BRPI0716350B1 - placa de gesso leve - Google Patents

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BRPI0716350B1
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BR
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plaster
microns
voids
plate
pore size
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Yu Qiang
David Song Weixin
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United States Gypsum Co
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Description

(54) Título: PLACA DE GESSO LEVE (51) Int.CI.: B32B 13/02; B32B 13/00 (30) Prioridade Unionista: 02/11/2006 US 11/592,481 (73) Titular(es): UNITED STATES GYPSUM COMPANY (72) Inventor(es): QIANG YU; WEIXIN DAVID SONG
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PLACA DE GESSO LEVE [1] Este pedido é uma continuação do Pedido de Patente Norte-Americana N° 11/449,177, depositado em 07 de junho de 2006, o qual é continuação do Pedido de Patente Norte-Americana N° 11/445,906, depositado em 02 de junho de 2006, sendo que cada um deles reivindica os benefícios do Pedido Provisional NorteAmericano N° 60/688,839, depositado em 09 de junho de 2005. Toda a revelação de cada um dos pedidos de patente precedentes se encontram incorporados ao presente por referência.
Campo Da Invenção [2] A presente invenção se relaciona a um método de fabricação de placa de gesso, na qual a geração de poeira durante o trabalho da placa é significativamente reduzida. Mais particularmente, o método inclui a introdução de espuma de sabão em uma quantia suficiente para formar um volume total de vácuo de aproximadamente 80% a aproximadamente 92% em um núcleo de gesso, correspondendo a uma densidade do núcleo de gesso de aproximadamente 160 kg/m3 (10 pcf) a aproximadamente 480 kg/m3 (30 pcf), que fornece uma formação significativamente reduzida de poeira durante o trabalho. Ele também pertence a uma placa de gesso de baixa poeira feita utilizando o método.
Histórico Da Invenção [3] Determinadas propriedades do gesso (sulfato de cálcio desidratado) o tornam bastante popular para o uso na construção industrial e para desenvolver produtos, como a placa de gesso. O gesso é uma matéria-prima abundante e geralmente barata que, por meio de um processo de desidratação e reidratação, pode ser modelado, moldado ou de outra forma preparado em formas úteis. O material de base do qual a placa de gesso e outros produtos de
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2/40 gesso são fabricados é a forma hemihidrato do sulfato de cálcio (CaSO4-1/2H2O), comumente denominado “estuque”, que é produzido por uma conversão a quente da forma desidratada do sulfato de cálcio (CaSO4-2H2O), da qual 1-1/2 moléculas de água foram removidas.
[4] Os produtos convencionais contendo gesso, como a placa de gesso, possuem diversas vantagens, como baixo custo e facilidade de se trabalhar, embora quantias substanciais de poeira de gesso possam ser geradas quando os produtos são cortados ou furados. Vários melhoramentos foram obtidos na fabricação do gesso utilizando amidos como ingredientes nas pastas fluidas utilizadas para a fabricação dos referidos produtos. O amido prégelatinizado, como a cola, pode aumentar a força de flexão e força de compressão dos produtos contendo gesso, incluindo a placa de gesso. As placas de gesso conhecidas contêm amido em níveis inferiores a aproximadamente 50 g/m2 (10 lbs/MSF).
[5] Também é necessário utilizar quantias substanciais de água em pastas fluidas de gesso contendo amido pré-gelatinizado, para garantir uma fluxibilidade adequada da pasta fluida. Infelizmente, a maioria desta água deve ser eventualmente descartada por secagem, o que custa caro devido ao custo elevado dos combustíveis utilizados no processo de secagem. Esta etapa de secagem também consome muito tempo. Descobriu-se que o uso dos dispersantes de naftaleno sulfonato pode aumentar a fluidez das pastas fluidas, dessa forma superando o problema de demanda de água. Além disso, descobriu-se também que os dispersantes de naftaleno sulfonato, caso o nível de utilização fosse elevado o suficiente, podem se ligar de forma cruzada ao amido prégelatinizado para se ligar aos cristais de gesso em conjunto após a
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3/40 secagem, dessa forma aumentando a força de secagem do composto de gesso. Dessa forma, a combinação do amido prégelatinizado e do dispersante de naftaleno sulfonato fornece um efeito semelhante a uma cola na ligação dos cristais de gesso em conjunto. Os sais de trimetafosfato não foram reconhecidos no passado por afetar as exigências de água para a pasta fluida de gesso. No entanto, os presentes inventores descobriram que o aumento do nível de sal de trimetafosfato aos níveis desconhecidos até aqui na presença de um dispersante específico possibilita atingir uma fluxibilidade adequada de pasta fluida com quantias inesperadamente reduzidas de água, mesmo na presença de níveis elevados de amido. Isto, claro, é altamente desejável, porque, por sua vez, reduz a utilização de combustível para secagem, assim como o tempo de processo associado às etapas subseqüentes do processo de remoção de água.
[6] Dessa forma, os presentes inventores também descobriram que a força de secagem da placa de gesso pode ser aumentada pela utilização do dispersante de naftaleno sulfonato, em combinação com o amido pré-gelatinizado na pasta fluida utilizada para fazer a placa.
[7] As placas de gesso da presente invenção devem ser distinguidas das placas acústicas ou telhas que não possuem lâminas de superfície. Além disso, as placas da presente invenção devem ser distinguidas das placas acústicas ou telhas que incluem poliestireno como um agregado leve. De forma importante, as placas acústicas e telhas mencionadas acima não atendem a muitos padrões ASTM que se aplicam às placas de gesso. Por exemplo, as placas acústicas conhecidas não possuem a força de flexão necessária das placas de gesso, incluindo as da presente
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4/40 invenção. Inversamente, para que as placas acústicas ou telhas atendam aos padrões ASTM, é necessário que uma superfície exposta das placas acústicas ou telhas possua espaços vazios ou depressões que seriam indesejáveis em uma placa de gesso, e afetariam de forma adversa as propriedades de resistência do sacapregos.
[8] A geração de poeira é um problema potencial durante a instalação de toda a placa. Quando a placa de gesso é trabalhada, por exemplo, ao ser cortada, serrada, encaminhada, quebrada, pregada ou parafusada, ou perfurada, quantias substanciais de poeira de gesso podem ser geradas. Para fins da revelação instantânea “poeira” e “geração de poeira” significa a liberação da poeira ao espaço de trabalho circundante durante o trabalho de um produto contendo gesso, por exemplo, ao cortar, serrar, encaminhar, marcar / quebrar, pregar ou parafusar, ou perfurar a placa. Trabalhar também pode geralmente incluir o manuseio normal da placa, incluindo a poeira produzida acidentalmente por lixar e cinzelar as placas durante o transporte, condução e instalação. Caso uma forma possa ser encontrada para produzir uma placa de baixa densidade, na qual a referida geração de poeira é reduzida de forma significativa, isto representaria uma contribuição particularmente útil à arte.
Breve Resumo Da Invenção [9] A invenção geralmente compreende uma placa de gesso de baixa poeira, incluindo um conjunto de núcleo de gesso formado entre duas lâminas substancialmente paralelas, o núcleo de gesso possuindo um volume total de vácuo de aproximadamente 75% para aproximadamente 95%, o núcleo de gesso feito de uma pasta fluida contendo gesso, compreendendo água, estuque, amido préPetição 870180017585, de 05/03/2018, pág. 28/64
5/40 gelatinizado e um dispersante de naftaleno sulfonato, caracterizado pelo fato que o amido pré-gelatinizado está presente em uma quantia de aproximadamente 0,5% por peso a aproximadamente 10% por peso, com base no peso do estuque. Preferivelmente, o dispersante de naftaleno sulfonato está presente em uma quantia de aproximadamente 0,1% - 3,0% por peso, com base no peso do estuque seco. De forma opcional, o trimetafosfato sódico está presente em uma quantia de pelo menos aproximadamente 0,12% por peso com base no peso do estuque. Em uma configuração preferível, o sal de trimetafosfato está presente em uma quantia de aproximadamente 0,12% - 0,4% por peso, com base no peso do estuque seco.
[10] E m uma configuração preferida, a invenção compreende uma placa de gesso de baixa poeira compreendendo um núcleo de gesso incluindo amido pré-gelatinizado e um dispersante de naftaleno sulfonato formado entre duas laminas substancialmente paralelas, o núcleo do gesso possuindo um volume total de vácuo de aproximadamente 80% a aproximadamente 92%, caracterizado pelo fato que pelo menos 60% do volume total de vácuo compreende vácuos de ar possuindo um diâmetro médio inferior a aproximadamente 100 mícrons, e o núcleo de gesso possuindo uma densidade de aproximadamente 160 kg/m3 (10 pcf) a aproximadamente 480 kg/m3 (30 pcf). O termo “pcf” é definido como libras por pé cúbico (lb/ft3). O núcleo de gesso é feito de uma pasta fluida contendo gesso, compreendendo estuque, amido prégelatinizado e um dispersante de naftaleno sulfonato, caracterizado pelo fato que o amido pré-gelatinizado está presente em uma quantia de aproximadamente 0,5% por peso a aproximadamente 10% por peso, com base no peso do estuque. Preferivelmente, o
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6/40 dispersante de naftaleno sulfonato está presente em uma quantia de aproximadamente 0,1% - 3,0% por peso, com base no peso do estuque seco.
[11] Placa de gesso feita em conformidade com a invenção possui uma potência elevada, embora um peso muito menor que as placas convencionais. Além disso, descobriu-se que, garantindo volumes de núcleo totais de vácuo no núcleo do gesso de aproximadamente 75% para aproximadamente 95%, e preferivelmente de aproximadamente 80% para aproximadamente 92%, muito menos poeira é gerada ao cortar, serrar, encaminhar, quebrar, pregar ou parafusar, ou perfurar as placas feitas em conformidade com esta configuração.
[12] Ainda, em outra configuração da invenção, constitui um método de fabricação de uma placa de gesso de baixa poeira e com potência elevada ao misturar uma pasta fluida contendo gesso, compreendendo água, estuque, amido pré-gelatinizado e um dispersante de naftaleno sulfonato, caracterizado pelo fato que o dispersante de naftaleno sulfonato está presente em uma quantia de aproximadamente 0,1% - 3,0% por peso, com base no peso do estuque seco, caracterizado pelo fato que o amido pré-gelatinizado está presente em uma quantia de pelo menos aproximadamente 0,5% por peso até aproximadamente 10% por peso, com base no peso do estuque, e a adição de espuma de sabão suficiente à pasta fluida contendo gesso para formar um volume total de vácuo, incluindo vácuos de ar, de aproximadamente 75% para aproximadamente 95% em uma placa acabada. A pasta fluida contendo gesso resultante é depositada em um primeiro papel ou outra lamina apropriada, e um segundo papel ou outra lâmina apropriada é colocado sobre a pasta fluida depositada para formar
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7/40 uma placa de gesso. A placa de gesso é cortada após a pasta fluida contendo gesso ter endurecido o suficiente para ser cortada, e a placa de gesso resultante é seca, para fornecer um núcleo de gesso na placa acabada com um volume total de vácuo, incluindo vácuos de ar, de aproximadamente 75% para aproximadamente 95%. A pasta fluida contendo gesso pode opcionalmente conter um sal de trimetafosfato, por exemplo, trimetafosfato sódico. Outros ingredientes convencionais também serão utilizados na pasta fluida, incluindo, conforme apropriado, aceleradores, aglutinantes, agentes à prova d'água, fibra de papel, fibra de vidro, argila, biócido e outros ingredientes conhecidos.
[13] Ainda, em outra configuração da invenção, constitui um método de utilizar uma placa de gesso de baixa poeira ao fornecer uma placa de gesso de baixa poeira com um núcleo de gesso possuindo um volume total de vácuo de aproximadamente 75% a aproximadamente 95%, caracterizado pelo fato que pelo menos 60% do volume total de vácuo compreende vácuos de ar possuindo um diâmetro médio inferior a aproximadamente 100 mícrons e incluindo vácuos de água possuindo um diâmetro médio inferior a aproximadamente 5 mícrons, trabalhando na placa de forma que produza poeira de gesso (por exemplo ao cortar, serrar, encaminhar, marcar / quebrar, pregar ou parafusar, ou perfurar); e capturar uma porção substancial da poeira de gesso nos vácuos.
Breve Descrição Das Fotografias [14] A FOTO 1 é uma fotomicrografia de escaneamento do elétron de uma amostra do cubo de gesso fundido (11:08) em uma ampliação de 15X ilustrando uma configuração da presente invenção.
[15] A FOTO 2 é uma fotomicrografia de escaneamento do
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8/40 elétron de uma amostra do cubo de gesso fundido (11:30) em uma ampliação de 15X ilustrando uma configuração da presente invenção.
[16] A FOTO 3 é uma fotomicrografia de escaneamento do elétron de uma amostra do cubo de gesso fundido (11:50) em uma ampliação de 15X ilustrando uma configuração da presente invenção.
[17] A FOTO 4 é uma fotomicrografia de escaneamento do elétron de uma amostra do cubo de gesso fundido (11:08) em uma ampliação de 50X ilustrando uma configuração da presente invenção.
[18] A FOTO 5 é uma fotomicrografia de escaneamento do elétron de uma amostra do cubo de gesso fundido (11:30) em uma ampliação de 50X ilustrando uma configuração da presente invenção.
[19] A FOTO 6 é uma fotomicrografia de escaneamento do elétron de uma amostra do cubo de gesso fundido (11:50) em uma ampliação de 50X ilustrando uma configuração da presente invenção.
[20] A FOTO 7 é uma fotomicrografia de escaneamento do elétron de uma amostra do cubo de gesso fundido (11:50) em uma ampliação de 500X ilustrando uma configuração da presente invenção.
[21] A FOTO 8 é uma fotomicrografia de escaneamento do elétron de uma amostra do cubo de gesso fundido (11:50) em uma ampliação de 2.500X ilustrando uma configuração da presente invenção.
[22] AS FOTOS 9-10 são fotomicrografias de escaneamento do elétron de uma amostra do cubo de gesso fundido (11:50) em
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9/40 uma ampliação de 10.000X ilustrando uma configuração da presente invenção.
Descrição Detalhada Da Invenção [23] Foi inesperadamente descoberto que a placa de gesso feita utilizando uma pasta fluida contendo gesso, incluindo estuque, amido pré-gelatinizado e um dispersante de naftaleno sulfonato, e uma quantia apropriada de espuma de sabão, fornece não apenas densidades de núcleo da placa muito baixas de aproximadamente 160 kg/m3 a 480 kg/m3 (10 a 30 pcf) (e, dessa forma, baixo peso da placa), mas também baixa poeira sobre o manuseio normal da placa e sobre o trabalho, como, por exemplo, cortar, serrar, encaminhar, marcar / quebrar, pregar ou parafusar, ou perfurar, quando o volume total de vácuo do núcleo do gesso for de aproximadamente 80% para aproximadamente 92%. Esta placa é consequentemente mais fácil de ser cortada que outros produtos conhecidos. A introdução da espuma de sabão produz pequenos vácuos de ar (bolha), que, em média, podem ser inferiores a aproximadamente 100 mícrons em diâmetro, mas são geralmente maiores que aproximadamente 10 mícrons em diâmetro, e preferivelmente maiores que aproximadamente 20 mícrons em diâmetro. A invenção requer que essas pequenas bolhas de ar, juntamente com os vácuos de água evaporada (geralmente aproximadamente 5 mícrons em diâmetro, ou menos, normalmente menos de aproximadamente 2 mícrons em diâmetro), sejam geralmente distribuídas de maneira uniforme por todo o núcleo de gesso nos produtos de placa acabados. Por exemplo, o núcleo do gesso pode ter um volume total de vácuo de aproximadamente 80% a aproximadamente 92%, caracterizado pelo fato que pelo menos 60% do volume total de vácuo compreende os vácuos de ar que
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10/40 possuem um diâmetro médio superior a aproximadamente 10 mícrons e pelo menos 10% do volume total de vácuo compreende os vácuos de água possuindo um diâmetro médio inferior a aproximadamente 5 mícrons. Acredita-se que o núcleo da placa de baixa densidade preparado desta maneira com um volume total de vácuo do núcleo de gesso de aproximadamente 80% a aproximadamente 92% como vácuos de ar e água (volume total de vácuo do núcleo) capture uma quantia substancial de pouca poeira e outros fragmentos nos vácuos expostos ao ato de cortar, serrar, encaminhar, quebrar, pregar ou parafusar, ou perfurar as placas, de forma que a geração de poeira seja significativamente reduzida e não se torne aerotransportada.
[24] A reidratação do hemihidrato de sulfato de cálcio (estuque) e conseqüente endurecimento requer uma quantia específica e teórica de água (1-1/2 moles de água / mol de estuque) para formar os cristais de sulfato de cálcio dihidratado. No entanto, o processo comercial geralmente requer água em excesso. Esta água em excesso no processo produz vácuos de água evaporada na matriz de cristal do gesso, que são geralmente e substancialmente irregulares na forma, e também são ligadas a outros vácuos de água, formando canais irregulares em uma rede geralmente contínua entre os cristais de gesso. Em contraste, os vácuos de ar (bolha) são introduzidos à pasta fluida de gesso utilizando espuma de sabão. Os vácuos de ar são geralmente esféricos / arredondados em forma, e também são geralmente separados de outros vácuos de ar e, dessa forma, geralmente descontínuos. Os vácuos de água podem ser distribuídos dentro das paredes de vácuos de ar (vide, por exemplo, Figs. 8-10).
[25] A eficácia da captura de poeira depende da composição
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11/40 do núcleo de gesso. Descobriu-se também que os dispersantes de naftaleno sulfonato, caso o nível de utilização fosse elevado o suficiente, podem se ligar de forma cruzada ao amido prégelatinizado para se ligar aos cristais de gesso em conjunto após a secagem, dessa forma aumentando a força de secagem do composto de gesso.
[26] Além disso, foi agora inesperadamente descoberto que a combinação do amido pré-gelatinizado e do dispersante de naftaleno sulfonato (fase orgânica) fornece um efeito semelhante a uma cola na ligação dos cristais de gesso em conjunto, e quando esta formulação é combinada com um volume de vácuo particular e distribuição de vácuo, fragmentos com tamanhos maiores são gerados na marcação / quebra da placa acabada. Fragmentos maiores de gesso geralmente produzem menos poeiras aerotransportadas. Em contraste, caso uma formulação de placa convencional seja utilizada, menores fragmentos são gerados e, dessa forma, mais poeira. Por exemplo, as placas convencionais podem gerar fragmentos de poeira no corte com serra, possuindo um diâmetro médio de aproximadamente 20-30 mícrons, e um diâmetro mínimo de aproximadamente 1 mícron. Em contraste, as placas de gesso da presente invenção geram fragmentos de poeira no corte com serra possuindo um diâmetro médio de aproximadamente 30-50 mícrons, e um diâmetro mínimo de aproximadamente 2 mícrons; a marcação / quebra podem produzir fragmentos ainda maiores.
[27] E m placas mais suaves, a poeira pode ser capturada nos vácuos de água e nos vácuos de ar (por exemplo, captura de pequenos pregos no gesso como única poeira de cristal). As placas mais duras favorecem a captura de poeira nos vácuos de ar, visto
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12/40 que pedaços ou fragmentos maiores do núcleo do gesso são gerados no trabalho dessas placas. Neste caso, os fragmentos de poeira são muito grandes para os vácuos de água, mas são presos nos vácuos de ar. É possível, de acordo com uma configuração da presente invenção, atingir um aumento da captura de poeira introduzindo uma distribuição preferida do tamanho do vácuo / poro dentro do núcleo de gesso. É preferido ter uma distribuição de tamanhos pequenos e grandes de vácuos, como uma distribuição de vácuos de ar e água. Em uma configuração, uma distribuição preferida do vácuo de ar pode ser preparada utilizando uma espuma de sabão. Vide Exemplos 6 e 7 abaixo.
[28] A razão dos vácuos de ar (maiores que aproximadamente 10 mícrons) para vácuos de água (inferior a aproximadamente 5 mícrons) dentro do núcleo de gesso pode variar de aproximadamente 1,8:1 para aproximadamente 9:1. A razão preferida dos vácuos de ar (maiores que aproximadamente 10 mícrons) para vácuos de água (inferior a aproximadamente 5 mícrons) dentro do núcleo de gesso pode variar de aproximadamente 2:1 para aproximadamente 3:1. Em uma configuração, a distribuição do tamanho do vácuo / poro dentro do núcleo de gesso deve variar de aproximadamente 10 - 30% dos vácuos menos aproximadamente 5 mícrons e de aproximadamente 70 - 90% dos vácuos maiores que aproximadamente 10 mícrons, conforme a porcentagem dos vácuos totais medidos. Colocando em outros termos, a razão dos vácuos de ar (maiores que 10 mícrons) para vácuos de água (inferior que 5 mícrons) dentro do núcleo de gesso varia de aproximadamente 2,3:1 para aproximadamente 9:1. Em uma configuração preferida, a distribuição do tamanho do vácuo / poro dentro do núcleo de gesso deve variar de aproximadamente
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- 35% dos vácuos menos aproximadamente 5 mícrons e de aproximadamente 65 - 70% dos vácuos maiores que aproximadamente 10 mícrons, conforme a porcentagem dos vácuos totais medidos. Colocando em outros termos, a razão dos vácuos de ar (maiores que 10 mícrons) para vácuos de água (inferior que 5 mícrons) dentro do núcleo de gesso varia de aproximadamente 1,8:1 para aproximadamente 2,3:1.
[29] É preferido que o tamanho médio do vácuo de ar (bolha) seja inferior a 100 mícrons em diâmetro. Em uma configuração preferida, a distribuição do tamanho de vácuo / poro dentro do núcleo de gesso é: maior que aproximadamente 100 mícrons (20%), de aproximadamente 50 mícrons para aproximadamente 100 mícrons (30%), e inferior a aproximadamente 50 mícrons (50%). Ou seja, um tamanho mediano preferido de vácuo / poro é de aproximadamente 50 mícrons.
[30] A espuma de sabão é preferida por introduzir e controlar os tamanhos do vácuo de ar (bolha) e a distribuição no núcleo do gesso, e para controlar a densidade do núcleo de gesso. Uma variação preferida de sabão é de aproximadamente 1 g/m2 (0,2 lb/MSF) a aproximadamente 3 g/m2 (0,6 lb/MSF); um nível mais preferido de sabão é de aproximadamente 2 g/m2 (0,45 lb/MSF).
[31] A espuma de sabão deve ser adicionada em uma quantia eficaz para produzir as densidades desejadas, e de forma controlada. Para controlar o processo, um operador deve monitorar a cabeça da linha que forma a placa, e manter o envelope preenchido. Caso o envelope não seja mantido preenchido, isso resulta em placas com beiras ocas, visto que a pasta fluida não pode encher o volume necessário. O volume do envelope é mantido cheio pelo aumento do uso do sabão para prevenir a ruptura de
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14/40 bolhas de ar durante a fabricação da placa (para uma melhor retenção das bolhas de ar), ou pelo aumento da taxa de jato de ar. Dessa forma, geralmente, o volume do envelope é controlado e ajustado pelo aumento ou diminuição do uso de sabão, ou pelo aumento ou diminuição da taxa de jato de ar. A técnica de controle da cabeça inclui ajustes à “pasta fluida dinâmica” na mesa pelo acréscimo de espuma de sabão para aumentar o volume da pasta fluida, ou pela diminuição da utilização de espuma de sabão para diminuir o volume da pasta fluida.
[32] De acordo com uma configuração da presente invenção, há produtos acabados contendo gesso fornecidos feitos de pastas fluidas contendo gesso, contendo estuque, amido pré-gelatinizado e um dispersante de naftaleno sulfonato. O dispersante de naftaleno sulfonato está presente em uma quantia de aproximadamente 0,1% - 3,0% por peso, com base no peso do estuque seco. O amido prégelatinizado está presente em uma quantia de pelo menos aproximadamente 0,5% por peso até aproximadamente 10% por peso, com base no peso do estuque seco na formulação. Outros ingredientes que podem ser utilizados na pasta fluida incluem aglutinantes, agentes à prova d'água, fibra de papel, fibra de vidro, argila, biócido e aceleradores. A presente invenção requer o acréscimo de uma espuma de sabão às pastas contendo gesso recentemente formuladas para reduzir a densidade do produto acabado contendo gesso, por exemplo, placa de gesso, e para controlar a poeira pela introdução de um volume de vácuo total de aproximadamente 75% para aproximadamente 95%, e preferivelmente de aproximadamente 80% para aproximadamente 92%, na forma de pequenos vácuos de ar (bolha) e vácuos de água no núcleo do gesso. Preferivelmente, a distribuição de tamanho do
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15/40 poro médio será de aproximadamente 1 mícron (vácuos de água) para aproximadamente 40 - 50 mícrons (vácuos de ar).
[33] Opcionalmente, a combinação de aproximadamente 0,5% por peso até aproximadamente 10% por peso de amido prégelatinizado, de aproximadamente 0,1% por peso até aproximadamente 3,0% por peso de dispersante de naftaleno sulfonato, e um mínimo de pelo menos aproximadamente 0,12% por peso até aproximadamente 0,4% por peso de sal de trimetafosfato (todos com base no peso do estuque seco utilizado na pasta fluida de gesso) aumenta de forma inesperada e significativa a fluidez da pasta fluida de gesso. Isto reduz substancialmente a quantia de água necessária para produzir uma pasta fluida de gesso com fluxibilidade suficiente para ser utilizada na preparação de produtos contendo gesso, como as placas de gesso. O nível de sal de trimetafosfato, que é, pelo menos, aproximadamente o dobro das formulações padrão (como trimetafosfato sódico), é tido por estimular a atividade de dispersão do dispersante de naftaleno sulfonato.
[34] Um dispersante de naftaleno sulfonato deve ser utilizado nas pastas fluidas contendo gesso, preparadas em conformidade com a presente invenção. Os dispersantes de naftaleno sulfonato utilizados na presente invenção incluem ácido polinaftaleno sulfônico e seus sais (polinaftalenos sulfonatos) e derivados, que são produtos de condensação dos ácidos naftaleno sulfônicos e formaldeído. Os polinaftalenos sulfonatos particularmente desejáveis incluem naftaleno sulfonato sódico e cálcico. O peso molecular médio dos naftalenos sulfonatos pode variar de aproximadamente 3.000 a 27.000, embora seja preferido que o peso molecular seja de aproximadamente 8.000 a 22.000, e mais
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16/40 preferido que o peso molecular seja de aproximadamente 12.000 a 17.000. Como um produto comercial, um dispersante com peso molecular maior possui uma maior viscosidade e menores conteúdos sólidos que um dispersante com peso molecular menor. Os naftalenos sulfonatos úteis incluem DILOFLO, disponível pela GEO Specialty Chemicals, Cleveland, Ohio; DAXAD, disponível pela Hampshire Chemical Corp., Lexington, Massachusetts; e LOMAR D, disponível pela GEO Specialty Chemicals, Lafayette, Indiana. Os naftalenos sulfonatos são preferivelmente utilizados como soluções aquosas na variedade de 35-55% por conteúdo de peso sólido, por exemplo. É mais preferido o uso dos naftalenos sulfonatos na forma de uma solução aquosa, por exemplo, na variedade de aproximadamente 40-45% por conteúdo de peso sólido. De forma alternativa, onde apropriado, os naftalenos sulfonatos podem ser utilizados na forma de sólido seco ou pó, como o LOMAR D, por exemplo.
[35] Os polinaftalenos sulfonatos úteis na presente invenção possuem a estrutura geral (I):
Figure BRPI0716350B1_D0001
n
CH2 (I) caracterizado pelo fato que n é >2, e caracterizado pelo fato que M é sódio, potássio, cálcio e similares.
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17/40 [36] O dispersante de naftaleno sulfonato, preferivelmente como aproximadamente 45% de solução em água por peso, pode ser utilizado em uma variedade de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 3,0% por peso, com base no peso do estuque seco utilizado na formulação de gesso composto. Uma variedade mais preferida de dispersante de naftaleno sulfonato é de aproximadamente 0,5% a aproximadamente 2,0% por peso, com base no peso de estuque seco, e uma variedade mais preferida de aproximadamente 0,7% a aproximadamente 2,0% por peso com base no peso do estuque seco. Em contraste, a placa de gesso conhecida contém este dispersante em níveis de aproximadamente 0,4% por peso, ou menos, com base no peso do estuque seco.
[37] Falando de outra forma, o dispersante de naftaleno sulfonato, em forma de peso seco, pode ser utilizado em uma variedade de aproximadamente 0,1% a aproximadamente 1,5% por peso, com base no peso do estique seco utilizado na formulação do composto de gesso. Uma variedade mais preferida de dispersante de naftaleno sulfonato, na forma de sólidos secos, é de aproximadamente 0;25% a aproximadamente 0;7% por peso, com base no peso de estuque seco, e uma variedade mais preferida (na forma de sólidos secos) de aproximadamente 0,3% a aproximadamente 0,7% por peso com base no peso do estuque seco.
[38] A pasta fluida contendo gesso pode opcionalmente conter um sal de trimetafosfato, por exemplo, trimetafosfato sódico. Qualquer metafosfato ou polifosfato adequado solúvel em água pode ser utilizado em conformidade com a presente invenção. É preferido que um sal de trimetafosfato seja utilizado, incluindo os sais duplos, ou seja, sais de trimetafosfato possuindo dois cátions.
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Os sais de trimetafosfato particularmente úteis incluem trimetafosfato sódico, trimetafosfato de potássio, trimetafosfato cálcico, trimetafosfato sódico e cálcico, trimetafosfato de lítio, trimetafosfato de amônia e similares, ou combinações dos mesmos. Um sal de trimetafosfato preferido é o trimetafosfato sódico. É preferido o uso do sal de trimetafosfato na forma de uma solução aquosa, por exemplo, na variedade de aproximadamente 10-15% por conteúdo de peso sólido. Outros polifosfatos cíclicos ou acíclicos também podem ser utilizados, conforme descrito na Patente Norte-Americana N° 6,409,825 de Yu et al., incorporada ao presente por referência.
[39] O trimetafosfato sódico é um aditivo conhecido nas composições contendo gesso, embora seja geralmente utilizado em uma variedade de aproximadamente 0,05% a aproximadamente 0,08% por peso, com base no peso do estuque seco utilizado na pasta fluida de gesso. Nas configurações da presente invenção, o trimetafosfato sódico (ou outro metafosfato ou polifosfato solúvel em água) pode estar presente em uma variedade de aproximadamente 0,12% a aproximadamente 0,4% por peso, com base no peso do estuque seco utilizado na formulação da composição do gesso. Uma variedade preferida de trimetafosfato sódico (ou outro metafosfato ou polifosfato solúvel em água) é de aproximadamente 0,12% a aproximadamente 0,3% por peso, com base no peso do estuque seco utilizado na formulação do composto de gesso.
[40] Há duas formas de estuque, alfa e beta. Esses dois tipos de estuque são produzidos por diferentes meios de calcinação. Nas presentes invenções, as formas de beta ou alfa de estuque podem ser utilizadas.
[41] Amidos, incluindo o amido pré-gelatinizado em
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19/40 particular, deve ser utilizado nas pastas fluidas contendo gesso, preparadas em conformidade com a presente invenção. Um amido pré-gelatinizado preferido é um amido de milho pré-gelatinizado, por exemplo, farinha de milho pré-gelatinizada disponível pela Bunge Milling, St. Louis, Missouri, possuindo a análise típica a seguir: umidade 7,5%, proteína 8,0%, óleo 0,5%, fibra crua 0,5%, cinzas 0,3%; possuindo uma potência verde de 3.3 kPa (0,48 psi); e possuindo uma densidade solta a granel de 560 kg/m3 (35,0 lb/ft3). O amido de milho pré-gelatinizado deve ser utilizado em uma quantia de pelo menos aproximadamente 0,5% por peso até aproximadamente 10% por peso, com base no peso do estuque seco utilizado na pasta fluida contendo gesso.
[42] Os presentes inventores descobriram ainda que um aumento não esperado na potência seca (particularmente na placa) pode ser obtido pela utilização de pelo menos aproximadamente 0,5% por peso até aproximadamente 10% por peso de amido prégelatinizado (preferivelmente amido de milho pré-gelatinizado) na presença de aproximadamente 0,1% por peso a 3,0% por peso de dispersante de naftaleno sulfonato (níveis de amido e naftaleno sulfonato com base no peso do estuque seco presente na formulação). Este resultado inesperado pode ser obtido caso o trimetafosfato ou polifosfato não solúveis em água estejam presentes.
[43] Além disso, foi inesperadamente descoberto que o amido pré-gelatinizado pode ser utilizado em níveis de pelo menos 48 g/m2 (10 lb/MSF), ou mais, na placa de gesso seca feita em conformidade com a presente invenção, ainda que a potência elevada e baixo peso possam ser atingidos. Níveis tão altos quanto 170-220 g/m2 (35-45 lb/MSF) de amido pré-gelatinizado na placa de
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20/40 gesso se mostraram eficazes. Como exemplo, a Formulação B, conforme mostrado nas Tabelas 1 e 2 abaixo, inclui 220 g/m2, (45 lb/MSF), ainda produzindo um peso de placa de 5 kg/m2 (1042 lb/MSF) possuindo uma excelente potência. Neste exemplo (Formulação B), um dispersante de naftaleno sulfonato como 45% por peso de solução em água, foi utilizado a um nível de 1,28% por peso.
[44] Um outro resultado inesperado pode ser atingido com a presente invenção quando a combinação de dispersante de naftaleno sulfonato e sal de trimetafosfato é combinada com o amido de milho pré-gelatinizado, e opcionalmente, fibra de papel ou fibra de vidro.
[45] A placa em gesso, feita a partir de formulações contendo esses três ingredientes, aumentou a potência e reduziu o peso, e é mais economicamente desejável devido às exigências reduzidas de água em sua fabricação.
[46] Níveis úteis de fibra de papel podem variar até aproximadamente 2% por peso, com base no peso do estuque seco. Níveis úteis de fibra de vidro podem variar até aproximadamente 2% por peso, com base no peso do estuque seco.
[47] Aceleradores podem ser utilizados nas composições contendo gesso da presente invenção, conforme descrito na Patente Norte-Americana No. 6,409,825 de Yu e outros, incorporada ao presente por referência.
[48] Um acelerador resistente ao calor desejável (HRA) pode ser feito a partir da trituração a seco de landplaster (sulfato de cálcio desidratado).
[49] Pequenas quantias de aditivos (normalmente
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21/40 aproximadamente 5% por peso), como açúcar, dextrose, ácido bórico e amido, podem ser utilizadas para fazer este HRA. Açúcar, ou dextrose, é atualmente preferido.
[50] Outro acelerador útil é o “acelerador estabilizado pelo clima” ou o “acelerador de clima estável” (CSA), conforme descrito na Patente Norte-Americana N° 3,573,947, incorporada ao presente por referência.
[51] A razão de água / estuque (w/s) é um parâmetro importante, visto que a água em excesso deve eventualmente ser descartada pelo aquecimento. Nas configurações da presente invenção, uma razão preferida de w/s é de aproximadamente 0,7 a aproximadamente 1,3.
[52] Outros aditivos de pasta fluida de gesso podem incluir aceleradores, aglutinantes, agentes à prova d'água, fibras de papel ou de vidro, argila, biócido e outros constituintes conhecidos.
[53] As lâminas podem ser feitas de papel como uma placa de gesso convencional, embora outros materiais de lâmina úteis conhecidos na técnica (por exemplo, lonas de fibra de vidro) podem ser utilizados. As lâminas de papel fornecem características de potência na placa de gesso.
[54] Uma lâmina de papel útil inclui Manila 7-ply e News-Line
5-ply, disponíveis pela United States Gypsum Corporation, Chicago, Illinois; e Grey-Back 3-ply e Manila Ivory 3-ply, disponíveis pela Caraustar, Newport, Indiana.
[55] As lâminas de papel compreendem o topo das lâminas, ou face do papel e a parte inferior da lâmina, ou verso do papel. Uma lâmina preferida da face do papel é a 5-ply News-Line. Uma lâmina preferida do verso do papel á a Manila 7-ply.
[56] As lonas fibrosas também podem ser utilizadas como
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22/40 uma ou ambas as lâminas. Uma lona fibrosa útil é uma lona de fibra de vidro na qual os filamentos da fibra de vidro são ligados em conjunto por um adesivo.
[57] Preferivelmente, as lonas fibrosas serão lonas de fibra de vidro não trançadas na qual os filamentos da fibra de vidro são ligados em conjunto por um adesivo.
[58] Mais preferivelmente, as lonas de fibra de vidro não trançadas possuirão um revestimento pesado de resina.
[59] Por exemplo, as lonas da fibra de vidro não trançadas Duraglass, disponíveis por Johns-Manville, possuindo um peso de aproximadamente 0.5-0.9 g/m2 (1,2-2,0 lb/100 ft2_, com aproximadamente 40-50% do peso da lona vindo do revestimento de resina, poderiam ser utilizadas. Outras lonas fibrosas úteis incluem, entre outros, lonas de vidro trançado e tecidos não celulósicos.
[60] Os exemplos a seguir ainda ilustram a invenção.
[61] Eles não devem ser interpretados como nenhuma limitação ao escopo da invenção.
Exemplo 1
Formulações da Pasta Fluida de Gesso da Amostra [62] As formulações da pasta fluida de gesso são exibidas na Tabela 1 abaixo.
[63] Todos os valores na Tabela 1 são expressos como porcentagem de peso, com base no peso do estuque seco.
[64] Os valores em parênteses são pesos secos em libras (lb/MSF).
TABELA 1
Componente Formulação A Formulação B
Estuque g/m2 [Ib/MSF] 3574 (732) 3437 (704)
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Trimetafosfato sódico 0.20 (7.3) [1.50] 0.30 (10.51) [2.14]
Dispersante (naftaleno sulfonato) 0.18 (6.6) [1.35] 0.58 1 (19.8) [4.05]
Amido pré-gelatinizado (pó seco) 2.7 (98) [20] 6.4 (220) [45]
Amido da placa 0.41 (14.7) [3.0] 0 (0)
Acelerador resistente ao calor (HRA) (73) [15] (73) [15]
Fibra de vidro 0.27 (9.8) [2.0] 0.28 (9.8) [2.0]
Fibra de papel 0 (0) 0.99 (34) [7.0]
Sabão* 0.03 (0.9) [0.192] 0.03 (0.9) [0.192]
Água Total kg. [Ib.] 365 [805] 386 [852]
Proporção de Água / Estuque 1.10 1.21
*Utilizado para pré-gerar a espuma.
1 1,28% por peso como uma solução aquosa de 45%.
Exemplo 2
Preparação das Placas [65] As placas de gesso da amostra foram preparadas em conformidade com as Patentes Norte-Americanas N° 6,342,284 de Yu e outros, e 6,632,550 de Yu e outros, incorporadas ao presente por referência. Isto inclui a geração separada de espuma e a introdução de espuma na pasta fluida de todos os outros ingredientes, conforme descrito no Exemplo 5 dessas patentes. Os resultados do teste para as placas de gesso feitas utilizando as Formulações A e B do Exemplo 1, e uma placa de controle normal são exibidos na Tabela 2 abaixo. Como neste exemplo e em outros exemplos abaixo, fora realizados testes de resistência do sacapregos, rigidez do núcleo e de potência de flexão, de acordo com
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ASTM C-473. De forma adicional, observou-se que a placa de gesso típica possui uma espessura de aproximadamente 1.3cm (½ polegada) e possui um peso de aproximadamente 1600 a 1800 libras por 7.8 kg/m2 a cerca de 8.8 kg/m2 (1.000 pés quadrados) de material, ou lb/MSF. (“MSF” é uma sigla padrão na técnica para mil pés quadrados; é uma medição de área para caixas, meio corrugado e placas.)
TABELA 2
Resultado do laboratorial teste Placa de Controle Formulação A Placa Formulação B Placa
Peso da Placa g/m2 (Ib/MSF) 7748 (1587) 5204 (1066) 5087 (1042)
Resistência do saca-prego N (Ib) 363 (81.7) 223 (50.2) 324 (72.8)
Rigidez do núcleo N (Ib) 73 (16.3) 23 (5.2) 52 (11.6)
Carga de umidificada N (Ib) ligação 77 (17.3) 90 (20.3) 67 (15.1)
Falha de umidificada (%) ligação 0.6 5 11.1
Potência de flexão, para cima (MD) N (Ib) virada 209 (47) 210 (47.2) 234 (52.6)
Potência de flexão, para baixo (MD) N (Ib) virada 229 (51.5) 297 (66.7) 351 (78.8)
Potência de flexão, para cima (XMD) N (Ib) virada 667 (150) 605 (135.9) 770 (173.1)
Potência de flexão, para baixo (XMD) N (Ib) virada 642 (144.4) 558.3 (125.5) 736 (165.4)
MD: direção da máquina
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XMD: através da direção da máquina [66] Conforme ilustrado na Tabela 2, as placas de gesso preparadas utilizando as pastas fluidas da Formulação A e B possuem reduções significativas no peso, em comparação à placa de controle. Com referência novamente à Tabela 1, as comparações da placa da Formulação A à placa da Formulação B são mais impressionantes. As razões de água / estuque (w/s) são similares na Formulação A e na Formulação B. Um nível significativamente maior do dispersante de naftaleno sulfonato também é utilizado na Formulação B. Além disso, na Formulação B, substancialmente mais amido pré-gelatinizado foi utilizado, aproximadamente 6% por peso, um aumento maior que 100% sobre a Formulação A acompanhado por aumentos de potência marcados. Mesmo assim, a demanda de água em produzir a fluxibilidade necessária permaneceu baixa na pasta fluida da Formulação B, sendo que a diferença é de aproximadamente 10%, em comparação à Formulação A. A baixa demanda de água em ambas as Formulações é atribuída ao efeito sinergético da combinação do dispersante de naftaleno sulfonato e trimetafosfato sódico na pasta fluida de gesso, que aumenta a fluidez da pasta fluida de gesso, mesmo na presença de um nível substancialmente mais elevado de amido pré-gelatinizado.
[67] Conforme ilustrado na Tabela 2, a placa preparada utilizando a pasta fluida da Formulação B aumentou de forma substancial a potência, em comparação à placa preparada utilizando a pasta fluida da Formulação A. Ao incorporar quantias aumentadas de amido pré-gelatinizado em combinação com quantias aumentadas de dispersante de naftaleno sulfonato e trimetafosfato sódico, a resistência de saca-pregos na placa de
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Formulação B foi aprimorada em 45% sobre a placa de Formulação A. Aumentos substanciais na potência de flexão também foram observados na placa de Formulação B, conforme comparado à placa da Formulação A
Exemplo 3
Ensaios de Redução de Peso da Placa de Gesso de 1.3 cm (1/2 Polegada).
[68] Outros exemplos de placa de gesso (Placas C, D e E), incluindo formulações de pasta fluida e resultados de teste são exibidos na Tabela 3 abaixo. As formulações de pasta fluida da Tabela 3 incluem os principais componentes das pastas fluidas. Os valores entre parênteses são expressos como porcentagem de peso, com base no peso do estuque seco.
TABELA 3
Componente/ parâmetro da formulação do ensaio Placa de controle Formulação Placa C Formulação Placa D Formulação Placa E
Estuque seco g/m2 (Ib/MSF) 6347 (1300) 6254 (1281) 5839 (1196) 5224 (1070)
Acelerador g/m2 (Ib/MSF) 44.9 (9.2) 44.9 (9.2) 44.9 (9.2) 44.9 (9.2)
Difolo1 g/m2 (Ib/MSF) 20 (4.1) [0.32%] 39.6 (8.1) [0.63%] 39.6 (8.1) [0.68%] 39.6 (8.1) [0.76%]
Amido Regular g/m2 (Ib/MSF) 27.3 (5.6) [0.43%] 0 0 0
Amido de Milho pré- gelatinizado g/m2 (Ib/MSF) 0 48.8 (10) [0.78%] 48.8 (10) [0.84%] 48.8 (10) [0.93%]
Trimetafosfato sódico g/m2 (Ib/MSF) 3.4 (0.7) [0.05%] 7.8 (1.6) [0.12%] 7.8 (1.6) [0.13%) 7.8 (1.6) [0.15%]
Proporção de água 0.82 0.82 0.82 0.84
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total / estuque (w/s)
Resultados do teste de formulação do ensaio
Peso da placa seca g/m2 (Ib/MSF) 7866 (1611) 7665 (1570) 7084 (1451) 6445 (1320)
Resistência do saco- pregos N (Ib) 344 (77.3t) 380 (85.5) 343 (77.2) 290 (65.2)
t Padrão ASTM: 77 Ib
DILOFLO é um Naftaleno sulfonato 45% de solução em água [69] Conforme ilustrado na Tabela 3, as Placas C, D e E foram feitas de uma pasta fluida que aumentou de forma substancial as quantias de amido, dispersante DILOFLO e trimetafosfato sódico em comparação à placa de controle (aproximadamente um aumento em duas vezes sobre a base de porcentagem para o amido e dispersante, e um aumento em duas a três vezes para o trimetafosfato), enquanto mantém a razão de w/s constante. Não obstante, o peso da placa foi significativamente reduzido e a potência, conforme medida pela resistência do sacaprego, não foi drasticamente afetada. Portanto, neste exemplo de uma configuração da invenção, a nova formulação (como, por exemplo, a Placa D) pode fornecer o aumento do amido formulado em uma pasta fluida útil e fluídica, enquanto mantém a mesma razão de w/s e potência adequada.
Exemplo 4
Teste de Potência do Cubo de Gesso Molhado [70] Os testes de potência do cubo molhado foram conduzidos pela utilização de estuque da placa Southard CKS,
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28/40 disponível pela United States Gypsum Corp., Chicago, Illinois e água da torneira no laboratório para determinar sua potência de compressão à água. O procedimento de teste laboratorial a seguir foi utilizado.
[71] Estuque (1000 g), CSA (2 g) e água da torneira (1200 cc) a aproximadamente 70°F foram utilizados para cada fundição do cubo de gesso molhado. O amido de milho pré-gelatinizado (20 g, 2,0%, com base no peso do estuque) e CSA (2 g, 0,2%, com base no peso do estuque) foi completamente seco e misturado primeiro em um saco plástico com o estuque antes de misturar com uma solução de água da torneira contendo o dispersante de naftaleno sulfonato e o trimetafosfato sódico. O dispersante utilizado foi o dispersante DILOFLO (1,0 - 2,0%, conforme indicado na Tabela 4). Diversas quantias de trimetafosfato sódico foram utilizadas também conforme indicado na Tabela 4.
[72] Os ingredientes secos e a solução aquosa foram inicialmente combinados em uma batedeira de Alerta do laboratório, a mistura produzida possibilitou a absorção por 10 seg, e depois a mistura foi mexida em uma velocidade baixa por 10 seg, para produzir a pasta fluida. As pastas fluidas formadas dessa forma foram fundidas em três moldes de cubo 2”X2”X2”. Os cubos fundidos foram então removidos dos moldes, pesados e vedados dentro de sacos plásticos para prevenir a perda de umidade antes que o teste de potência de compressão fosse realizado. A potência de compressão dos cubos úmidos foi medida utilizando uma máquina ATS e registrados como uma média em libras por polegada quadrada (psi). Os resultados são obtidos conforme seguem:
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TABELA 4
Número da Trimetafosfato DILOFLO1 (% Peso do cubo Potência de
amostra em sódico, gramas de peso com úmido compressão do
teste: (% de peso com base no (2”X2”X2”), cubo úmido,
base no estuque seco) estuque seco) 5cm x 5cm x 5cm, g kPa (psi)
1 0 1.5 183.57 2213 (321)
2 0.05 (0.5) 1.5 183.11 2461 (357)
3 0.1 (1) 1.5 183.19 2482 (360)
4 0.2 (2) 1.5 183.51 2489 (361)
5 0.4 (4) 1.5 183.65 2627 (381)
6 (1.0) 10 1.5 183.47 2544 (369)
7 0 1.0 184.02 2379 (345)
8 0.05 (0.5) 1.0 183.66 2406 (349)
9 0.1 (1) 1.0 183.93 2455 (356)
10 0.2 (2) 1.0 182.67 2523 (366)
11 0.4 (4) 1.0 183.53 2517 (365)
12 1.0 (10) 1.0 183.48 2351 (341)
13 0 2.0 183.33 2379 (345)
14 0.05 (0.5) 2.0 184.06 2455 (356)
15 0.1 (1) 2.0 184.3 2503 (363)
16 0.2 (2) 2.0 184.02 2503 (363)
17 0.4 (4) 2.0 183.5 2537 (368)
18 1.0 (10) 2.0 182.68 2337 (339)
1 DILOFLO é um N aftaleno sulfonato 45% de
solução em água [73] Conforme ilustrado na Tabela 4, as Amostras 4-5, 10-11 e 17, possuindo níveis de trimetafosfato sódico em
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30/40 aproximadamente 0,12 - 0,4 % de variação da presente invenção geralmente forneciam uma potência de compressão de cubo úmido superior, conforme comparado às amostras com trimetafosfato sódico fora desta faixa.
Exemplo 5
Ensaios de Produção da Planta da Placa de Gesso Leve de aproximadamente 1.3 cm (1/2 Polegada).
[74] Outros ensaios foram realizados (Ensaio das Placas 1 e 2), incluindo as formulações da pasta fluida e os resultados do teste são exibidos na Tabela 5 abaixo. As formulações de pasta fluida da Tabela 5 incluem os principais componentes das pastas fluidas. Os valores entre parênteses são expressos como porcentagem de peso, com base no peso do estuque seco.
TABELA 5
Componente/ parâmetro da formulação do ensaio Controle Placa 1 Ensaio de Formulação da Planta Placa 1 Controle Placa 2 Ensaio de Formulação da Planta Placa 2
Estuque seco 6386 5664 5918 5468
g/m2 (Ib/MSF) (1308) (1160) (1212) (1120)
DILOFLO1 29.2 (5.98) 39 (7.98) 35.1 (7.18) 43.9 (8.99)
g/m2 (Ib/MSF) [0.457%] [0.688%] [0.592%] [0.803%]
Amido regular g/m2 (Ib/MSF) 24.4 (5.0) [0.38%] 0 22.5 (4.6) [0.38%] 0
Amido de 9.8 (2.0) 48.8 (10) 12.2 (2.5) 43.9 (9.0)
milho pré- gelatinizado g/m2 (Ib/MSF) [0.15%] [0.86%] [0.21%] [0.80%]
Trimetafosfato 3.4 (0.7) 9.8 (2.0) 2.9 (0.6) 7.8 (1.6)
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sódico g/m2 (Ib/MSF) [0.05%] [0.17%] [0.05%] [0.14%]
Proporção de água total/estuque (w/s) 0.79 0.77 0.86 0.84
Resultado do teste de formulação do ensaio
Peso da placa seca g/m2 (Ib/MSF) 7905 (1619) 7109 (1456) 7582 (1553) 1443 (7045)
Resistência do saca- pregos N (Ib) 363 (81.5f) 367 (82.4) 359 (80.7) 358 (80.4)
Potência de flexão, média (MD) N (Ib) 185 (41.7) 194 (43.7) 199.3 (44.8) 209 (46.9)
Potência de flexão, média (XMD) N (Ib) 597 (134.1) 603 (135.5) 649 (146) 610 (137.2)
Carga de ligação2 umidificada, 85 (19.2) 79 (17.7) 93 (20.9) 85 (19.1)
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média N (Ib)
Falha de ligação2,3 umidificada (%) 1.6 0.1 0.5 0
t Pad rão ASTM: 77 lb
MD: direção da máquina
XMD: através da direção da máquina 1 DILOFLO é um Naftaleno sulfonato 45% de solução em água 2 90°F/ 90% Umidade Relativa 3 É bem compreendido que, sob essas condições de teste, as taxas de falha da porcentagem < 50% são aceitáveis.
[75] Conforme ilustrado na Tabela 5, as Placas do Ensaio 1 e 2 foram feitas a partir de uma pasta fluida que aumentou de forma substancial as quantias de amido, dispersante DILOFLO e trimetafosfato sódico, ao passo que diminuiu de forma suave a razão de w/s, em comparação às placas de controle.
[76] Não obstante, a potência conforme medida pela resistência de saca-prego e teste de flexão foi mantida ou aprimorada, e o peso da placa foi reduzido de forma significativa.
[77] Portanto, neste exemplo de uma configuração da invenção, a nova formulação (como, por exemplo, Ensaio das Placas 1 e 2) pode fornecer o aumento do trimetafosfato e amido formulados em uma pasta fluida útil e fluídica, enquanto mantém substancialmente a mesma razão de w/s e potência adequada.
Exemplo 6
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Ensaios de Produção da Planta da Placa de Gesso Ultra-Leve de aproximadamente 1.3 cm (1/2 Polegada).
[78] Outros ensaios foram realizados (Ensaios das Placas 3 e 4) utilizando a Formulação B (Exemplo 1) como no Exemplo 2, exceto que o amido de milho pré-gelatinizado foi preparado com água a 10% de concentração (preparação do amido úmido) e uma mistura dos sabões HYONIC 25 AS e PFM 33 (disponíveis pela GEO Specialty Chemicals, Lafayette, Indiana) foi utilizada.
[79] Por exemplo, o Ensaio da Placa 3 foi preparado com uma mistura de HYONIC 25 AS e PFM 33, variando de 65-70% por peso de 25AS, e equilíbrio PFM 33.
[80] Por exemplo, o Ensaio da Placa 4 foi preparado com uma mistura de 70/30 wt./wt. de HYONIC 25AS/HYONIC PFM 33.
[81] Os resultados do ensaio são exibidos na Tabela 6 abaixo.
TABELA 6
Resultado do teste laboratorial Ensaio da Placa 3 (formulação B mais mistura de sabão HYONIC 65/35) (n=12) Ensaio da Placa 4 (Formulação B mais mistura de sabão HYONIC 70/30) (n=34)*
Peso da Placa Kg/m2 (Ib/MSF) 5.4 (1106) 4.9 (1013)
Resistência do saca- pregosa N (Ib) 380 (85.5) 357 (80.3)
Rigidez do núcleob N (Ib) 67 (15) 55 (12.4)
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Potência de flexão, médiac (MD) N (Ib) 247 (55.6) 268 (60.31)
Potência de flexão, médiad (XMD) N (Ib) 623 (140.1) 633 (142.31 )
* Exceto conforme marcado.
n = 4
MD: direção da máquina
XMD: através da direção da máquina a Padrão ASTM: 77 lb b Padrão ASTM: 11 lb c Padrão ASTM: 36 lb d Padrão ASTM: 107 lb [82] Conforme ilustrado na Tabela 6, as características da potência, conforme medida por saca-pregos e rigidez do núcleo, foram aproximadamente o padrão ASTM. A potência de flexão também foi medida para acima do padrão ASTM. Novamente, neste exemplo de uma configuração da invenção, a nova formulação (como, por exemplo, Ensaio das Placas 3 e 4) pode fornecer o aumento do trimetafosfato e amido formulados em uma pasta fluida útil e fluídica, enquanto mantém uma potência adequada.
Exemplo 7
Porcentagem de Cálculo do Volume de Vácuo em um Núcleo de Placa de Gesso com Espessura de 1/2 Polegada como uma Função do Peso da Placa e Resultados de Corte por Serra [83] Outros ensaios foram realizados para determinar os volumes de vácuo e as densidades (Ensaio das Placas N° 5 a 13), utilizando a Formulação B (Exemplo 1) como no Exemplo 2, exceto
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35/40 que o amido de milho pré-gelatinizado foi preparado com água a 10% de concentração (preparação de amido úmido), 0,5% de fibra de vidro foi utilizada, e naftaleno sulfonato (DILOFLO) foi utilizado a um nível de 1,2% por peso como uma solução aquosa de 45%. A espuma de sabão foi feita utilizando um gerador de espuma de sabão e introduzida à pasta fluida de gesso em uma quantia eficaz para fornecer as densidades desejadas. No presente exemplo, o sabão foi utilizado a um nível de 1.22 g/m2 (0,25 lb/MSF) a 2.2 g/m2 (0,45 lb/MSF). Ou seja, o uso da espuma de sabão foi aumentado ou diminuído conforme o apropriado. Em cada amostra, a espessura da placa foi de 1/2 polegada, e o volume do núcleo foi assumido como sendo uniforme a 39,1 ft3/MSF. Os volumes de vácuo foram medidos entre as amostras de placa com 4 ft de comprimento, das quais o papel frontal e traseiro foi removido. Os papeis frontais e traseiros podem possuir uma espessura na variação de 11-18 mil (cada lado). Os volumes de vácuo / tamanhos de poro e a distribuição do tamanho do poro foram determinados pelo escaneamento por microscopia de elétron (vide Exemplo 8 abaixo) e tecnologia de escaneamento de CT por raio-x (XMT).
TABELA 7
N° do Peso da Volume de Distribuição Volume de Distribuição Volume Densidade
ensaio Placa Vácuo da do Vácuo do do do Núcleo
da kg/m2 Espuma1 Tamanho Evaporativo2 Tamanho Vácuo da Placa
Placa (Ib/MSF) m3/1000m2 (ft3/MSF) do Poro da Espuma (%r m3/1000m2 (ft3/MSF) do Poro Evaporativo (%r Total do Núcleo3 (%) kg/m3 (pcf)4
5 7.8-8.3 (1600- 1700) 4.6 (15) 54 3.9 (12.7) 46 70.8 625-657 (39-41)
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Controle
6 6.8 6.0 66 3.1 34 76.5 545
(1400) (19.6) (10.3) (34)
7 6.3 6.4 69 2.9 31 78.0 497
(1300) (21.1) (9.4) (31)
8 5.9 6.4 68 3.0 32 79.0 449
(1200) (20.9) (10.0) (28)
9 5.4 6.4 67 3.2 33 80.6 416
(1100) (21.1) (10.4) (26)
10 4.9 6.4 65 3.4 35 81.8 368
(1000) (20.9) (11.1) (23)
11 4.4 7.1 71 2.9 29 84.1 336
(900) (23.4) (9.5) (21)
12 3.9 7.8 76 2.5 24 85.9 288
(800) (25.5) (8.1) (18)
13 2.4 9.6 88 1.4 12 92.1 160
(500) (31.5) (4.5) (10)
1 > vácuos de ar de 10 mícrons (bolha) 2 < vácuos de água de 5 mícrons 3 Com base no volume do núcleo uniforme =
39,1 ft3/MSF; ou seja, volume total de vácuo do núcleo = volume de vácuo da espuma + volume de vácuo evaporativo / 39,1 X 100 4 Com base no volume de núcleo uniforme =
39,1 ft3/MSF; ou seja, densidade do núcleo da Placa (pcf) = Peso da Placa (lb/MSF) - peso das lâminas do papel (lb/MSF) / 39,1 ft3/MSF = Peso da Placa (lb/MSF) - 90 lb/MSF/ 39,1 ft3/MSF t Porcentagem dos vácuos totais medidos [84] Conforme ilustrado na Tabela 7, as amostras do ensaio de placa que possuem volumes totais de vácuo do núcleo que variam de 79,0% a 92,1% foram feitas, que corresponde às
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37/40 densidades do núcleo da placa que variam de 450 kg/m3 (28 pcf) para 160 kg/m3 (10 pcf), respectivamente. Como exemplo, o corte por serra do Ensaio da placa 10, possuindo um volume total de vácuo do núcleo de 81,8% e uma densidade do núcleo da placa de 370 kg/m3 (23 pcf), gerou aproximadamente 30% menos poeira que a placa de controle. Como um exemplo adicional, caso as placas com uma formulação convencional que possuem menos aglutinante (como amido com ou sem dispersante) forem feitas e que possuam significativamente menos que aproximadamente 75 - 80% do volume total de vácuo do núcleo, seria esperada a geração significativamente maior de poeira ao cortar, serrar, encaminhar, quebrar, pregar ou parafusar, ou perfurar. Por exemplo, as placas convencionais podem gerar fragmentos de poeira no corte com serra, possuindo um diâmetro médio de aproximadamente 20-30 mícrons, e um diâmetro mínimo de aproximadamente 1 mícron. Em contraste, as placas de gesso da presente invenção irão gerar fragmentos de poeira no corte com serra possuindo um diâmetro médio de aproximadamente 30-50 mícrons, e um diâmetro mínimo de aproximadamente 2 mícrons; a marcação / quebra irão produzir fragmentos ainda maiores.
[85] Foi mostrado que a combinação de diversos componentes principais utilizados para fazer a pasta fluida contendo gesso, a saber: estuque, dispersante de naftaleno sulfonato, amido de milho pré-gelatinizado, trimetafosfato sódico e fibras de vidro e/ou papel, em combinação com uma quantia de espuma de sabão eficaz e suficiente, pode apresentar um efeito sinergético na produção de uma placa de gesso útil de baixa densidade que também reduz drasticamente a formação de poeira durante o corte com faca, corte com serra, marcação / quebra, perfuração e
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38/40 manuseio normal da placa.
Exemplo 8 [86] Determinação dos Tamanhos de Vácuo de Bolha de Ar e Tamanhos de Vácuo de Água no Ensaio da Placa N° 10, e Morfologia do Cristal de Gesso Cubos de gesso fundido (5.1 cm x
5.1 cm x 5.1cm) [2 polegadas X 2 polegadas X 2 polegadas] do ensaio da planta para preparar o Ensaio da Placa N° 10 foram analisados pelo escaneamento por microscopia de elétron (SEM). Os vácuos de bolha de ar e vácuos de água evaporativa foram observados e medidos, assim como o tamanho e forma do cristal de gesso.
[87] Três cubos de amostra foram fabricados e rotulados como 11:08, 11:30 e 11:50, respectivamente. As Figuras 1 a 3 ilustram os tamanhos do vácuo de bolha de ar e a distribuição para cada amostra em uma ampliação de 15X. As Figuras 4 a 6 ilustram os tamanhos do vácuo de bolha de ar e a distribuição para cada amostra em uma ampliação de 50X.
[88] E m ampliações maiores, os vácuos de água foram observados, por exemplo, nas paredes de vácuo de bolha de ar geralmente e substancialmente maiores, conforme mostrado nas Figuras 7 a 10 para o cubo de amostra 11:50, até 10,000X de ampliação. Quase todos os cristais de gesso eram pregos; poucas plaquetas foram observadas. A densidade e fechamento das agulhas variou sobre as superfícies dos vácuos de bolha de ar. As agulhas de gesso também foram observadas nos vácuos de água nas paredes de vácuo da bolha de ar.
[89] Os resultados de SEM demonstram que, nos produtos contendo gesso feitos de acordo com a presente invenção, os vácuos de ar e de água são geralmente distribuídos de maneira
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39/40 uniforme por todo o núcleo de gesso. Os tamanhos observados de vácuo e as distribuições de vácuo também demonstram que um espaço livre e suficiente é formado como vácuos de ar e água (volume total de vácuo do núcleo), de forma que uma quantia substancial de poeira de gesso produzida seja capturada nos vácuos circundantes expostos sobre o manuseio normal da placa e durante o ato de cortar, serrar, encaminhar, quebrar, pregar ou parafusar, ou perfurar e não se tornar aerotransportado.
Exemplo 9
Captura de Poeira em Placa de Gesso de Baixa Poeira [90] Caso uma placa seja preparada de acordo com os ensinamentos da presente invenção, conforme o Exemplo 7, espera-se que a poeira de gesso produzida ao trabalhar com a placa compreenda pelo menos 50% por peso de fragmentos de gesso maiores que aproximadamente 10 mícrons em diâmetro. Pelo menos aproximadamente 30% ou mais da poeira total gerada pelo trabalho na placa ao cortar, serrar, encaminhar, marcar / quebrar, pregar ou parafusar, e perfurar, seria capturada.
[91] O uso dos termos “um / uma” e “o / a” e referentes similares no contexto da descrição da invenção (especialmente no contexto das reivindicações a seguir) deve ser interpretado como cobrindo o singular e o plural, a menos que de outra forma indicado no presente ou claramente contra-indicado pelo contexto. A recitação das variações de valores no presente é meramente pretendida para servir como um método abreviado de referência individual para cada falha no valor separado dentro da variação, a menos que de outra forma indicado no presente, e cada valor separado é incorporado à especificação como se isso fosse individualmente recitado no presente. Todos os métodos descritos
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40/40 no presente podem ser realizados em qualquer ordem adequada, a menos que outra forma indicada no presente ou de outra forma claramente contra-indicado pelo contexto. O uso de qualquer e todos os exemplos, ou linguagem exemplar (por exemplo, “como”) fornecidos no presente, são destinados meramente a ilustrar melhor a invenção e não implicam na limitação do escopo da invenção, a menos que de outra forma reivindicado. Nenhum idioma na especificação deve ser interpretado como indicando nenhum elemento não reivindicado, como essencial à prática da invenção.
[92] As configurações preferidas desta invenção estão descritas no presente, incluindo o melhor modo conhecido aos inventores para a condução da invenção. Deve-se compreender que as configurações ilustradas são apenas exemplares, e não devem ser limitadoras do escopo da invenção.
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Claims (29)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. “PLACA DE GESSO LEVE”, caracterizado por compreender: um conjunto de núcleo de gesso disposto entre duas lâminas; o conjunto de núcleo de gesso contendo uma matriz de cristal do gesso com uma distribuição do tamanho do poro compreendendo (i) vácuos de água com um tamanho de poro inferior a 5 mícrons em diâmetro; (ii) vácuos de ar com um tamanho de poro de pelo menos 5 mícrons e menos do que 50 mícrons em diâmetro; (iii) vácuos de ar com um tamanho de poro de 50 mícrons a 100 mícrons em diâmetro, e (iv) vácuos de ar com um tamanho de poro maior do que 100 mícrons em diâmetro, o vácuos de ar com um tamanho de poro maior do que 100 mícrons em diâmetro compreende pelo menos 20% do total do volume do vácuo do conjunto do núcleo de gesso, os vácuos medidos usam imagens de fotomicrografia de escaneamento do elétron; o tamanho do vácuo de ar com maior frequência é um diâmetro de 100 microns ou menos; a matriz de cristal de gesso disposta de tal modo que o conjunto de núcleo de gesso tem uma dureza média do núcleo de pelo menos 11 libras (cerca de 49 N) como determinado em conformidade com ASTM C-473; e a placa possui uma densidade de 35 pcf (cerca de 560kg/m3) ou menos;
  2. 2. “PLACA DE GESSO LEVE”, caracterizado por compreender: um conjunto de núcleo de gesso disposto entre duas lâminas; o conjunto de núcleo de gesso contendo uma matriz de cristal do gesso com uma distribuição do tamanho do poro compreendendo (i) vácuos de água com um tamanho de poro inferior a 5 mícrons em diâmetro; (ii) vácuos de ar com um tamanho de poro de pelo menos 5 mícrons e menor do que 50 mícrons em diâmetro; (iii) vácuos de ar com um tamanho de poro de 50 mícrons
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    2/8 a 100 mícrons em diâmetro, e (iv) vácuos de ar com um tamanho de poro maior do que 100 mícrons em diâmetro, os vácuos de ar com um tamanho de poro maior do que 100 mícrons em diâmetro compreende pelo menos 20% do total do volume do vácuo do conjunto do núcleo de gesso, os vácuos medidos usam imagens tridimensionais adquiridas por analise de escaneamento de CT por raio-x (XMT); o tamanho do vácuo de ar com maior frequência é um diâmetro de 100 microns ou menos; a matriz de cristal de gesso disposta de tal modo que o conjunto de núcleo de gesso tem uma dureza média do núcleo de pelo menos 11 libras (cerca de 49 N) como determinado em conformidade com ASTM C-473; e a placa possui uma densidade de 35 pcf (cerca de 560kg/m3) ou menos;
  3. 3. “PLACA DE GESSO LEVE”, compreendendo um conjunto de núcleo de gesso disposto entre duas lâminas, caracterizado por o conjunto de núcleo de gesso compreender (a) uma matriz de cristal do gesso com uma distribuição dos vácuos de ar e vácuos de água dispostos neles, os vácuos de ar com um tamanho de poro de 5 mícrons ou maior e vácuos de água com um tamanho de poro menor do que 5 microns, e uma proporção de volume de vácuos de ar para vácuos de água de 1.8 para 1 para 9 para 1, (b) uma distribuição de vácuos de ar com um tamanho de poro de pelo menos 5 mícrons a menos de 100 mícrons; (c) uma distribuição de vácuos de ar ainda com um tamanho de poro maior do que 100 mícrons em diâmetro, os vácuos de ar com um tamanho de poro maior do que 100 mícrons em diâmetro compreende pelo menos 20% do total do volume do vácuo do conjunto do núcleo de gesso, os vácuos medidos usam imagens de fotomicrografia de escaneamento do elétron, o tamanho do vácuo de ar com maior frequência é um diâmetro de 100 microns ou
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    3/8 menos; e (d) a placa possui uma densidade de 35pcf (cerca de 560 kg/m3) ou menos, e a proporção de densidade (pcf) para dureza média do núcleo (Ib) de menos do que 3.2, em que a dureza do núcleo é determinada de acordo com ASTM C473.
  4. 4. “PLACA DE GESSO LEVE”, compreendendo um conjunto de núcleo de gesso disposto entre duas lâminas, caracterizado por o conjunto de núcleo de gesso compreender (a) uma matriz de cristal do gesso com uma distribuição dos vácuos de ar e vácuos de água dispostos neles, os vácuos de ar com um tamanho de poro de 5 mícrons ou maior e vácuos de água com um tamanho de poro menor do que 5 microns, e uma proporção de volume de vácuos de ar para vácuos de água de 1.8 para 1 para 9 para 1, (b) uma distribuição de vácuos de ar com um tamanho de poro de pelo menos 5 mícrons a menos de 100 mícrons; (c) uma distribuição de vácuos de ar ainda com um tamanho de poro maior do que 100 mícrons em diâmetro, os vácuos de ar com um tamanho de poro maior do que 100 mícrons em diâmetro compreende pelo menos 20% do total do volume do vácuo do conjunto do núcleo de gesso, os vácuos medidos usam imagens tridimensionais adquiridas por analise de escaneamento de CT por raio-x (XMT); o tamanho do vácuo de ar com maior frequência é um diâmetro de 100 microns ou menos; e (d) a placa possui uma densidade de 35pcf (cerca de 560 kg/m3) ou menos, e a proporção de densidade (pcf) para dureza média do núcleo (Ib) de menos do que 3.2, em que a dureza do núcleo é determinada de acordo com ASTM C473.
  5. 5. “PLACA DE GESSO LEVE”, compreendendo um conjunto de núcleo de gesso disposto entre duas lâminas, caracterizado por o conjunto de núcleo de gesso ser formado a
    Petição 870180017585, de 05/03/2018, pág. 18/64 partir de uma pasta fluida compreendendo: água, espuma e estuque; o conjunto de núcleo de gesso possui um total de volume de vácuo de cerca de 75% a cerca de 95% do volume do núcleo, pelo menos 60% do volume total do vácuo compreendendo vácuos de ar com vácuos de ar com um tamanho médio de poro maior do que 10 mícrons em diâmetro, em que os vácuos são medidos usando usam imagens de fotomicrografia de escaneamento do elétron; o tamanho do vácuo de ar com maior frequência é um diâmetro de 100 microns ou menos; o conjunto de núcleo de gesso tem uma dureza média do núcleo de pelo menos 11 libras (cerca de 49 N) como determinado em conformidade com ASTM C-473; e a placa possui uma densidade de cerca de 24pcf (cerca de 380kg/m3) a cerca de 35pcf (cerca de 560kg/m3);
  6. 6. “PLACA DE GESSO LEVE”, compreendendo um conjunto de núcleo de gesso disposto entre duas lâminas, o conjunto de núcleo de gesso ser formado a partir de uma pasta fluida compreendendo: água, espuma e estuque; o conjunto de núcleo de gesso possui um total de volume de vácuo de cerca de 75% a cerca de 95% do volume do núcleo, pelo menos 60% do volume total do vácuo compreendendo vácuos de ar com vácuos de ar com um tamanho médio de poro maior do que 10 mícrons em diâmetro, caracterizado por os vácuos serem medidos usando usam imagens tridimensionais adquiridas por analise de escaneamento de CT por raio-x (XMT); a maioria dos vácuo de ar possui um diâmetro de cerca de 100 microns ou menos; o conjunto de núcleo de gesso tem uma dureza média do núcleo de pelo menos 11 libras (cerca de 49 N) como determinado em conformidade com ASTM C-473; e a placa possui uma densidade de 24pcf (cerca de 380kg/m3) a cerca de 35pcf (cerca de 560kg/m3);
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    5/8
  7. 7. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-6, caracterizado por pelo menos 50% do volume total do vácuo são vácuos de ar com um tamanho de poro maior do que 50 microns de diâmetro.
  8. 8. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1 -7, caracterizado por a densidade da placa ser de 24pcf (cerca de 380 kg/m3) a 35pcf (cerca de 560 kg/m3).
  9. 9. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a densidade da placa ser de 24pcf (cerca de 380 kg/m3) a 33pcf (cerca de 530 kg/m3).
  10. 10. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a densidade da placa ser de 24pcf (cerca de 380 kg/m3) a 31 pcf (cerca de 500 kg/m3).
  11. 11. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a densidade da placa ser de 24pcf (cerca de 380 kg/m3) a 30pcf (cerca de 480 kg/m3)
  12. 12. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a densidade da placa ser de 27pcf (cerca de 380 kg/m3) a 30pcf (cerca de 500 kg/m3).
  13. 13. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-12, caracterizado por o conjunto do núcleo de gesso é formado a partir de uma pasta fluida contendo água, espuma, estuque, um dispersante de naftaleno sulfonato, e amido pré-gelatinizado.
  14. 14. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-13, caracterizado por o conjunto do núcleo de gesso é formado a partir de uma pasta fluida contendo água, espuma, estuque, e um amido pré-gelatinizado, o amido prégelatinizado está presente em uma quantia de 0,5% por peso a 10%
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    6/8 por peso, com base no peso do estuque.
  15. 15. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-14, caracterizado por o conjunto do núcleo de gesso é formado a partir de uma pasta fluida contendo água, espuma, estuque, e um composto trimetafosfato escolhido de um grupo consistindo de trimetafosfato sódico, potássio, trimetafosfato trimetafosfato de lítio e trimetafosfato de amônia e composto trimetafosfato sendo em uma quantidade de 0,12% a 0,4% com base no peso do estuque.
  16. 16. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-15, caracterizado por a pasta fluida incluir um dispersante de naftaleno sulfonato em uma quantidade de 0.1% a 3.0% por peso com base no peso do estuque.
  17. 17. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-16, caracterizado por proporção de volume de vazios dos vácuos de ar para os vácuos de água é de 2,3 para 1 a 9 para 1.
  18. 18. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-17, caracterizado por quando a placa tiver a espessa de 1/2 polegada, tem um peso seco de 1000 Ib/MSF (cerca de 4.9 kg/m2) a 1300 Ib/MSF (cerca de 6.3 kg/m2).
  19. 19. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-18, caracterizado por o amido é um amido prégelatinizado.
  20. 20. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-19, caracterizado por quando a placa tiver a espessa de 1/2 polegada, tem (i) um peso seco de 1000 Ib/MSF a 1400 Ib/MSF, (ii) uma resistência do saca-pregos para uma proporção de dureza do núcleo de 4 para 8, cada, conforme
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    7/8 determinado pelo ASTM C473, (iii) uma resistência do saca-pregos de pelo menos 65 Ib (cerca de 289N), conforme determinado pelo ASTM C473, (iv) uma potência de flexão média de pelo menos 36 Ib (cerca de 160N) em uma direção de máquina e/ou 107 IB (cerca de 476N) através da direção da máquina, determinado de acordo com ASTM C473, ou qualquer combinação de (i) a (iv).
  21. 21. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-20, caracterizado por os vácuos de ar têm tamanho do poro de 5 microns ou maior e os vácuos de água têm tamanho do poro de menos do que 5 microns sendo em uma proporção de volume de 1.4:1 a 2.3:1.
  22. 22. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-21, caracterizado por os vácuos de ar têm tamanho do poro de 5 microns ou maior e os vácuos de água têm tamanho do poro de menos do que 5 microns sendo em uma proporção de volume de 2.3:1 a 9:1.
  23. 23. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-22, caracterizado por os vácuos de ar têm tamanho do poro de 50 microns a 100 microns em diâmetro compreendendo pelo menos 30% do total do volume de vácuo do conjunto de núcleo de gesso.
  24. 24. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-23, caracterizado por o tamanho médio do vácuo de ar é menor do que 100 microns em diâmetro.
  25. 25. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-24, caracterizado por o conjunto de núcleo de gesso tem um volume de vácuo total de cerca de 75% a cerca de 92% do volume do núcleo.
  26. 26. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com
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    8/8 a reivindicação 25, caracterizado por o conjunto de núcleo de gesso tem um volume de vácuo total de cerca de 80% a cerca de 92% do volume do núcleo.
  27. 27. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-26, caracterizado por pelo menos cerca de 20% do volume de vácuo total compreende vácuos de ar com tamanho de poro maior do que 100 microns em diâmetro.
  28. 28. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-27, caracterizado por pelo menos cerca de 75% da área do vácuo total de uma imagem de fotomicrografia de escaneamento do elétron do conjunto de núcleo de gesso em secção cruzada é formada a partir de vácuos de ar com um tamanho de poro maior do que cerca de 50 mícrons em diâmetro.
  29. 29. “PLACA DE GESSO LEVE”, de acordo com as reivindicações 1-28, caracterizado por pelo menos cerca de 70% da área do vácuo total de uma imagem de fotomicrografia de escaneamento do elétron do conjunto de núcleo de gesso em secção cruzada é formada a partir de vácuos de ar com um tamanho de poro maior do que cerca de 100 mícrons em diâmetro.
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