SE454354B - Forfarande for framstellning av hydrofob gips - Google Patents

Description

454 354 2 kaliumpermanganat; vattenolösliga termoplastmaterial med petroleum och naturlig asfalt, koltjära och polymerer på basis 1 av vinylacetat och vinylklorid; en blandning av alkalimetall- hartstvâl, ett vattenlösligt salt av alkalisk jordartsmetall i och brännoljeåterstod, tallharts med koltjära; en blandning av brännoljeâterstoder och harts; aromatiska isocyanater och diisocyanater; organovätepolysiloxaner; vax-asfalt-emulsioner, polyvinylalkoholtillsats och metallkomponenter samt tillsats av en vattenemulsion av asfalt/vax i kombination med kalci- nerad gips och ringa mängder av en boratförening.

Vid förfarandena för impregnering eller hydrofobering av gipskartongskivor spelar dessutom vidhâftningsproblem mellan kartong och gips en betydande roll. Det har visat sig att det övervägande antalet hydrofoberingsmedel motverkar en fast bindning eller genom inverkan av fukt efteråt medför avlös- ningseffekter av kartongen från gipskärnan och vidare har vidhäftningsproblemen påverkat kartongens kvalitet ogynnsamt.

Dessutom har man hos gipskartongskivor uppmätt reducerade hållfasthetsvärden och vattenbeständigheten avtar med tiden.

I den tyska patentpublikationen 1.266.200 anges ett för- farande för framställning av pappersbelagda, vattenavvisande gipsbyggskivor. En gipsuppslamning formas mellan pappers- banor och för detta ändamål användes en massa som gör pro- dukten vattenavvisande, en emulsion av tallolja, ett vax- liknande alifatiskt kolväte samt en torkande olja och/eller en fettsyraester av pentaerytritol. Denna emulsion påföres på papperet och värmes i en ugn med en temperatur av minst 13o°c.

Denna ytimpregnering är emellertid behäftad med olägenheter, eftersom gipsen kommer att utsättas för skador vid skador på pappersskiktet eller de genom byggskivan förande tätningarna för rörledningar genom inverkan av fukt från luften eller kondensvatten. Vid förfarandet enligt DD 125861 och 130133 indränkes färdigdelar på betong-, gips- och lerbasis med flytande paraffin efter torkning och före kylning för att göra dessa delar tryckvattentäta. Med samma ändamål föreslås 454 354 3 enligt patentskriften DD 132426 ett förfarande för smält- impregnering. Paraffinpartiklar eller paraffin-bitumen- granulat tillsättes till utgångsmaterialen och färdigdelarna torkas efter framställningen. Det smälta impregneringsmedlet tränger in i porerna, svalnar och igensätter dessa. Såsom praktisk tillämpning visat uppnås emellertid en tillräcklig vattenbeständighet hos gips först vid tillsatser av ca 15 viktprocent paraffin. Genom de höga materialkostna- derna blir detta förfarande oekonomiskt. Även enligt DE OS 2.614.394 kommer bl.a. paraffin till användning. För att garantera ekonomiskt gynnsam användning framställes och användes emulsioner. Fastmaterialandelen av hydrofoberings- medlet, beräknat på gipssemihydrat, ligger vid 5 viktprocent.

Man använder bl.a. paraffinemulsioner, vilkas framställning och sammansättning skyddas. För gipskartongskivproducenter ligger olägenheten i anskaffandet av en emulgeringsanlägg- ning, lagerhàllning av minst fem utgàngskemikalier samt den erforderliga användningen av kvalificerad personal för den komplicerade teknologiska processen med tilldosering av komponenterna. Om emellertid_emulsionen erhålles från en kemisk fabrik, måste upp till 65 % vatten dessutom trans- porteras. Dessutom är stabiliteten och hàllbarheten hos dessa emulsioner begränsad och en isolering av tankanlägg- ningarna under köldperioder erfordras. Ändamålet med uppfinningen är att med minsta möjliga använd- ning av hydrofoberingstillsatser på ett ekonomiskt sätt fram- ställa en genomgående hydrofob gipskartongskiva, som uppvisar lika positiva byggnadstekniska egenskaper som normala gips- kartongskivor och dessutom är användbar i rum med en relativ luftfuktighet >75 %.

Till grund för uppfinningen ligger uppgiften att åstadkomma ett förfarande för hydrofobering av gips, i synnerhet för framställning av gipskartongskivor, som säkerställer vid- häftning av gips/kartong samt beständighet mot tidvis höga fukthalter hos den omgivande luften. Enligt uppfinningen löses denna uppgift med ett förfarande, vid vilket hårdvaxer 454 354 4 eller hårdvaxer i kombination med fasta kolväten tillsättes med gipsen till vattnet i pulverform och/eller såsom gra- nulat såsom hydrofoberingsmedel och sammanblandas till en homogen gröt eller uppslamning eller hydrofoberingsmedlet blandas med gipsvattenuppslamningen. Den efterföljande bind- ningsprocessen och våthäftningen gips/kartong förblir opå- verkade. Bredvid varandra finnes dihydrat, hârdvax och vatten närvarande. Vid den efterföljande termiska behand- lingen styres temperaturen i torkaren på sådant sätt, att vid materialtemperaturer upp till ca 60°C gipskartongskivan tor- kar i det närmaste fullständigt under bildning av hâlrum.

Skivorna måste därefter kortvarigt upphettas till ca 85°C för att hårdvaxet eller hårdvaxkombinationen skall smälta och, understött av restvattnets ângtryck, kan intränga i de före- fintliga hålrummen. Härvid förekommer kemiska reaktioner och bildning av bindningar mellan hydrofoberings- och binde- medel. Dessa reaktioner kännetecknas av partiella förtvâl- ningar genom att karboxylgrupperna hos hydrofoberingsmedlet reagerar med uppträdande katjoner från bindemedlet under betingelserna vid den korta upphettningsfasen. En ytter- ligare förbättring av vidhäftningsförbandet uppnås genom bildning av fysikaliska bindningar mellan hydrofoberingstill- satsen och bindemedlet genom den polära karaktären hos ester- gruppen, varvid den goda impregneringseffekten erhålles genom användning av blandningar vid kombinationen i lämpligt mängd- förhållande och hydrofoba samt hydrofila grupper bindes.

Den vattenavvisande verkan erhålles genom avskärmning av dihydratskelettet med hydrofoberingsmedlet, varigenom den för gipsen typiska kapillära sugkraften starkt minskas eller till övervägande del förhindras. Såsom tillsatsmedel ifrågakommer hårdvaxer, såsom montanvax och/eller karnaubavax enbart eller i kombination med fasta kolväten, vilkas stelningspunkt upp- går till 50°C. Med beaktande av framställningen enligt upp- finningen av gipskartongskivor visade det sig att hydrofobe- ringsmedlet bör användas i form av fingranulat med ett korn- storleksområde av 0,063 till 0,8 mm, företrädesvis från 0,1 till 0,5 mm. Speciella hydrofoberingseffekter uppnås vid 454 354 5 användning av kombinationer med andelar av minst 10 % fast kolväte, eftersom den härigenom erhållna sänkningen av smält- viskositeten ger gynnsamma förutsättningar för de påvisade reaktionerna.

Sammansättningen bör för reglerat uppnâende av gynnsamma byggnadsfysikaliska egenskaper hos gipskartongskivorna varieras inom området från 90 till 25 % hârdvax och 10 till 75 % fast kolväte beroende av de använda modifikationerna av systemet CaS04 - H20. Den använda andelen smältes, blandas i flytande tillstånd och sprutas till ett fingranulat. Genom användning av fingranulat i form av en kombination av hårdvax med fasta kolväten, exempelvis vid en paraffinvaxblandning, förläggas smältpunkten till ett för gipskartongskivframställ- ning gynnsamt termiskt behandlingsområde, såsom angivits, smältviskositeten hos hydrofoberingsmedlet sänkes, en inträng- ning i de genom bortgången av vattnet bildade hålrummen under- lättas och gynnsamma betingelser för en snabb kemisk reak- tion med förtvâlning inledes. Härigenom minskas de erforder- liga tillsatsmängderna jämfört med de i praktiken vanliga och i litteraturen angivna andelarna av sådana hydrofoberings- medel vid behandlingen resp. framställningen av gipsskivorna till ett hittills icke vanligt värde av <4 viktprocent. Med andelar av ca 3 viktprocent av paraffinvaxblandningen, be- räknat på den använda gipssemihydratmängden, framställes de hydrofoba gipsskiveplattorna enligt uppfinningen. Egen- skaperna motsvarar egenskaperna hos en normal byggskiva och dessutom erhålles en mycket god vattenbeständighet. Detta visar mätningar på 40 prover (400 mm x 300 mm), som uttogs på olika ställen av en på produktionssidan avskild mängd av ca 100 m2 producerade gipskartongskivor. Vattenupptagningen uppgick i genomsnitt efter 2 timmar till l,48 %, efter 24 timmar till 4,1 %, efter 96 timmar till 6,5 % och efter 120 timmar till 6,8 %. Lagringsvattnet utbyttes varje 24 h.

Förutom dessa gynnsamma värden erbjuder hydrofoberingsmedlet samtidigt bättre kanthâllfasthet jämfört med kortvarig över- hettning i torken. Ytterligare förbättringar av hållfast- heten, vattenbeständigheten och andra egenskaper, är möjliga 454 354 6 under de angivna betingelserna, om vattenkravet hos det an- vända gipsbindemedlet för uppnâende av bearbetningskonsistens sänkes och sålunda en tätare struktur uppnås. Detta är exem- pelvis möjligt genom användning av ursemihydrat- eller anhydrit-II-bindemedel eller tillsats av flytmedel (Verflüssigern) till normal semihydratgips. Man erhöll emellertid även ytterligare positiva resultat, om man till gipsuppslamningen satte skum- eller porbildande ämnen och râtätheten hos den färdiga skivan sänktes. Visserligen för- sämras böjhâllfasthetsvärdena något jämfört med den normala dbyggskivan, men den hydrofoba karaktären hos den på detta sätt framställda lätta skivan motsvarar helt kraven för inbyggnad i fuktiga utrymmen.

Claims (10)

454 354 PATENTKRAV

1. Förfarande för framställning av hydrofob gips för gipskartongskivor genom tillsats av ett hydrofoberingsmedel, k ä n n e t e c k n a t därav, att man blandar gipshalvhydrat och/eller -anhydrit med en tillsats av mindre än 4 viktprocent av hårdvax, i synnerhet montanvax eller en blandning av hård- vax och fasta kolväten, med ett syratal av >5, företrädesvis 10 till 35, i fast, finfördelad form, inför blandningen i vat- ten samt efter gipsens bindning genomför en värmebehandling, så att en partiell förtvâlning erhålles mellan hårdvaxets kar- boxylgrupper och bindemedlets katjoner.

2. Förfarande enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den hårdvaxhaltiga blandningen utgöres av 90 till 25 % hårdvax och l0 till 75 % fasta kolväten.

3. Förfarande enligt patentkrav l eller 2, k ä n n e - t e c k n a t därav, att vid beredning av de hårdvaxhaltiga blandningarna de enskilda komponenterna blandas i smält till- stånd.

4. Förfarande enligt något av patentkraven 1-3, k ä n - n e t e c k n a t därav, att smältan av hårdvax eller hård- vaxhaltig blandning sprutas till ett fingranulat.

S. Förfarande enligt något av patentkraven l-4, k ä n - n e t e c k n a t därav, att den partiella förtvålningen genomföres vid temperaturer över 60°C.

6. Förfarande enligt något av patentkraven l, 2 och 4, k ä n n e t e c k n a t därav, att hårdvaxer, såsom karnauba- växer, och/eller kombinationer därav med fasta kolväten i gra- nulerad form inom ett kornstorleksområde av 0,063 till 0,8 mm, företrädesvis 0,1 till 0,5 mm, användes.

7. Förfarande enligt något av patentkraven l, 2, 4 och 454 354 6, k ä n n e t e c k n a t därav, att tillsatserna har en smältpunkt av 65 till 90°C, företrädesvis av 75 till 88°C, med en volymutvidgning i smältområdet av 5,0 till 12,8 %, företrä- desvis frân 6,5 till 11,5 %, med en smältintensitet (smä1tvis- kositet) vid 90°C av 15 till 70 cP, företrädesvis 25 till 55 cP.

8. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att för âstadkommande av en särskilt tät struktur dessutom användes ämnen som ökar flyt- barheten, såsom melaminhartser.

9. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att för framställning av lätta hydrofoba gipskartongskivor tillsättes por- eller skumbildande ämnen.

10. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t därav, att mängden hårdvax eller blandning av hårdvax och fasta kolväten är ca 3 viktprocent. 1»