NO320023B1 - Fremgangsmate ved fremstilling av et gipsprodukt med forbedret vannresistens - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen vedrører et forbedret komposittmateriale, mer spesielt et komposittgipsplateprodukt med forbedret vannresistens, som er spesielt nyttig ved fremstilling av bygningsprodukter. Spesielt vedrører oppfinnelsen en forbedret gipsArefiberbygningsplate med forsterket vannresistens ved tilsetning av en voksemulsjon til gipsen og trefibrene under platefremstillingsprosessen.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåte ved fremstilling av et gipsplateprodukt med forbedret vannresistens, egnet for bygningsprodukter.

Bakgrunn og kjent teknikk.

Visse egenskaper ved gips (kalsiumsulfatdihydrat) gjør det meget populært for anvendelse ved fremstilling av industri-elle og bygningsprodukter, spesielt gipsveggplater. Det er et rikelig og generelt billig råmateriale, som ved en de-hydratiseringsprosess og rehydratisering kan støpes, formes eller på annen måte omdannes til nyttige former. Det er også ikke-brennbart og relativt stabilt når det utsettes for fuktighet. Imidlertid på grunn av at det er et sprøtt, krystallinsk materiale med relativt lav brudd- og bøye-styrke, så er dets anvendelse typisk begrenset til ikke-strukturelle, ikke-lastbærende og ikke-støtabsorberende an-vendelser.

Gipsveggplater, også kjent som gipsplater eller tørrvegg består av en rehydratisert gipskjerne, "sandwiched" mellom flerlags papirark og benyttes i stor grad for indre vegg og takanvendelser. På grunn av dets sprøhet og lave spiker-og skrueholdeegenskaper for gipskjernen kan en konvensjo-nell tørrvegg i seg selv ikke bære tunge pålagte belast-ninger eller absorbere betydelige støt.

Følgelig har man lenge søkt, og fremdeles søker etter midler for å forbedre bruddstyrke, bøyestyrke, spiker- og skrueholdestyrke og støtresistens for gipsplater og bygningsprodukter .

Et annet lett tilgjengelig og billig materiale, og som i stor grad anvendes i bygningsprodukter er lignocellulose-materialer, spesielt i form av tre- og papirfibere. Eksempelvis i tillegg til trevirke, partikkelplater, fiberpla-ter, "waferboard", finer og harde plater (høydedensitetsfi-berplater) er noen av formene av bearbeidet lignocellulose-materialprodukter anvendt i bygningsindustrien. Slike materialer har bedre brudd- og bøyestyrke enn gips. Imidlertid er de dyrere og har dårlig brannresistens og er ofte utsatt for svelling eller bøying når de eksponeres mot fuktighet. Derfor er det ønskelig med anvendbare midler for å forbedre disse begrensede egenskaper for bygningsprodukter fremstilt av celluloseholdig materiale.

Tidligere forsøk på å kombinere de gunstige egenskaper for gips og cellulosefibere, spesielt trefibere, har hatt meget begrenset suksess. Forsøk på å tilsette cellulosefibere, (eller andre fibere) til gipsplater og/eller gipsplatekjer-nen har generelt gitt liten eller ingen styrkeforbedring fordi det til nå ikke har vært mulig å oppnå en signifikant forankring mellom fibrene og gipsen. U.S. Patentene nr. 4.328.178; 4.239.716; 4.392.896 og 4.645.548 viser nylige eksempler hvor trefibere og andre naturfibere ble blandet med en gips (stucco)(kalsiumsulfathemihydrat) oppslemning for å tjene som forsterkninger for en rehydratisert gips-plate eller lignende.

U.S. Patent nr. 4.734.163 viser fremgangsmåte hvor rå eller ukalsinert gips finmales og forblandes med 5-10% papirbase. Massen blir delvis avvannet, formet til en kake og ytterligere avvannet ved pressvalser inntil vann/faststofforhol-det blir mindre enn 0,4. Kaken blir deretter skåret til "grønne" plater, som etter trimming og skjæring stables mellom doble stålplater og innføres i en autoklav. Temperaturen i autoklaven heves til ca. 140°C for å omdanne gips til kalsiumsulfat-alfa-hemihydrat. Under den etterfølgende trinnvise avkjøling av platene i kammeret vil hemihydratet rehydratiseres tilbake til dihydrat (gips) og gi platen in-tegritet. Platene blir deretter tørket og sluttbehandlet om nødvendig.

U.S. Patent nr. 5.320.677 til Baig beskriver et kompositt-produkt og en fremgangsmåte for fremstilling av produktet hvor en fortynnet oppslemning av gipspartikler og trefibere oppvarmes under trykk for å omdanne gips til kalsiumsulfat-alfa-hemihydrat. Trefibrene har porer og hulrom på overflaten og alfa-hemihydratkrystallene dannes inni, på og rundt hulrommene og porene i trefibrene. Den oppvarmede oppslemning blir deretter avvannet til å gi en filterkake, fortrinnsvis ved å anvende et utstyr lignende det som anvendes ved papirfremstilling, og før oppslemningen avkjøles tilstrekkelig til å rehydratisere til gips og danner en dimensjonsstabil, sterk og nyttig bygningsplate. Platen blir deretter trimmet og tørket. Fremgangsmåten beskrevet i U.S. Patent 5.320.677 atskiller seg fra tidligere prosesser ved at kalsinering av gipsen finner sted i nærvær av trefibrene, mens gipsen foreligger i form av en fortynnet oppslemning, slik at oppslemningen fukter trefibrene og fører oppløst gips inn i fibrenes hulrom og kalsinering danner acikulære kalsiumsulfat-alfa-hemihydrat krystaller in situ og rundt hulrommene.

Disse kjente produkter, på samme måte som vanlige gipsveggplater, gipsflis, gipsblokk, gipsavstøpninger og lignende har relativt liten resistens mot vann. Når en vanlig gips-veggplate eksempelvis neddykkes i vann, vil platen raskt absorbere en betydelig vannmengde og tape en vesentlig del av sin styrke. Aktuelle forsøk har vist at når et 5 cm x 10 cm sylindergipsplatekjernemateriale ble neddykket i vann ved ca. 21 °C utviste sylinderen en vannabsorpsjon på 36 % etter neddykking i ca. 40 min. Mange forsøk har tidligere blitt utført for å forbedre vannresistensen for gipsproduk-ter. Disse forsøk har innbefattet innarbeidelse av vannresistent materiale så som metallsåper, asfalter, vokser, harpikser, etc. inne i kalsiumsulfathemihydratoppslem-ningen. De har også innbefattet forsøk på å belegge det ferdige gipsprodukt med vannresistente filmer eller belegg. Ett spesifikt eksempel på tidligere forsøk for å gjøre gips gjennomvannsikkert ved tilsetning av vannavstøtende bestanddeler er vist i U.S. Patent nr. 2.198.776. Patentet viser innarbeidelse av parafin, voks, asfalt, etc, inn i den vandige oppslemning ved å sprøyte det smeltede materiale på oppslemningen.

U.S. Patent nr. 2.432.963 beskriver tilsetning av en emulsjon av voks, så som parafinvoks og asfalt i relative andeler fra 1-10 deler asfalt pr. del voks til en vandig gipsoppslemning. Fordi asfalt er et relativt dårlig opp-løsningsmiddel for parafinvoks og lignende voks ved vanlige temperaturer, så har oppløsningen dannet ved høye temperaturer ved avkjøling en tendens til å avsette mikroskopiske vokskrystaller på asfaltvoksoverflaten hvorved uvanlige vannavstøtende egenskaper sikres. U.S. Patent nr. 2.526.537 beskriver tilsetning av kaliumsulfat til en slik asfaltvokskombinasjon. U.S. Patent nr. 5.437.722 beskriver også en parafinvoksbasert emulsjon for anvendelse i gips-blandinger.

Det er en hensikt med den foreliggende oppfinnelse å frembringe en fremgangsmåte for fremstilling av et gipstrefi-berplateprodukt med en styrke og dimensjonsstabilitet av den typen som beskrevet i U.S. Patent nr. 5.320.677 og som utviser forbedret vannresistens.

Oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte ved fremstilling av et gipsplateprodukt med forbedret vannresistens, hvilken fremgangsmåte omfatter: å danne en vandig oppslemming av et kalsiumsulfatmateriale fra gruppen bestående av kalsiumsulfathemihydrat, kalsiumsulfatanhydritt og blandinger derav, og vertspartikler som hver har hulrom som kan penetreres av oppslemmingsvæske over en betydelig del av deres legemer, idet oppslemmingen inneholder minst 70 vekt % vann;

å danne en vandig voksemulsjon med et kationisk overflateaktivt middel, idet emulsjonen er stabil under

betingelsene ved hvilke kalsiumsulfathemihydratkrystaller bibeholdes;

å tilsette voksemulsjonen til den vandige oppslemmingen, mens oppslemmingen er ved en temperatur ved hvilken kalsiumsulfathemihydratkrystaller bibeholdes;

å føre den voksinneholdende oppslemming på en flat, porøs formingsoverflate for å danne en filterkake, før filterkakens temperatur faller under temperaturen ved hvilken kalsiumsulfathemihydrat raskt rehydrerer til kalsiumsulfatdihydrat;

å fjerne en vesentlig del av vannet fra filterkaken gjennom den porøse overflate og avkjøle filterkaken til en temperatur ved hvilken rehydrering begynner;

å presse filterkaken for å danne en plate og fjerne ytterligere vann hvorved kalsiumsulfathemihydratkrystaller rundt vertspartiklene rehydrerer in situ til kalsiumsulfatdihydratkrystaller; og

å tørke platen for å fjerne gjenværende fritt vann og forårsake at kjernen i platen når en temperatur tilstrekkelig til å smelte voksen.

Den foreliggende oppfinnelse innbefatter ytterligere en fremgangsmåte ved fremstilling av et gipsplateprodukt med forbedret vannresistens hvilken fremgangsmåte omfatter: å blande malt gips og vertspartikler sammen med tilstrekkelig vannmengde til å gi en oppslemning inneholdende minst 70 vekt % vann, hvilke vertspartikler hver har hulrom på sin overflate og/eller inne i dens lege-me som kan penetreres av oppslemningens oppslemnings-væske og som inneholder suspendert og/eller oppløst

gips og hvor oppslemningen er tilstrekkelig fortynnet til i vesentlig grad å utfukte de penetrerbare hulrom

i vertspartiklene og for å fremme dannelse av acikulære kalsiumsulfatalfa-hemihydratkrystaller ved opp-varming under trykk;

å oppvarme oppslemmingen i et trykkammer under kontinuerlig omrøring til en temperatur tilstrekkelig til å kalsinere gips til kalsiumsulfathemihydrat;

å holde oppslemmingen ved en slik temperatur inntil i det minste noe av kalsiumsulfathemihydratet i det vesentlige har krystallisert i og rundt hulrommene i vertspartiklene;

å danne en vandig emulsjon av voks med et kationisk overflateaktivt middel, idet emulsjonen er stabil under betingelsene ved hvilke kalsiumsulfathemihydratkrystallene bibeholdes;

å tilsette voksemulsjonen til oppslemningen mens oppslemmingen er ved en temperatur ved hvilken kalsium-sulf athemihydrat krystaller bibeholdes;

å føre den voksinneholdende oppslemning ut på en flat, porøs formingsoverflate for dannelse av en filterkake før filterkakens temperatur faller under temperaturen ved hvilken kalsiumsulfathemihydratkrystallene raskt rehydratiseres til dihydratkrystaller;

å avkjøle filterkaken til en temperatur ved hvilken rehydratisering begynner;

å presse filterkaken for å danne en plate og fjerne ytterligere vann derfra, hvorved kalsiumsulfathemihydratkrystallene i og rundt hulrommene i vertspartiklene rehydratiserer for å danne kalsiumsulfatdihydratkrystaller; og

å tørke platen for å fjerne gjenværende fritt vann fra platen og forårsake at kjernen i platen når temperaturen for voksens smeltepunkt.

Det er en beslektet hensikt å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av et slikt forbedret gipsplateprodukt ved at en voksemulsjon tilsettes til en varmet vandig oppslemning av kalsiumsulfathemihydrat med en annen bestanddel med en høyere styrke, så som trefibere, hvorved den oppvarmede voksinneholdende oppslemning føres ut på en flat, porøs formingsoverflate for å danne en formet filterkake som bearbeides til å gi gipsplateproduktet.

En mer spesifikk hensikt med oppfinnelsen er å frembringe en papirfri veggplate som har jevn god styrke, innbefattende resistens mot uttrekning av spiker og skruer, gjennom hele dets utstrekning; og som er mer dimensjonsstabil og mer vannresistent, dvs. den bibeholder sin styrke selv ved eksponering mot vann og som ytterligere er brannresistent og kan fremstilles ved en praktisk omkostning.

Hovedhensiktene realiseres i henhold til oppfinnelsen ved å tilsette en voksemulsjon til en oppvarmet oppslemning av kalsiumsulfathemihydrat og en vertspartikkel av et sterkere materiale, ved å føre den oppvarmede oppslemning på en po-røs flat formingsoverflate for å danne en filterkake, som avvannes og presses til å danne en plate før hemihydratet fullstendig rehydratiseres til gips. Hovedhensiktene blir fortrinnsvis realisert i henhold til oppfinnelsen, ved å tilsette en voksemulsjon til en fortynnet oppslemning av malt gips, som har vært kalsinert under betingelser som danner acikulære alfahemihydratkrystaller i og rundt hulrommene i vertspartikkelen av et sterkere materiale, føre oppslemningen ut på en flat porøs formingsoverflate for å danne en filterkake som avvannes med minimale tap av voksemulsjonen. Filterkaken presses for å danne en plate før hemihydratet fullstendig rehydratiseres til gips, hvoretter platen tørkes under betingelser ved hvilken voksen smeltes inne i platen. Det er funnet at tilsetning av voksemulsjonen ikke bare forbedrer vannresistensen for platen, men platen vil også bibeholde sin styrke og i visse tilfeller vil tilsetning av voksen forbedre styrken av produktet.

Betegnelsen "gips" anvendt heri betyr kalsiumsulfat i den stabile dihydrattilstand, dvs. CaSCU 2H2O og innbefatter det naturlige forekommende mineral av syntetisk avledede ekvivalenter og dihydratmaterialet dannes ved hydrering av kalsiumsulfathemihydrat ("stucco") eller anhydritt. Betegnelsen "kalsiumsulfatmateriale" anvendt heri betyr kalsiumsulfat i enhver form, nemlig kalsiumsulfatanhydrid, kalsi-umsulf athemihydrat , kalsiumsulfatdihydrat og blandinger derav.

Betegnelsen "vertspartikkel" er ment å dekke enhver makro-skopisk partikkel så som en fiber, en flis eller et flak av en bestanddel forskjellig fra gips. Partikkelen som generelt er uoppløselig i oppslemningsvæsken bør også ha til-gjengelige hulrom deri, det være seg groper, sprekker, brister, hule kjerner eller andre overflatedefekter, som kan penetreres av oppslemningens oppløsningsmiddel og hvor kalsiumsulfatkrystaller kan dannes. Det er også ønskelig at slike hulrom er til stede over en vesentlig andel av partiklene hvor det er åpenbart at jo flere og bedre for-delte hulrom, desto større og mer geometrisk stabile vil de fysikalske bindingene mellom gipsen og vertspartikkelen være.

Bestanddelen av vertspartikkelen bør ha ønskelige egenskaper som mangler i gips og fortrinnsvis høyere brudd- og bøyestyrke. En ligno-cellulosefiber, spesielt en trefiber er et eksempel på en vertspartikkel som er spesielt veleg-net for komposittmateriale og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Derfor, uten i den hensikt å begrense materiale-tog/eller partiklene som kvalifiserer seg som "vertspartikkel", er trefiber (fibere) hensiktsmessig ofte brukt i ste-det for den bredere betegnelse.

Betegnelsen "gips/trefiber" som enkelte ganger er forkortet som "GVF" anvendt heri, er ment å dekke en blanding av gips og vertspartikler, eksempelvis trefibere, som anvendes for å fremstille plater hvori minst en del av gipsen foreligger i form av acikulære kalsiumsulfatdihydratkrystaller posi-sjonert i eller rundt hulrommene i vertspartiklene, idet dihydratkrystallene er dannet ved in situ ved hydratisering av acikulære kalsiumsulfathemihydratkrystaller i og rundt hulrommene i partiklene. GVF-platene blir fortrinnsvis fremstilt ved fremgangsmåten ifølge U.S. Patent nr. 5.320.677.

Betegnelsen "voksemulsjon" som anvendt deri, betyr en vandig emulsjon av en eller flere vokser, som er emulgert ved anvendelse av en eller flere overflateaktige midler. Voksemulsjonen omfatter en voks eller vokser som er tilpasset til å tilveiebringe vannresistens til det ferdige produkt. Voksen eller voksene må være inert med hensyn til gips og trefibere som utgjør produktet. Voksen må foreligge i form av en emulsjon som er stabil under temperatur og trykkbe-tingelser under hvilken kalsiumsulfatalfahemihydrat/tre-fiberoppslemningen utgår fra kalsineringsprosessen. Mer viktig, må voksemulsjonen ikke bare være stabil i nærvær av forskjellige additiver som anvendes for å regulere krystal-liseringen av hemihydratet og forskjellige akseleratorer eller retarderende midler som anvendes for å justere prosessen ved hvilken rehydratisering av gips finner sted, men voksemulsjonen må ikke innvirke på virkningen av disse additiver. Mest viktig må en høy andel av voksen klebes fast til gips-/trefiberpartikler gjennom en prosess ved hvilken oppslemmingen avvannes for å fjerne mesteparten av vannet under dannelse av en filterkake, dette for å unngå tap av voks med vannet som fjernes fra oppslemningen. Smeltepunktet for voksen må være under kjernetemperaturen som oppnås i platen under den avsluttende tørking av produktet. I en foretrukket utførelsesform innbefattes et kationisk overflateaktig middel, så som et kvaternært amin, i voksemulsjonen på det tidspunkt voksemulsjonen tilsettes den varme oppslemning.

Ved fremgangsmåten blir ukalsinert gips og vertspartikkel blandet sammen med tilstrekkelig væske til å danne en fortynnet oppslemning som deretter oppvarmes under trykk for å kalsinere gipsen og omdanne denne til kalsiumsulfatalfahe-mihydrat. Selv om mikromekanismene for oppfinnelsen ikke fullt ut er forstått, er det antatt at det fortynnede opp-slemmingsoppløsningsmiddel fukter vertspartiklene og fører oppløst kalsiumsulfat inn i hulrommene deri. Hemihydratet vil eventuelt kjernedanne og forme krystaller, hovedsakelig acikulære krystaller, in situ i og rundt hulrommene i vertspartikkelen. Krystallmodifiserende midler kan tilsettes oppslemningen om ønsket. Den resulterende kompositt er en vertspartikkel fysikalsk sammenlåst med kalsiumsulfatkrystallene. Denne sammenlåsing vil ikke bare danne en god forankring mellom kalsiumsulfatet og den sterkere vertspartikkel, men også forhindre migrering av kalsiumsulfat bort fra vertspartikkelen når hemihydratet deretter blir rehydratisert til dihydratet (gips).

Et antall slike komposittpartikler danner en materialmasse som kan kompakteres, presses til plater, støpes, skulptur-eres, formes eller på annen måte omdannes til ønsket form før den avsluttende størkning. Etter ferdig størkning kan komposittmaterialet skjæres, meisles, sages, bores og ma-skineres på annen måte. Ytterligere utviser det den ønskede flammeresistens og dimensjonsstabilitet for gips, pluss visse forsterkninger (spesielt styrke og seighet) som bestanddelen i vertspartikkelen bidrar med.

I henhold til en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er vertspartikkelen en papirfiber. Fremgangsmåten ved fremstilling av et kompositt gips/trefibermateriale i henhold til oppfinnelsen begynner med å blande 0,5 % - 30 %, fortrinnsvis 3-20 vekt % (regnet på totale faststoffer) trefibere med den respektive mengde malt, men ukalsinert gips. Den tørre blandingen kombineres med tilstrekkelig væske, fortrinnsvis vann, til å danne en fortynnet oppslemning inneholdende 70-95 vekt % vann. Oppslemningen oppvarmes i et trykkammer til en temperatur tilstrekkelig til å omdanne gipsen til kalsiumsulfathemihydrat. Det er ønskelig å bevege oppslemningen kontinuerlig med forsiktig om-røring for å blande eller bryte opp eventuelle fiberklumper og holde alle fibrene i suspensjon. Etter at hemihydratet er utfelt fra oppløsningen og dannet acikulære alfahemihydratkrystaller blir trykket på produktoppslemningen avlastet når oppslemningen utføres av autoklaven og voksemulsjonen tilsatt. Mens den fremdeles er varm blir oppslemningen ut-ført gjennom en innløpskasse på et kontinuerlig filttrans-portbånd, slik som den type som anvendes ved en papirfremstilling for å danne en filterkake og fjerne så mye ikke-kombinert vann som mulig. Voksemulsjonen tilsettes oppslemningen, sammen med valgte prosessmodifiserende eller egenskapsforsterkende additiver, så som akseleratorer, retarderende midler, vektreduserende filtre, etc, før oppslemningen føres gjennom innløpskassen på filttransportøren på hvilken en filterkake dannes. Så meget som 90 % av vannet kan fjernes fra filterkaken av filttransportøren. Som følge av vannfjerningen vil filterkaken avkjøles til en temperatur ved hvilken rehydratisering kan begynne. Imidlertid er det fremdeles nødvendig å tilveiebringe ytterlig ekstern avkjøling for å bringe temperaturen lavt nok for å oppnå rehydratisering i løpet av en akseptabel tid.

Før en omfattende rehydratisering finner sted blir filterkaken fortrinnsvis våtpresset til en plate med ønsket tykkelse og/eller densitet. Hvis platen skal gis en spesiell overflatetekstur eller en laminert overflatefinish vil dette finne sted under eller etterfølgende dette prosess-trinn. Under våtpressingen, som fortrinnsvis finner sted med et gradvis økende trykk for å bevare produktets inte-gritet, skjer to ting. Ytterligere vann, eksempelvis 50 % - 60 % av det gjenværende vann fjernes. Som en konsekvens av den ytterligere vannfjerning vil filterkaken ytterligere avkjøles til en temperatur ved hvilken rask rehydratisering finner sted. Kalsiumsulfathemihydratet hydratiseres til gips, slik at acikulært kalsiumsulfathemihydrat krystallene omdannes til gipskrystaller in situ i og rundt trefibrene. Etter en viss rehydratisering kan platene skjæres og trim-mes, og om ønskelig, etter fullstendig rehydratisering sen-des til en ovn for tørking. Fortrinnsvis bør tørketempera-turen holdes tilstrekkelig lav til å unngå rekalsinering av eventuell gips på overflaten, men tilstrekkelig høy til at kjernetemperaturen i platen overskrider smeltepunktet for voksen, i det minste kortvarig.

For å oppnå en maksimal forbedring i vannresistensen er det antatt nødvendig å anvende en voksemulsjon som er stabil i GVF-oppslemningen ved temperaturen og i det kjemiske miljø som eksisterer under den tid ved hvilken oppslemningen omdannes til filterkake og avvannes. Stabiliteten av voks-emuls jonen blir markant forsterket ved anvendelse av en kationisk emulgator i voksemulsjonen. Det er funnet at voks-emulsjoner som ikke er tilstrekkelig stabile gir GVF-plater med utilstrekkelig vannresistens. Slike emulsjoner har også en tendens til å separere fra filterkaken og avsettes på utstyret. Voksen som velges for emulsjonen bør ha et smeltepunkt tilstrekkelig lavt slik at det vil smelte og fullstendig dispergeres gjennom GVF-platen når denne tør-kes .

En komposittgips/trefiberplate fremstilt i henhold til den beskrevne fremgangsmåte tilveiebringer en GVF-plate med forbedret vannresistens så vel som den synergistiske kom-binasjonen av ønskede egenskaper til stede i kjente plater, eksempelvis platene fremstilt i henhold til fremgangsmåten ifølge U.S. Patent nr. 5.320.677. Fordi platen i henhold til oppfinnelsen har forbedret vannresistens, tilveiebringer den en forbedret styrke, innbefattet spiker og skrueuttrekningsresistens i forhold til konvensjonelle gipsplater og kjente gips/trefiberplater. Ytterligere, kan det fremstilles en bredt område med hensyn til densitet og tykkelse.

Disse og andre trekk og fordeler av oppfinnelsen vil fremgå for fagmannen av den mer detaljerte diskusjonen av oppfinnelsen som følger.

Detaljert beskrivelse av den foreliggende oppfinnelse.

Basisfremgangsmåten begynner med å blande ukalsinert gips og vertspartikler (eksempelvis tre- eller papirfibere) med vann for å danne en fortynnet vandig oppslemning. Gipskil-den kan være fra en råmalm eller fra et biprodukt fra en avgassavsvovlings- eller fosforsyreprosess. Gipsen bør ha en relativ høy renhet, dvs. fortrinnsvis minst 92 - 96 %, og finmalt, eksempelvis 92 - 96 % minus 100 mesh eller mindre. Større partikler kan forlenge omdannelsestiden. Gipsen kan innføres enten som tørt pulver eller via en vandig oppslemning.

Vertspartikkelen kan fortrinnsvis være en cellulosefiber som kan stamme fra avfallspapir, tremasse, treflak, og/eller andre plantefiberkilde. Det er foretrukket at fi-beren er porøst, hul, splittet og/eller med ru overflate slik at den fysikalske geometri tilveiebringer tilgjenge-lige innstikninger eller hulrom som kan oppta penetrering av oppløst kalsiumsulfat. Eventuelt kan kilden, eksempelvis tremasse, også kreve forbehandling for å bryte opp klumper, separere for stort eller for lite materiale, og i visse tilfeller forsterkning av styrkeretarderende materialer og/eller forurensninger som uheldig kunne påvirke kal-sineringen av gipsen, så som hemicellulose, eddiksyre, etc..

Den malte gips og trefibrene blandes med tilstrekkelig vann til å gi en oppslemning inneholdende 5-30 vekt % faststoffer, selv om oppslemninger inneholdende 5-20 vekt % faststoff er foretrukket. Faststoffene i oppslemningen bør omfatte 0,5 - 30 vekt % trefibere og fortrinnsvis 3 - 20 % trefibere, idet resten består hovedsakelig av gips.

Omdannelse til hemihydrat

Oppslemningen mates inn i et trykkammer forsynt med en kontinuerlig røre- eller blandeanordning. Krystallmodifise-

rende bestanddeler, så som organiske syrer kan om ønsket tilsettes oppslemningen på dette tidspunkt for å stimulere eller retardere krystallisering eller for å senke kalsine-ringstemperaturen. Damp injiseres i kammeret for å bringe den indre temperatur i kammeret opp til mellom 100 - 177°C

og autogent trykk. Den lavere temperatur er tilnærmet det praktiske minimum ved hvilken kalsiumsulfatdihydrat vil kalsinere til hemihydrattilstand innen en viss tid, og den høyere temperatur er tilnærmet maksimaltemperaturen for kalsinering av hemihydratet uten fare for å forårsake at noe av kalsiumsulfathemihydratet omdannes til anhydrid. Autoklavtemperaturen er fortrinnsvis av størrelsesorden 140 - 305 °C.

Når oppslemningen bearbeides under disse betingelser i en tilstrekkelig tidsperiode, eksempelvis 15 minutter, vil tilstrekkelig vann være drevet ut av kalsiumsulfatdihydrat-molekylet og omdanne dette til hemihydratmolekyl. Oppløs-ningen vil ved hjelp av den kontinuerlige omrøring holde partiklene i suspensjon og vil fukte og penetrere de åpne hulrom i vertsfibrene. Når metning av oppløsningen er nådd, vil hemihydratet kjernedanne og begynne å danne krystaller, i, på og rundt hulrommene og langs veggene av vertsfibrene.

Det er antatt at under autoklavoperasjonen vil oppløst kalsiumsulfat penetrere inn i hulrommene i trefibrene og der-

etter utfelle som acikulære hemihydratkrystaller inne i, på

og rundt hulrommene og på overflaten av trefibrene.

Når omdannelsen er fullstendig blir trykket i autoklaven avlastet og ønskede additiver, innbefattende voksemulsjonen innført, typisk ved innløpskassen, og oppslemningen blir utført på en avvanningstransportør. Konvensjonelle additiver innbefatter akseleratorer, retarderende midler, preser-ver ingsmidler, flammeretarderende midler og styrkefremmende midler kan også tilsettes oppslemninger på dette punkt av prosessen. Det er funnet at visse additiver, så som spesielt akselerator (for at hydratiseringen av kalsiumsulfathemihydrat til gips) går raskere, markant kan påvirke nivået av forbedring med hensyn til vannresistens tilveiebrakt av voksemulsjonen. Som et resultat er kaliumkarbonat foretrukket som akselerator fremfor alun og andre materialer.

Voksemulsjon

Den foreliggende oppfinnelse forutsetter generelt tilsetning av tilstrekkelig voks, i form av en stabil emulsjon, til oppslemningen for å danne et produkt med minst ca. 1 vekt % voks fordelt gjennom hele produktet. I henhold til oppfinnelsen påtenkes en anvendelse av enhver voks eller kombinasjon av vokser, selv om parafinvokser er foretrukket for fremstilling av voksemulsjon. Voksemulsjonen anvendt i henhold til oppfinnelsen omfatter fortrinnsvis en kombinasjon av et parafinhydrokarbon, montanavoks, polyvinylalkohol og vann, og kan inneholde additiver som konvensjonelt anvendes i emulsjoner, innbefattende emulgatorer for let-tere dannelse av emulsjonen og stabilisatorer for å lette stabilisering av emulsjonen. En egnet ikke-ionisk voksemulsjon av denne type er tilgjengelig fra Bakor Inc. under varemerket "Aqualite 71" som inneholder en kompositt av vokser rapportert til å ha et smeltepunkt på 75 °C. De følgende kommersielle parafinvokser kan også anvendes:

"Gypseal II" fra Conoco

"Aqualite 70" fra Bakor

"DeWax PAR-40" fra Deforest Enterprises "MICHEM 955" fra Michelman

Parafinvoksen har fortrinnsvis et smeltepunkt i området 40 - 80 °C. Hvis smeltepunktet er over 80 °C blir det nødven-dig å anvende høyere tørketemperatur ved fremstillingen av gipsveggplater og dette resulterer i dårlig vannresistens i veggplaten. Hvis smeltepunktet er under 40 °C blir kvali-teten på den resulterende gipsplaten dårligere.

Montanavoks, også kjent som lignittvoks er en hard, natur-lig forekommende voks med en mørk til gul farge. Den er uoppløselig i vann, men oppløselig i oppløsningsmidler så som karbontetraklorid, benzen og kloroform. Montanavoksen anvendes i en mengde på 1 - 200 vektdeler, fortrinnsvis 1 - 500 vektdeler pr. 100 vektdeler parafinhydrokarbon.

Polyvinylalkoholen blir vanligvis fremstilt ved hydrolyse av polyvinylacetat og er fortrinnsvis i det vesentlige fullstendig hydrolysert polyvinylacetat. Passende bør den være minst 90 % hydrolysert polyvinylacetat og fortrinnsvis 97 - 100 % hydrolysert polyvinylacetat. Passende er polyvinylalkoholen oppløselig i vann ved forhøyede temperaturer i området 60 - 95 °C, men er uoppløselig i kaldt vann. Polyvinylalkoholen anvendes i en mengde på 1 - 50 vektdeler, fortrinnsvis 1-20 vektdeler pr. 100 vektdeler parafinvoks. Polyvinylalkoholen tilveiebringer også vedheftende egenskaper så vel som forsterkning av vannresistensen.

Vannet som danner den vandige bærer for emulsjonen anvendes normalt i en mengde på 35 - 80 vekt %, fortrinnsvis 50 - 60 vekt %, regnet på emulsjonen.

Konvensjonelle emulgatorer som kan tilsettes til voksen for å danne emulsjonen innbefatter ikke-ioniske overflateaktige midler, så som alkylfenoksypoly(etylenoksy)etanoler, sorbi-tan fettsyreestere og polyoksyetylensorbitan-fettsyreestere, anioniske overflateaktige midler så som forstoppede fettsyrer og kationiske overflateaktige midler, diskutert i det etterfølgende, som typisk anvendes i en mengde på 0,1-5 vekt % av emulsjonen. Konvensjonelle stabilisatorer som kan tilsettes voksemulsjonen innbefatter alkalime-tall- eller ammoniumhydroksider, som typisk anvendes i en mengde på 0,1 - 1 vekt % regnet på emulsjonen.

I henhold til oppfinnelsen er det foretrukket å innbefatte en kationisk emulgator i emulsjonen. Den kationiske emulgator kan være den eneste emulgator eller kan anvendes i kombinasjon med andre emulgatorer. En spesiell foretrukket kationisk emulgator er det kvaternære aminoverflateaktige middel solgt av ICI Surfactants under varemerket G-265. Andre nyttige kationiske emulgatorer innbefatter de kvaternære ammoniumklorider "Tomah Q-17-2" (solgt av Tomah Pro-ducts, inc.) og "Ethoquad C/25" (solgt av AKZO Chemicals, Inc.) Den kjemiske formel for "Q-17-2" er som følger:

Tilsetning av kationiske overflateaktige midler som beskrevet ovenfor, som den eneste emulgator eller kombinasjon med andre konvensjonelle emulgatorer i voksemulsjonen, fremmer stabiliteten av voksemulsjonen under de høye temperaturer som anvendes ved fremstilling av platen ifølge oppfinnelsen. Det er funnet at under visse betingelser vil voksemulsjonen, som ikke innbefatter kationisk overflateaktig middel, bryte opp og tillate at vokspartiklene agglome-rerer, hvilket resulterer i at filterkaken kleber seg til formingsutstyret og nedsetter vannresistensen av den resulterende plate. Det er antatt at tilsetning av det kationiske overflateaktige middel forbedrer retensjonen av voks i filterkaken og at den resulterende plate på grunn av det positive ladede voks/kationisk overflateaktige midlet fes-tes til den negativt ladede trefiberoverflate.

Voksemulsjonen kan fremstilles ved å oppvarme parafinhydro-karbonet og montanavoksen til smeltet tilstand og blande dem sammen. En varm vandig oppløsning av polyvinylalkohol inneholdende emulgatorer og stabilisatorer føres med den varme blanding av parafin og montanavoks gjennom en kolloid mølle og den resulterende emulsjon får avkjøle. Andre ty-per av utstyr og fremgangsmåter for fremstilling av emulsjonen kan anvendes. Voksemulsjonen tilsettes den vandige oppslemning av gips/trefiber og blandes med oppslemningen i andeler til å gi 0,5 - 20 vektdeler, fortrinnsvis 1-3 vektdeler voksfaststoffer pr. 100 vektdeler gips. Andre bestanddeler så som formingsmidler, dispergeringsmidler og størkneakseleratorer kan innbefattes i oppslemningen. Det er funnet at 65 - 90 % av voksen fra emulsjonen tilsatt oppslemningen holdes tilbake i gips/trefiberproduktet, går tapt under avvanningstrinnet i prosessen. Innholdet av voksfaststoffer i voksemulsjonen tilsatt oppslemningen er ikke kritisk.

Voksemulsjonen blir fortrinnsvis tilsatt oppslemningen etter at denne er frigitt fra autoklaven, fortrinnsvis før innløpskassen, dette for å tilveiebringe tilstrekkelig tid for at voksemulsjonen omhyggelig kan blandes med oppslemningen før dannelse av filterkaken og avvanningstrinnet i prosessen. Oppslemningstemperaturen ved det tidspunkt voksemulsjonen tilsettes er ikke kritisk, men det er vesentlig at voksemulsjonen er stabil under betingelsene i oppslemningen. I visse utførelsesformer kan temperaturen av oppslemningen være tilstrekkelig høy til å bibeholde kalsiumsulfathemihydratkrystaller. I alle tilfelle må voksemulsjonen være stabil ved oppslemningens temperatur ved det tidspunkt voksemulsjonen blandes med gips-/tre-fiberoppslemningen og voksemulsjonen må forbli stabil i nærvær av additiver, slik som akseleratorer som er til stede i oppslemningen. Voksemulsjonen må forbli stabil gjennom avvanningen og plateformasjonstrinnene, men det er viktig at en høy andel av voksen holdes tilbake i filterkaken under avvanning og platedannelse.

Awanning.

Den varme voksinneholdende oppslemningen føres gjennom inn-løpskassen som fordeler oppslemningen på en flat porøs formingsoverflate for dannelse av en filterkake. Filterkaken avvannes ved fordampning.av vann når oppslemning frigis fra autoklaven og vannet i oppslemningen passerer gjennom den porøse formingsflate, fortrinnsvis ved hjelp av vakuum. Selv om avvanningen forårsaker avkjøling av filterkaken så kan ytterligere ekstern avkjøling pålegges under avvanningstrinnet. Så mye som mulig av vannet fjernes mens temperaturen av produktoppslemningen fremdeles er relativt høy og før hemihydratet i det vesentlige omdannes til gips. Så mye som 90 % av oppslemningsvannet fjernes i avvanningsan-ordningen og etterlater en filterkake inneholdende ca. 35 vekt % vann. På dette trinn består filterkaken av trefibere sammenlåst med rehydratisert kalsiumsulfathemihydrat krystaller og kan fremdeles brytes opp til enkelte kompositt f ibere eller noduler, formes, støpes eller kompakteres til en høyere densitet.

Dannelse av filterkaken, avvanning av denne utføres fortrinnsvis under anvendelse av et papirfremstillingsutstyr av typen beskrevet i U.S. Patent nr. 5.320.677.

Pressing og rehydratisering.

Den avvannede filterkaken blir fortrinnsvis våtpresset i

noen minutter for ytterligere å senke vanninnholdet og kom-paktere filterkaken til ønsket form, tykkelse og/eller densitet før en vesentlig rehydratisering av hemihydratet finner sted. Selv om ekstraksjonen av hoveddelen av vannet i

avvanningstrinnet vil bidra vesentlig til å senke filterkakens temperatur, så kan ytterligere ekstern kjøling være

nødvendig for å nå den ønskede rehydratiseringstemperatur i løpet av en rimelig tid. Temperaturen av filterkaken blir fortrinnsvis senket til under ca. 49 °C, slik at en relativt rask rehydratisering kan finne sted. Rehydratisering rekrystalliserer alfahemihydratkrystallene til acikulære gipskrystaller, fysisk sammenlåst med trefibrene.

Avhengig av akseleratorer, retarderende midler, krystallmodifiserende midler eller andre additiver innført i oppslemningen, kan hydratiseringen ta fra noen få minutter til en time eller mer. På grunn av sammenlåsningen av de acikulære hemihydratkrystaller med trefibrene og fjerning av størstedelen av bærevæsken fra filterkaken kan migrering av kalsiumsulfat forhindres og etterlate seg en homogen kompositt. Rehydratisering bevirker omkrystallisering av he-mikrystallene til de dihydratakrystaller in situ, dvs. inne i og rundt hulrommene i trefibrene og derved bevarer kompo-sittens homogenitet. Krystallveksten vil også forbinde kalsiumsulfatkrystallene på tilstøtende fibere under dannelse av en total krystallinsk masse med forsterket styrke på grunn av trefibrenes forsterkning.

Når hydratiseringen er fullstendig er det ønskelig umiddel-bart å tørke komposittmassen for å fjerne gjenværende fritt vann. Ellers kan de hygroskopiske trefibere ha en tendens til å holde eller også absorbere ikke-kombinert vann som senere vil fordampe. Hvis kalsiumsulfatbelegget er fullt størknet før det ekstra vannet er avdrevet, kan fibrene krympe og trekke bort fra gipsen når det ikke-kombinerte vann fordamper. Derfor, for oppnåelse av optimale resulta-ter er det foretrukket å fjerne så mye som mulig av over-skuddsvann fra komposittmassen før temperaturen faller under det nivået ved hvilken hydratisering begynner.

Tørking

Den pressede plate, som typisk inneholder ca. 30 vekt % fritt vann blir deretter raskt tørket ved en relativt høy temperatur for å nedsette det frie vanninnhold til ca.

0,5 % eller mindre i sluttproduktet. Under tørketrinnet er det viktig å heve den indre temperatur i det ferdige produktet tilstrekkelig høyt i en kort tidsperiode for fullstendig å smelte voksen. Det er åpenbart at tørkebeting-elser som har en tendens til å kalsinere gips må unngås. Det er funnet at det er ønskelig å utføre tørkingen under betingelser ved hvilken produktet oppnår en kjernetemperatur på minst 77 °C og fortrinnsvis en kjernetemperatur i området 77 - 93°C. Den størknede og tørkede platen kan skjæres og på annen måte ferdigbehandles til ønsket spesi-fikasjon.

Når det er ferdig størknet vil det unike komposittmateriale utvise ønskede egenskaper med bidrag fra begge dets to kom-ponenter. Trefibrene forøker styrken, spesielt bøyestyrken til gipsmatriksen, mens gipsen virker som et belegg og bin-demiddel for å beskytte trefiberen, bibringer flammeresistens og nedsetter ekspansjon som følge av fuktighet.

De følgende eksempler vil tjene til å illustrere fremstilling og undersøkelse av gips-/trefiberprodukter med forbedret vannresistens ifølge oppfinnelsen, men det må forstås at disse eksempler kun er gitt for illustrasjonsformål og at mange andre gips-/trefiberprodukter med forbedret vannresistens kan fremstilles under anvendelse av egnede vari-anter.

Eksempel 1

En standard GVF-plate ble fremstilt som følger: En blanding av 92 vekt % ukalsinert FGD-gips (biprodukt av røkgas-savsvovling) og 8 vekt % bølgepapirfibermasse blir tilsatt en omrørt autoklav med tilstrekkelig vann til å gi en oppslemning med 15 vekt % faststoffer. Den resulterende oppslemning blir oppvarmet under trykk til 14 6 °C i 15 minutter, noe som tillater at gips kalsineres til dannelse av alfahemihydrat.

Trykket i oppslemningen avlastes og oppslemningen utføres fra autoklaven. Den resulterende avdampning av vannet av-kjøler oppslemningen til 82 - 100 °C. Akselerator tilsettes oppslemningen som innmates til innløpskassen i en formings-linje. Akseleratorene var 2 vekt % K2SO4 (pottaske) og 2 vekt % sukkerbelagt kalsiumsulfatdihydrat (som beskrevet eksempelvis i U.S. Patent nr. 3.813.312) regnet på vekten av gipsen. Oppslemningen ble fordelt på en porøs transpor-tør på hvilken filterkaken ble dannet. Filterkaken ble ført gjennom en vakuumavvanningsanordning som fjerner ca. 80 % av vannet og oppslemningen/filterkaken nådde en temperatur på ca. 50 °C. Filterkaken ble presset til en plate med en tykkelse på ca. 7,6 mm og ble underkastet ytterligere vakuumbehandling for å fjerne mer vann og avkjølt til ca. 53 °C for beste rehydratisering av hemihydratet til gips. Etter rehydratisering ble platen skåret i paneler og panelene ble tørket under betingelser som forårsaket at platens kjernetemperatur nådde ca. 93 °C i en kort tidsperiode. De resulterende paneler ble deretter undersøkt, som rapportert i det etterfølgende.

Eksempel 2

En stabil voksemulsjon ble fremstilt som følger. En opp-løsning ble dannet ved å blande 10 vektdeler kationisk overflateaktig middel ("G-265") med 90 vektdeler vann under omrøring. Denne oppløsning ble tilsatt en voksemulsjon ("Bakor-Aqualite 71") i et vektforhold på 100:1000. Dette ga en stabil voksemulsjon som inneholdt:

Eksempel 3

En plate fremstilt i henhold til eksempel 1 ble sammenlig-net med en plate fremstilt under de samme betingelser, men hvor voksemulsjonen ifølge eksempel 2 ble tilsatt oppslemningen før innløpskassen, i en mengde tilstrekkelig til å gi 3 vekt % voksfaststoffer, regnet på gipsen. Prøvene av begge plater ble undersøkt med hensyn til vannabsorpsjon, densitet og styrke. Resultatene av forsøket, gjengitt i det etterfølgende viser ikke bare at vannabsorpsjonen var vesentlig nedsatt, men også at styrken av platen ble forbedret ved tilsetning av voksemulsjon.

Vannabsorpsjon, densitet og styrkebestemmelsene ble tatt fra 14 prøvestykker fra hvert av fem plater og middeltallet av 70 bestemmelser er gjengitt i tabell 1. Vannabsorpsjonen vist i tabell 1 ble bestemt i henhold til ASTM-test C-473-metoden, som er basert på full neddypping av prøvestyk-kene i 2 timer. Vekten av hvert prøvestykke før og etter neddypping ble brukt for å beregne vektøkningen. Densite-ten ble bestemt ved å dividere den bestemte vekt ved det bestemte volum, mens styrken ble bestemt som bruddmodulus ("MOR") i henhold til "ASTM D1037

test method".

Eksempel 4

En plate, fremstilt i henhold til eksempel 1, bortsett fra at en kommersiell voksemulsjon (Bakor "Aqualite 71") ble tilsatt oppslemningen før innløpskassen i en mengde tilstrekkelig til å gi 2 vekt % faststoffer regnet på gipsen. Analyse av den resulterende plate viste at ca. 1,7 vekt % voks, regnet på at vekten av gipsen var holdt tilbake i den ferdige tørkede plate.

Utførelsesformene av oppfinnelsen vist og beskrevet heri må betraktes som kun å være illustrerende. Det vil forstås av fagmannen at forskjellige modifikasjoner kan utføres uten å avvike fra oppfinnelsens ånd og omfang og av de vedlagte

krav.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av et gipsplateprodukt med forbedret vannresistens, karakterisert ved at den omfatter: å danne en vandig oppslemming av et kalsiumsulfatmateriale fra gruppen bestående av kalsiumsulfathemihydrat, kalsiumsulfat anhydritt og blandinger derav, og vertspartikler som hver har hulrom som kan penetreres av oppslemmingsvæske over en betydelig del av deres legemer, idet oppslemmingen inneholder minst 70 vekt % vann; å danne en vandig voksemulsjon med et kationisk overflateaktivt middel, idet emulsjonen er stabil under betingelsene ved hvilke kalsiumsulfathemihydratkrystaller bibeholdes; å tilsette voksemulsjonen til den vandige oppslemmingen, mens oppslemmingen er ved en temperatur ved hvilken kalsiumsulfathemihydratkrystaller bibeholdes; å føre den voksinneholdende oppslemming på en flat, porøs formingsoverflate for å danne en filterkake, før filterkakens temperatur faller under temperaturen ved hvilken kalsiumsulfathemihydrat raskt rehydrerer til kalsiumsulfatdihydrat; å fjerne en vesentlig del av vannet fra filterkaken gjennom den porøse overflate og avkjøle filterkaken til en temperatur ved hvilken rehydrering begynner; å presse filterkaken for å danne en plate og fjerne ytterligere vann hvorved kalsiumsulfathemihydratkrystaller rundt vertspartiklene rehydrerer in situ til kalsiumsulfatdihydratkrystaller; og å tørke platen for å fjerne gjenværende fritt vann og forårsake at kjernen i platen når en temperatur tilstrekkelig til å smelte voksen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at mengden av voksemulsjonen tilsatt oppslemmingen er tilstrekkelig til å tilveiebringe minst 1 vekt % voksfaststoffer til oppslemningen, regnet på vekten av tilstedeværende kalsiumsulfat.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at mengden av voksemulsjonen tilsatt oppslemmingen er tilstrekkelig til å gi 1-3 vekt % voksfaststoffer til oppslemningen, regnet på vekten av tilstedeværende kalsiumsulfat.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at voksemulsjonen omfatter et kvaternært aminkationisk overflateaktivt middel.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at voksemulsjonen omfatter en parafinvoks.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at voksemulsjonen omfatter en blanding av parafinvoks, montanavoks og polyvinylalkohol.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at oppslemmingen omfatter malt kalsiumsulfatmateriale og atskilte lignocellulose-vertspartikler.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at vertspartiklene er trefibere valgt fra gruppen bestående av kjemisk raffinert masse avledet fra tre, mekanisk raffinert masse avledet fra tre, termomekanisk masse raffinert fra tre og kombinasjoner av disse.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at faststoffene i oppslemmingen omfatter 0,5 - 30 vekt % trefibere.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at faststoffene i oppslemmingen omfatter 3-20 vekt % trefibere.

11. Fremgangsmåte ved fremstilling av et gipsplateprodukt med forbedret vannresistens, karakterisert ved at den omfatter å: å blande malt gips og vertspartikler sammen med tilstrekkelig vannmengde til å gi en oppslemning inneholdende minst 70 vekt % vann, hvilke vertspartikler hver har hulrom på sin overflate og/eller inne i dens lege-me som kan penetreres av oppslemningens oppslemnings-vaeske og som inneholder suspendert og/eller oppløst gips og hvor oppslemningen er tilstrekkelig fortynnet til i vesentlig grad å utfukte de penetrerbare hulrom i vertspartiklene og for å fremme dannelse av acikulære kalsiumsulfat-alfa-hemihydratkrystaller ved opp-varming under trykk; å oppvarme oppslemmingen i et trykkammer under kontinuerlig omrøring til en temperatur tilstrekkelig til å kalsinere gips til kalsiumsulfathemihydrat; å holde oppslemmingen ved en slik temperatur inntil i det minste noe av kalsiumsulfathemihydratet i det vesentlige har krystallisert i og rundt hulrommene i vertspartiklene; å danne en vandig emulsjon av voks med et kationisk overflateaktivt middel, idet emulsjonen er stabil under betingelsene ved hvilke kalsiumsulfathemihydratkrystallene bibeholdes; å tilsette voksemulsjonen til oppslemningen mens oppslemmingen er ved en temperatur ved hvilken kalsium-sulf athemihydrat krystaller bibeholdes; å føre den voksinneholdende oppslemning ut på en flat, porøs formingsoverflate for dannelse av en filterkake før filterkakens temperatur faller under temperaturen ved hvilken kalsiumsulfathemihydratkrystallene raskt rehydratiseres til dihydratkrystaller; å avkjøle filterkaken til en temperatur ved hvilken rehydratisering begynner; å presse filterkaken for å danne en plate og fjerne ytterligere vann derfra, hvorved kalsiumsulfathemihydratkrystallene i og rundt hulrommene i vertspartiklene rehydratiserer for å danne kalsiumsulfatdihydratkrystaller; og å tørke platen for å fjerne gjenværende fritt vann fra platen og forårsake at kjernen i platen når temperaturen for voksens smeltepunkt.