NO344773B1

NO344773B1 - Akselerator for en vandig kalsinert gipssammensetning og fremgangsmåte for fremstilling av en herdegipsinneholdende sammensetning.

Info

Publication number: NO344773B1
Application number: NO20140550A
Authority: NO
Inventors: Qiang Yu; Michael Patrick Shake; Srinivas Veeramasuneni
Original assignee: United States Gypsum Co
Priority date: 2000-04-25
Filing date: 2014-04-29
Publication date: 2020-04-20
Also published as: WO2001081263A1; US6409824B1; CA2729507A1; RU2323188C2; CA2395059A1; NO343184B1; AU5155901A; NZ519963A; ES2660006T3; EP1278709A1; EP1278709A4; CN1400958A; JP2014055105A; CA2729507C; TR200201885T2; MY130402A; PL217664B1; ES2660454T3; JP5019341B2; PL217663B1

Description

Foreliggende oppfinnelse omhandler en akselerator for en vandig gipssammensetning omfattende en akselerator og et borat. Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for fremstilling av herdegipssammensetninger som viser forbedret motstand mot permanent deformering.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Herdegips (kalsiumsulfat dihydrat) er et velkjent materiale som vanligvis er inkludert i mange typer produkter. For eksempel er herdgips en hovedkomponent i sluttproduktene laget ved anvendelse av tradisjonell gipspuss (for eksempel gipspussete overflater på innvendige vegger i bygninger) og også gipsplater anvendt i vanlig oppføring av tørrmur på innvendige vegger og himlinger i bygninger. I tillegg er herdegips en hovedkomponent i gips/cellulose komposittfiberplater og produkter, og er også inkludert i produkter som fyller og utjevner skjøten mellom sidekantene på gipsplatene. Også mange spesialmaterialer, som materialer nyttig for modellering og laging av støpeformer som er nøye bearbeidet med maskin, gir produkter som inneholder vesentlige mengder gips.

Vanligvis fremstilles slike gipsinneholdende produkter ved å lage en blanding av kalsinert gips (kalsium sulfat hemihydrat og/eller kalsium sulfat anhydritt) og vann (og andre komponenter etter behov). Blandingen blir støpt i ønsket fasong eller på en flate, og latt herde for å danne herdet (dvs. rehydratisert) gips ved reaksjon mellom den kalsinerte gipsen og vann for å danne en matrise med krystallisert hydratisert gips (kalsium sulfat dihydrat). Det er den ønskede hydratiseringen av den kalsinerte gipsen som tillater dannelsen av en sammenbindende matrise av herdegipskrystaller, for dermed å tildele styrke til gipsstrukturen i det gipsinneholdende produktet. Mild oppvarming anvendes for å avdrive det resterende frie (dvs. ureagerte) vannet for å gi et tørt produkt.

Et problem med slike gipsinneholdende produkter er at de ofte er utsatt for permanent deformering (for eksempel defleksjon), spesielt under betingelser med høy fuktighet, temperatur eller belastning. For eksempel er eventualiteten for defleksjon spesielt problematisk hvor gipsplater og –fliser lagres eller anvendes på en måte hvor de er plassert horisontalt. Med hensyn til dette, hvis herdgipsmatrisen i disse produktene ikke har tilstrekkelig motstand mot permanent defleksjon, kan produktene begynne å bøye seg i områder mellom punktene som de er festet til, eller båret av, en underliggende konstruksjon. Dette kan være lite pent og kan forårsake problemer ved anvendelse av produktet. I tillegg, i mange anvendelser, må gipsinneholdende produkter kunne bære en last, for eksempel isolasjons- eller kondenseringsbelastning, uten synlig defleksjon.

Et annet problem med herdegipsinneholdende produkter er at formbestandigheten kan bli satt på spill under fremstilling, prosessering og kommersiell anvendelse. For eksempel, i fremstilling av herdegipsprodukter er det vanligvis betydelige mengder fri (dvs. ureagert) vann igjen i matrisen etter at gipsen er herdet. Ved tørking av herdegipsen for å drive av resterende vann, beveger de sammenbindende herdegipskrystallene i matrisen seg nærmere hverandre etter hvert som vannet avdamper. Med hensyn til dette, etter hvert som vannet forlater krystallmellomrommene i gipsmatrisen, krymper matrisen fra herdegipsens naturlige krefter som gjorde motstand mot kapillartrykket påført gipskrystallene av vannet. Etter hvert som mengden vann i den vannholdige gipsblandingen øker, blir formbestandigheten et større problem.

Formbestandighet er også av interesse etter at det endelige tørkede produktet er ferdigstilt, spesielt ved varierende temperatur- og fuktighetsbetingelser hvor herdegipsen er utsatt for, for eksempel, utvidelse og krymping. For eksempel, fuktighet som tas opp i krystallmellomrommene i en gipsmatrise i gipsplater eller –fliser utsatt for høy fuktighet og temperatur kan forverre et defleksjonsproblem ved å forårsake utvidelse av en fuktig plate.

Hvis mangel på formbestandighet kan unngås eller minimeres, ville det resultere i flere fordeler. For eksempel, vil eksisterende gipsplatefremstillingsmåter gi mer produkt hvis platene ikke krympet under tørking, og gipsinneholdende produkter der det er ønskelig å kunne stole på at de holder nøyaktig fasong og dimensjonale proporsjoner (for eksempel for anvendelse i modellering og laging av støpeform) ville være mer formålstjenlige.

Det er fra JP S5128819 A kjent tilsetning av colemanitt til en gipssammensetning for å hindre krymping på grunn av tap av krystallisasjonsvann under herdingen. Dog er det her ikke kjent noen blanding av borat og akselerator for tilsetning til gipssammensetningen.

Fra WO 9638394 A1 er det kjent gipssammensetninger inneholdende kalsiumsulfatdihydrat som akselerator.

Det vil bli forstått fra det foregående at det i teknikken er behov for en herdegipssammensetning som innehar forbedret motstand mot permanent deformering (for eksempel defleksjon) og forbedret formbestandighet. Oppfinnelsen sørger for en akselerator som kan anvendes i en slik herdegipssammensetning som oppfyller minst et av disse behovene.

Kort oppsummering av oppfinnelsen

Foreliggende oppfinnelse gir en akselerator for en herdegipssammensetning som viser forbedret motstand mot permanent deformering (for eksempel defleksjon) og/eller forbedret formbestandighet. Slike akseleratorer for en vandig kalsinert gipssammensetning, er særpreget ved at de omfatter et borat valgt fra gruppen omfattende uleksitt, en blanding av uleksitt og colemanitt, og colemanitt, hvor boratet og akseleratormaterialet foreligger som en kvernet blanding og hvor akseleratormaterialet er kalsiumsulfat dihydrat. Foreliggende oppfinnelse gir en akselerator for en herdegipsinneholdende sammensetning som viser forbedret motstand mot permanent deformering (for eksempel defleksjon) og/eller forbedret formbestandighet. Til eksempel, kan den herdegipsinneholdende sammensetningen være i form av en gipsplate.

I en utførelsesform gir foreliggende oppfinnelse en akselerator for en herdegipsinneholdende sammensetning bestående av en sammenbindende matrise av herdegips dannet av, dvs. som anvender, minst kalsinert gips, vann og et forbedrende materiale bestående av i) en organisk polyfosfonforbindelse, eller en blanding av slike forbindelser; ii) et borat valgt ut fra uleksitt, colemanitt, eller en blanding av uleksitt og colemanitt; eller en blanding av én eller flere polyfosfonforbindelser og én eller flere borater. Foreliggende oppfinnelse sørger for innføring av forbedrende boratmateriale inn i den herdegipsinneholdende sammensetningen på måter annet enn direkte tilsetning til den tidligere nevnte vannholdige sammensetningen. Boratet bæres på et akseleratormateriale. Foreliggende oppfinnelse sørger for innføring av borat i den vannholdige sammensetningen i form av en kvernet blanding av borat og kalsiumsulfat dihydrat (for eksempel gipskjerner).

I enda en utførelsesform sørger foreliggende oppfinnelse for en herdegipsinneholdende sammensetning bestående av herdegips (for eksempel en sammenbindende herdegipsmatrise) samt akseleratoren. Herdegipsen behandles i en etterherdingsbehandlingsprosess med et forbedrende materiale som kan velges ut fra i) en organisk fosfonforbindelse eller en blanding av slike forbindelser; ii) et borat valgt ut fra uleksitt, colemanitt eller en blanding av uleksitt og colemanitt, iii) en karboksylforbindelse eller en blanding av slike forbindelser, eller en blanding av i), ii) og/eller iii). Herdegipsproduktet trenger ikke tørkes når det er behandlet etter herding, selv om det kan. I etterbehandlingsaspektet kan en uorganisk fosfatforbindelse også anvendes i kombinasjon med én eller flere av de ovenfor nevnte forbedrende materialene.

Videre angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling av en herdegipsinneholdende sammensetning, hvor fremgangsmåten er særpreget ved at den omfatter tilsetning av den ovennevnte akseleratoren til en vandig kalsinert gipsblanding, hvor boratet er til stede i en mengde fra omkring 0,01 vekt% til omkring 5 vekt%, basert på vekten av den kalsinerte gips.

Oppfinnelsen kan best forstås med henvisning til følgende detaljerte beskrivelse av de foretrukne utførelsesformer.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Den herdegipsinneholdende sammensetningen består av en sammenbindende herdegipsmatrise og er fremstilt fra en blanding (for eksempel slurry eller suspensjon) bestående av vann og kalsinert gips. Den kalsinerte gipsen kan være fibrøs eller ikke-fibrøs. Fortrinnsvis er en stor andel (for eksempel minst 50 vekt%) ikke-fibrøs. I noen utførelsesformer kan kalsinert gips bestå i hovedsak av ikke-fibrøs kalsinert gips. I tillegg kan gipsen være i form av alfa-kalsiumsulfat hemihydrat, betakalsiumsulfat hemihydrat, vannløselig kalsiumsulfat anhydritt eller blandinger derav. I noen utførelsesformer er en hovedandel (for eksempel minst 50 vekt%) av den kalsinerte gipsen beta-kalsiumsulfat hemihydrat. I noen utførelsesformer består den kalsinerte gipsen i hovedsak av beta-kalsiumsulfat hemihydrat.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det sørget for én eller flere forbedrende materialer som tildeler det herdegipsinneholdende materiale forbedret defleksjonsmotstand og/eller formbestandighet. For eksempel, defleksjonsmot-standen som tildeles av det forbedrende materiale er for-delaktig i å overvinne tilstedeværelsen av visse salter (for eksempel klorsalter) som kan være til stede som urenheter i den vandige kalsinerte gipsblandingen og som ellers kan føre til defleksjon ved anvendelse. I tillegg er den forbedrede formbestandigheten (for eksempel krympemotstand) tildelt ved de forbedrende materialene fordelaktig, for eksempel i å tåle tørkningsstress, og dermed krymping, under fremstilling, så vel som å tåle dimensjonal utvidelse under drift.

I noen utførelsesformer er det forbedrende materiale til stede i den vandige blandingen av kalsinert gips under hydratisering av den kalsinerte gipsen for å danne herdegips (dvs. en forherdingsbehandling). I noen utførelsesformer av forherdebehandling er egnede forbedrende materialer inkludert, for eksempel i) en organisk polyfosfonforbindelse eller en blanding derav; ii) et borat valgt ut fra uleksitt, colemanitt, eller en blanding derav; eller en blanding av i) eller ii). I tillegg kan slike utførelsesformer alternativt inkludere et andre forbedrende materiale valgt ut fra, for eksempel iii) en polykarboksylforbindelse eller en blanding derav; iv) en polyfosfatforbindelse eller en blanding av iii) og iv). Det vil kunne forstås av en fagperson at de forskjellige kombinasjoner og permutasjoner av de forbedrende midlene fra de fire gruppene i) til iv) av forbedrende materialer kan anvendes i utførelsen av fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse.

I noen forherdingsbehandlinger inkluderer det forbedrende materiale blandet inn i den vandige kalsinerte gipsblandingen i) en polykarboksylforbindelse eller en blanding av polykarboksylforbindelser; og ii) en polyfosfatforbindelse eller en blanding av polyfosfatforbindelser.

I utførelsesformer der det forbedrende materialet er inkludert i, eller tilsatt, den vandige blandingen av kalsinert gips under hydratisering av den kalsinerte gipsen for å danne herdegips, kan det forbedrende materialet inkluderes til en hvilken som helst egnet tid, og i et utvalg av former. Til eksempel kan det forbedrende materialet inkluderes beleilig i, eller tilsettes, den vandige blandingen, for eksempel forut for når vannet og den kalsinerte gipsen vanligvis føres sammen for blanding (for eksempel i blandeanordningen). En annen mulighet er å blande det forbedrende materialet med rå gips, til og med før det varmes, for å danne kalsinert gips, slik at det forbedrende materialet allerede er til stede når den kalsinerte gipsen blandes med vann for å forårsake rehydratisering.

I tillegg kan det forbedrende materiale tilsettes (for eksempel ved sprøyting) på den allerede blandede vandige blandingen av kalsinert gips etter at det er avsatt på en dekkplate (for eksempel et bevegelig belte). Generelt blir en andre dekkplate så plassert over den avsatte blandingen. På dette viset vil løsningen med forbedrende materiale gjennombløte den avsatte blandingen og være til stede når mesteparten av hydratiseringen finner sted for å danne herdegips.

Andre alternative fremgangsmåter for å anvende det forbedrende materiale vil være tydelig for fagpersoner. For eksempel kan én eller flere av dekkplatene forhåndsbelegges med det forbedrende materialet, for eksempel slik at det forbedrende materiale vil løses opp og migrere gjennom blandingen når den avsatte vandige blandingen av kalsinert gips kommer i kontakt med den belagte dekkplaten.

Når borat er til stede, kan minst noe av boratet blandes og deretter kvernes med et akseleratormateriale forut for innføring av den resulterende kvernete blandingen i den vandige sammensetningen, akseleratormaterialet, dvs. kalsiumsulfat dihydrat, og boratet blandes sammen og kvernes. Uten å ønske å være bundet til én bestemt teori, er det antatt at gjennom kverning festes boratet til den ytre flaten til kalsiumsulfat dihydrat akseleratormaterialet, og gir minst et delvis lag med belegg på materiale. Uten hensyn til teori, fungerer imidlertid borat i akseleratorsammensetningen, etter kverning, fordelaktig som akselerator, og gir også det resulterende gipsproduktet forbedret defleksjonsmotstand. Tilstedeværelse av boratet som minst et delvis belegg på akseleratormaterialet, beskytter med fordel aktiviteten til akseleratoren ved å minimere negative interaksjoner av de aktive setene til akseleratoren med fukt (for eksempel under lagring), og derved unngås behov for medhørende utgifter til ytterligere beleggingsmateriale (for eksempel sukker eller borsyre). Uleksitt og colemanitt er naturlige forekommende borater og kan anskaffes ved mye mindre utgifter enn syntetiske materialer som borsyre.

Borat-akseleratormateriale-blandingen er med fordel kvernet under betingelser tilstrekkelig til å sørge for at den resulterende kvernede akseleratorsammensetningen har midlere partikkelstørrelse på mindre enn ca 5 μm. Fortrinnsvis har den kvernete sammensetningen videre et overflateareale på minst ca 7.000 cm2/g. En generell fremgangsmåte for å gjennomføre kverning er gitt i U.S. patent 3,573,947., selv om oppvarming ikke er nødvendig i noen av oppfinnelsens utførelsesformer for å danne den boratbelagte akseleratoren beskrevet heri. Den resulterende kvernede akseleratorblandingen kan tilsettes den vandige kalsinerte gipsblandingen i en mengde effektiv for å vedlikeholde kontroll av hastigheten for konvertering av den kalsinerte gipsblandingen til herdegips på et ønsket nivå. Blant boratene anvendes uleksitt og kolmenitt for denne form for innføring, der den første er mest foretrukket.

I noen utførelsesformer blir det forbedrende materialet tilført ved behandling av den allerede dannede (eller delvis dannede) herdegipsinneholdende sammensetning bestående av herdegips (dvs. en etterherdingsbehandling). I slike utførelsesformer inkluderer egnede, forbedrende materialer for eksempel i) en organisk fosfonforbindelse eller en blanding av derav; ii) et borat valgt ut fra uleksitt, colemanitt, eller en blanding derav; iii) en karboksylforbindelse eller en blanding derav; eller blandinger av i), ii) og/eller iii). Alternativt kan slike utførelsesformer inkludere et andre forbedrende materiale valgt ut fra, for eksempel en fosfatforbindelse, eller en blanding derav.

Behandling av den herdegipsinneholdende sammensetningen med forbedrende materialer kan finne sted før eller etter at herdegipssammensetningen er tørket (for eksempel i en ovn) for å drive av fritt (dvs. ureagert vann). Med hensyn til dette, appliseres det forbedrende materiale (for eksempel sprøytet eller gjennombløtet i en løsning, som en vandig løsning, inneholdende for eksempel fra ca. 0,01% til ca.

2% forbedrende materiale) på den herdegipsinneholdende sammensetningen for å oppnå ønsket behandling. Fortrinnsvis appliseres behandlingen forut for tørking av den herdegipsinneholdende sammensetningen. Hvis behandlingen appliseres etter tørking av den herdegipsinneholdende sammensetningen, blir gipssammensetningen fortrinnsvis tørket igjen etter utføring av behandlingen (for eksempel med den herdegipsinneholdende sammensetningen alternativt eksponert igjen for vann, som, for eksempel, ved gjennombløting). Det er ønskelig at det forbedrende materialet migrerer til herdegipssammensetningen, selv gjennom konvensjonelle papirblad anvendt i prosessering av herdegips.

Det er verdt å merke seg at det forberedende materiale kan tilsettes den vandige kalsinerte gipsblandingen forut for dannelse av noe av herdegipsen og, samtidig, også som behandling etter dannelse av deler av herdegipsen. Med hensyn til dette, kan en forherdingsbehandling og etterherdingsbehandling finne sted samtidig. For eksempel ville tilsetting av det forbedrende materiale under herding (for eksempel mens kun noe av herdegipsen er dannet) være en forherdingsbehandling med hensyn til deler hvor herdegipsen ennå ikke er dannet og ville være etterherdingsbehandling med hensyn til deler hvor herdegipsen er blitt dannet.

Det forbedrende materialet kan inkluderes i en hvilken som helst egnet mengde. For å vise et eksempel, blir mengden forbedrende materiale fortrinnsvis valgt for å oppnå fordelene beskrevet ovenfor, for eksempel en mengde tilstrekkelig til å tildele en ønsket defleksjonsmotstand og/eller formbestandighet til herdegipssammensetningen. Med hensyn til dette, vil den effektive mengden forbedrende materiale variere, for eksempel avhengig av mengden urenheter, for eksempel kloridanioner eller lignende, i det kalsinerte gipsråmateriale, så vel som type forbedrende materiale utvalgt og andre faktorer. For eksempel, i en forherdingsbehandling, blir mengden forbedrende materiale inkludert i, eller tilsatt, den vandige kalsinerte gipsblandingen fortrinnsvis fra ca. 0,01 til ca. 5 vekt% av den kalsinerte gipsen, og mer foretrukket er mengden forbedrende materiale inkludert i, eller tilsatt til, den vandige kalsinerte gipsblandingen fra ca. 0,1 til ca. 2 vekt% av den kalsinerte gipsen. I en etterherdingsbehandling, er mengden forbedrende materiale anvendt fortrinnsvis fra ca. 0,01 til ca. 5 vekt% av gipsen og mer fore-trukket fra ca. 0,1 til ca. 2 vekt% av gipsen.

Det forbedrende materialet kan leveres til en forherdings- eller etterherdingsbehandling ved, for eksempel, en løsning (for eksempel vandig) bestående av det forbedrende materiale og/eller som et tørt tilsetningsstoff. Der det forbedrende materiale leveres gjennom en løsning, velges konsentrasjonen av det forbedrende materiale i løsningen slik at den gir den riktige mengden forbedrende materiale basert på vekten til den kalsinerte gipsen eller herdegipsen som blir behandlet, som vist til ovenfor. Med hensyn til en etter-herdingsbehandling, må den behandlende løsningen fortrinnsvis ha tilstrekkelig med vann for å gjennomvæte herdegipsen (for eksempel for å jevnt fordele det forbedrende materiale gjennom gipsmatrisen).

Med henvisning nå til de forbedrende materialene, inkluderer de organiske fosfonforbindelsene (for eksempel organiske fosfonater eller fosfonsyrer) minst én RPO3M2 funksjonell gruppe, hvor M er en kation, fosfor eller hydrogen, og R er en organisk gruppe. Anvendelse av en organisk polyfosfonforbindelse er foretrukket for både forherdings- og etterherdingsbehandlinger, selv om en organiske monofosfonforbindelse kan anvendes i etterherdingsbehandlinger. De foretrukne organiske polyfosfonforbindelsene inkluderer minst to fosfonatsalter eller ionegrupper, minst to fosfonsyregrupper, eller minst én fosfonatsalt eller ionegruppe med minst én fosfonsyregruppe. En monofosfonforbindelse nyttig i en etterherdingsbehandling inkluderer en fosfonatsalt eller ionegruppe eller minst én fosfonsyregruppe.

Det er gunstig å ta med organiske fosfonforbindelser som forbedrende materialer fordi det er funnet at slike forbindelser tildeler en defleksjonsmotstand til herdegipsinneholdende sammensetninger, som for eksempel under fuktige betingelser. I tillegg fører inkludering av organiske fosfonforbindelser til økt formbestandighet fordi det er antatt, for eksempel, at de organiske fosfonforbindelsene bidrar til binding av krystaller i herdegipsmatrisen.

Merk at den organiske gruppen til de organiske fosfonforbindelser er direkte bundet til fosforet (dvs. uten oksygen imellom). For å vise et eksempel, inkluderer de organiske fosfonforbindelser forbindelsene karakterisert ved følgende oppbygning:

I disse sammensetningene, viser R til en organisk del som inneholder minst et karbonatom direkte bundet til et P atom, og n er et tall fra ca. 1 til 1.000, fortrinnsvis et tall fra ca. 2 til ca. 50.

Organiske fosfonforbindelser inkluderer for eksempel, aminotri (metylen-fosfonsyre), aminotri (metylen fosfonsyre) pentanatrium salt, 1-hydroksyetyliden-1,1-difosfonsyre, 1-hydroksyetyliden-1,1-difosfonsyre tetranatriumsalt, diety-lentriamin penta(metylen-fosfonsyre) pentanatrium salt, dietylentriamin penta(metylenfosfonsyre) trinadriumsalt, heksametylen diamin tetra(metylen-fosfonsyre), heksametylen diamin tetra(metylen-fosfonsyre) kaliumsalt, eller lignende. I noen utførelsesformer, anvendes DEQUEST ®fosfonater (for eksempel DEQUEST®2000, DE-QUEST®2006, DE-QUEST®2016, DEQUEST®2054, DEQUEST®2060S, DE-QUEST®2066A, og lignende) kommersielt tilgjengelig fra Solutia, Inc, St. Louis, Missouri. Andre eksempler på egnete organisk fosfon-forbindelser er å finne, for eksempel, i U.S. Patent No. 5.788.857.

Hvis inkludert i den vandige kalsinerte gipsblandingen i en forherdingsbehandling, er mengden organisk fosfonforbindelse anvendt for å tilberede blandingen fortrinnsvis fra ca. 0,01 til ca. 1 vekt% av den kalsinerte gipsen, og mer foretrukket, fra ca. 0,05 til ca. 0,2 vekt% av den kalsinerte gipsen. For eksempel, kan den organiske fosfonforbindelsen leveres til herdegipssammensetningen gjennom en løsning (for eksempel vandig) bestående av den organiske fosfonforbindelsen.

Karboksylforbindelser er også egnet for anvendelse som forbedrende materiale. Fortrinnsvis er karboksylforbindelsene løselige i vann. Anvendelse av en polykarboksylforbindelse er foretrukket, selv om en monokarboksylforbindelse kan anvendes i etterherdingsbehandlingene. Med hensyn til dette, inkluderer en polykarboksylforbindelse minst to karboksylatsalt eller ionegrupper, minst to karboksylsyregrupper, eller minst en karboksylsalt eller ionegruppe og minst en karboksylsyregruppe. En monokarboksylforbindelse som er nyttig i en etterherdingsbehandling, inkluderer et karboksylatsalt eller en ionegruppe eller minst én karboksylsyregruppe.

Å inkludere karboksylforbindelser som forbedrende materialer er fordelaktig fordi det er funnet at karboksylforbindelser tildeler defleksjonsmotstand til de herdegipsinneholdende sammensetningene, som for eksempel under fuktede forhold. I tillegg forbedrer inklusjon av karboksylforbindelser formbestandigheten fordi det menes, for eksempel, at karboksylgruppene bidrar til krystallbinding i herdegipsmatrisen. For å vise et eksempel, kan polykarboksylforbindelsen være i form av et polyakrylat, et polymetakrylat, et polyetakrylat og lignende. I en etterherdingsbehandling, kan karboksylforbindelsen i tillegg være i form av et citrat (for eksempel salter, som for eksempel natriumcitrat).

I en forherdingsbehandling har polykarboksylforbindelsene som er egnet for anvendelse i herdegipsen fortrinnsvis en molekylvekt fra ca 100.000 dalton til ca 1 million dalton. Polykarboksylforbindelser med høyere molekylvekt er mindre ønskelig fordi viskositeten er for høy, mens de med lavere molekylvekt (tiltagende reduksjon under 100.000 dalton) er mindre effektive. I noen utførelsesformer av en forherdingsbehandling har polykarboksylforbindelsen en molekylvekt fra ca. 200.000 dalton til ca. 700.000 dalton, som, for eksempel, en molekylvekt fra ca. 400.000 dalton til ca. 600.000 dalton. I noen utførelsesformer er karboksylforbindelsen et polyakrylat, i hvilket tilfelle polyakrylatet har fortrinnsvis en molekylvekt fra ca. 200.000 dalton til ca. 700.000 dalton, og fortrinnsvis ca. 400.000 dalton til ca. 600.000 dalton.

I en etterherdingsbehandling har karboksylforbindelsen en molekylvekt fra ca. 200 dalton til ca. 1.000.000 dalton. For eksempel, i noen utførelsesformer av en etterherdingsbehandling, har karboksylforbindelsen en molekylvekt fra ca. 200 dalton til ca. 100.000 dalton (for eksempel fra ca. 1.000 dalton til ca. 100.000 eller fra ca. 10.000 dalton til ca. 100.000 dalton), mens i andre utførelsesformer har karboksylforbindelsen en molekylvekt fra ca. 100.000 dalton til ca. 1 million dalton (for eksempel fra ca. 200.000 dalton til ca. 700.000 eller fra ca. 400.000 dalton til ca. 600.000 dalton).

Hvis inkludert i den vandige kalsinerte gipsblandingen i en forherdingsbehandling, er mengden karboksylforbindelse anvendt for å tilberede blandingen fortrinnsvis fra ca. 0,01 til ca. 5 vekt% av den kalsinerte gipsen, og mer foretrukket fra ca. 0,05 til ca. 2 vekt% av den kalsinerte gipsen. I en etterherdingsbehandling er mengden karboksylforbindelse anvendt og levert til herdegipssammensetningen fortrinnsvis fra ca. 0,01 til 5 vekt% av gipsen, og mer foretrukket, fra ca. 0,05 til ca. 2 vekt% av gipsen. For eksempel kan karboksylforbindelsen leveres til herdegipssammensetningen ved en løsning (for eksempel vandig) bestående av karboksylforbindelsen.

Borater, og spesielt, naturlig forekommende uleksitt (NaCaB5O9·8H2O) og colemanitt (Ca2B6O11·5H2O), eller blandinger av uleksitt og colemanitt, inkluderes som det forbedrende materiale. I noen utførelsesformer foretrekkes uleksitt, delvis på grunn av dens relativt lave kostnad. Det merkes at borater ikke er fullt løselige i vann. Overraskende gir til og med slike delvis løselige borater, som er polyborforbindelser, den ønskede effektgraden i henhold til foreliggende oppfinnelse. Dette er til og med mer overraskende fordi andre fullt løselige borinneholdende materialer som borsyre, som er en monoborforbindelse, gir mye mindre av de ønskete effektene og er ikke egnet for anvendelse innen rammen av oppfinnelsen. Inkludering av disse boratene som forbedrende materialer er fordelaktig da det er funnet at de tildeler defleksjonsmotstand til herdegipsinneholdende materialer, til og med i nærvær av urenheter, for eksempel klorider, i den vandige kalsinerte gipsblandingen. Dette funnet er viktig, da det tillater anvendelse av lavere, mindre dyre grader av kalsinert gips ved fremstilling av herdegipsprodukter, så som gipsplater, uten noen betydelig negativ effekt på defleksjonsmotstand. Videre forsinker ikke boratene betydelig dannelsen av den herdegipsinneholdende sammensetningen.

I fremgangsmåten for forherdingsbehandling, kan boratet tilsettes den vandige kalsinerte gipsblandingen som pulver og/eller løsning (for eksempel en vandig løsning). I andre utførelsesformer kan boratet, for eksempel, tilsettes etter at det kvernes med kalsiumsulfat dihydrat akselerator, som tidligere beskrevet. I tillegg, i noen utførelsesformer, kan boratet tilsettes ved anvendelse av begge teknikkene.

Hvis inkludert i den vandige kalsinerte gipsblandingen i en forherdingsbehandling, er mengden borat tilsatt blandingen fortrinnsvis fra ca. 0,1 til ca. 2 vekt% av den kalsinerte gipsen, og mer foretrukket, fra ca. 0,2 til ca. 0,5 vekt% av den kalsinerte gipsen. I en etterherdingsbehandling er mengden borat anvendt for å behandle herdegipsen også fortrinnsvis fra ca. 0,1 til ca. 2 vekt% av gipsen og mer foretrukket, fra ca. 0,2 til ca. 0,5 vekt% av gipsen. For eksempel kan boratet leveres til herdegipssammensetningen ved en løsning (for eksempel vandig) bestående av boratet.

I tillegg kan uorganiske fosfater kombineres med de andre forbedrende materialene beskrevet heri. Spesielt er uorganiske polyfosfatforbindelser foretrukket, selv om uorganiske monofosfatforbindelser kan anvendes i etterherdingsbehandlinger. Med hensyn til dette, er de uorganiske polyfosfatene valgt ut fra, for eksempel kondensert fosforsyre, der hver består av to eller flere fosforsyreenheter, salter eller ioner av kondenserte fosfater, der hver består av to eller flere fosfatenheter, eller forbindelser som inkluderer én eller flere fosforsyreenheter og én eller flere fosfatsalter eller ioneenheter. En monofosfatforbindelse som er nyttig i en etterherdingsbehandling, inkluderer en fosforsyreenhet eller en fosfatsalt- eller ioneenhet.

Inkludering av slike uorganiske fosfater forbedrer ytterligere defleksjonsmotstand, med hensyn til etterherdingsbehandlinger, annen mekanisk styrke (for eksempel trykkfasthet) til den herdegipsinneholdende sammensetningen. I noen utførelsesformer er de uorganiske fosfatene i form av følgende salter eller de anioniske delene derav: en trimetafosfatforbindelse (for eksempel salter som for eksempel natrium trimetafosfat, kalsium trimetafosfat, natrium kalsium trimetafosfat, kalium trimetafosfat, litium trimetafosfat, eller lignende), natrium heksametafosfat med 6-27 repeterende fosfatenheter, ammonium polyfosfat med 500-3000 (fortrinnsvis, 1000-3000) repeterende fosfatenheter, tetrakalium pyrofosfat, trinatrium dikalium tripolyfosfat, natrium tripolyfosfat, tetranatrium pyrofosfat, natriumsyre pyrofosfat, eller polyfosforsyre med 2 eller flere repeterende fosforsyre-enheter. I noen utførelsesformer inkluderer den uorganiske fosfatforbindelsen natrium trimetafosfat og/eller ammonium polyfosfat. Eksempler på monofosfatforbindelser (også vist til som ortofosfatforbindelser) nyttig i etterherdingsbehandlingsutførelsesformer, er mononatrium dihydrogenfosfat, monokalium dihydrogenfosfat og fosforsyre.

Hvis inkludert i den vandige kalsinerte gipsblandingen i en forherdingsbehandling, er mengden uorganiske fosfater anvendt eller tilsatt blandingen fortrinnsvis fra ca.

0,004 til ca. 2 vekt% av den kalsinerte gipsen, og mest foretrukket fra ca. 0,04 til ca. 0,16 vekt% av gipsen. I en etterherdingsbehandling er mengden uorganiske fosfater anvendt fortrinnsvis fra ca. 0,004 vekt% til ca. 2 vekt% av gipsen, og mer fortrukket fra ca. 0,04 vekt% til ca. 0,16 vekt% av gipsen. For eksempel kan det uorganiske fosfatet leveres til herdegipssammensetningen i en løsning (f.eks. vandig) bestående av fosfater.

I tillegg, i den grad noe av de forbedrende materialene hemmer hydratiseringens dannelseshastigheten til herdegipsen (og påvirker negativt styrken til den herdegipsinneholdende sammensetningen), som for eksempel, med hensyn til organiske fosfonforbindelser, karboksylforbindelser eller fosfater (annet enn ammonium polyfosfat eller en trimetafosfatforbindelse), kan en eventuell hemming overkommes ved å inkludere en akselerator i blandingen, spesielt kalsiumsulfat dehydrat. Selvfølgelig kan andre akseleratorer kjent i teknikken, som aluminiumsulfat, natriumbisulfat, sinksulfat og lignende, også inkluderes.

I henhold til foreliggende oppfinnelse kan den herdegipsinneholdende sammensetningen være tilsatt eller inkludert i en gipsplate som fortrinnsvis har en defleksjonsmotstand, som bestemt i henhold til ASTM C473-95, på mindre enn ca. 0,42 cm per meter av gipsplaten (0.1 inches per 2 feet). I tillegg viser gipsplaten fortrinnsvis en krymping under tilberedning derav (for eksempel når herdegipssammensetningen tørkes) på mindre enn ca. 0,042 cm per m (0.02 inches per 4 feet) i bredden og mindre enn ca. 0,035 cm per m (0.05 inches per 12 feet) i lengden.

Gipssammensetningen kan også inkludere valgfrie additiver, som et forsterkningsadditiv, et bindemiddel (for eksempel polymerer som lateks), ekspandert perlitt, luftlommer dannet ved et vandig skum, en stivelse som forgelatinisert stivelse, akseleratormidler, hemmende midler, vannavstøtende midler, baktericider, soppmidler, biocider, en fibrøs matte (for eksempel på en gipsplate bestående av den aktuelle gipssammensetningen), så vel som andre additiver som vil forstås av en fagperson, eller blandinger derav.

Forsterkningsadditivet kan inkluderes i gipssammensetningen, om ønskelig, for å forbedre styrken under prosessering. For eksempel kan forsterkningsadditivet inkludere cellulosefibre (for eksempel papirfibre), mineralfibre, andre syntetiske fibre, eller lignende, eller kombinasjoner derav. Forsterkningsadditivet, så som papirfibre, kan anvendes i en egnet mengde. For eksempel, er forsterkningsadditivet til stede i en mengde fra ca. 0,1 til 5 vekt% av herdegipssammensetningen.

For å tilrettelegge for en reduksjon i tetthet, kan herdegipssammensetningen alternativt inkludere luftlommer dannet med vandig skum. Spesielt kan et skummingsmiddel tilsettes den vandige, kalsinerte gipsblandingen under tilbereding. Det er ønskelig at en hovedpart av det skummende middelet genererer skum som er relativt ustabilt når det er i kontakt med den vandige kalsinerte gips-slurryen. I tillegg er det ønskelig at en stor del av det skummende middelet genererer relativt stabilt skum. For å vise et eksempel, i noen utførelsesformer, dannes minst et skummende middel med formelen

CH3(CH2)XCH2(OCH2CH2)yOSO3-M<+>

Spesielt er M et kation, X et heltall fra 2 til ca. 20, Y er et heltall fra 0 til ca 10 og er 0 i minst 50 vekt% av minst et skummiddel. Fortrinnsvis er Y 0 i fra ca. 86 til ca.

99 vekt% av minst et av skummidlene.

I tillegg kan gipssammensetningen alternativt inkludere stivelse, som pregelatinisert stivelse eller syremodifisert stivelse. Ved å inkludere stivelse, minimeres eller unngås risikoen for papirdelaminering under betingelser med økt fuktighet. En fagperson vil kjenne fremgangsmåtene for pregelatinisering av rå stivelse, som for eksempel koking av rå stivelse i vann ved temperaturer på minst 85 °C (185 °F) eller andre fremgangsmåter. Egnetde eksempler på pregelatinisering av stivelse inkluderer, PCF1000 stivelse, kommersielt tilgjengelig fra Lauhoff Grain Company og AMERIKOR 818 og HQM PREGEL stivelse, begge kommersielt tilgjengelig fra Archer Daniels Midland Company. Hvis inkludert, kan den pregelatiniserte stivelsen være til stede i en hvilken som helst egnet mengde. For eksempel, hvis inkludert, kan den pregelatiniserte stivelsen være til stede i en mengde fra ca. 0,1 vekt% til 5 vekt% av sammensetningen.

Gipssammensetningen kan også inkludere en fibrøs matte. Den fibrøse matten kan være vevet eller ikke-vevet. Det er ønskelig at den fibrøse matten er bygget opp av et materiale som kan tilpasse seg utvidelse av gipssammensetning under hydratisering. For å eksemplifisere, kan den fibrøse matten være i form av en papirmatte, en glassfibermatte, eller andre syntetiske fibermatter. I noen utførelsesformer er den fibrøse matten ikke vevet og kan inkludere glassfiber. Det er ønskelig at den fibrøse matten kan legges på overflaten og/eller innlemmes i gipsstøpet under dannelse for å forbedre integriteten og håndterbarheten av det tørkete gipsstøpet under fremstilling, håndtering og feltanvendelse. I tillegg kan den fibrøse matten anvendes som den eksponerte overflaten i sluttproduktet (for eksempel en himlingsplate), og, som sådan, gir det et estetisk tiltalende ensartet utseende som kan være ønskelig jevn. Hvis sørget for, kan den fibrøse matten ha en hvilken som helst egnet tykkelse. For eksempel, i noen utførelsesformer, kan den fibrøse matten ha en tykkelse fra ca. 0,00762 cm (0,003 inch) til ca. 0,381 cm (0,15 inch).

De følgende eksemplene illustrerer videre foreliggende oppfinnelse. I eksemplene beskrevet nedenfor har de følgende forkortelsene de anviste betydningene:

OPPC angir en organisk polyfosfonforbindelse;

OPPC1 er aminotri(metylenfosfonsyre);

OPPC2 er aminotri(metylenfosfonsyre), pentanatrium salt;

OPPC3 er 1-hydroksyetyliden-1,1-difosfonsyre tetranatriumsalt;

OPPC4 er heksametylendiamin tetra(metylenfosfonsyre), kaliumsalt;

OPPC5 er dietylentriamin penta(metylenfosfonsyre), trinatriumsalt;

OPPC6 er dietylentriamin penta(metylenfosfonsyre), trinatrium salt;

PAA angir en poly(akrylsyre);

PAA1 er en poly(akrylsyre) med en molekylvekt på ca 2,000 dalton;

PAA2 er en poly(akrylsyre) med en molekylvekt på ca 30,000 dalton;

PAA3 er en poly(akrylsyre) med en molekylvekt på ca 250,000 dalton;

PAA4 er en poly(akrylsyre) med en molekylvekt på ca 450,000 dalton;

PAA5 er en poly(akrylsyre) med en molekylvekt på ca 750,000 dalton; PAA6 er Belclene 283 (kommersielt tilgjengelig fra FMC Corporation, Princeton, New Jersey);

PAA7 er Belclene 200 (kommersielt tilgjengelig fra FMC Corporation); og

PAA8 er Belsperse 161 (kommersielt tilgjengelig fra FMC Corporation).

Eksempel 1

Motstand mot permanent deformering

(Laboratorium gipsplate defleksjonsmotstand)

Prøver av gipsinneholdende plater ble tilberedt i et laboratorium og sammenlignet med hensyn til permanent deformering.

Prøver ble tilberedt ved å blande i en 5 liter WARING blander i 10 sekunder ved lav hastighet: 1,5 kg beta kalsiumsulfat hemihydrat; 2 g av en herdeakselerator bestående av finmalte partikler av kalsiumsulfat dihydrat belagt med sukker for å vedlikeholde nytteeffekt og oppvarmet som beskrevet i U.S. Patent No. 3.573.947, 2 liter vann fra kranen, og 0 g additiv (kontrollprøver), 1,5 g av en organisk polyfosfonforbindelse, eller 1,5 g av andre additiver. Slurryen som dermed ble dannet, ble støpt i fat for å tilberede flate gipsplateprøver, der hver hadde dimensjonene ca. 15 x 61 x 1 cm (6 x 24 x 1⁄2 inch). Etter at kalsiumsulfat hemihydratet ble herdet for å danne gips (kalsiumsulfat dihydrat), ble platene tørket i en 44 °C (112 °F) ovn til vekten sluttet å endre seg. Den endelige målte vekten av hver plate ble notert. Ingen papirkledning ble applisert til disse platene, for å unngå effekten av papirbelegg på gipsplatens defleksjon under fuktige betingelser.

Hver tørket plate ble deretter lagt i en horisontal stilling på to 1 cm (1⁄2 inch) brede støtter med lengder som strakk seg over hele bredden til platen, med en støtte i hver ende av platen. Platene ble holdt i denne stillingen i et spesifikt tidsintervall (i dette eksempelet 4 dager) under kontinuerlige omgivelsesbetingelser på en temperatur på 32 °C (90 °F) og 90% relativ fuktighet. Platens defleksjonsgrad ble deretter bestemt ved å måle avstanden (i inches) til midten på den øvre flaten av platen fra det ideelle horisontale planet som strekker seg mellom toppkantene på endene av platen. Motstand mot permanent deformering av herdegipsmatrisen til platen er ansett å være omvendt proporsjonal til platens defleksjonsgrad. Dermed, jo større defleksjonsgraden var, jo lavere var den relative motstanden mot permanent deformering av herdegipsmatrisen som utgjør platen.

Testene for motstand mot permanent deformering er rapportert i tabell 1, inklusiv sammensetningen og konsentrasjonen (vekt% basert på vekten av kalsiumsulfat hemihydrat) til additivet, den endelige vekten på platen, og graden av målt defleksjon.

I disse laboratorieforsøkene ble defleksjon bestemt i henhold til ASTM C473-95 Humidified Deflection Test, med unntak av at gipsplaten som ble testet ikke inkluderte gipsplatepapir, og med unntak av at platene testet var 15 cm x 61 cm (0.5 ft x 2 ft), istedenfor 30 cm x 61 cm (1 ft x 2 ft). Imidlertid er det funnet at defleksjonen til de laboratoriefremstilte platene samsvarer med defleksjonen til 30 cm x 61 cm (1 ft x 2 ft) platene beskrevet i ASTM C 473-95 prøven, og, hvis det er noen forskjell, er forskjellen det at defleksjonen er større i de laboratoriefremstilte platene. Som sådan, hvis de laboratoriefremstilte platene oppfyller de ønskede standarder for defleksjonsmotstand, vil plater fremstilt ifølge ASTM C 473-95 også møte de ønskede standardene for defleksjonsmotstand.

Tabell I

Dataene i tabell 1 illustrerer at platen fremstilt ved anvendelse av organiske polyfosfonforbindelser hadde mye større defleksjonsmotstand (og dermed større motstand mot permanent defleksjon) enn kontrollplaten. Dessuten hadde plater fremstilt med flere av de organiske polyfosfonforbindelsene en defleksjon som var betydelig mindre enn 0,42 cm defleksjon per meter (0.1 inches per 2 feet) lengde på platen, og var dermed ikke synlig med det blotte øye. Andre organiske polyfosfonforbindelser, som OPPC3 og OPPC5, viste en markert forbedring i defleksjon når sammenlignet med kontrollen.

Det vil forstås at akseleratorer kan anvendes i noen grad for å overkomme retardasjon og styrkereduksjonseffekter som kan være forårsaket av de organiske polyfosfonforbindelsene. I eksemplene vist ovenfor, var ingen forsøk på å overkomme slike effekter gjort. Imidlertid, når en akselerator hadde blitt tilsatt for å overkomme slike effekter, ville platene laget med en hvilken som helst av disse organiske polyfosfonforbindelsene ha en defleksjon på mindre enn 0,42 cm per meter (1 inch per 2 feet) lengde på platen.

Eksempel 2

Dette eksempelet angår en akselerator ifølge oppfinnelsen og illustrerer anvendelse av uleksitt som forbedrende materiale for å forbedre defleksjonsmotstanden i gipsplaten. Motstand mot permanent deformering ved anvendelse av uleksitt som et additiv i og for seg, og kvernet med en herdeakselerator bestående av finmalte partikler av kalsiumsulfat dihydrat som beskrevet ovenfor i eksempel 1.

I tillegg er de fordelaktige effektene av å anvende uleksitt, i nærvær av et høyt innhold av klorsalturenheter, også illustrert. Gipsplaten ble fremstilt som beskrevet i eksempel 1, med unntak av at klorion ble tilført blandingen sammen med uleksittadditivet. Defleksjonsmotstand ble testet i henhold til ASTM C 473-95 prosedyren på laboratorie-fremstilte plater som beskrevet ovenfor.

I disse eksemplene er mengden uleksitt tilsatt den vandige kalsinerte gipsslurryen ved tilsetting i en kvernet blanding med et akseleratormateriale ca 0,05 vekt% av den kalsinerte gipsen. I det siste eksempelet i tabell 2 er den totale uleksitten tilsatt den vandige kalsinerte gipsslurryen ca 0,15 vekt% av den kalsinerte gipsen (0,05 vekt% i form av en kvernet blanding med akseleratormateriale pluss 0,10 vekt% tilsatt i tillegg).

I I

ll

e

b

a

T

5 Dataene i tabell II illustrerer forbedringen i defleksjons-motstand oppnådd ved anvendelse av uleksitt, enten ved tilsetting av uleksitt som en kvernet blanding av uleksitt og kalsiumsulfat dihydrat som akselerator eller som et uavhengig additiv, enten et tørt pulver eller en vandig løsning. Dataene viser også at borat, uleksitt, gir en forbedring overfor defleksjon selv når en vesentlig mengde klorion-urenheter (for eksempel NaCl) er til stede i den vandige kalsinerte gipsblandingen (som kan være til stede i relativt lavkvalitets kalsinert gips), og når vannabsorpsjon i det ferdige gipsplateproduktet er relativ høy.

Eksempel 3

Etterherdingsbehandling av kalsiumsulfat dihydrat

I noen alternative foretrukne utførelsesformer behandles kalsiumsulfat dihydratstøpet med en vandig løsning av forbedrende materiale for å øke motstand mot permanent deformering (for eksempel defleksjonsmotstand), og formbestandigheten til herdegipsinneholdende produkter etter omtørking. Mer spesifikt er det funnet at behandling av kalsiumsulfat dihydratstøpet med forskjellige forbedrende materialer øker motstand mot permanent deformering (for eksempel defleksjonsmotstand) og formbestandighet. Dermed, i utførelsesformen hvori det forbedrende materialet tilsettes herdegipsen, tilveiebringes nye sammensetninger og fremgangsmåter for å lage forbedrede gipsinneholdende produkter, inklusive plater, fyllingsplater, gipspuss, fliser, gips/cellulosefiberkompositter, osv. Derfor vil ethvert gipsbasert produkt som trenger streng kontroll over defleksjonsmotstand dra nytte av denne utførelsesformen.

To eksemplifiserende fremgangsmåter for etterbehandling av herdegips er som følger:

1) 2)

Stukkatur og andre additiver (tørt) pluss Stukkatur og andre additiver (tørt) pluss vann for å danne en slurry vann for å danne en slurry

Skum (for vekt eller tetthetsreduksjon) Blanding/omrøring (våt)

Gips støp/sluttherding og tørking Gips støp/sluttherding Etterbehandling med forbedrende mate- Etterbehandling med forbedrende materiale (sprøyting eller gjennombløting) riale (sprøyting av overflaten)

Omtørking av gipsstøpet Tørt gipsprodukt

Forbedret gipsprodukt Forbedret gipsprodukt

I begge de ovenfor nevnte fremgangsmåtene appliseres fortrinnsvis den vandige løsningen til det forbedrende materialet til herdegipsen.

Det forbedrende materialet ble sprøytet på herdegipssammensetningen som en løsning av forbedrende materiale i vann. Mengden av forbedrende materiale i løsning baseres på vekten til kalsiumsulfat dihydrat (herdegips).

De laboratorie-fremstilte platene ble fremstilt som beskrevet i eksempel 1, og ASTM C 473-95 fuktighets defleksjons-prøve ble utført på laboratorieplatene, også beskrevet ovenfor i eksempel 1.

Tabell III illustrerer forbedringen i defleksjon oppnådd når det forbedrende materialet eller additivet er en organisk polyfosfonforbindelse. Tabell IV illustrerer forbedringen i defleksjon oppnådd når additivet er en poly(akrylsyre). Tabell V illustrerer forbedringen i defleksjon oppnådd når additivet er natriumcitrat, en karboksylforbindelse som inkluderer minst to karboksylatgrupper.

Tabell III

Dataene i tabell III illustrerer at applisering av organiske polyfosfonater til herdegipsen sørger for en forbedring i defleksjonen i platen. Alle plater viser en defleksjonsmotstand godt under den ønskete 0,42 cm per meter (0.1 inches per 2 feet) platelengde når organiske polyfosfonater ble anvendt i etterherdingsbehandlingen.

Tabell IV

Dataene i Tabell IV illustrerer at karboksylatene sørger for forbedret styrke i herdegipssammensetningen i etterherdingsbehandlingen. Dataene viser at anvendelse av løselige karboksylater, dv. PAA1-4 og PAA6 og PAA7 er mer fordelaktig enn karboksylatene som ikke er løselig i vann, for eksempel PAA5, selv om etterbehandling med PAA5 sørget for en plate med forbedret defleksjonsmotstand sammenlignet med kontrollen.

Tabell V

Tabell V illustrerer de uventete fordelene til etterherdingsbehandling. Natriumcitrat er vanligvis ansett som en herdingshemmer, og anvendelse av denne gir negative effekter på styrke og defleksjonsmotstand når det anvendes som et forbehandlingsadditiv. Imidlertid, som en etterherdingsbehandling, er det funnet at natriumcitrat øker defleksjonsmotstand.

Claims

Patentkrav

1. Akselerator for en vandig kalsinert gipssammensetning,

k a r a k t e r i s e r t v e d at den omfatter en akselerator og et borat valgt fra gruppen omfattende uleksitt, en blanding av uleksitt og colemanitt, og colemanitt, hvor boratet og akseleratormaterialet foreligger som en kvernet blanding og hvor akseleratormaterialet er kalsiumsulfat dihydrat.

2. Akselerator ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at den kvernete blandingen har en gjennomsnittlig partikkelstørrelse på mindre enn 5 μm.

3. Akselerator ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d at den kvernete blandingen har et overflateareale på minst 7.000 cm<2>/g.

4. Fremgangsmåte for fremstilling av en herdegipsinneholdende sammensetning,

k a r a k t e r i s e r t v e d at den omfatter tilsetning av akseleratoren ifølge krav 1 til en vandig kalsinert gipsblanding, hvor boratet er til stede i en mengde fra omkring 0,01 vekt% til omkring 5 vekt%, basert på vekten av den kalsinerte gips.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,

k a r a k t e r i s e r t v e d at boratet er til stede i en mengde fra omkring 0,1 vekt% til omkring 2 vekt%, basert på vekten av den kalsinerte gips.