MXPA00012510A - Aplicacion de polimetil hidrogeno siloxano para producir un producto de yeso resistente al agua y tablero de fibras de madera/yeso y tablero. - Google Patents

Abstract

La presente invencion describe un metodo para incrementar la resistencia al agua de un material que contiene yeso al incluir un siloxano polimerizable y cemento Portland como catalizador en un fango de yeso, que luego se configura y seca bajo condiciones para promover la polimerizacion del siloxano en silicona. La invencion tambien describe un metodo para incrementar la resistencia al agua de un material que contiene yeso al incluir un siloxano polimerizable y cemento Portland como catalizador en un fango de yeso calcinado en caliente que contiene fibras huesped, que luego se configura, prensa y deshidrata y seca, bajo condiciones para promover la polimerizacion del siloxano en silicona.

Description

APLICACIÓN DE POLIMETIL HIDRÓGENO SILOXANO PARA PRODUCIR UN PRODUCTO DE YESO RESISTENTE AL AGUA Y TABLERO DE FIBRAS DE MADERA/YESO Y TABLERO AGLOMERADO DE YESO La presente invención se refiere a un material de yeso resistente al agua mejorado; más particularmente a un material, compuesto de fibras de celulosa/yeso que tiene mejorada resistencia al agua, que es especialmente útil para la elaboración de productos de construcción. La presente invención se refiere más específicamente a un tablero de construcción a base de fibras de madera/yeso impregnado con silicona, que tiene mejorada resistencia al agua a través de la adición de siloxano y cemento Portland, al yeso y fibras de madera durante el proceso de producción del tablero aglomerado. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención contempla ampliamente el mejorar la resistencia al agua de materiales que contienen yeso, al agregar un siloxano polimerizable, solo o en la forma de una emulsión estable, y cemento Portland como un catalizador, a un fango de yeso calcinado, que luego se configura y seca bajo condiciones que promueven la polimerización del siloxano, para formar una resina de silicona altamente entrelazada. El fango de yeso puede contener otros materiales que mejoran la resistencia tales como fibras celulósicas. El material seco resultante puede emplearse para formar tableros o cualquier otro material conformado deseado. La presente invención también contempla mejorar la fabricación de materiales que contienen yeso, resistentes al agua, al utilizar cemento Portland como catalizador para la polimerización de siloxano, en vez de utilizar aminas más difíciles de manejar, como se ilustra actualmente por la técnica previa. Ciertas propiedades de yeso (sulfato de calcio dihidratado) lo hacen muy popular para utilizar en la fabricación de productos industriales y de construcción, especialmente A1 de yeso. Es una materia prima abundante y generalmente económica, que a través de un proceso de deshidratación y rehidratación puede vaciarse, moldearse o de otra forma formarse en estructuras útiles. También es incombustible y relativamente estable dimensionalmente cuando se expone a la humedad. Sin embargo, debido a que es un material frágil, cristalino, que tiene relativamente baja resistencia flexural y de tracción, sus usos típicamente se limitan a aplicaciones no estructurales, que no soportan carga y absorbentes sin impacto. WA1 de yeso; es decir también conocido como PL1 o muro seco, consiste de un núcleo de yeso rehidratado, emparedado entre hojas de cubierta de papel de múltiples capas y se utiliza substancialmente para aplicaciones en paredes interiores y techos. Debido a la fragilidad y bajas propiedades de retención o soporte de clavos y tornillos de su núcleo de yeso, el muro seco convencional por sí mismo no puede soportar fuertes cargas agregadas o absorber impacto significante. De acuerdo con esto, ha sido conveniente el agregar otros materiales que refuerzan la resistencia tales como fibras lignocelulares . Adicionalmente, WAl de yeso puede perder su resistencia cuando se expone a la humedad. Por lo tanto, también se han buscado medios para mejorar la resistencia a la humedad de WAl de yeso . Otro material fácilmente disponible y asequible, que también se emplea ampliamente en productos de construcción es material lignocelulósico, particularmente en la forma de fibras de madera y papel. Por ejemplo, además de madera, tablero aglomerado de partículas, tablero aglomerado de fibras, tablero de oblea, materia terciada y tablero "duro" (tablero de fibras de alta densidad) son algunas de las formas de productos de material lignocelulósico procesados utilizados en la industria de construcción. Estos materiales tienen mejor resistencia a la tracción y flexural que WAl de yeso. Sin embargo, también son generalmente de costo superior, tienen deficiente resistencia al fuego y frecuentemente son susceptibles a hinchado o pandeo cuando se exponen a la humedad. Por lo tanto, también se desean medios alcanzables para mejorar ante estas propiedades de uso limitadas de productos de construcción elaborados a partir de material celulósico. Intentos previos por combinar las propiedades favorables de yeso y fibras celulósicas, particularmente fibras lignocelulósicas o de madera, se describe en detalle en las patentes de los E.U.A. Nos. 5,817,262 y 5,320,677, ambas aquí incorporadas por referencia y otorgadas a la United States Gypsum Company. En la patente "262, la resistencia al agua del producto se mejora por adición de una emulsión de siloxano que cura en silicona en el material núcleo. En esa invención, una diamina alifática se utiliza como catalizador para la polimerización de siloxano en silicona. Diamina alifática es costosa respecto a cemento Portland, y difícil de utilizar en una instalación de producción debido a los vapores emitidos. En investigación de formas para superar las dificultades de la técnica previa, el inventor descubrió que cemento Portland menos volátil y menos costoso, un catalizador no sugerido por la técnica previa, puede emplearse para catalizar la polimerización de siloxano. El hidrógeno metil siloxano empleado en la invención se entrelaza para formar una red de silicona en la matriz de material, para impartir la resistencia al agua uniforme deseada al material de yeso. El material puede ser cualquier producto de yeso tal como WAl de yeso o un tablero GWF que incorpora fibras celulósicas así como yeso en el núcleo del tablero. Polimetil hidrógeno siloxano, el hidrógeno metil siloxano de selección para la reacción, reacciona con agua para formar una red de silicona entrelazada, pero la reacción es lenta. En el caso de un tablero GWF, la reacción no se completará en el tiempo que tarda en completar el proceso GWF. De esta manera, simplemente agregar siloxano en el fango GWF no impartirá la resistencia deseada del agua a la matriz de GWF. La sincronización de la reacción debe controlarse con catalizadores y otros aditivos tales como aceleradores, a fin de que la reacción de entrelazamiento se complete en el tiempo que tarda en formar y secar el tablero. Esta sincronización de la reacción variará dependiendo del producto elaborado. Para el proceso GWF, el tiempo es aproximadamente 40 minutos. Para un tablero aglomerado de yeso, el tiempo puede ser tan corto como siete minutos. La polimerización de siloxano en silicona requiere agua como un reactivo. Durante el secado de un aglomerado, se retira el agua libre, de esta manera reduciendo el agua disponible para la reacción. Por lo tanto, siloxano no reaccionado, no continuará la reacción de entrelazamiento después de que el aglomerado se seca completamente. Si la reacción de entrelazamiento es muy lenta, y el tiempo de procesamiento del aglomerado es muy corto, el siloxano no polimerizará. También surgen dificultades si la reacción ocurre muy rápidamente. Si el siloxano empieza a entrelazarse durante su alimentación al fango, se formará una silicona tipo gel que es difícil de dispersar más uniformemente en el fango íntegro y por lo tanto por la matriz del material. Adicionalmente, si la reacción de polimerización se completa antes que la rehidratación del hemihidrato se completa, la superficie de los cristales semihidratos se bloqueará de contactar el agua requerida para continuar la rehidratación, provocando un decremento en la resistencia del material . Control en tiempo de entrelazamiento para que corresponda al tiempo de proceso es la clave al éxito de esta invención. Además de ser ambientalmente amigable y fácil de trabajar, el catalizador de cemento Portland de la presente invención también tiene otras ventajas. El uso de cemento Portland como catalizador, en vez de una diamina alifática tal como DA- 17 de Tomah, como se ilustra en la patente "262, también mejora la resistencia al agua del aglomerado GWF resultante frente al aglomerado descrito en la patente "262. Adicionalmente, el cemento Portland solo se disuelve ligeramente en agua, de esta manera puede retenerse fácilmente en la estera de formación durante el proceso GWF debido a que no se disuelve en el agua y extrae de la estera base junto con el agua durante la deshidratación. El cemento Portland también es menos costoso que DA- 17. La patente "262 también ilustra emulsificar el siloxano antes de agregarlo al fango. Al desarrollar la presente invención, también se ha encontrado que el siloxano puede agregarse al fango sin un emulsificador. En general, debe dispersarse uniformemente siloxano en el fango antes de la etapa de formación de aglomerado a fin de lograr la resistencia deseada al agua. Si la agitación del fango es suficientemente fuerte para romper siloxano en gotas finas mientras que está en el fango, la emulsión no es necesaria. Este método libre de emulsión, es aplicable no solo a la preparación del producto GWF sino también a la preparación de productos que contienen yeso que no incorporan partículas huésped tales como fibras de madera. El generar un producto sin utilizar un emulsificante es menos costoso y elimina una etapa en el proceso de fabricación. Sin embargo, una emulsión acuosa de siloxano es la forma preferida para agregar siloxano en el fango si se desea máxima resistencia al agua. En general y como se ilustra por las patentes "262 y "677, el proceso para producir un material GWF compuesto empieza mezclando entre aproximadamente .5 % a aproximadamente 30% y de preferencia entre 3% a 20% en peso de fibras de madera con el complemento respectivo de yeso no calcinado, molido. La mezcla seca se combina con líquido suficiente, de preferencia agua para formar un fango diluido que tiene aproximadamente 70 a 95% en peso de agua. El fango se procesa en un recipiente a presión, tal como un auto clave, a una temperatura de aproximadamente 140.56 a 151.67°C (285 a 305°F), que es suficiente para convertir el yeso en cristales sulfato de calcio hemihidratado aciculares. Es conveniente el agitar continuamente el fango con ligera agitación o mezclado para romper cualesquiera grumos de fibras y mantener todas las partículas en suspensión. Después de que se ha formado el hemihidrato y ha precipitado de la solución como cristales hemihidrato, la presión en el fango de producto se alivia cuando se descarga del autoclave. En este punto es que cualesquiera otros aditivos deseados se agregan al fango. Mientras que aún está caliente, el fango se introduce en una HEl que distribuye el fango en un transportador afieltrado poroso. Mientras que está en el transportador, el fango se deshidrata por la acción de bombas de vacío que extraen en agua a través del transportador afieltrado, provocando que se forme una torta filtro en la superficie del transportador. Tanto como 90% del agua no combinada puede retirarse de la torta filtro por bombas de vacío. La temperatura del fango calentado se mantiene a una temperatura sobre aproximadamente 76.67°C (170°F) hasta que se ha deshidratado substancialmente y prensado en húmedo en un aglomerado. Como consecuencia de la remoción del agua, la torta filtro se enfría a una temperatura en la cual puede empezar la rehidratación punto. Sin embargo, aún puede ser necesario el proporcionar enfriamiento externo para llevar la temperatura suficientemente baja para lograr la rehidratación dentro de un tiempo aceptable. Antes de que se lleve a cabo la rehidratación extensa, la torta filtro de preferencia se prensa en húmedo en un aglomerado con espesor y/o densidad deseados . Si el aglomerado se le va a dar una textura superficial especial o un acabado superficial laminado, de preferencia ocurrirá durante o siguiendo esta etapa del proceso. Durante el prensado en húmedo, que de preferencia se lleva a cabo com presión incrementada gradualmente para conservar la integridad del producto, suceden dos cosas: (1) agua adicional, por ejemplo aproximadamente 50 a 60% del agua restante, se retira; y (2) como consecuencia en la remoción del agua adicional, la torta filtro se enfría adicionalmente a una temperatura en la cual ocurre rápida rehidratación. El sulfato de calcio hemihidratado se hidrata en yeso, de manera tal que los cristales de calcio hemihidrato aciculares se convierten en cristales de yeso in situ en y alrededor de las fibras de madera. Después de que se completa la rehidratación, los aglomerados pueden cortarse y recortarse, si se desea y luego enviarse a través de un horno para secado. De preferencia, la temperatura de secado deberá mantenerse suficientemente baja para evitar recalcinado de cualquier yeso en la superficie . Para el producto GWF, el siloxano y emulsión debe ser estables en temperaturas de HEl de 82.2 a 93.3°C (180 a 200°F) . El ambiente de HEl también tiene iones Ca+2 del yeso, y puede tener iones K+1 y Al+3 presentes, dependiendo de los aditivos empelados. La supervivencia del siloxano, cemento Portland y emulsión en el ambiente arduo, así como supervivencia restante en la estera base durante el proceso de deshidratación física es clave para el éxito de la invención. Si un producto de aglomerado se desea, el siloxano debe adaptarse para curar la temperatura núcleo que se logra por el aglomerado durante el secado final del producto. De manera más importante, el siloxano, emulsificador y cemento Portland no solo deben ser estables en la presencia de diversos aditivos que se utilizan para regular la cristalización del hemihidrato y los diversos aceleradores o retardadores que se emplean para ajustar el proceso por el cual ocurre la rehidratación del yeso, pero la emulsión de siloxano y el catalizador no deben interferir con la operación de esos aditivos. Como resultado, potasa (sulfato de potasio) bisulfato de zinc, se prefieren como los aceleradores sobre el lumbre. Se ha encontrado que ciertos aditivos, tales como el acelerador particular ZnS04 (sulfato de zinc) (para acelerar la hidratación del sulfato de calcio hemihidratado en yeso), puede afectar marcadamente el nivel de mejora en resistencia al agua que se logra por el siloxano o emulsión de siloxano. De manera más importante, una alta proporción de siloxano y catalizador debe adherirse a las partículas, ya sea que las partículas son yeso u otras partículas tales como fibras de madera, durante el proceso por el cual se deshidrata el fango para retirar la mayoría del agua y formar una torta filtro. Una alta adherencia evitará la pérdida del siloxano y cemento Portland dentro del agua retirada del fango. Un tablero GWF compuesto, elaborado de acuerdo con el proceso anterior ofrece mejorada resistencia al agua, así como una combinación sinergística con las características convenientes que se ofrecen inherentemente por aglomerados de la técnica previa, por ejemplo los aglomerados elaborados por el proceso de la Patente de los E.U.A. No. 5,817,262. Debido a que el aglomerado de la presente invención tiene mejorada resistencia al agua, también ofrece resistencia mejorada, incluyendo resistencia a desprendimiento de clavos y tornillos frente a PL1 convencional y aglomerados de fibras-madera/yeso de la técnica previa. Aún más, puede producirse sobre un rango de densidades y espesores. Al desarrollar el producto GWF resistente al agua mejorado, también se descubrió que el uso de siloxano y cemento Portland también puede emplearse para mejorar la resistencia al agua de un producto de yeso que no incluye fibras celulósicas en el núcleo del material. En general y como es bien conocido en la técnica, un producto que contiene yeso tal como WAl de yeso, se prepara al mezclar hemihidrato de yeso calcinado con suficiente líquido para formar un fango. Con mayor procesamiento, el fango se forma en una estructura deseada y se deja que rehidrate en yeso dihidratado. El siloxano se agrega al hemihidrato que contiene fango, antes de o justo conforme se rehidratan los cristales. Como se conoce en la técnica, también es posible mezclar los componentes secos tales como hemihidrato y aceleradores y luego agregar siloxano en mezcla con agua y un agente espumante y emulsificador si se desea. Como se discute con referencia al producto GWF, el siloxano debe ser estable en el ambiente en el que se introduce. De esta manera, debe ser estable a la temperatura en que se agrega, que puede ser la temperatura ambiente si los cristales hemihidrato se almacenan y ponen en solución justo antes del procesamiento, o la temperatura puede ser superior en donde los cristales se procesan inmediatamente al salir del autoclave. También debe ser estable en el ambiente electrolítico, que puede diferir del ambiente GWF debido a diferentes aditivos, aunque pueden emplearse potasa y sulfato de zinc. A menudo, también se introduce un agente de espumado. El fango luego se forma y seca bajo condiciones que promoverán la polimerización de siloxano en silicona. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Un objetivo principal de la presente invención es proporcionar un material de construcción de yeso que tiene resistencia al agua mejorada, y tiene un polímero de silicona disperso a través del material, para proporcionar productos de construcción que tienen mejorada resistencia al agua y otras formas de humedad. Un objetivo relacionado es proporcionar un proceso para producir este material de yeso en donde siloxano y un catalizador de cemento Portland adaptado para curar el siloxano se agregan a un fango de sulfato de calcio hemihidratado en donde el fango que contiene siloxano se pasa sobre una superficie formadora, para constituir una estructura deseada que además se procesa para proporcionar el producto de yeso. Un objetivo de esta invención es producir un producto de yeso con una resistencia al agua maximizada al agregar el siloxano como una emulsión acuosa. Un objetivo de esta invención es producir un material resistente al agua que contiene yeso, sin utilizar productos químicos nocivos tales como diaminas alifáticas. Un objetivo de la presente invención es mejorar ante las enseñanzas de la patente "262, y proporcionar un producto de aglomerado de fibras de madera-yeso que tiene la resistencia y estabilidad dimensional del tipo de producto descrito en la Patente "266 y que tiene mayor resistencia al agua. También un objeto de la invención es para mejorar la resistencia al agua de WAl, que utiliza solo yeso en lugar de fibras de madera-como material núcleo. La mayor resistencia al agua se logra al seleccionar en forma juiciosa la cantidad de siloxano, cemento Portland como catalizador y otros aceleradores para promover la polimerización o curado del hidrógeno metil siloxano en un polímero de silicona. El amplio objetivo de la invención se logra al agregar agua, un siloxano, cemento Portland, sulfato de calcio hemihidratado y aceleradores, para crear un fango diluido, y formar el fango en una estructura deseada antes de que el hemihidrato se rehidrate completamente en yeso. Objetivos más específicos se logran de acuerdo con la invención al agregar un siloxano en cemento Portland a un fango calentado diluido del sulfato de calcio hemihidratado y partículas huésped de un material más fuerte, pasar el fango calentado sobre una superficie de formación plana porosa para formar una torta filtro que se deshidrata y prensa para formar un tablero aglomerado antes que el hemihidrato se rehidrate completamente en yeso. El objetivo de máxima resistencia al agua se realiza más preferiblemente de acuerdo con la invención al agregar un siloxano, un emulsificante estable y cemento Portland como catalizador, a un fango diluido caliente del material de sulfato de calcio que se ha calcinado bajo condiciones que producen cristales alfa hemihidrato aciculares en y a respecto a los huecos de partículas huésped de un material más fuerte, y luego a pasar el fango a una superficie de formación plana porosa para formar una torta filtro que se deshidrata con mínima pérdida del siloxano y cemento Portland. La torta filtro se prensa para formar un aglomerado antes de que el hemihidrato completamente se rehidrate en yeso, después de lo cual el aglomerado se seca bajo condiciones que curan el siloxano en el aglomerado. Se ha encontrado que la adición del siloxano y cemento Portland al fango mejora la resistencia al agua del aglomerado GWF aún más que el producto descrito en la patente "262.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA El término yeso como se emplea aquí, significa sulfato de calcio en el estado dihidrato estable, es decir CaSO4.2H20, e incluye el mineral de origen natural, los equivalentes derivados en forma sintética y el material dihidrato formado por la hidratación de sulfato de calcio hemihidratado (estuco) o anhidrito. El término "material sulfato de calcio" como se emplea aquí, significa sulfato de calcio en cualquiera de sus formas, es decir sulfato de calcio anhidrito, sulfato de calcio hemihidrato, sulfato de calcio dihidrato y sus mezclas. El término "partículas huésped" se pretende que cubra cualesquiera partículas macroscópicas tales como fibra, trozos u hojuelas de una substancia diferente al yeso. La partícula, que generalmente es insoluble en el líquido del fango también deberá tener huecos accesibles; ya sea picaduras, fisuras, picaduras o alveolos, núcleos huecos u otras imperfecciones superficiales que son penetrables por el solvente o menstruo de fango y dentro del cual los cristales de sulfato de calcio dihidratados pueden formarse. Es mejor si los huecos se localizan sobre una porción apreciable de las partículas. Una cantidad mayor de huecos y una mayor distribución de los huecos a través de la partícula conducirán 'a unión física mejorada, así como un enlace más geométricamente estable entre la silicona, yeso y partículas huésped. Las partículas huésped deberán tener propiedades convenientes faltantes en el yeso, y de preferencia, al menos superior resistencia a la tracción y flexural. Un ejemplo de esto bien adecuado para el proceso y material aquí descritos es una fibra celulósica, particularmente una fibra ligno celulósica tal como fibras de madera. Por lo tanto, sin pretender limitar el material y/o partículas que califican como "partículas huésped", fibras de madera a menudo se emplean a continuación por conveniencia en lugar del término más amplio. El término "siloxano" como aquí se emplea, significa un siloxano modificado con hidrógeno de bajo peso molecular, tal como polimetil hidrógeno siloxano adaptado para polimerizarse en una silicona. El término "emulsión de siloxano" como se emplea aquí, significa una emulsión acuosa de uno o más de estos siloxanos, que es estable en el yeso o fango GWF bajo las condiciones que mantienen los cristales de sulfato de calcio hemihidratado ahí. El término "catalizador" como se emplea aquí significa una substancia enlazada para promover el curado del siloxano a una silicona durante la etapa de secado de aglomerado . ** El término "cemento Portland" significa un cemento que incluye silicato tricálcico (Ca3Si05) , silicato dicálcico (Ca2Si04) o aluminato tricálcico (Ca3Al206) . Cemento Portland tiene composiciones típicas como se ilustra en la siguiente Tabla: Composición química de cemento Portland con un porcentaje en peso de la composición total.

El proceso GWF básico empieza al mezclar yeso no calcinado y partículas huésped, por ejemplo fibras de madera o papel, con agua, para formar un fango acuoso diluido. La fuente del yeso puede ser de mena en bruto o del sub-producto de un proceso de desulfurización de gas de combustión o de ácido fosfórico. El yeso deberá ser de pureza relativamente elevada, es decir de preferencia al menos aproximadamente 92-96% y finamente molido. Partículas más grandes son aceptables, pero pueden alargar el tiempo de conversión. El yeso puede introducirse ya sea como un polvo seco o mediante un fango acuoso. Las partículas huésped, de preferencia son fibras celulósicas que pueden provenir de papel de desecho, pulpa de madera, virutas de madera y/u otra fuente de fibras de planta. Una mezcla preferida es el 25% de fibras de papel y 75% en peso de fibras de abeto. Una mezcla de 100% de fibras de papel también puede emplearse. Es preferible que las fibras sean del tipo que es poroso, hueco, dividido y/o de superficie rugosa tal que su geometría física proporcione intersticios o huecos accesibles que permiten la penetración de sulfato de calcio disuelto. En cualquier evento, la fuente, por ejemplo pulpa de madera también puede requerir procesamiento previo para romper grumos, separar material sobre dimensionado y sub-dimensionado, y en algunos casos materiales retardantes de resistencia pre-extracto y/o contaminantes que pueden afectar adversamente la calcinación del yeso; tales como hemicelulosas, ácido acético, etc. El yeso molido y fibras se mezclan en una proporción de 85% de yeso con agua suficiente para producir un fango que contiene aproximadamente 5 a 30% en peso de sólidos, aunque se prefieren fangos que contienen aproximadamente 10 a 20% en peso de sólidos. Los sólidos en el fango deberán comprender de aproximadamente 0.5% a % en peso de fibras de madera, de preferencia aproximadamente 10% de fibras y el resto que es primordialmente yeso. Conversión a Hemihidrato ° El fango se alimenta en un recipiente a presión equipado con agitación continúa o un dispositivo de mezclado. Modificadores de cristales tales como ácidos orgánicos pueden agregarse al fango en este punto, si se desea para estimular o retardar la cristalización o reducir la temperatura de calcinación. Se inyecta vapor en el recipiente para llevar la temperatura interior del recipiente hasta entre aproximadamente 100°C (212°F) y aproximadamente 177°C (350°F) y presión autógena; la temperatura inferior es de aproximadamente el mínimo práctico en el cual el sulfato de calcio deshidratado, se calcinará al estado hemihidratado dentro de un tiempo razonable; y la temperatura superior es aproximadamente la temperatura máxima para calcinar hemihidratos sin indebido riesgo de provocar que algo del sulfato de calcio hemihidrato se convierta en anhidrito. La temperatura de autoclave de preferencia está en el orden de aproximadamente 140°C (285°F) a 152°C (305°F) . Cuando el fango se procesa bajo estas condiciones por un periodo de tiempo suficiente, por ejemplo en el orden de 15 minutos, se desplaza agua suficiente de los cristales del sulfato de calcio dihidratado, para convertirlos a los cristales hemihidrato circulares. La solución, ayudada por la afectación continúa para mantener las partículas en suspensión se humecta y penetra los huecos abiertos en las fibras huésped. Conforme se alcanza la saturación de la solución, el hemihidrato se nuclea y empieza a formar cristales en, sobre y alrededor de los huecos y sobre las paredes de las figuras huésped. Cuando se completa la conversión, la presión en el autoclave se reduce, aditivos deseados tales como el acelerador particular ZnS04 (sulfato de zinc) o aditivos convencionales incluyendo aceleradores, retardadores, conservadores, piroretardantes y agentes que mejoran la resistencia, el siloxano o la emulsión de siloxano, el cemento Portland se introducen, típicamente en o justo antes del HEl, y el fango se descarga del HEl en un transportador de deshidratación. El Siloxano El siloxano generalmente es un siloxano modificado con hidrógeno, linear, fluido, pero también puede ser un siloxano modificado con hidrógeno cíclico siempre que el siloxano sea capaz de formar resinas de silicona altamente entrelazadas. Estos siloxanos son bien conocidos por aquellos con destreza ordinaria en la especialidad y están comercialmente disponibles y se describen en la literatura familiar para aquellos con destreza en la especialidad. Típicamente, los siloxanos modificados con hidrógeno lineales útiles en la práctica de la presente invención comprenden aquellos de la formula general : RHSi02/2 en donde R representa un radical hidrocarburo monovalente saturado o insaturado. En las modalidades preferidas, R representa un grupo alquilo y más preferiblemente R es metilo. En la modalidad preferida de esta invención, el fluido siloxano es un fluido hidrógeno metil siloxano tal como el fabricado por Dow Corning bajo la designación/código 1107, que tiene la fórmula general: (OsiMeH)n en donde n = 50 y el polímero es SiMe3 bloqueado en extremo de acuerdo con la literatura del producto de Dow Corning. El siloxano, ya sea emulsificado o no de preferencia se agrega al fango después de que se ha liberado del autoclave, de preferencia inmediatamente antes de la caja de cabeza, a fin de proporcionar suficiente tiempo para que el siloxano se mezcle completamente con el fango antes de la formación de la torta filtro y la etapa de deshidratación del proceso. Cuando no se utiliza un emulsificador, el fango que contiene el siloxano debe agitarse lo suficiente para mantener el siloxano en la forma de gotitas finas. El siloxano debe ser estable a la temperatura del fango al tiempo en que el siloxano se mezcla con el fango de fibras-madera/yeso y el siloxano debe permanecer estable en la presencia de los aditivos tales como aceleradores, que están presentes en el fango. La emulsión del siloxano debe permanecer estable a través de las etapas de deshidratación y formación de aglomerado por igual. De manera más importante, una alta proporción de siloxano deberá ser retenida en la torta filtro durante el proceso de deshidratación. Con esta alta retención, un incremento notable en resistencia al agua se imparte, cuando la cantidad de la emulsión de siloxano agregada al fango es suficiente para proporcionar al menos aproximadamente .1 % en peso de siloxano con base en el peso del total de sólidos en el fango. Se prefiere el utilizar de aproximadamente 1% a aproximadamente 2% en peso de siloxano para lograr un alto nivel de resistencia al agua. La resistencia al agua del aglomerado se mide al cortar una muestra de 12.7 x 12.7 cm (5 x 5") del producto terminado y acondicionar la temperatura ambiente a 21.1°C (70°F) y 50 % de humedad relativa por 24 horas. La muestra luego se pesa. La muestra luego se expone a humedad al sumergir la muestra 2.54 cm (1") por debajo de la superficie de un cuerpo de agua a 21.1°C (70°F) por dos horas. La muestra luego se retira y cualquier agua en su superficie se retira con una toalla. La muestra se pesa de nuevo para determinar la cantidad de agua absorbida por la muestra. Se define la absorción de agua como la ganancia en peso dividida por el peso seco de la muestra. La absorción de agua por debajo de 10% es aceptable pero inferior a 5% se prefiere. El Catalizador El cemento Portland de preferencia se agrega al fango contemporáneamente con el siloxano o emulsión de siloxano antes de Caja de cabeza, a fin de proporcionar suficiente tiempo para que el siloxano y el cemento Portland se mezclen completamente con el fango antes de la formación de la torta filtro y la etapa de deshidratación del proceso. El cemento Portland puede ser cualquiera de los tipos standard empleados en la industria, pero se prefiere el utilizar Tipo I. El cemento Portland se prepara al agregar agua para formar un fango del 3 al 5% en peso. Este fango de cemento Portland luego se agrega al fango de fibras de madera-yeso de manera tal que el cemento Portland está en un rango de .3% a 2% en peso con base en el total de sólidos en el fango de fibras-madera-yeso. El cemento Portland también actúa para retardar la rehidratación del yeso. Sin embargo, el efecto retardante puede compensarse por la adición de sulfato de zinc junto con sulfato de potasio como aceleradores de rehidratación. Dosis de sulfato de zinc y sulfato de potasio están en rangos de .5 a 2% con base en el peso de yeso en el fango con una dosis de 1% preferida. El Emulsificador El emulsificador preferido es un emulsificador cationico de amina cuaternaria-ácido graso que se vende por UNIQUEMA, ICI Americas, Inc de Wilmington, Delaware bajo la designación/código G-265. Tiene un valor de balance hidrofóbico/lipofílico (HLB) de aproximadamente 33. El emulsificante G-265 contiene aproximadamente 0.9% en peso de amina primaria, de acuerdo con su fabricante. A fin de compiejar (ligar) este contaminante de amina primaria residual, una pequeña cantidad de sulfato de aluminio, es decir alumbre, un ácido de Lewis fuerte se agrega al emulsificante G-265. En la práctica preferida de esta invención, 1.0 gramo de la solución de alumbre se agrega por cada 5 gramos de emulsificante G-265. La adición del alumbre introduce iones Al+3 que complej an con cualquiera amina primaria residual. Usando este mecanismo, la amina primaria no está más disponible para catalizar en forma prematura la reacción de polimerización de siloxano. Esto imparte un mayor grado de estabilidad a la emulsión de siloxano.

En el caso de un emulsificante no iónico, el valor HLB del emulsificante se relaciona directamente con la estabilidad térmica de la emulsión resultante. Se prefiere que el emulsificante tenga un número HLB elevado, de preferencia al menos 20.0 o superior. El emulsificante no iónico preferido es alcohol polivinílico tal como Airvol 321 de Air Products. El número HLB de este emulsificante es 20. Los siguientes ejemplos servirán para ilustrar la preparación de emulsiones de siloxano útiles que pueden ser empleadas de acuerdo con el método descrito en la presente invención para impartir mejorada resistencia al agua en aglomerados GWF, pero se entiende que estos ejemplos se establecen para propósitos ilustrativos y que muchos otros productos de fibras de madera yeso o yeso que tienen resistencia al agua mejorada pueden ser elaborados utilizando variaciones convenientes. Ejemplo de Emulsión 1 La siguiente emulsión de siloxano que contiene 50% en peso de siloxano, se prepara utilizando Dow Corning 1107 (descrita anteriormente) emulsificado con ICO G-265 (descrito anteriormente) .

La emulsión se prepara al combinar G-265 y agua en un recipiente conveniente. G-265 y agua se mezcla por aproximadamente 10 minutos para disolver G-265. La mezcla luego se agrega al aceite de siloxano Dow Corning y mezcla adicionalmente para emulsificar el siloxano. Ejemplo de Emulsión 2 La siguiente emulsión de siloxano que contiene 50% en peso de siloxano puede prepararse utilizando PVA emulsificado Dow Corning 1107 (descrito anteriormente) .

La emulsión se prepara al combinar aceite de siloxano Dow Corning el alcohol polivinílico y el agua en un recipiente conveniente con agitación física suficiente para emulsificar el siloxano. Deshidratación El fango que contiene siloxano caliente se pasa a través de la caja de cabeza que distribuye el fango en una superficie de formación porosa plana para producir una torta filtro. La formación de la torta filtro y la deshidratación de la torta filtro de preferencia se llevan a cabo utilizando equipo del tipo descrito en la Patente de los E.U.A. No. 5,320,677 que se hace parte de esta descripción. La torta filtro, se deshidrata por la evaporación del agua cuando el fango se libera del autoclave y por el agua en el fango que se extrae a través de la superficie de formación porosa, de preferencia auxiliado por vacío aplicado al lado inferior de la superficie de formación porosa. Aunque la deshidratación provoca enfriamiento a la torta filtro, se retira lo más del agua mientras que la temperatura del fango del producto aún es relativamente elevada y antes de que el hemihidrato se convierta en yeso. Tanto como 90% del agua en el fango se retira en la etapa de deshidratación, dejando una torta filtro con aproximadamente 35% de agua en peso, en esta etapa, la torta filtro consiste de fibras de madera enclavadas con cristales de sulfato de calcio hemihidrato rehidratables y aún pueden descomponerse en fibras o nodulos compuestos individuales, configurarse, vaciarse o compactarse a una densidad superior. Mientras que esto se lleva a cabo, se considera que el siloxano empieza a polimerizar alrededor y conectarse a las partículas presentes.

Prensado y Rehidratación La torta filtro deshidratada se prensa en húmedo por unos cuantos minutos, para reducir adicionalmente el contenido de agua y compactar la torta filtro en la forma espesor y/ densidad deseados. Aunque la extracción del volumen del agua en la etapa de deshidratación contribuirá significativamente a reducir la temperatura de la torta filtro, puede requerirse enfriamiento externo adicional para alcanzar el nivel deseado dentro de un tiempo razonable. La temperatura de la torta filtro de preferencia se reduce por debajo de 49°C (120°F) de manera tal que pueda llevarse a cabo una rehidratación relativamente rápida. La rehidratación recristaliza los cristales alfa hemihidrato en cristales de yeso acicular en sitio, enclavados físicamente con las fibras de madera. Dependiendo de los aceleradores, retardadores, modificadores de cristal u otros aditivos que se proporcionan en el fango, la hidratación puede tardar de solo unos cuantos minutos a una hora o más . Debido al enclavamiento de los cristales hemihidrato articulares con fibras de madera, y la remoción de la mayoría del líquido portador de la torta filtro, se evita la migración del sulfato de calcio dejando un compuesto homogéneo. La rehidratación efectúa una recristalización de los cristales hemihidrato a cristales dihidrato in situ, es decir en y respecto a los huecos de las fibras de madera, de esta manera conservando la homogeneidad del compuesto. El crecimiento de cristal también conecta los cristales de sulfato de calcio en fibras adyacentes, para formar una masa cristalina total mejorada en resistencia por el refuerzo de las fibras de madera. Cuando se completa la hidratación, es conveniente el secar rápidamente la mase compuesta para retirar el agua libre restante. De otra forma, las fibras de madera higroscópicas tienden a retener o incluso absorber agua no combinada que posteriormente se evaporará. Si el revestimiento de sulfato de calcio se fragua completamente antes de que se desplace el agua extra, las fibras pueden encogerse y desprenderse del yeso cuando el agua no combinada se evapora. Por lo tanto, para óptimos resultados, es preferible retirar lo más de agua libre en exceso de la masa compuesta antes de que la temperatura caiga por debajo del nivel en el cual se inicia la hidratación. Secado El aglomerado prensado, que típicamente contiene aproximadamente 30% en peso de agua libre, luego se seca rápidamente a una temperatura relativamente elevada, a fin de reducir el contenido de agua libre a aproximadamente 0.5% o menos en el producto final. Durante la etapa de secado, es importante elevar la temperatura interna del producto final a un valor suficientemente elevado, por un corto período de tiempo, para promover la polimerización del siloxano en una silicona. Condiciones de secado que tienden a calcinar el yeso habrán de evitarse. Se ha encontrado que es conveniente el llevar a cabo el secado bajo condiciones en donde el producto alcanza una temperatura núcleo en el rango de al menos 77°C (170°F) y no mayor a 93°C (200°F) . Temperaturas sobre aproximadamente 93°C (200°F) exceden la temperatura de calcinación y son nocivas para el producto terminado. El secado típicamente se efectúa en un horno de múltiples etapas. Superior humedad del aire y una velocidad de secado relativamente lenta en las primeras varias etapas del horno, se prefieren, debido a que esto ayudará a la reacción de entrelazamiento de siloxano. Se prefiere que el producto mantenga un contenido de humedad mayor a 10% lo más posible, proporcionando de esta manera el agua necesaria para permitir que el siloxano cure a silicona. El aglomerado fraguado y seco puede cortarse y de otra forma terminarse a la especificación deseada. Cuando finalmente se fragua, el material compuesto único exhibe las propiedades deseadas contribuidas por todos sus componentes. Las fibras de madera incrementan la resistencia, particularmente resistencia flexural, de la matriz de yeso, mientras que el yeso actúa como un revestimiento y aglutinante para proteger las fibras de madera, impartir resistencia al fuego y disminuir expansión debido a la humedad. La silicona imparte resistencia al agua al material . RESULTADOS La siguiente tabla resume la resistencia al agua expresada en términos de absorción de agua (WA = Water Absorption) que se logra en los productos GWF, utilizando diversas mezclas de componentes. Cada ejemplo en la tabla incluye 200 g de agua, 3.2 g de fibras de papel y 31.8 g de alfa hemihidrato. HRA Potasa ZnS04 cemento DC-1107 WA (g) (g) (g) (g) (g) (%) 1 0.16 0.32 0.32 0.75 0.32, solo aceite 2.73 2 0.16 0.32 0.32 0.75 0.16, solo aceite 3.75 3 0.16 0.32 0.48 0.75 0.16, solo aceite 6.86 4 0.16 0.48 0.32 0.75 0.16, solo aceite 3.31 0.16 0.32 0.32 0.75 0.1, solo aceite 14.14 6 0.16 0.32 0.48 0.75 0.1, solo aceite 8.92 7 0.16 0.48 0.32 0.75 0.1, solo aceite 3.20 8 0.16 0.32 0.32 0.75 0.1, solo aceite 2.62 9 0.16 0.32 0.48 0.75 0.1, solo aceite 2.66 HRA Potasa ZnS04 cemento DC-1107 WA (g) (g) (g) (g) (g) (%) 10 0.16 0.48 0.32 0.75 0.1, solo aceite 2.34 Las emulsiones empleadas en los casos 8 a 10 fueron como se describe en el ejemplo 2. La cantidad enlistada en la tabla es la cantidad del siloxano en la emulsión. Producto de yeso resistente al agua. Un producto que contiene solo yeso y partículas huésped también puede prepararse. En la modalidad preferida de este producto, una mezcla seca se prepara al combinar 500 g de yeso calcinado con 2.5 g de HRA, 0.63 g de potasa, .63 g de Zn S04 y 1.5 g de cemento Portland. Una emulsión de siloxano diluida se prepara al agregar la emulsión DC-1107 descrita en el ejemplo 2 anterior a 281.5 g de agua. Separadamente, se prepara una espuma al combinar 10 ce de una solución de agente de espumado y 200 g de agua. La mezcla de espuma luego se agita vigorosamente por agitación mecánica para generar la espuma. La mezcla seca, emulsión de siloxano diluida y la espuma luego se agregan. La mezcla resultante luego se vacía en la forma deseada del producto. El producto luego se seca a 65.56°C (150°F) hasta que el producto se reduce a 75% de su peso antes de secado.

El producto luego se seca a 43.33°C (110 °F) hasta que se logra un peso constante, que ocurre cuando la mayor parte del agua se retira. Si la cantidad de siloxano se varía, se logra diferente absorción de agua. La siguiente tabla resume estos resultados. Emulsión DC-1107 W.A. Tiempo de (50%) g % Fraguado Mín. la 10 6.87 6 lb 6.86 lc 6.86 Promedio 6.67 2a 5 29.04 7 2b 31.16 2c 33.35 Promedio 31.18 3a 3 21.33 6.15 3b 20.50 3c 20.70 Promedio 20.84 Las modalidades y formas de la invención ilustadas y descritas aquí se consideran solamente ilustrativas. Será aparente para aquellos con destreza en la especialidad que numerosas modificaciones puedan realizarse, sin apartarse del espíritu de la invención y el alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (61)

1. REIVINDICACIONES 1. Un procedimiento para producir un producto aglomerado que contiene yeso, que tiene una resistencia al agua mejorada, caracterizado porque comprende: agregar una emulsión de siloxano acuosa y cemento Portland a un fango acuoso de un material sulfato de calcio hemihidratado y partículas huésped, mientras que el fango está en una temperatura sobre la temperatura de rehidratación, la emulsión de siloxano y cemento Portland son estables bajo condiciones en donde se forman los cristales de sulfato de calcio hemihidratado; pasar el fango que contiene siloxano sobre una superficie de formación para constituir una torta filtro antes de que la temperatura de la torta filtro caiga por debajo de la temperatura en la cual se rehidrata el sulfato de calcio hemihidrato a sulfato de calcio de hidrato; retirar una porción substancial del agua de la torta filtro a través de la superficie porosa y enfriar la torta filtro a una temperatura en la cual empieza la rehidratación; prensar la torta filtro para formar un aglomerado y retirar el agua adicional con lo que cristales de sulfato de calcio hemihidrato respecto a las partículas huésped se rehidratan in situ en cristales de sulfato de calcio dihidrato; y secar el tablero para retirar el agua libre restante y provocar que el núcleo del aglomerado alcance una temperatura suficiente para curar el siloxano para formar silicona polimerizada.
2. 2. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la emulsión de siloxano comprende hidrógeno metil siloxano.
3. 3. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la emulsión de siloxano comprende un emulsificante catiónico.
4. 4. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la emulsión de siloxano comprende un emulsificante de amina cuaternaria.
5. 5. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque iones Al+3 se agregan al emulsificante de amina cuaternaria.
6. 6. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la emulsión de siloxano comprende un emulsificante no iónico.
7. 7. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la emulsión de siloxano comprende un emulsificante que tiene un número de equilibrio hidrofóbico/hidrofílico en exceso de aproximadamente 20.
8. 8. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cantidad de emulsión de siloxano agregada al fango es suficiente para proporcionar al menos aproximadamente 0.1% en peso de siloxano al fango, con base en el peso del total de sólidos en el fango.
9. 9. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la cantidad de emulsión de siloxano agregada al fango es suficiente para proporcionar de aproximadamente 1% a aproximadamente 2% en peso de siloxano al fango, con base en el peso del total de sólidos en el fango.
10. 10. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye la etapa de agregar un acelerador al fango acuoso.
11. 11. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el acelerador incluye al menos uno de los compuestos seleccionado del grupo que consiste de sulfato de potasio y sulfato de zinc.
12. 12. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el acelerador está presente en una cantidad de 0.5 a 2 por ciento en peso del sulfato de calcio hemihidrato presente en el fango.
13. 13. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el acelerador está presente en una cantidad de 0.5 % a 2% en peso del sulfato de calcio hemihidrato presente en el fango.
14. 14. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cemento Portland es cemento Portland tipo I.
15. 15. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el cemento Portland está presente en el fango en una cantidad de .3% a 2% en peso del total de sólidos en el fango.
16. 16. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el cemento Portland incluye al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste de silicato tricálcico (Ca3Si05) , silicato dicálcico (Ca2Si04) , y aluminato tricálcico (Ca3Al206) .
17. 17. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el fango diluido comprende el material sulfato de calcio y partículas huésped lignocelulósicas discretas que tienen huecos sobre una porción substancial en sus cuerpos, el fango se diluye lo suficiente para humectar substancialmente los huecos permeables en las partículas huésped.
18. 18. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque las partículas huésped son fibras de papel o son fibras de madera seleccionadas del grupos que consiste de pulpa de madera químicamente refinada, pulpa de madera mecánicamente refinada, pulpa de madera termomecánicamente refinada y combinaciones de las anteriores.
19. 19. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque los sólidos en el fango comprenden aproximadmente 0.5 a 30% de fibras de madera en peso del total de sólidos en el fango.
20. 20. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque los sólidos en el fango comprenden entre aproximadamente 3 a 20% fibras de madera en peso del total de sólidos en el fango.
21. 21. Procedimiento para producir un tablero GWF que tiene mejorada resistencia al agua, caracterizado porque comprende: mezclar yeso molido y partículas huésped en conjunto con suficiente agua, para formar un fango, cada partícula huésped tiene huecos, el fango está suficientemente diluido para aumentar substancialmente los huecos en las partículas huésped; calentar el fango en un recipiente a presión, con agitación continua a una temperatura suficiente para calcinar el yeso en sulfato de calcio alfa hemihidrato; mantener el fango a esa temperatura hasta que al menos algo de sulfato de calcio hemihidratado haya cristalizado en y respecto a los huecos en las partículas huésped; agregar una emulsión de siloxano y cemento Portland al fango, mientras que el fango está en una temperatura en la cual se mantienen los cristales de sulfato de calcio hemihidrato, la emulsión de siloxano es estable bajo las condiciones en donde los cristales de sulfato de calcio hemihidrato se forman; pasar el fango que contiene siloxano sobre una superficie de formación para constituir una torta filtro, antes de que la temperatura de la torta filtro alcance la temperatura en la cual los cristales de sulfato de calcio hemihidrato se rehidratan para hidratar los cristales; enfriar la torta filtro para alcanzar una temperatura en la cual ocurre la rehidratación; prensar la torta filtro para formar un aglomerado y retirar agua adicional de ahí, con lo que los cristales de sulfato de calcio hemihidrato en y respecto a los huecos en las partículas huésped se rehidratan para formar los cristales de sulfato de calcio dihidratados; y secar el aglomerado para retirar el agua libre restante del aglomerado y curar el siloxano.
22. 22. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la emulsión de siloxano comprende hidrógeno metil siloxano.
23. 23. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la emulsión de siloxano comprende un emulsificante catiónico.
24. 24. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque la emulsión de siloxano comprende un emulsificante de amina cuaternaria.
25. 25. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque iones Al+3 se agregan al emulsificante de amina cuaternaria.
26. 26. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la emulsión de siloxano comprende un emulsificante no iónico.
27. 27. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado porque la emulsión de siloxano comprende un emulsificante que tiene un número de equilibrio hidrofóbico/lipof ílico que excede aproximadamente 20.
28. 28. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la cantidad de emulsión de siloxano agregada al fango es suficiente para proporcionar al menos aproximadamente 0.1% en peso de siloxano al fango, con base en el peso del total de sólidos en el fango.
29. 29. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque la cantidad de emulsión de siloxano agregada al fango es suficiente para proporcionar de aproximadamente 1% a aproximadamente 2% en peso de siloxano al fango, con base en el peso del total de sólidos en el fango.
30. 30. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el cemento Portland incluye al menos uno de los compuestos seleccionados del caracterizado grupo que consiste de: silicato tricálcico (Ca3Si05) , silicato dicálcico (Ca2Si04) , y aluminato tricálcico (Ca3Al206) .
31. 31. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque incluye la etapa de agregar un acelerador al fango acuoso.
32. 32. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el acelerador incluye al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste de: sulfato de potasio y sulfato de zinc, y el acelerador está presente en una cantidad de .5% a 2% en peso del sulfato de calcio hemihidrato presente en el fango.
33. 33. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque la etapa de secar el aglomerado incluye un horno de múltiples etapas en donde al menos una primer etapa del horno mantiene una alta humedad y baja velocidad de secado.
34. 34. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el aglomerado se seca a una velocidad tal que el aglomerado tiene un contenido de humedad de al menos 10% hasta que el siloxano ha polimerizado en silicona.
35. 35. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque el aglomerado se seca bajo condiciones en donde el aglomerado alcanza una temperatura de núcleo de al menos 76.67°C (170°F) pero no excede de 93.33°C (200°F).
36. 36. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el fango diluido comprende material de sulfato de calcio y partículas huésped lignocelulósicas discretas que tienen huecos sobre una porción substancial de sus cuerpos, el fango es suficientemente diluido para aumentar substancialmente los huecos penetrables en las partículas huésped.
37. 37. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque las partículas huésped son fibras de papel o son fibras de madera seleccionadas del grupo que consiste de pulpa de madera químicamente refinada, pulpa de madera mecánicamente refinada, pulpa de madera termo-mecánicamente refinada y combinaciones de las anteriores.
38. 38. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque los sólidos en el fango comprenden aproximadamente 0.5 a 30 % en peso de fibras de madera del total de sólidos en el fango.
39. 39. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque los sólidos en el fango comprenden entre aproximadamente 3 a 20% en peso de fibras de madera del total de sólidos en el fango.
40. 40. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el cemento Portland es cemento Portland tipo I .
41. 41. El proceso para producir un producto de yeso resistente al agua, caracterizado porque comprende: mezclar siloxano, cemento Portland y un fango acuoso de sulfato de calcio en hidratado; formar el fango que contiene siloxano en una forma deseada del material; rehidratar el sulfato de calcio hemihidrato a sulfato de calcio dihidrato; y secar la forma del material para retirar el agua libre restante y provocar que la forma del material alcance una temperatura suficiente para curar el siloxano, para formar silicona polimerizada.
42. 42. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el siloxano es hidrógeno metil siloxano.
43. 43. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el siloxano tiene la fórmula general (0SiMeH)n en donde n promedia 50.
44. 44. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el cemento Portland es cemento Portland tipo I .
45. 45. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque la cantidad de siloxano es suficiente para proporcionar al menos 0.1% de siloxano polimérico en peso, con base en el peso total de la forma seca del material .
46. 46. El producto elaborado por el procedimiento de la reivindicación 41.
47. 47. El producto elaborado por el procedimiento de la reivindicación 41, en donde la absorción del agua del producto es menos que 30%.
48. 48. El producto elaborado por el procedimiento de la reivindicación 41, caracterizado porque la absorción de agua del producto es menos que 5%.
49. 49. Un procedimiento para producir un producto de yeso resistente al agua, caracterizado porque comprende las etapas de: mezclar siloxano, un catalizador y un fango acuoso que contiene sulfato de calcio hemihidratado, el mezclado se lleva a cabo con suficiente agitación para dispersar uniformemente el siloxano en el fango; formar el fango en una forma deseada; rehidratar el sulfato de calcio hemihidrato en sulfato de calcio dihidrato; y secar la forma de material para retirar el agua libre restante y permitir que la forma del material alcance una temperatura suficiente para curar el siloxano para formar silicona polimerizada .
50. 50. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque el catalizador incluye al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste de diamina alifática, silicato silicato tricálcico (Ca3Si05) , silicato dicálcico (Ca2Si04) , y aluminato tricálcico (Ca3Al206) .
51. 51. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque el catalizador es cemento Portland.
52. 52. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque el catalizador es un cemento Portland tipo I .
53. 53. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 52, caracterizado porque además incluye la etapa de mezclar un acelerador en el fango acuoso.
54. 54. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 52, caracterizado porque el acelerador incluye al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste de: sulfato de potasio y sulfato de zinc .
55. 55. El procedimiento para producir un producto de aglomerado que contiene yeso que tiene mejorada resistencia al agua, caracterizado porque comprende: agregar siloxano y un catalizador a un fango acuoso de un material sulfato de calcio hemihidrato y partículas huésped, mientras que el fango está a una temperatura sobre la temperatura de rehidratación, el siloxano y catalizador conectado y bajo condiciones en las que se forman cristales de sulfato de calcio hemihidrato, la adición ocurre con agitación suficiente para distribuir uniformemente el siloxano a través del fango; pasar el fango que contiene siloxano sobre una superficie de formación para constituir una torta filtro antes de que la temperatura de la torta filtro caiga por debajo de la temperatura a la cual el sulfato de calcio hemihidrato se rehidrata a sulfato de calcio dihidrato; retirar una porción substancial del agua de la torta filtro a través de la superficie porosa y enfriar la torta filtro a una temperatura en la cual empieza la rehidratación; prensar la torta filtro para formar un tablero aglomerado y retirar agua adicional con lo que cristales de sulfato de calcio hemihidrato respecto a las partículas huésped se rehidratan in situ en cristales de sulfato de calcio dihidrato; y secar el aglomerado para retirar el agua libre restante y provocar que el núcleo del aglomerado alcance una temperatura suficiente para curar el siloxano para formar silicona polimerizada.
56. 56. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque el catalizador incluye al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste de: diamina alifática, silicato tricálcico (Ca3Si05) , silicato dicálcico (Ca2Si04) , y aluminato tricálcico (Ca3Al206) .
57. 57. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque el catalizador es cemento Portland tipo I .
58. 58. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 56, caracterizado porque incluye la etpa de agregar un acelerador al fango acuoso.
59. 59. El procedimiento de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado porque el acelerador incluye al menos uno de los compuestos seleccionados del grupo que consiste de: sulfato de potasio y sulfato de zinc .
60. 60. El producto elaborado por el procedimiento de la reivindicación 54.
61. 61. El producto elaborado por el procedimiento de la reivindicación 54, en donde la absorción de agua del producto es superior a 30%.