerinti kompozíciókban vizsgáltuk mind a kalapácsos töróvel aprított, mind a hidropulperezett újságpapírt. Finomított papírrost és farost is használható a cellulózrostok forrásaként, de úgy találtuk, hogy a farostot - akár puhafarostot, akár keményfarostot - tartalmazó burkolólapokat nehezebb késsel vágni a beépítés színhelyén. Emellett a farost drágább cellulózrostforrás.

A cellulózrostok előnyös forrása az US 5,320,677 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom szerinti együtt kalcinált kompozit gipsz-cellulózrost anyag. Az ismertetés szerint kalcinálatlan gipszet és farostot vagy papírrostot elkevernek elegendő mennyiségű vízzel, hogy híg zagy keletkezzen, amit azután nyomás alatt hevítenek a gipsz kalcinálása végett, ami kalcium-szulfát alfa-hemihidráttá alakul át. A kapott kompozit anyag kalcium-szulfát-kristályokkal fizikailag összekapcsolódott cellulózrostokból áll. A kompozit anyag közvetlenül lehűlés előtt szárítható, hogy stabil, de visszahidratálható kalcium-szulfát hemihidrát jöjjön létre, vagy a kompozit anyagzagy közvetlenül használható hangelnyelő burkolólap előállítására. Megállapítottuk, hogy együtt kalcinált gipsz-cellulózrost kompozit anyag használata a paplan szárazanyagát jobban visszatartó és szilárdabb nedves cellulózlemezt eredményező hangelnyelő burkolólap kompozíciót szolgáltat, de lassabban szárad és késsel nehezebb vágni, mint a papírrosttal (újságpapírral) fizikailag kevert gipszből készült burkolólapokat, különösen a hosszabb és erősebb farostok használata esetén.

Mind gipsz, mind cellulózrostok másik forrása a gipszkarton lemezhulladék. Megállapítottuk, hogy a hulladék kartonlemez gipszrészecskékké és papírrosttá őrölhető, amiket fizikailag el lehet keverni más összetevőkkel egy hangelnyelő kompozícióvá, amely vizes nemezelési folyamatban hasznosítható zagyot képezhet burkolólap előállításához.

Egy másik változat szerint az őrölt gipszkarton lemezhulladék kiindulási anyagként használható egy együtt kalcinálási folyamatban, és az együtt kalcinált kompozit gipsz-papír rostanyag felhasználható egy keverékben mennyezetburkoló lap nedves nemezeléssel történő előállításához.

A találmány szerinti újszerű hangelnyelő burkolólap kompozíciók harmadik alapösszetevője egy könnyű adalék anyag. Olcsósága és kedvező tulajdonságai miatt előnyös az expandált perlit. Ez nem újszerű összetevő, mert az adott szakterületen jól ismert az expandált perlit alkalmazása a hangelnyelő burkolólap kompozíciókban.

Az expandált perlit porózussá teszi a kompozíciót, és ezzel javítja hangelnyelő tulajdonságait. Megállapítottuk, hogy egy közepes mértékben expandált perlit kellő porozitást és elfogadható texturálhatóságot ered3

HU 220 366 Β ményez. Megfelelőnek találtuk a Silbrico Corporation cég kereskedelemben beszerezhető, 3-S perlit elnevezésű expandált perlit anyagát. A közepes mértékben expandált perlit a granulált ásványgyapotéhoz hasonló méretű perlitrészecskéket tartalmaz. Az expandált perlittel egyenértékű anyagok, így vermikulit, üveggyöngyök, diatomit vagy rétegesen hasított agyagok is használhatók a perlit helyettesítésére vagy a perlittel kombinálva.

A negyedik, a hangelnyelő kompozíciókban ugyancsak nem újszerű alapösszetevő egy kötőanyag. Az ásványgyapot alapú hangelnyelő burkolólapoknál jól ismert a keményítő alkalmazása kötőanyagként. Keményítőgél úgy készíthető, hogy keményítőrészecskéket vízben diszpergálunk, és a zagyot addig melegítjük, míg a keményítő teljesen meg nem fő, és a zagy viszkózus géllé sűrűsödik. A cellulózrostok egy részét a főzés előtt be lehet vinni a keményítőzagyba. A keményítőzagy főzési hőmérsékletére nagyon kell ügyelni, hogy biztosítva legyen a keményítőszemcsék teljes duzzadása. A példaképpeni főzési hőmérséklet kukoricakeményítő esetében körülbelül 82 °C és körülbelül 90 °C között van. A keményítő úgy is használható kötőanyagként, hogy a keményítőt nem főzzük gél létrehozása végett.

A keményítő helyett vagy a keményítő kötőanyaggal kombinálva latex kötőanyag is használható. A hangelnyelő burkolólapok anyagában használható sok latex kötőanyagot ismertet az US 5,250,153 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalom. Eszerint a keményítő kötőanyagot alkalmazó hangelnyelő lemezeknél az egyik probléma a túl nagy belógás, ami különösen nagy nedvesség esetén áll fenn. Az adott szakterületen jól ismert a hőre lágyuló (latex) kötőanyagok alkalmazása az ásványgyapot alapú hangelnyelő burkolólapokban. Ezeknek a latex kötőanyagoknak az üvegesedési hőmérséklete körülbelül 30 °C és körülbelül 110 °C között van. Latex kötőanyagok például poli(vinil-acetát), vinil-acetát-akril emulzió, vinilidén-klorid, poli(vinil-klorid), sztirol-akril-kopolimer és karboxilozott sztirol-butadién. Kötőanyagként használható még papírrostok finomítása útján nyert nátronpapír gél.

A négy alapösszetevőn kívül a találmány szerinti hangelnyelő kompozíciók tartalmazhatnak még szervetlen töltőanyagokat, így agyagot, csillámot, wollasztonitot, kovát és más könnyű adalék anyagokat, felületaktív anyagokat és flokkulálószereket. Ezek az összetevők jól ismertek a hangelnyelő burkolólap kompozíciókban.

A találmány szerinti hangelnyelő burkolólap kompozíciók lényegében gipszből, cellulózrostokból, egy könnyű adalék anyagból és egy kötőanyagból állnak, amelyek előnyös módon a következő mennyiségben vannak jelen:

Összetevő Tömeg%

Gipsz 25-45

Cellulózrostok 13-30

Könnyű adalék anyag 25-60

Kötőanyag 3-15

Némelyik következő példában a száraz összetevőknek a zagyba történő bevitele előtt oldható gipszet adtunk hozzá a zagyvízhez. Annak oka, hogy a zagyvízhez előzetesen gipszet adtunk hozzá az, hogy a gipsz ol dódik a vízben, és a gipsz előzetes hozzáadása a zagyvízhez a száraz gipszösszetevőnek a szárított termékben való jobb megtartását eredményezi. Ellenkező esetben szükségessé válhat a száraz gipsz részarányának növelése a keverékben az oldatba menő gipsz pótlása végett.

1. példa

Hangelnyelő mennyezetburkoló lapokat készítettünk a hagyományos vizes nemezelési anyagban és eljárásban alkalmazott ásványi szálak helyettesítésének vizsgálata végett. Az ásványi szálakat 25, 50, 75 és 100%-ban helyettesítettük gipsszel és farosttal. Egyes burkolólapokban a gipszet és a farostot a hangelnyelő anyagba történő bevitel előtt együtt kalcináltuk, más burkolólapoknál a gipszet és a farostot éppen csak fizikailag elkevertük a többi összetevővel együttes kalcinálás nélkül. A gipsznek a farosthoz viszonyított aránya minden kompozícióban 85:15 tömeg% volt.

A farost az International Paper Pilot Rock cégtől beszerzett puhafa, az expandált perlit a Silbrico Corporation 3-S minőségű perlitje volt.

A faroston kívül foszlatott újságpapír alakjában cellulózrostokat is bevittünk. 1500 g vizet adtunk hozzá a szükséges mennyiségű újságpapírhoz, és ipari keverőben nagy sebességgel elkevertük. Kötőanyagként kukoricakeményítőt használtunk. A flokkulálószer GÉN DRIV 162 volt, és 4 gramm flokkulálószert adtunk hozzá 1000 milliliter ionmentesített vízhez, és legalább két órán át kevertük. A felületaktív anyag NEODOL 25-3 volt.

A gipszet és farostot együtt kalcináltuk egy reaktorban 15% szárazanyag konzisztenciára. A kalcinálást az US 5,320,677 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalomban leírt eljárások szerint végeztük. Az együttes kalcinálás után a felesleges vizet vákuummal eltávolítottuk a kompozit anyagból, majd a kompozit anyagot hagytuk teljesen kalcium-szulfát dihidráttá (gipsszé) hidratálódni, és egy éjszaka körülbelül 49 °C-on [120 °F] állandó tömegre szárítottuk. Egy másik gipsz-farost adagot az előzőleg leírtak szerint együtt kalcináltunk, azzal az eltéréssel, hogy a felesleges víz vákuumos eltávolítása után a kompozit anyagot a hidratálódás elkerülése végett azonnal szárítottuk 121 °C-on [250 °F] 30 percen át, majd egy éjszaka körülbelül 49 °C-on [120 °F] állandó tömegre szárítottuk. Ebben a kompozit anyagban a kalcium-szulfát hemihidrát alakban volt. Szárítás után mind a dihidrát alakú, mind a hemihidrát alakú gipsz-farost kompozitokat a hangelnyelő burkolólap kompozícióba történő bevitel előtt kettősfalú keverőben felaprítottuk.

A hangelnyelő burkolólap előállítására alkalmazott vizes nemezelési eljárásban a betáplált zagy szárazanyagtartalmát a paplan formálása közben 4% értéken tartották. Ezt a 4% szárazanyagtartalmat használtuk a 100% ásványi szálat és semmi gipszet és farostot nem tartalmazó ellenőrző burkolólapban. A burkolólapok előállításához a következő összetételeket használtuk (tömeg%-ban):

HU 220 366 Β

1. táblázat

Ásványi szál	Ellenőrző 100% ásványi szál 0% gipsz és farost	75% ásványi szál 25% gipsz és farost	Kísérleti 50% ásványi szál 50% gipsz és farost	25% ásványi szál 75% gipsz és farost	0% ásványi szál 100% gipsz és farost
Ásványi szál	37,58	28,18	18,79	9,39	0
Gipsz	0	7,98	15,97	23,9	31,94
Farost	0
Expandált perlit	34,83	34,83	34,83	34,83	34,83
Újságpapír	15,91	15,91	15,91	15,91	15,91
Cellulózrostok összesen	15,91	17,32	18,73	20,13	21,55
CTS-1 agyag	3,54	3,54	3,54	3,54	3,54
Keményítő	8,01	8,01	8,01	8,01	8,01
Flokkulálószer	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06
Felületaktív anyag	0,08	0,08	0,08	0,08	0,08

Az értékelési folyamat során vizsgáltuk a lapok formálódását és feldolgozását, a vízeltávolítás idejét, a sajtolást, a szárítást és a hangelnyelő burkolólapok fizikai tulajdonságaira gyakorolt hatást. A paplan formálódásában általában nem volt szignifikáns különbség. Miután minden összetevőt elkevertünk 4% szárazanyag-tartalom konzisztenciára, a zagyot egy TAPPI-szabvány (Technical Association of the Pulp and Paper Industry=Cellulóz és Papíripari Műszaki Társaság) szerinti dobozba öntöttük, és egy 305 mmx305 mm-es 30 [12” x 12”] perforált búvárdugattyúval óvatosan kevertük a szilárd anyagok egyenletes elosztása végett. Miután a paplan a dobozban kialakult, a nedves paplanra vákuumot adtunk. A vákuum körülbelül 30 másodperc alatt elérte a 67727 Pa [20 Hg.o. hüvelyk] értéket. Ez- 35 után a vákuumot levettük, és feljegyeztünk két víztelenítési időt. Az első víztelenítési idő az volt, amikor a víz teljesen eltűnt a paplan felületéről, a második víztelenítési idő az volt, amikor a mutatós vákuummérő műszer 16932 Pa értékre [5 Hg.o. hüvelyk] csökkent. Ek- 40 kor a vákuumrendszert lekapcsoltuk, a nedves paplant a TAPPI-szabvány szerinti dobozból kivettük, és sajtolás előtt mértük a tömegét. A vákuummal víztelenített lapokat 15,875 mm [5/8”] vastagságra sajtoltuk és szárítottuk.

A nedves paplant kemencében 315,2 °C-on [600 °F] szárítottuk 30 percen át, majd a kemence hő25 mérsékletét 176,5 °C-ra [350 °F] csökkentettük, és a burkolólapokat további 90 percen át szárítottuk. Szárítás előtt tanulmányoztuk, hogy lehet-e a nedves paplant a benne lévő gipsz kalcinálása nélkül szárítani. Megállapítottuk, hogy a paplanokat lehet szárítani kemencében a fentebb megadottak szerint anélkül, hogy a gipszet hemihidráttá vagy anhidritté kalcinálnánk.

Szárítás után minden vizsgálati próbadarabot vágtunk és vizsgálat előtt legalább 24 órán át 24 °C-on [75 °F] 50%-os nedvességtartalmon tartottunk. A próbadarabokon vizsgáltuk:

1. a sűrűséget, a vastagságot és a szilárdságot (MÓR),

2. a hangelnyelési tulajdonságokat (NRC),

3. a mérettartást (vízelnyelést).

A következő eredményeket kaptuk (az eredmények minden csoportban négy próbadarab átlagát adják meg, ha ennek ellenkezőjét nem közöljük).

ID. táblázat

	Sűrűség, vastagság és szilárdság (MÓR)
Próbadarabok száma	ásványi szál/farost, %	vastagság, hüvelyk	sűrűség, font/köbláb	MOR-szilárdság, font /négyzethüvelyk
Ellenőrző (100% ásványi szál)	29	100	0	0,627	10,05	53
Gipsz-fa (együttes kalcinálás nélkül)	10	75	25	0,600	9,86	55
10	50	50	0,602	9,95	56
10	25	75	0,591	10,05	63
9	0	100	0,590	10,15	83

HU 220 366 Β

ID. táblázat (folytatás)

	Sűrűség, vastagság és szilárdság (MÓR)
Próbadarabok száma	ásványi szál/farost, %	vastagság, hüvelyk	sűrűség, font/köbláb	MOR-szilárdság, font /négyzethüvelyk
Dihidrát kompozit (együtt kalcinálva)	10	75	25	0,630	10,05	48
10	50	50	0,593	9,99	57
6	25	75	0,591	9,64	57
10	0	100	0,559	10,22	63
Hemihidrát kompozit (együtt kalcinálva)	10	75	25	0,602	9,76	58
10	50	50	0,597	9,39	55
10	25	75	0,571	9,46	57
7	0	100	0,568	9,32	53

1E. táblázat

	Hangelnyelő tulajdonságok Dihidrát kompozit Frekvencia
		250 Hz	500 Hz	1000 Hz	2000 Hz	NRC (átlag)
Ellenőrző	dB esés,	32	27	21,5	22	0,434
hangelnyelés	0,266	0,392	0,546	0,532
75% ásványi szál	dB esés,	29,5	24	21	21	0,481
25% gipsz és farost,	hangelnyelés	0,326	0,476	0,562	0,560
50% ásványi szál,	dB esés,	29	24,5	20	19,5	0,501
50% gipsz és farost,	hangelnyelés	0,332	0,469	0,599	0,606
25% ásványi szál,	dB esés,	29,5	22,5	21,5	19,5	0,502
75% gipsz és farost,	hangelnyelés	0,332	0,518	0,546	0,613
100% gipsz és farost	dB esés,	29	23	18,5	19	0,525
hangelnyelés	0,339	0,503	0,636	0,621

1F. táblázat

Mérettartás-dihidrát kompozit (6 próbadarab átlaga),

	H₂O-elnyelés, % 1 óra	H₂O-elnyelés, % 4 óra	Vastagság növekedése, 4 óra
Ellenőrző	387,96	404,14	- 0,540
75% ásványi szál, 25% gipsz és farost	386,48	396,15	0,035
50% ásványi szál, 50% gipsz és farost	390,23	399,90	- 0,412
25% ásványi szál, 75% gipsz és farost	388,10	400,66	- 0,066
100% gipsz és farost	388,61	400,50	- 0,121

A víztelenítési időt nem befolyásolta, hogy az ásvá- 55 nyi szálak 25%-át gipsszel és farosttal helyettesítettük.

A víztelenítést kissé negatívan befolyásolta a gipszfarost részarányának növekedése, különösen a 100%-os hemihidrát kompozitnál. A víztelenített paplan vastagsága kissé csökkent, ha a gipsz-farost részaránya nőtt. 60

A nedvességtartalom különbsége vákuumos víztelenítés és sajtolás után jelentéktelen volt. Valamennyi nedves paplan vastagságát sajtolás közben 14 mm-re [0,55”] szabályoztuk. Úgy tűnt, hogy a nedves sajtolás csak a paplan vastagságát szabályozza, és nem vízteleníti a paplant.

HU 220 366 B

A szárítási adatok arra utalnak, hogy a paplan kialakulása és a vákuumos víztelenítés közben némi gipsz vízfelesleggel együtt átszűrődött a szűrőn. Az ellenőrző paplanok átlagos tömegvesztesége körülbelül 5,5% volt, míg a gipszet és farostot tartalmazó paplanok tömegvesztesége jóval nagyobb volt. A gipsz a paplanok alján ülepedett le a paplanok kialakulása közben.

A gipszet és farostot tartalmazó, szárított burkolólapok kissé vetemedtek is, és a vetemedés jelentős volt akkor, ha az ásványi töltőanyagot teljesen helyettesítette a kalcinálatlan gipsz-farost. Nem vetemedtek viszont azok a burkolólapok, amelyekben az ásványi szálakat együtt kalcinált dihidrát vagy hemihidrát kompozit helyettesítette.

A gipszet és farostot tartalmazó burkolólapok MORszilárdsága nagyjából megegyezik az ellenőrző próbadarabokéval, bár a sűrűség valamivel kisebb volt (valószínűleg a paplan kialakulása közben bekövetkező gipszveszteség következtében), A gipszet és farostot tartalmazó burkolólapok vastagsága kisebb volt a gipsz alacsony fajtérfogata miatt, ami szárítás közben a 100%-ban ásványi szál burkolólapokkal szemben - nem állt vissza.

Ellenőrző és kísérleti burkolólapok másod-próbadarabjain, amelyekben az ásványi szálakat gipsz-farost dihidrát (együtt kalcinált) kompozit helyettesítette, impedanciacső módszerrel vizsgáltuk a hangelnyelési tulajdonságokat (NRC). A próbadarabok nem voltak perforálva, hasítva vagy festve.

Általában az NRC-értékek a gipszet és farostot tartalmazó burkolólapoknál jobbak voltak, mint az ellenőrző próbadaraboknál, különösen azoknak a burkolólapoknak az esetében, amelyekben az összes ásványi szál helyettesítve volt.

A mérettartási próbában nem volt szignifikáns különbség az egyórás és a négyórás vízelnyelési értékek között. Amint ezt korábban említettük, a burkolólapokból nedves sajtolás közben nagyon kevés (körülbelül 2%) víz távozott. A nedvességtartalomnak körülbelül 78%-a szárítás közben elpárolgott, de ez többlet pórusokat hozott létre a burkolólapokban. A mérettartási próba során azonban víz hatolt be a burkolólapok pórusaiba, és ez nagy vízelnyelést eredményezett.

2. példa

Hangelnyelő mennyezetburkoló lapoknál együtt kalcinált gipsz és papírrost forrásaként gipszkarton lemezhulladékot vizsgáltunk. A gipszkarton lemezhulladékot apró részecskékké őröltük. Bár jelen volt néhány nagy papírdarab, de ezek kalcinálás és a zagy kalcinálás közbeni szuszpenzióban való tartásához szükséges keverés alatt összetörtek. A gipszkarton lemezhulladék zagyot hulladék (hidropulperezett) újságpapírral együtt kalcináltuk. így a zagy 15% (száraz tömeg) papírrostból és 85 tömeg% gipszből állt. Ezeket együtt kalcináltuk 15% szárazanyag-tartalom konzisztenciára. A kalcinálást az US 5,320,677 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalomban ismertetett módon végeztük.

A kalcinálás után a gipsz-papírrost kompozit anyagot kiürítettük a reaktorból. Ekkor a gipsz hemihidrát alakjában volt. Két hangelnyelő mennyezetburkoló lapot készítettünk a zagy vákuumos víztelenítése útján, miután elkevertük expandált perlittel és kukoricakeményítővel, majd a nedves paplant sajtoltuk a járulékos vízfelesleg eltávolítása és a burkolólapok vastagságának szárítás előtti szabályozása végett. A burkolólapokat 315 °C-on [600 °F] 30 percen át, majd 343 °C-on (?!) [650 °F] 90 percen át szárítottuk.

A következő táblázatok tartalmazzák az összetételt és a kapott MOR-szilárdságot.

2A. táblázat

	1. számú burkolólap	2. számú burkolólap,
Összetevő	tömeg, gramm	tömeg%	tömeg, gramm	tömeg%
Gipsz (hemihidrát)	158,1	39,4	607,8	66,4
Papírhulladék	85,9	21,4	167,0	18,3
Expandált perlit	137,0	34,2	120,0	13,1
Kukoricakeményítő	20,0	5,0	20,0	2,2
Zagy konziszt. (szárazanyag, %)	4	6

2B. táblázat

Burkolólap próbadarab	Vastagság, hüvelyk	Sűrűség, font/köbláb	MOR-szilárdság, font/négyzethüvelyk
la	0,632	7,5	68
lb	0,619	7,5	62
le	0,623	7,4	67
ld	0,630	7,4	78
átlag	0,626	7,45	69

HU 220 366 Β

2B. táblázat (folytatás)

Burkolólap próbadarab	Vastagság, hüvelyk	Sűrűség, font/köbláb	MOR-szilárdság, font/négyzethüvelyk
2a	0,620	20,4	168
2b	0,645	21,1	179
2c	0,642	20,5	159
2d	0,643	20,2	154
átlag	0,638	20,6	165
ellenőrző próbadarab (tipikus ásványi szálas burkolólap)	0,62	11	65

Az 1. számú burkolólap sűrűsége alkalmas volt hangelnyelő mennyezetburkoló lapként való használatra, és MOR-szilárdsága is nagyjából megegyezik az ellenőrző próbadarabéval. 20

3. példa

Két mennyezetburkoló lapot készítettünk őrölt gipszkarton lemezhulladékból. Az őrölt kartonlemezben voltak nagyobb papírdarabok. A mennyezetburko- 25 ló lapokat úgy készítettük, hogy ásványiszálas összetételbe őrölt gipszkarton lemezt és járulékosan újságpapírrostot helyettesítettünk. A burkolólapokat úgy állítottuk elő, hogy az összes összetevőt vizes zagyban (4% szárazanyag-tartalom) 3 percen át kevertük. Keverés 30 után a zagyot nedves paplanná alakítottuk, vákuumban víztelenítettük, és nedvesen sajtoltuk a vastagság szabályozása és némi vízfelesleg szárítás előtti eltávolítása végett. A feldolgozás hasonló volt az ásványiszálas összetétel esetéhez azzal az eltéréssel, hogy a víztelení- 35 tési idő kissé hosszabb volt. Szárítás után még nagy papírdarabok voltak a burkolólapokban. A szárított burkolólapokat a MOR-szilárdság vizsgálata előtt legalább 24 órán át 24 °C-on [75 °F] 50%-os nedvességtartalmon tartottuk. 40

3B. táblázat

Burkolólap próbadarab	Vastagság, hüvelyk	Sűrűség, font/köbláb	MÓR, font/ négyzethüvelyk
la	0,578	10,2	46
lb	0,570	10,4	55
le	0,565	10,4	45
ld	0,572	10,1	43
le	0,590	10,4	47
átlag	0,575	10,3	47
2a	0,578	10,1	51
2b	0,599	10,2	60
2c	0,588	10,0	48
2d	0,579	10,0	44
2e	0,577	10,3	50
átlag	0,584	10,1	51

Ezek a vizsgálati adatok azt mutatják, hogy ezeknek az együttes kalcinálás nélküli burkolólapoknak a MOR-szilárdsága nagyobb sűrűség esetén kisebb volt, mint az ugyanilyen típusú, ugyanannak a gipszkarton lemezhulladékanyagnak az együttes kalcinálása útján előállított burkolólapoké (lásd a 2. példát).

3A. táblázat

Összetevők	Tömeg, g	tömeg%
Gipsz (lemezhulladék)	167,696	41,924
Farost (lemezhulladék)	10,704	2,676
Újságpapír (járulékos)	64,0	16,0
Papírrost összesen	74,704	18,676
Expandált perlit	120	30
CTS-1 agyag	17,6	4,4
Keményítő	20	5
Flokkulálószer (Gendriv)		0,06
Felületaktív anyag (Neodol25-3)		0,08

4. példa

Vizsgálatokat végeztünk az ásványgyapotnak gipszcellulózrost (együtt kalcinált) kompozit anyaggal történő 100%-os helyettesítésének értékelése végett egy mennyezetburkoló lap anyagon. A mennyezetburkoló lap vághatóságának javítása végett a gipszet farost helyett finom (hidropulperezett) újságpapírral kalcináltuk együtt.

Gipszet és 20% foszlatott papírt (újságpapírt) kalcináltunk az US 5,320,677 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalomban ismertetett eljárás szerint. A foszlatott újságpapírt egy éjszakán át áztattuk, majd hozzáadtuk a gipszet és a zagy kalcinálása előtt legalább 1 órán át kevertük a papírrostaggyal együtt. Kalcinálás után a felesleges vizet vákuummal eltávolítottak, majd a gipsz-papírrost kompozitot hemihidráttá szárítottuk.

A következő táblázatok tartalmazzák az összetétele60 két és a kapott MOR-szilárdság adatokat.

HU 220 366 Β

4A. táblázat

Összetevő	1. számú összetétel	2. számú összetétel	3. számú összetétel	ellenőrző összetétel,
tömeg, gramm	tömeg%	tömeg, gramm	tömeg%	tömeg, gramm	tömeg%	tömeg, gramm	tömcg%
Gipsz (kalcinált)	142,3	37,2	142,3	35,4	142,3	36,3	0
Papírrost (kalcinált)	30	7,8	30	7,5	30	7,65	0
Újságpapír	30	10,5	40	9,9	50	12,75		16,0
Expandált perlit	40	39,2	150	37,3	150	38,2		30,0
Kukoricakeményítő	150	5,2	40	9,9	20	5,1		5,0
Ásványi szálak	20		0		0			44,6
Agyag	0		0		0			4
Zagy szárazanyag	0	7,8		8,1		7,4

Valamennyi összetételben szokványos flokulálószert és felületaktív anyagot használtunk. 17 gramm vizet adtunk hozzá a zagyvízhez a gipsz oldhatóságának szabályozása végett.

4B. táblázat

	Vastagság, hüvelyk	Sűrűség, font/köbláb	MOR-szilárdság font/négyzethüvelyk	Törőterhelés font
Összetétel
la	0,637	9,5	30,2	4,08
lb	0,630	9,2	26,8	3,55
le	0,636	9,2	23,5	3,17
ld	0,639	9,3	26,7	3,63
le	0,682	9,7	30,4	4,71
átlag	0,645	9,4	27,5	3,83
2a	0,626	9,7	37,9	4,95
2b	0,630	9,8	35,4	4,68
2c	0,636	9,8	35,1	4,73
2d	0,652	10,1	43,5	6,16
átlag	0,636	9,9	38,0	5,13
3a	0,627	9,8	40,9	5,36
3b	0,621	9,6	31,1	4,00
3c	0,619	9,5	30,1	3,85
3d	0,625	9,6	31,9	4,16
3e	0,653	9,9	44,4	6,31
átlag	0,629	9,7	35,7	4,74
Ellenőrző
a	0,593	11,3	49,5	5,80
b	0,590	11,3	46,9	5,44
c	0,596	11,3	46,3	5,48
d	0,589	11,4	52,1	6,02
e	0,611	11,6	48,1	5,98
átlag	0,596	11,4	48,6	5,74

HU 220 366 B

A MOR-szilárdság vizsgálata után a próbadarabok vághatóságát burkolólemez-vágó késsel vizsgáltuk. Az ellenőrző burkolólapok (16% újságpapír) vágási felülete sima volt, míg a gipsz-papírrost burkolólapok (17,4% újságpapír) vágási felülete nagyon durva volt.

5. példa

További vizsgálatokat végeztünk a burkolólap vághatóságára gyakorolt hatás meghatározására úgy, hogy az összetételben csökkentettük a papírrosttartal- 10 mát és növeltük a keményítőtartalmat a száraz burkolólap szilárdságának megtartása végett. Úgy véltük, hogy a papírrosttartalom csökkentése negatívan befolyásolja a szilárdságot. A kísérleti mennyezetburkoló lapokat együtt kalcinált gipszből és papírrostból (újságpapírból) készítettük. 80% gipszet és 20% újságpapírt tartalmazó zagy (15% szárazanyag-tartalom) kal5 cinálása után a zagyot víztelenítettük (vákuummal) és hemihidrát kompozit anyaggá szárítottuk. A hemihidrát kompozitot az ásványi szálak 100%-os helyettesítéseként értékeltük. Az aprított újságpapírt egy éjszakán át vízben áztattuk, és másnap elkevertük gipsszel a kalcinálandó 15% szárazanyag-tartalmú zagy előállítása végett.

A következő táblázatok tartalmazzák az összetételeket és a kapott szilárdságadatokat.

5A. táblázat

	1. számú ellenőrző összetétel	2. számú összetétel	3. számú összetétel	ellenőrző összetétel
Összetevők	tömeg, gramm	tömeg%	tömeg, gramm	tömeg%	tömeg, gramm	tömeg%	tömeg, gramm	tömeg%
Ásványi szálak	178,4	44,6	0		0		0
Expandált perlit	120	30	150	39,8	150	39,5	150	39,8
Gipsz (kalcinált)	0		132,8	35,2	132,8	35,0	132,8	35,2
Papírrost (kalcinált)	0		28	7,4	28	7,4	28	7,4
Újságpapír	64	16	36	9,6	29	7,6	21	5,6
Kukoricakeményítő	20	5	20	5,3	35	9,2	40	10,6
Agyag	17,6	4,4	10	2,7	5	1,3	5	1,3
Zagy szárazanyag		4,0		7,0		7,1		7,0

gramm vizet adtunk hozzá a zagyvízhez a gipsz oldhatóságának szabályozása végett.

5B. táblázat

	Vastagság hüvelyk	Sűrűség font/köbláb	Törő terhelés font	MOR-szilárdság font/négyzethüvelyk
Próbadarab száma Ellenőrző
la	0,601	11,39	4,17	46,2
lb	0,592	11,32	4,88	55,7
le	0,586	11,25	4,27	49,7
ld	0,586	11,19	4,2	48,9
le	0,577	11,25	4,5	54,1
átlag	0,588	11,28	4,4	50,9
Összetétel
2a	0,515	10,58	3,65	55,0
2b	0,521	10,55	3,27	48,2
2c	0,525	10,58	4,02	58,3
2d	0,541	11,02	3,65	49,9
átlag	0,526	10,69	3,65	52,9

HU 220 366 B 2

5B. táblázat (folytatás)

	Vastagság hüvelyk	Sűrűség font/köbláb	Törőterhelés font	MOR-szilárdság font/négyzethüvelyk
Összetétel
3a	0,520	10,99	6,12	90,5
3b	0,519	10,68	4,87	72,3
3c	0,525	10,61	4,72	68,5
3d	0,536	10,88	4,68	65,2
3e	0,555	11,04	5,18	67,3
átlag	0,531	10,84	5,11	72,8
Összetétel
4a	0,538	10,98	5,53	76,4
4b	0,517	10,80	4,18	62,6
4c	0,519	10,67	4,25	63,1
4d	0,519	10,81	4,05	60,1
4e	0,547	11,01	4,73	63,2
átlag	0,528	10,85	4,55	65,1

A mennyezetburkoló lapoknak a nedves szilárdságát is vizsgáltuk. Ehhez a kemencében végzett szárítás előtt vettünk próbadarabokat. A 17% és 15% teljes papírrosttartalmú kísérleti burkolólapok nagyon jó, az ellenőrzési darabokéhoz hasonló eredményeket mutat- 30 tak. A 13% papírrosttartalmú burkolólap valamivel gyengébb volt.

Arra a következtetésre jutottunk, hogy 15%—17% papírrostot, 40% expandált perlitet és 10% keményítő kötőanyagot tartalmazó mennyezetburkoló lapok feldolgozási és fizikai tulajdonságai nagyjából megegyeztek az ásványiszálas mennyezetburkoló lapokéval.

6. példa

A következő összetételeket használtuk arra, hogy az együtt kalcinált gipszet és újságpapírt összehasonlítsuk gipsz és újságpapír kalcinálatlan fizikai keverékével :

6A. táblázat

Összetevők	ellenőrző (ásványi szálak), %	hemihidrát kompozit, %	újságpapír és gipsz, %
Ásványi szálak	44,6	0	0
Expandált perlit	30,0	40	40
Teljes papírrost (újságpapír)	16,0	16	20-22
Gipsz	0	34	32
Kukoricakeményítő	5,0	10	7-9
Agyag	4,4	0	0
Flokkulálószer	0,06	0,06	0
Felületaktív anyag	0,08	0,08	0
Zagy szárazanyag	4	7	7

A mennyezetburkoló lapok készítésekor a felületaktív anyagot (ha használtunk ilyet) hozzáadtuk a kívánt mennyiségű vízhez és elkevertük. Ezután hozzáadtuk a hidropulperezett újságpapírt. Ezt keverés követte. Ezután a keverést folytatva hozzáadtuk az expandált perlitet és az ásványi szálakat (ha használtunk ilyeneket). Végül hozzáadtuk az agyagot (ha használtunk ilyet) és a keményítőt, és a keverést még 3 percig folytattuk, 60 míg homogén zagyot nem kaptunk. Ezután hozzáadtuk a flokkulálószert (ha használtunk ilyet), és a keverést 55 még 15 másodpercig folytattuk. A nem ásványiszálas mennyezetburkoló lapok készítésekor az agyagot és az ásványi szálakat gipsszel és újságpapírral helyettesítettük.

A paplant úgy alakítottuk ki, hogy a zagyot TAPPIszabvány szerinti dobozba öntöttük, majd gravitációsan

HU 220 366 Β víztelenítettük, és a felesleges víz eltávolítása végett vákuumot adtunk rá. Ezután a paplant a kívánt vastagságra (körülbelül 15,875 mm [5/8”]) sajtoltuk sztatikus présben, és ezzel további vízfelesleget távolítottunk el.

A nedves paplannál szárítás előtt vizsgáltuk a nedves 5 bundaszilárdságot. A paplanokat gőzzel 315,2 °C-on [600 °F] szárítottuk 30 percen át, majd 176,5 °C-on [350 °F] 90 percen át szárítottuk.

Megállapítottuk, hogy a nem ásványiszálas összetételben a papírrost (újságpapír) mennyiségének legalább 20 tömeg%-nak kell lennie ahhoz, hogy elfogadható paplan alakuljon ki. Az együtt kalcinált kompozit anyagot tartalmazó összetétel, különösen nagyobb papírrosttartalom esetén, kissé növelte a víztelenítési időt. Gipsz és újságpapír keverékének alkalmazása még olyan magas részarányban sem befolyásolta szignifikánsan a víztelenítést, mint 22%.

A hemihidrát kompozit anyaggal készített paplant a feldolgozás közben könnyen lehetett kezelni, és nedves bundaszilárdsága közel akkora volt, mint az ásványiszálas ellenőrző paplané. Mindkét összetétel 16% papírrostot tartalmazott. A kompozit anyagból készült paplanban a nedves bundának jó volt az áthajlása a vizsgálat során. A vizsgálat után a nedves bunda törésvonalát szárítás előtt kézzel kissé megnyomtuk. Ezután a nedves bunda vonala teljesen rendbejött. A gipsz és újságpapír keverékéből készített paplan nedves bundaszilárdsága általában gyengébb volt, de 20% újságpapír esetén a nedves bundaszilárdság közelítőleg megegyezett a 16% papírrostot tartalmazó hemihidrát kompozitéval.

A súlyvisszatartás a hemihidrát kompozitból készült burkolólapokban általában meghaladta a gipsz és újságpapír keverékéből készített burkolólapokét. Ez azt mutatja, hogy a keveréket tartalmazó paplanban gipszveszteség és perlitkiválás következett be. Amint erre ko10 rábban utaltunk, mindkét típusú kísérleti burkolólap a vágáskor keményebb volt, mint az ásványiszálas burkolólap.

Mindkét típusú kísérleti burkolólap sűrűsége kissé nagyobb volt, mint az ellenőrző burkolólapé. Ez a pap15 lan kisebb vastagságának tulajdonítható. A kisebb vastagság az ásványiszálas paplannál a sajtolás utáni visszaugrás következménye, míg a gipszből és újságpapírból készült paplan nem ugrott vissza. Mindkét típusú kísérleti burkolólap MOR-szilárdsága elfogadható vagy jobb 20 volt, mint az ásványiszálas ellenőrző burkolólapoké.

7. példa

A következő összetételeket használtuk az ásványi szálakat teljesen helyettesítő hidropulperezett újságpa25 pír és gipsz (kalcinálatlan) és ugyanezen újságpapír és gipsz (kalcinált) vághatóságának értékelésére.

7A. táblázat

	Perlit	Keményítő	Újságpapír	Gipsz
Próbadarab	gramm	tömeg%	gramm	tömeg%	gramm	tömeg⁰/»	gramm	tömeg%
1	165	44	22,5	6	67,5	18	120	32
2	135	36	52,5	14	67,5	18	120	32
3	165	44	37,5	10	52,5	14	120	32
4	135	36	37,5	10	82,5	22	120	32
5	150	40	52,5	14	52,5	14	120	32
6	150	40	22,5	6	82,5	22	120	32
7	157,5	42	33,8	9	63,8	17	120	32
8	142,5	38	41,3	11	71,3	19	120	32
9	153,8	41	30	8	71,3	19	120	32
10	146,3	39	45	12	63,8	17	120	32
11	153,8	41	41,3	11	60	16	120	32
12	146,3	39	33,8	9	75	20	120	32
13	150	40	37,5	10	67,5	18	120	32

A zagyvízhez a gipsz oldhatóságának szabályozása végett 12 gramm gipszet adtunk hozzá

Mindezeket az összetételeket 7 tömeg% szárazanyag-tartalmú vizes zagyokká alakítottuk. Az együtt kalcinált gipsz és újságpapír esetén a gipsznek az újságpapírhoz viszonyított aránya 85:15 volt, és további új- 60 ságpapírt adtunk hozzá, hogy megkapjuk a fenti összetételben megadott újságpapír mennyiséget.

burkolólap próbadarab értékelésekor a következő adatokat kaptuk.

HU 220 366 Β

7B. táblázat

	Vághatóság erő	Vágás típusa
Próbadarab	kalcinált	kalcinálatlan	kalcinált	kalcinálatlan
1	23,8	19,8	nagyon durva	nagyon durva
2	20,9	12,7	durva	sima
3	22,7	16,0	nagyon durva	nagyon durva
4	21,6	21,1	durva	nagyon durva
5	17,6	13,2	durva	durva
6	28,1	21,8	nagyon durva	nagyon durva
7	17,6	14,3	kissé durva	kissé durva
8	17,4	20,0	kissé durva	kissé durva
9	21,4	18,7	sima	kissé durva
10	23,4	16,8	kissé durva	sima
11	23,4	16,7	kissé durva	sima
12	25,0	19,7	durva	durva
13	27,8	16,0	durva	sima

A vághatóság két tényezőnek a mértéke. Az egyik tényező az, hogy milyen nehéz a vágás egy kézben tartott barkácskéssel, a másik tényező a vágás külseje. A vághatósági vizsgálatok elvégzéséhez kétdarabos befő- 30 gókészüléket alakítottunk ki. Az egyik darab egy 76,2x101,6 mm-es [3”x4”j burkolólap próbadarabot tartott meg, és egy szokványos barkácskést helyeztünk el a másik darabban lévő próbadarabhoz képest 30° szögben. A vághatósági vizsgálatokat Instron Universal Testing Machine-nal (Instron-féle egyetemes vizsgálógéppel) végeztük úgy, hogy az egység húzási üzemmódban működött, és a keresztfej sebessége 508 mm/percre [20”/perc] volt beállítva. Ez a vizsgálat közelíti a próbadarab kézben tartott barkácskéssel végzett vágását. 40 Az eredményeket a próbadarab vágásához szükséges erővel a vágás külsejének leírásával adtuk meg.

A gipsz-újságpapír összetételek nehéz vághatóságával szemben valamennyi ásványiszálas burkolólapnál sima volt a vágási felület, és vágáshoz körülbelül 11 át- 45 lagos erőre volt szükség. Az együtt kalcinált gipsz-újságpapír kompozitot vagy gipsz és újságpapír kalcinálatlan fizikai keverékét tartalmazó burkolólapok nehéz vághatósága következtében a legalább 10% száraz tömeg ásványi szálat tartalmazó burkolólapok vágási tu- 50 Újdonságai jobbak voltak, mint az ásványi szálat nem tartalmazó burkolólapoké.

8. példa

Üzemi vizsgálatot végeztünk a következő összetételekkel, amelyekhez a gipszet és a hidropulperezett újságpapírt együttes kalcinálás nélkül, fizikailag kevertük el.

8A. táblázat

Összetevők és más tényezők	A összetétel %	B összetétel %
Expandált perlit	39	41
Újságpapír (hidropulperezett)	22	20
Gipsz	32	32
Keményítő	7	7
Szárazanyag-tartalom	5,5	5,5
Vonal sebessége, m/p	9,14	9,14-10,36

A vonal induló sebessége 9,14 m/p [30 láb/p] volt (A összetétel). Ezt a második vizsgálat (B összetétel) későbbi részében 10,36 m/p-re [34 láb/p] növeltük. A nedves paplanokat indulás után a szárító berendezés következő hőmérséklettartományaiban szárítottuk.

8B. táblázat

	1. szárító	2. szárító	3. szárító	4. szárító
A összetétel	790-802 °F	458-492 °F	409-471 °F	408-471 °F
B összetétel	788-821 °F	470-500 °F	419-454 °F	419-450 °F

HU 220 366 Β

A paplanokon szárítás után nem mutatkozott vetemedés, és valamennyi száraz lemez átment a szélvágókon. Közelítőleg 6000 m² [65 000 négyzetláb] lemezt állítottunk elő.

A zagy konzisztenciája mindkét vizsgálatban körül- 5 belül 5,5 tömeg% volt. Ez elfogadhatónak tűnt. A sima felületre öntött víz nem vált el az alapanyagtól (rézsűroskadási próba). A zagy adagolási üteme mindkét vizsgálatban közelítőleg 1500 liter/perc [400 gallon/perc] volt. A nedves paplant a némi vízfelesleget eltávolító szárítás előtt körülbelül 15,5 mm [0,610”] vastagságra sajtoltuk. A szárított lemezek végső sűrűsége körülbelül 208 kg/m³ [13 font/köbláb] volt.

9A. táblázat

Összetevők	A összetétel, %	B összetétel, %
Expandált perlit	35	39
Újságpapír (hidropulperezett)	16	22
Gipsz	12	32
Keményítő	10	7
Ásványi szál	27	0

9. példa

Végeztünk egy másik üzemi vizsgálatot, amelyben az ásványi szál 33%-át gipsz és további újságpapír helyettesítette. Egy második összetételben az összes ásványi szál helyettesítve volt. A következő összetételeket használtuk.

A vonal induló sebessége mindkét vizsgálat során 9,14 m/p [30 láb/p] volt, de járulékos hígító víz használata miatt a vonal sebessége 8,53 m/p-re [28 láb/p] (A összetétel) és 8,23 m/p-re [34 láb/p] (B összetétel) csökkent. A következő adatokat kaptuk.

9B. táblázat

Próbadarab sorszáma	Próbadarabok száma	Vastagság hüvelyk	Sűrűség font/köbláb	MOR-szilárdság font/négyzethüvelyk
1&2	6	0,622	11,0	136
3&4	6	0,626	14,0	223
5&6	6	0,639	12,0	167
7,8 & 9	9	0,614	12,2	179
10	3	0,612	11,5	159
24&25	6	0,607	13,7	198
11	3	0,623	14,8	259
12	3	0,636	14,3	247
13,14 & 15	9	0,637	13,4	223
16,17& 18	9	0,636	12,8	204
19&20	6	0,618	13,1	218
21&22	6	0,643	13,7	233

* Az 1 -10. számú próbadarabban az ásványi szálak 33%-a, a 11 -25.sz. próbadarabban az ásványi szálak 100%-a volt helyettesítve

A vetemedés mindkét vizsgálat szerint minimális volt, és valamennyi lemez átment a hosszvágókon. A szárítókban a gipsz kalcinálódása ugyancsak minimális volt.

A feldolgozás folyamán a zagy kezdeti konzisztenciája (33%-os helyettesítés) közelítőleg 6,6 tömeg% szárazanyag-tartalom volt. A nagy konzisztencia következtében a zagy folyása nem volt egyenletes és a nedves paplan vákuumos víztelenítés előtt megrepedezett. A rézsűroskadási próba során a pogácsa átmérője csak 165,1 mm [6,5”] volt, ami jelezte a zagy nem megfelelő folyását. Hígító víz hozzáadása megoldotta a zagy folyásának problémáját és a zagy konzisztenciáját

5,4 szárazanyag-tartalomra csökkentette. A rézsűroskadási próba során a pogácsa átmérője 241,3 mm [9,5”] volt (normális). A próba során később további hígító víz a konzisztenciát 4,9% szárazanyag-tartalomra csökkentette. Ennek nem volt negatív hatása paplan képződésére.

Az ásványi szálak 100%-ának helyettesítésekor a zagy kezdeti konzisztenciája közelítőleg 6,3 tömeg% szárazanyag-tartalom volt. Ez némi repedezést okozott a paplan képződésében. Ezt hígító víz hozzáadása megoldotta. A konzisztencia 5,4% szárazanyag-tartalomra csökkent, és a rézsűroskadási próba során a pogácsa átmérője 241,3 mm [9,5”] volt.

HU 220 366 Β

10. példa

Üzemi próbát végeztünk a következő összetétellel:

10A. táblázat

Összetevő	Mennyiség, tömeg%
Expandált perlit	43
Gipsz	32
Keményítő	5
Papírrost (újságpapír)	20

A fenti összetételű anyag konzisztenciája körülbelül 5,5% szárazanyag-tartalom volt, és a gipszet és papírrostot fizikailag kevertük bele a zagyba (együttes kalcinálás nélkül). Az újságpapírt akkor adtuk hozzá, amikor a zagy körülbelül 3% szárazanyagot tartalmazott. A vonal sebessége körülbelül 9,14 m/p [30 láb/p] volt, és a nedves paplan vastagságát vákuum és sajtoló görgők kombinációjával gondosan körülbelül 15 mm [0,6”] értéken tartottuk. A következő adatokat kaptuk:

10B. táblázat

Próbadarab sorszáma	Vastagság hüvelyk	Sűrűség font/köbláb	MOR- szilárdság font/négyzet hüvelyk
1-a	0,614	15,0	162
l-b	0,617	14,9	160
1-c	0,611	15,1	162
2-a	0,614	13,1	127
2-b	0,608	13,2	132
2-c	0,607	13,2	141
3-a	0,602	13,7	146
3-b	0,602	13,6	145
3-c	0,604	13,7	146
4-a	0,607	12,9	135
4-b	0,609	12,9	137
4-c	0,610	12,9	137
5-a	0,615	13,1	124
5-b	0,605	13,2	121
5-c	0,611	13,2	128
6-a	0,623	12,4	142
6-b	0,624	12,2	141
6-c	0,624	12,3	142
7-a	0,624	13,9	152
7-b	0,621	13,9	159
7-c	0,622	13,9	153
8-a	0,626	13,9	161
8-b	0,625	13,9	157
8-c	0,623	14,0	162
9-a	0,631	13,0	140

Próbadarab sorszáma	Vastagság hüvelyk	Sűrűség font/köbláb	MOR- szilárdság fonl/négyzet hüvelyk
9-b	0,624	13,2	150
9-c	0,622	13,2	144
10-a	0,616	13,0	146
10-b	0,617	13,0	145
10-c	0,622	13,1	144
11-a	0,618	15,4	162
11-b	0,612	15,6	171
11-c	0,616	15,4	168

Az ilyen összetételű burkolólapok nem vetemedtek, és könnyen átmentek a hosszvágókon. A szárított burkolólapoknak kiváló keménységük volt az ásványi szál alapú burkolólapokhoz képest.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Kompozíció hangelnyelő burkolólapok előállítására, azzal jellemezve, hogy lényegében gipszből, cellulózrostokból, egy könnyű adalék anyagból és egy kötőanyagból áll, és a kompozíció szárazanyag alapon legalább 15 tömeg% gipszet és legalább 13 tömeg% cellulózrostot tartalmaz.
2. Az 1. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a kötőanyag keményítő, amelynek a részaránya szárazanyag-tartalom alapján körülbelül 3 tömeg% és körülbelül 15 tömeg% között van; a könnyű adalék anyag expandált perlit, amelynek a részaránya szárazanyag-tartalom alapján legalább 25 tömeg%, és a cellulózrost papírrost, amelynek a részaránya a szárazanyag-tartalom alapján 13 tömeg% és körülbelül 30 tömeg% között van.
3. A 2. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a gipsz részaránya körülbelül 15 tömeg% és körülbelül 45 tömeg% között van, és az expandált perlit részaránya körülbelül 25 tömeg% és körülbelül 60 tömeg% között van.
4. Az 1. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a gipsznek és a cellulózrostnak legalább egy része kompozit anyag, amely gipszet és a cellulózrostokat tartalmazó híg zagy nyomás alatti kalcinálása útján van előállítva.
5. A 4. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a kompozit anyag kalcium-szulfát alfa hemihidrát, ami a cellulózrostokkal együtt van kalcinálva.
6. Az 5. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a cellulózrostot papírrostok képezik.
7. A 6. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a cellulózrostok egy része kalcinálatlan rostokként van hozzáadva a kalcinált gipsz-cellulózrost kompozit anyaghoz.

HU 220 366 Β
8. Az 1. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a gipsz jelentős részét és a cellulózrost kisebb részét őrölt gipszkarton lemez képezi.
9. Az 1. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy cellulózrostot papír képezi, és a papírost nagyobbik része újságpapír.
10. Kompozíció hangelnyelő burkolólapok előállítására, azzal jellemezve, hogy lényegében ásványgyapotból, gipszből, cellulózrostból, egy könnyű adalék anyagból és egy kötőanyagból áll, és a kompozíció száraz- 10 anyag alapon legalább körülbelül 10 tömeg% ásványgyapotot, legalább körülbelül 10 tömeg% gipszet és legalább 13 tömeg% cellulózrostot tartalmaz.
11. A 10. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy az ásványgyapot részaránya körülbelül 10 tömeg% és körülbelül 30 tömeg% között van.
12. A 10. vagy 11. igénypont szerinti kompozíció, 5 azzal jellemezve, hogy a gipsznek és a cellulózrostnak legalább egy része kompozit anyag alakjában van, amely gipsz és cellulózrost nyomás alatti kalcinálása útján készült.
13. A 10., 11. vagy 11. igénypont szerinti kompozíció, azzal jellemezve, hogy a gipsz jelentős részét és a cellulózrost kisebb részét őrölt gipszkarton lemez képezi.
14. Az 1-13. igénypontok bármelyike szerinti kompozícióból készített hangelnyelő burkolólap.