PT1532079E - Painel de gesso resistente ao bolor, e processo para realizar o mesmo - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "Painel de gesso resistente ao bolor, e processo para realizar o mesmo"

Antecedentes da invenção A presente invenção refere-se a um produto e processo para realizar painéis de gesso. Particularmente, a presente invenção refere-se a um painel de gesso com resistência melhorada ao bolor (também designado como míldio) .

Os painéis de gesso são produtos de construção bem conhecidos que são utilizados há anos. Eles são utilizados em primeiro lugar como uma parede interior e produto para tectos, mas também, numa certa extensão, como produtos para o exterior, E utilizada uma suspensão espessa que compreende hemihidrato de sulfato de cálcio e água para formar o núcleo, e depositada continuamente numa folha de cobertura em papel que se move por debaixo de um misturador. E aplicada uma segunda folha de cobertura em papel sobre a mesma, sendo a montagem resultante moldada na forma de um painel. 0 hemihidrato de sulfato de cálcio reage 0¾¾ agua suficiente para converter 0 hemihidrato numa matriz de cristais de sulfato de dihidrato reticulados, fazendo com que ele assente e se torne firme. A faixa continua deste modo formada é transportada numa correia até o gesso calcinado assentar, sendo a faixa após isto cortada para formar placas de comprimento desejado, placas essas que são transportadas através de uma estufa de secagem para retirar humidade em excesso.

Os fungos, tais como bolores, podem crescer em ambientes onde se encontram presentes quatro elementos chaves. Têm que existir esporos de bolores, nutrientes para os fungos metabolizarem e água. A temperatura é também um parâmetro critico para o crescimento dos fungos, mas numerosas espécies de bolores desenvolvem-se a temperaturas exigidas para habitação humana de modo que é frequentemente considerado como um dado adquirido o crescimento de bolores em edifícios. Embora vários ambientes proporcionem diferentes quantidades de cada um desses elementos, o vapor de água e os esporos encontram-se constantemente no ar em nosso redor. Os esporos exigem que nutrientes suficientes sejam passíveis de crescer se eles assentarem num substrato onde esteja presente a humidade.

Enquanto vários nutrientes se encontram geralmente presentes em partículas de pó no ar ambiente, os amidos proporcionam também nutrição suficiente para o crescimento de bolores e encontram-se frequentemente presentes em ambos os materiais de cobertura e núcleo de gesso dos painéis de gesso. Nos painéis de gesso, o amido é frequentemente utilizado com vários objectivos, É utilizado para promover a adesão entre o núcleo e o material de cobertura. 0 papel pressionado geralmente utilizado para cobrir os painéis é uma fonte de amido, sendo que as fibras celulósicas proporcionam nutrição para o crescimento do bolor. É utilizado açúcar para revestir as partículas de sulfato de cálcio dihidrato, frequentemente utilizado como um acelerador de enriquecimento na suspensão espessa de gesso calcinado. São também utilizados outros amidos para modificar as propriedades da composição de gesso endurecido. Deste modo, quando os painéis de gesso se tornam húmidos e não secam rapidamente, a utilização de amido nos materiais de cobertura e núcleo proporciona um meio apropriado para o possível crescimento de esporos de bolores. Os painéis de gesso, mesmo se não especialmente tratados para os tornar resistentes aos bolores, ainda não irão geralmente experimentar problemas de crescimento de bolores em aplicações interiores em edifícios ou em outras aplicações onde eles provavelmente serão mantidos secos ou secarão rapidamente após ficarem húmidos.

Contudo, existem algumas aplicações onda a placa de gesso é desejável devido a sua resistência ao fogo, mas onde se pode tornar húmida e não secar rapidamente. Nos edifícios arranha-céus, por exemplo, os poços dos elevadores são construídos antes do edifício ser coberto. Painéis de gesso grosso tal como painéis de revestimento de gesso da marca Sheetrocl!ri de USG Corp., Chicago, IL, são utilizados para revestir os poços dos elevadores para proporcionar ao fogo. A parede do poço pode ser exposta à chuva durante a construção do edifício, e pode não ter a oportunidade se secar completamente antes do edifício ser coberto. Os painéis uiilizados neste ambiente, e outros ambientes onde o crescimento de bolor é possível, são sujeitos a um melhoramento aumentando a resistência dos painéis ao crescimento dos bolores. São conhecidos painéis de gesso que utilizaram coberturas de papel prensado tratado com fungicida. 0 papel tratado é ineficiente para controlar o crescimento do bolor por várias razões. Muitos fungicidas não retêm a sua eficácia durante o processo de secagem dos painéis numa estufa devido as elevadas temperaturas. A água utilizada no fabrico dos painéis de gesso pode conter esporos de bolores, proporcionando uma fonte de bolores tanto do ar como do gesso endurecido. Por normas ambientais, existe um limite de concentração de fungicida que pode estar presente na superfície do papel, e parece que esta concentração não é suficiente para proteger o papel e o núcleo do gesso endurecido.

Foram efectuadas tentativas para adicionar fungicidas a suspensão espessa do gesso, resultando em diferentes problemas. Os fungicidas solúveis em água tendem a migrar com água durante o processo da secagem, depositando na cobertura quando a icfúú evapora. Adícionalmente a deixar o núcleo desprotegido, a cobertura de papel pode apresentar uím concentração de fungicida que & demasiado elevada para corresponder ót· normas ambientais. Os fungicidas que sáo insolúveis são difíceis de dispersar na suspensão espessa aquosa e não proporcionam qualquer protecção para o material de cobertura. Os químicos adicionados directamente a suspensão espessa do gesso podem também apresentar efeitos nocivos nas propriedades do produto em gesso endurecido. Quando se adicionou ácido bórico, fungicida conhecido, a uma suspensão espessa em quantidade suficiente para inibir grandemente o crescimento dos bolores, os painéis ficaram de tal modo frágeis que eles rachavam e lascavam conforme se moviam ao longo dos rolos da estufa.

Uma outra técnica de proteger uma placa de gesso é a utilização de um processo de dois passos em que se cobre uma suspensão espessa do núcleo que contém fungicida com papel com uma face tratada. Adicionalmente a muitos dos problemas descritos acima, a utilização de um processo de dois passos é mais dispendiosa do que um processo de um só passo. Deste modo, embora sejam conhecidos vários fungicidas, esta aplicação particular apresenta problemas únicos de encontrar um fungicida que iniba o crescimento do bolor em ambas a cobertura e o núcleo de painéis de gesso de um modo económico.

Qs sais piritiona são aditivos antimicrobianos muito conhecidos para aplicações em revestimento. Eles encontram-se disponíveis comercialmente como Omadine® de sódio ou como Omadine® de zinco, fabricado por Arch Chemicals, Inc. de Norwalk, CT, ou podem ser feitos de acordo com o processo da patente US 3.159.640. A técnica anterior ensina somente que estes sais são úteis no seu estado húmido como conservantes ou como agenres antirnicrobianos de curro prazo em aplicações secas, de película fina tal como pinturas, colas, calafetantes ou uedantes. A patente US 5.939.203 descreve que compostos de juntas e compostos de reparação são meios base apropriados para utilização com sais piritiona em composições de revestimento. Os compostos de junta ou de reparação são espalhados finamente por cima de uniões ou imperfeições em painéis de placa de gesso, formando uma película fina. A utilização de piritiona de sódio nestes compostos ira actuar como um conservante de estado húmido para produtos acabados de misturar e irão inibir o crescimento microbiano na película seca do produto.

Sumário da invenção

Em um aspecto, a presente invenção refere-se a um painel de gesso que apresenta uma resistência contra bolores tanto no material de revestimento como no núcleo de gesso sem tratar separadamente ambos com agentes antirnicrobianos.

Mais especificamente, a presente invenção proporciona um painel de gesso resistente ao bolor que compreende um núcleo de pelo menos 3 mm (1/8 polegadas) de espessura de uma matriz reticulada de cristais de sulfato de cálcio dihidratado, um material de revestimento em pelo mencs lado do painel e que apresenta um sal piritiona disperso através de ambos o núcleo e o material de revestimento.

Um outro aspecto aa presente invenção é um processo de realizar um produto de gesso resistente ao bolor. E uma suspensão espessa de gesso calcinado, água em excesso na quantidade necessária para hidratar todo o gesso calcinado para formar sulfato de cálcio dihidratado e um sal piritiona solúvel em agua, depois depositada numa folha de material de revestimento. A suspensão espessa no material de revestimento é moldada num painel e mantida sob condições suficientes para que o gesso calcinado reaja com uma parte da água para formar um núcleo que compreende uma matriz reticulada de cristais de gesso endurecido. 0 aquecimento do painel provoca a evaporação da água que não reage com o gesso calcinado. 0 produto deste processo é um outro aspecto da presente invenção. 0 painel de gesso da presente invenção é vantajoso para utilização em áreas tal como paredes de poços de elevador, onde existe um potencial dos painéis de gesso se tornarem húmidos. A utilização de sais piritiona proporciona resistência aos bolores não somente a superfície dos painéis com o qual é feito, mas também reduz o crescimento do bolor através da espessura do painel. A adição de sal piritiona & suspensão espessa de gesso serve para proteger ambos o núcleo endurecido e o material de revestimento num único passo. Durante o endurecimento e secagem, uma parte do sal migra do úfcliso para o revestimento. Surpreendentemente, uma parte do fungicida é retida no núcleo mesmo quando a água em excesso, daquela exigida para a hidratação, se move para a superfície do painel e evapora durante a secagem. Deste modo o passo de adicionar sais piritiona provoca uma resistência melhorada ao bolor a toda a espessura do painel.

Descrição pormenorizada da invenção

Verificou-se agora surpreendentemente que quando sais solúveis de piritiona são adicionados a uma suspensão espessa de gesso calcinado, uma parte do composto piritiona permanece no núcleo, enquanto que uma parte migra para o material de revestimento, proporcionando protecção para ambos, o material de revestimento e o núcleo de gesso.

Qualquer sal piritiona solúvel em água que apresente propriedades antimicrobianas é útil no presente painel de gesso. A piritiona é conhecida por vários nomes, incluindo N-óxido de 2-mereaptopiridina, 1-óxido de 2-piridinetioio (registo CAS n°. 1121-31-9); l-hidroxipiridina-2-tiona e 1-hidroxi-2(1H)-pirídinotionato (registo CAS n°. 1121-30-8). O derivado de sódio (CsH^NOSNa), conhecido como piritiona sódica (registo CAS na. 3811-73-21, é uma forma de realização deste sal que é particularmente útil, Os sais de piritiona encontram-se disponíveis comercialmente de Arch Chemicals, Inc de Norwalk, CT, como omadina de sódio, ou omadina de zinco*

Os sais piritiona Úteis são muito solúveis em áfocm Se a solubilidade for medida com base numa percentagem do peço em agua a 25°C (77°F) e com um pH de 7, a solubilidade do sal piritiona é suficiente para criar uma concentração de sal dissolvido na água de pelo menos 0,1% da solução resultante. A omadina de sódio, uma piritiona preferida, apresenta uma solubilidade de cerca de 53%. A omadina de zinco, que não apresenta qualquer migração do fungicida para dentro do material de revestimento, apresenta uma solubilidade de cerca de 0,0015%. De preferência, a solubilidade do sal piritiona é de cerca de 0,1% a cerca de 75%, de maior preferência de cerca de 5% a cerca de 60% ou mesmo de maior preferência de cerca de 30% a cerca de 55%. Espera-se que outros sais piritiona com uma solubilidade acima de 0,1% sejam apropriados para utilização com o painel de gesso da presente invenção. A solubilidade de um fungicida não é uma garantia de que irá permanecer completamente disperso na suspensão espessa ou migrar para dentro do material de revestimento juntamente com a água que transpira do núcleo e através do material de revestimento durante a vaporização, enquanto que, surpreendentemente, uma parte efectiva do sal piritiona não migra e parece ficar ancorada no núcleo por algum mecanismo desconhecido. Espera-se que as moléculas que são muito solúveis e altamente móveis se movam com a água conforme esta evapora, sendo deixadas na superfície do painel da placa de gesso. Uma espécie de fungicida altamente reactívo com o sulfato de cálcio do gesso ou quaisquer aditivos utilizados apresentam um potencial para formar uma espécie insolúvel que não migra ou forma um precipitado que assenta. A capacidade do fungicida para migrar, a sua .reactividade com componentes da suspensão espessa e a solubilidade actuam em conjunto para determinar se um fungicida e apropriado para utilização com esta invenção. Os sais de piritiona que apresentam o requisito de solubilidade são úteis nesta invenção. É particularmente surpreendente que o sal piritiona proteja tanto s núcleo de gesso como o material de revestimento. Embora não se deseje que ligue em teoria, crê-se que uma parte do sal piritiona migre para o papel de superfície, enquanto que uma parte fica ancorada ao núcleo de gesso. Talvez o ião Ca" desloque lentamente o ião de sódio para reagir com o ião de piritiona, formando uma espécie menos móvel ou menos solúvel. É também possível que conforme a matriz das moléculas de sulfato de cálcio dihidratado comece a formar-se, os iões de piritiona maiores tornam-se menos móveis e ficam presos nos interstícios da matriz devido a sua dimensão. Qualquer destas teorias, ambas ou mesmo outra teoria completa podem ser completamente responsáveis pela distribuição observada do fungicida através do núcleo e material de revestimento. Independentemente do mecanismo actual, os fungicidas que apresentam este comportamento são úteis na placa de gesso da presente invenção. 0 sal piritiona é adicionado à suspensão espessa em qualquer quantidade eficiente. Numa forma de realização, são utilizadas pelo menos 100 partes de sal por partes de milhão dís gesso calcinado numa base de peso. Todas as concentrações de sal piritiona sio calculadas como a quantidade equivalente do derivado de sódio e com base no peso do gesso calcinado. As concentrações preferidas de piritiona de sódio compreendem pelo menos 100 ppm, de maior preferência cerca de 100 ppm a cerca de 600 ppm, ainda de maior preferência de cerca de 100 ppm a cerca de 400 ppm, ainda de maior preferência de cerca de 200 ppm a cerca de 400 ppm e de maior preferência de cerca de 200 ppm a cerca de 300 ppm.

Se um painel de uma placa de gesso apresentar vários lados ou faces, não é necessário que todas as faces sejam cobertas com o material de revestimento. Em alguns casos, um ou mais lados são opcionalmente deixados sem revestimento. Os painéis que servem para utilização com a presente invenção compreendem pelo menos um lado com um material de revestimento que é susceptivel de suportar o crescimento de fungos. 0 material de revestimento não precisa de conter um nutriente, mas irá ser mais susceptivel de suportar o crescimento de fungos se já contiver um nutriente.

Um material de revestimento "que contém nutrientes" é um que compreende quaisquer nutrientes passiveis de alimentar c crescimento de fungos para um nivel detectável. Os materiais de superfície que contêm papel, polpa ou qualquer amido são os mais comuns. 3 nutriente encontra-se apropriadamente presente num painel de gesso acabado, e não precisa de ser um componente inerente somente do material de revestimento. Os amidos, por exemplo, são frequentemente adicionados à suspensão espessa do núcleo para promover a adesão entre o núcleo e o papel de superfície. 0 amido solúvel em água e transportado para o papel como água em excesso é conduzido do núcleo e actua como um adesivo. A presença do amido no material de revestimento após a secagem é suficiente para alimentar o crescimento de fungos, e deste modo seria um revestimento "que contém nutrientes" para os objectivos da presente invenção. 0 papel prensado e um material de revestimento preferido devido a sua disponibilidade comum e baixo custo. 0 papel de superfície e opcionalmente branqueado ou não branqueado. 0 papel compreende uma ou mais camadas ou pilhas. Encontra-se previsto que, se forem utilizadas vários pilhas, e apropriado para uma ou mais pilhas para diferir um do outro em um ou mais aspectos. Encontra-se previsto que seja utilizado um outro material de revestimento diferente do papel a ser utilizado na presente invenção. A suspensão espessa utilizada para fazer o núcleo de gesso compreende água e gesso calcinado. Qualquer gesso calcinado que compreende sulfato de cálcio hernihidrato, sulfato de cálcio anhidrato ou ambos é útil nesta suspensão espessa. 0 sulfato de cálcio hernihidrato podo produzir pelo menos duas formas de cristal, as formas alfa e beta. 0 sulfato de cálcio hernihidrato beta é normalmente utilizado mas encontra-se também nos painéis de placa de gesso previsto que painéis feitos de sulfato de cálcio hemihidrato alfa sãs também Úteis na presente invenção. C fungicida assim como quaisquer outros aditivos descritos acima, são adicionados a suspensão espessa. A água encontra-se presente em qualquer quantidade útil para fazer painéis de placa de gesso. Água suficiente é adicionada aos componentes secos para fazer uma suspensão espessa fluida. Uma quantidade apropriada de água excede a quantidade necessária para hidratar todo o gesso calcinado para formar sulfato de cálcio dihidratado. A quantidade exacta de água é determinada, pelo menos em parte, pela aplicação com a qual o produto será utilizada, a quantidade e tipo de aditivos utilizados e se a forma alfa ou beta do hemihidrato é utilizada. É calculado um rácio de água-para-estuque com base no peso da água comparada com o peso do gesso calcinado seco. Os rácios preferidos vão de cerca de 0,6:1 a cerca de 1:1.

Em algumas formas de realização da invenção, são incluídos aditivos na suspensão espessa de gesso para modificar uma ou mais propriedades do produto final. As concentracões são participadas em quantidades por 93 sr ilOOú pés quadrados ("MPQ")) de painéis acabados de placas. Amidos ou anti-espumantes são utilizados em quantidades de cerca de 24,9 a cerca de 97,9 g/tr {de cerca de 6 a cerca de 20 lbs./MPQ) para aumentar a densidade e robustez do produto. Os retardadores de (até cerra 9,8 g/rrú Í2

Ib./MPQ)) ou aceleradores (até cerca de 171 q/í?/ (35 ls.. /(iPQj ) são adicionados para modificar a velocidade a qual as reacções de hidratação têm lugar. 0 "CÇA" é um acelerador de endurecimento que compreende 95% de sulfato de cálcio dihidratado moído juntamente com 5% da açúcar e aquecido a 121°C (250°F) para caramelizar o açúcar. 0 CSA encontra-se disponível de USG Corporation, Southard, OK Plant, e é fabricado de acordo com a patente US 3.573.947. São opcionalmente adicionadas fibras de vidro a suspensão espessa em quantidades de pelo menos 44 g/m2 (9 Ib./MPQ). São também adicionadas até 73,4 q/st |15 Ib./MPQ) de fibras de papel a suspensão espessa.

Dispersantes ou surfactantes são aditivos comuns para modificar a viscosidade ou propriedades de superfície da suspensão espessa. Os sulfonatos de naftaleno são dispersantes preferidos, tal como DILOFLOW* de Geo Specialty Chemicals, Cleveland, OH. De preferência, um dispersante é adicionado á suspensão espessa em quantidades até 78,2 g/rrú (16 Ib./MPQ). Emulsões de cera, descritos pormenorizadamente a seguir, são adicionadas a suspensão espessa de gesso em quantidades até 8,2 1/m* =20 gal./MPQ) para melhorar a resistência á água do painel de placa de gesso acabado. Os sais de píritiona são úlslíS adicionalmente a outros conservantes, Não existe qualquer efeito contrário conhecido quando os sais de píritiona são utilizados juntamente com quaisquer outros aditivos. Encontra-se por isso previsto que os sais de piritiona são úteis quando combinados com qualquer aditivos adicionados ã suspensão espessa do núcleo de gesso para modificar outras propriedades do núcleo de gesso endurecido.

Em formas de realização da invenção que empregam um agente espumante para criar poros no produto que contém gesso endurecido para proporcionar um peso mais leve, podendo ser empregues quaisquer dos agentes espumantes convencionais conhecidos como sendo úteis na preparação de produtos de gesso endurecido espumado. Muitos de tais agentes espumantes são bem conhecidos e facilmente disponíveis comercialmente, por exemplo de GEO Specialty Chemicals, Ambler, PA, encontrando-se um processo preferido para preparar produtos de gesso espumado descrito na patente US 5.683.635.

Um composto trimetafosfato é adicionado a suspensão espessa de gesso em algumas formas de realização para melhorar a robustez do produto e para reduzir a resistência ao arqueamento do gesso endurecido. De preferência a concentração do compssto trimetafosfato é de cerca de 0,1% a cerca de 2,0% com base no peso do gesso calcinado. As composições do gesso, incluindo os compsstos trimetafosfatos, encontram-se descritas na patente OS 6.342.284. Os sais trimetafosfatos exemplares compreendem os sais de sódio, potássio ou lírio de trimetafosfato, tais como aqueles disponíveis de Astaris, LLC., St.Louis, MO.

Adicionalmente, a composição de gesso pode compreender opcionalmente um amido, tal como um amido pregelatinizado ou um amido ácido-modifiçado. A inclusão do amido pregelatinizado aumenta a robustez do gesso endurecido e seco vazado e minimiza ou evita o risco de deslaminação do papel sob condições de humidade aumentada (por exemplo com vista a rácios elevados de água para gesso calcinado). Um técnico comum irá apreciar os processos de pregelatinização de amido em bruto, tal como, por exemplo, cozer amido em bruto em água a temperatura de pelo menos cerca de 85°C (185°F) ou outros processos. Os exemplos apropriados de amido pregelatinizado compreendem, mas não se encontram limitados a, amido PCF 1000, disponível comercialmente de Lauhoff Grain Company e AMERIKOR 818 e amidos HQM PREGEL, ambos disponíveis comercialmente de Archer Daniels Midland Company. Se incluído, o amido pregelatinizado encontra-se presente em qualquer quantidade apropriada. Por exemplo, se incluído, 0 amido pregelatinizado pode ser adicionado a mistura utilizada para formar a composição de gesso endurecido de modo a que esteja presente uma quantidade de cerca de 0,5% a cerca de 10% da percentagem do peço da composição do gesso endurecido.

Uma forma de realização preferida da invenção compreende um painel de placa de gesso resistente à água com resistência ao bolor. O fabrico de painéis de placa de gesso resistentes á água, conhecidos como "placas oordó.-ír' é bem conhecido na tècrnea,. Uma ' de realização de placa de gesso resistente a água é conhecida da patente US i. 432.963 de Camp em que de cerca de 5% do peso a cerca de 15% de uma emulsão de asfalto de cera são adicionados â suspensão espessa de gesso. A cera preferida é cera de parafina, e de preferência apresenta um ponto de fusão menor do que 74°C (165°F). Encontra-se presente num rácio de cera para asfalto de cerca de 1:1 a cerca de 1:10. O asfalto preferido apresenta um ponto de amaciamento de anel e bola que não se situa acima de 85°C (185°F). A emulsão de cera e asfalto e formada dispersando a cera e asfalto utilizando um agente dispersante, depois e adicionada a suspensão espessa de gesso de qualquer modo conveniente.

Uma outra forma de realização do painel da placa de gesso resistente a água é conhecida da patente US 6.010.596 atribuída a Song, em que uma emulsão de cera é adicionada a suspensão espessa do núcleo. O presente painel de gesso excede 3 mm (1/8 polegadas) de espessura para evitar fracturas excessivas durante o fabrico. De preferência os painéis de gesso apresentam cerca de 9,5 mm Uí/S polegadas) a cerca de 51 mm (2 polegadasj, de cerca de 19 mm (3/4 polegadas) a cerca de 32 mm (1-1/4 polegadas) ou cerca de 13 mm (1/2 polegadas) a cerca de 25 mm (1 polegada) de espessura. A espessura exacta do painel depende da utilização a para a qual st-rá utilizado. Os painéis mais espessos são frequentemente utilizados onde são desejados elevados graus de resistência ao fogo. Os painéis relativamente finos são considerados para utilização em áreas de elevada humidade, tais como casa de banho numa habitação. Os painéis de gesso para revestimento da marca Sheetrock com 25 mm (1 polegada) de espessura são utilizados para revestir poços de elevador em edifícios comerciais.

Embora painéis individuais possam ser feitos num processo por lotes, geralmente a placa de gesso é fabricada num processo contínuo, formado num painel longo e cortado em painéis de comprimentos desejados. É obtido o material de revestimento formado e colocado no local para acolher a suspensão espessa de gesso. De preferência, o material de revestimento apresenta uma largura para formar um comprimento contínuo de painel que exige somente dois cortes para fazer um painel com as dimensões acabadas desejadas. 0 material de revestimento é alimentado continuamente para a linha dos painéis. A suspensão espessa é formada misturando os componentes secos e os componentes húmidos. Os componentes secos da suspensão seca, o gesso calcinado e quaisquer aditivos secos, são misturados antes de entrar no misturador. A água é medida directamente no misturador. Os aditivos líquidos são adicionados & água, e o misturador é activado durante o período curto para os misturar. Se obtido de Arch Chemicals, omadina de sódio é vendida na forma de uma suspensão de 40% de piritíona de em água, e é misturada com água da suspensão espessa. Os componentes secos são adicionados ao líquido no misturador, e misturados até que os componentes secos estejam molhados. A suspensão espessa e então misturada para se obter uma suspensão espessa homoqénea. Geralmente e misturada uma espuma aquosa para dentro da suspensão espessa para controlar a densidade do material resultante do núcleo. Uma tal espuma aquosa é geralmente gerada por uma mistura de elevado corte de um agente espumante apropriada, água e ar antes da introdução da espuma resultante na suspensão espessa. A espuma pode ser inserida na suspensão espessa no misturador, ou de preferência, na suspensão espessa conforme sai do misturador numa conduta de descarga. Veja, por exemplo, a patente US 5.683.635. Numa fábrica de placas de gesso, sólidos e líquidos são frequentemente continuamente adicionados no misturador, enquanto que a suspensão espessa resultante é continuamente descarregada do misturador, apresentando um período da residência médio no misturador menor do que 30 segundos. A suspensão espessa é continuamente vertida através de uma cu mais saídas do misturador através de uma conduta de descarga e depositada num transportador móvel que transporta o material de revestimento e formado num painel. Uma outra folha de cobertura de papel é opcionalmente colocada por cima da suspensão espessa, de modo que a suspensáo espessa é colocada em sanduíche entre duas folhas de cobertura màòuliis que se tornam os revestimentos do painel de gesso resultante. A espessura da placa resultante é controlada por um rolo de moldagem, e os bordos da placa são formados por dispositivos mecânicos apropriados que continuamente riscam, flectem e colam os bordos sobrepostos do papel. Guias adicionais mantém espessura e largura conforme a suspensão espessa que endurece viaja numa correia móvel. Enquanto a forma é mantida, o gesso calcinado é mantido sob condições suficientes (isto é temperatura menor que cerca de 49°C (120°F)) para reagir com uma parte da água para endurecer e formar uma matriz reticulada de cristais de gesso. Os painéis em placa são depois cortados, recortados e passados para secadores para secar as placas endurecidas mas de algum modo húmidas.

De preferência, é empregue um processo de secagem de dois passos. Os painéis são primeiro sujeitos a uma estufa de elevada temperatura para aquecer rapidamente a placa e começar a retirar água em excesso. A temperatura da estufa e o tempo de residência da placa varia com a espessura do painel. Como exemplo, uma placa de 12,7 mm (1/2 polegadas) é de preferência seca a uma temperatura de 149°C (300°F) durante aproximadamente 20 a 50 minutos. Conforme a água na superfície evapora, é retirada por acção capilar do interior do painel para substituir a água de superfície. C movimento relativamente rápido da água ajuda na migração do amido e sal piritiona para dentro do papel. Um forno no segundo passo apresenta temperaturas menores do que 65,5"C para limitar a calcinação da placa. Não existe qualquer ensaio normalizado para a medição do crescimento do bolor na superfície dos painéis de placa de qesso. Como resultado, a indústria adoptou a norma ASTM D3273, desenvolvida oriqinalmente para ensaiar o crescimentc de bolores em pinturas e outros revestimentos de superfície interior. Este procedimento, descrito sumariamente a seguir, foi utilizado para avaliar a resistência relativa dos painéis de placa de gesso ao crescimento dos fungos de bolor e míldio na superfície num ambiente interior hostil. 0 rendimento de um painel a uma certa pontuação de acordo com o processo de ensaio D3273 não implica qualquer período específico de tempo para um painel livre de fungos. Contudo, um produto melhor classificado rende praticamente sempre mais na utilização final actual.

Foram medidas e cortadas amostras de painéis de gesso com 12,7 mm (1/2 polegadas) (exemplo 1) ou 25,4 mm (1 polegada) de espessura com as dimensões de 76 mm (3 polegadas) por 279 mm (11 polegadas). As amostras foram penduradas verticalmente num compartimento ambiental a 76 mm (3 polegadas) acima do solo que foi impregnado com esporos de varias variedade específicas de bolores tal como especificado no procedimento de ensaio. As condições no compartimento foram mantidas a $2y2s'P e 90% de humidade relativa durante um total de ípistxc; semanas. fim de cada semana, partes aleatórias da amostra foram estudadas sob o microscópio para determinar a extensão do crescimento do bolor na superfície da amostra. Foi atribuída uma pontuação para cada amostra nessa altura em que a uma amostra a qual foi dada uma pontuação de dez não apresentava qualquer crescimento de bolor e a uma mostra que ganhou uma pontuação de zero apresentava essencialmente uma cobertura de bolores 100%. Após a análise ao a amostra foi devolvida para o compartimento ambiental.

Foi efectuada uma ligeira modificação ao procedimento D3273 para acomodar o estudo de ambos, o papel de superfície e o núcleo de gesso no exemplo 1. Foram preparadas as amostras para assegurar que o núcleo de gesso fosse exposto as condições ambientais no bordo de corte, e que nenhum dos bordos estivesse coberto com o papel de superfície. Quando as amostras foram pontuadas em intervalos semanais, a cobertura do núcleo de gesso foi determinada por análise microscópica, assim como o estudo da superfície do papel da superfície. As pontuações foram atribuídas independentemente ao núcleo de gesso e a superfície.

Nos exemplos seguintes, as concentrações foram participadas com uma base de peso dos componentes secos a não ser que seja indicado de outro modo. As concentrações de produtos comerciais foram mantidas na base de 93 m2 (1.000 pés quadrados } do painel de gesso acabado, e por isso a alteração dependendo da espessura da placa a ser produzida.

Fcram fabricados painéis de gesso no laboratório que apresentam a composição referida no quadro I

QUADRO I

Composição das amostras de laboratório

Componente Controlo TI Hemihidrato de sulfato 1000 ml. (2,2 Ibs.) 1000 g. (2,2 lbs de cálcio beta Água 1400 g. (47,3 fl. 1400 ml. (47,3 CSA ' dl ç x v‘ ’ >; 1 .·· > i·· > < l* { U ó ^ v l ' < -ú? Amido pregelatinizado 5 g. (0,175 5 g. (0,175 oz.) Trimetafosfato de 1 g. (0,035 oz.) 1 g. (0,035 oz.) sodio Piritiona de sódio 0 •>S :;í > ddÒCi oz,l (40% de solução aquosa) O hemikidrato beta encontra-se disponível como estuque de Southard, Ck, Fábrica de USG Corporation. O trimetafosfato de sódio encontra-se disponível de Astarís, LLC. St. Louis, MO. O amido pregelatinizado é amido PCF 1000, disponível comercialmente de Lauhoff Grain Company, st. Louis, MO. A piritiona de sódio utilizada era omadina de sódio de Arch Chemicals, i Norwaolk, CT, a uma concentração de 400 ppm com base no peso do gesso calcinado.

Eara cada amostra, os ingredientes acima foram misturados em conjunto tendo sido permitido impregnar durante aproximadamente IS segundos. A suspensão espessa foi misturada no misturador Waring durante 15 segundos à velocidade média, depois vertido numa peça de um papel resistente a água, não tratado para uma espessura de 1,27 cm (1/2 polegadas). Depois de as placas endurecerem, elas foram secas numa estufa a 177°C (350°F) durante aproximadamente 30 minutos, depois a 43°C (110°F) durante a noite.

Ambas as amostras foram sujeitas a temperatura e humidade de um compartimento ambiental de acordo com o processo de ensaio ASTM D3273 descrito acima. A pontuação para cada uma das amostras em cada um dos intervalos semanais é apresentada no quadro II

QUADRO II

Ensaio quanto a resistência ao bolor de amostras de laboratório

Controlo II

Tempo no compartimento Papel Núcleo Papel Núcleo 1 semana, 2 dias 0 0 10 ro 2 semanas 0 0 8-9 9 3 semanas 0 0 9 9 4 semanas 0 0 10 1C C quadro II apresenta os resultados do ensaio para o bioensaio mierobiano da amostra de controlo e ensaio, Ti. A amostra de controlo foi virtualmente continuamente desfigurada a toda a superfície da amostra deniro de 9 dias do início do procedimento enquanto que ambas a superfície do papel e o núcleo de gesso da presenie composição apresentam muito pouco crescimento de bolor. E interessante notar que na amostra Ti de acordo com a invenção, cerca de 10% do papel e núcleo apresentavam crescimento de bolor nas semanas 2 e 3. Contudo, na semana 4 o bolor tinha desaparecido. Parece que embora os bolores tenham começado a crescer, eles foram mortos pelo fungicida durante o decurso do ensaio. Algumas variações nos resultados são também esperadas devido a aleatoriedade na selecção das áreas para estudo microscópio. EXEMPLO 2

Três exemplos de painéis de revestimento de gesso da marca Sheetrock® foram fabricados numa fábrica de painéis substancialmente utilizando o processo comercial descrito acima. Uma amostra de controlo não modificada foi etiquetada com B133, sendo a sua composição apresentada no quadro III. QUADRO 111 • oíh-m-.í ç,';·::· da amostra de controlo BI 33 Componente BI 3 3.............................................

Hemíhidrato de Sulfato de Cálcio

Beta Água CSA Amido, USG 95 Fibras picadas de vidro Dispersante Agente espumante Emulsão de cera Retardador Fungicida 1542 Kg (3400 lbs.) 1033 Kg (2278 lbs.) 58.7 (12 lbs./1000 ft2) 39.1 :£/«;/ fg lbs./1000 ft2) 54,0 φ-sr {!> lbs./1000 ft2) 56.2 «/:r: (11,5 lbs./1000 ft2) 1.7 g/m2 (0,35 lbs./1000 ft2) 7,4 1/m2 (18 gal./1000 ft2) 0,97 g/m2 (0,2 lbs./1000 ft2) 0

Uma segunda amostra, B134, incluía 7,4 1/m2 (18 gal./MPQ) de uma emulsão de cera e 14,7 g/m2 (3 Ib./MPQ) de ácido bórico adicionado ao núcleo de gesso. Esta segunda amostra utilizou também um papel tratado com fungicida. O papel pré-tratado com fungicida METASOL TK-100W foi adquirido de Caraustar Industries de Austell, GA. Foi adicionada emulsão de cera (AQUALITE 70 de Bakor, Quebec, CA) a amostra de ensaio para melhorar a repulsão a água do produto. O dispersante era DILOFLOW (GEO Speciality Chemicals, Cleveland, OH). O agente espumante era ALPHA FOAMER (de Stepan Chemicals, Ontário CA}* Foi utilizado um retardador VERSENEX 80 (Dow Chemical, Midland, MI).

Foi utilizado omadina de sódio numa terceira amostra, B135, em lugar ao ácido bórico. B135 utiliza o mesmo papel tratado e emulsão de cera, na mesma concentração, que é utilizado também em B134. A omadina de sódio foi utilizada numa concentração de 9,8 g/úí' (2 Ib./MPQ), que é equivalente a 200 ppm. Um sumário dos aditivos para a composição 8133 do Quadro III e apresentado no quadro IV a seguir:

QUADRO IV

Composição das amostras de ensaio

Amostra B-133 B-134 B-135 Papel Não Tratado Tratado tratado Emulsão de 0 TA •V ,-f cera l/m2C18gáÍ/.MPQ3 j./:# íIsgâJ./ .MPQ) Fungicida do Nenhum Ácido bórico omadina de Sódio núcleo Concentração 0 .V. ·>} < \·'··; χ'ν ·; >-' :·> 'v r; -y - do fungicida Todas as amostras foram sujeitas a temperatura e humidade do compartimento ambiental de acordo com o processo de ensaio ASTM D 3233 descrito acima. As amostras de ensaio foram avaliadas semanalmente durante quatro semanas. k pontuação para cada uma das amostras em cada um dos intervalos semanais é apresentada no quadro V. QUADRO ¥

Ensaio de amostras comerciais resistentes ao bolor

Tempo no B133 B134 B135 compartimento 1 semana + 2 dias 0 0 0 0 2 semanas 3 semanas 4 semanas 0 quadro V apresenta os resultados do bioensaio microbiano das amostras B133, B134 e B135. A amostra de controlo foi virtualmente continuamente desfigurada por toda a superfície da amostra dentro de 9 dias do início do procedimento enquanto que as amostras tratadas apresentam um crescimento inibido do bolor na superfície do papel tratado. A amostra B134 utilizando um outro fungicida, ácido bórico, manteve a sua resistência ao bolor durante os primeiros 9 dias, tendo depois rapidamente sucumbido ao crescimento de bolores, encontrando-se continuamente desfigurada no 14° dia. A amostra de piritiona de sódio, B135, demonstrou a existência melhorada dos bolores durante toda a vida do ensaio.

Uma comparação das amostras B134 e B135 demonstra a Importância da piritiona na presente invenção. A utilização de outros fungicidas, tais como ácido bórico, não proporciona o mesmo grau de resistência ao bolor proporcionado pela piritiona ÚM sódio. Embora os saís de piritiona sejam os únicos fungicidas conhecidos úteis â presente invenção, encontram-se previstos que possam ser encontrados outros fungicidas que sejam apropriados para utilização no núcleo do gesso migrando todavia para o papel da superfície do painel da placa de gesso acabado. EXEMPLO 3

Foi conduzido um ensaio adicional utilizando concentrações de piritiona de sódio menores do que o exemplo 1 com papel de superfície não tratado.

As amostras comerciais foram feitas de acordo com os procedimentos do exemplo 2, mas sem tratar previamente o papel de superfície com fungicida. A amostra de controlo 2 foi feita de acordo com a composição da composição B133 descrita no quadro III. A amostra de ensaio T2 foi feita de acordo com a mesma composição base, mas com 9,8 g/m2 (2 lb./MPQ) de omadina de sódio adicionada, para uma concentração de 200 ppm. Foi utilizado papel não tratado e nenhuma amostra incluía uma emulsão de cera. O ensaio foi executado de acordo com D 3273 descrito acima. Os resultados para as primeiras duas semanas do ensaio encontram-se resumidos a seguir.

Ensaio de amostras comerciais resistentes ao bolor

Tempo no compartimento_Controlo 2_T2 1 semana 4 9-10 2 semanas

I 9-10

Mesmo a concentrações de 200 ppm de omadina de sódio, os painéis T2 apresentaram uma resistência ao bolor melhorada comparada com painéis não tratados. Mesmo que seja difícil comparar resultados de diferentes exemplos, é interessante notar que após duas semanas, T2, utilizando papel não tratado, proporcionou a mesma resistência ao bolor que B135, que utilizou papel tratado com fungicida.

Lisboa, 25 de Julho de 2007

Claims (15)

1. Ϊ, Processo para fabricar um produto em gesso resistente aos bolores, compreendendo: formar uma suspensão espessa ae gesso calcinado, água excedendo a quantidade necessária para hidratar todo o gesso calcinado para formar sulfato de cálcio dihidratado e um sal piritiona solúvei em água; depositar a suspensão espessa numa folha de material de revestimento; moldar a suspensão espessa no material de revestimento num painel; manter a suspensão espessa sob condições suficientes para que o gesso calcinado reaja com uma parte da água para formar um núcleo que compreende uma matriz reticulada de cristais de gesso endurecido; e aquecer o painel para provocar a evaporação da água que não reage com o gesso calcinado.
2. 2. Processo de accrdo com a reivindicação 1, caracterizado por o sal piritiona compreender piritiona de sódio.
3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a suspensão espessa compreender adicionalmente pela um retardador de menos um acelerador de endurecimento endurecimento, e uma espuma aquosa, um dispersante, um rurfactante e um amido.
4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material de revestimento não conter qualquer fungicida antes da referida deposição da suspensão espessa.
5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o material de revestimento compreender papel.
6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o referido papel compreender um papel prensado de várias camadas.
7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a referida suspensão espessa compreender pelo menos 0,6 partes do peso da água por parte do gesso calcinado.
8. 8. Processo de acordo com reivindicação 1, caracterizado por o referido sal piritiona se encontrar presente na suspensão espessa a uma concentração de pelo menos 100 ppm, calculada como o equivalente de sal de sódio e com base no peso do gesso calcinado.
9. 9. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente colocar uma segunda folha de material de revestimento por cima da suspensão espessa antes do referido passo de moldagem.
10. 10. Painel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido gesso calcinado compreender sulfato de cálcio hemihidrato beta.
11. 11. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o referido passo de aquecimento compreender aquecer a placa de gesso numa estufa a temperaturas acima de 149°C (3000F) . 13L Painel de gesso resistente aos bolores que apresenta vários lados, caracterizado por compreender um núcleo de pelo menos 3 mm (1/8 polegadas) de espessura de uma matriz reticulada de sais dihidratados de sulfato de cálcio, um material de revestimento em pelo menos um lado do referido painel e que apresenta um sal piritiona disperso através do referido núcleo e referido material de revestimento.
12. 13. Painel ds acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o referido material de revestimento ser papel.
13. 14. Painel de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o referido núcleo apresentar material de revestimento em pelo menos dois lados.
14. 15. Painel de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o referido painel compreender adicionalmente pelo menos um acelerador de endurecimento, um retardador de endurecimento, um agente espumante, um dispersante, um surfactante e um amido.
15. 16. Painel de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o referido sal piritiona se encontrar presente na suspensão espessa a uma concentração de pelo menos 100 ppm, calculado como o sal de sódio equivalente e com base no peso do gesso calcinado. í'1?. Painel de gesso resistente aos bolores realizado de acordo com o processo, caracterizado por compreender: formar uma suspensão espessa de gesso calcinado, água excedendo a quantidade necessária para hidratar todo o gesso calcinado para formar sulfato de cálcio díhidrato e um sal. de piritiona solúvel em água; depositar a suspensão espessa numa folha de material de revestimento; moldar a suspensão espessa no material do revestimento num painel; manter a suspensão espessa sob condições suficientes para que o gesso calcinado reaja com uma parte da água para formar um núcleo que compreende uma matriz reticulada de cristais de gesso endurecido; e aquecer o painel para provocar a evaporação da água que não reagiu com o gesso calcinado. Lisboa, 25 de Julho de 2007