DE102015014967A1 - Process for producing a hydrophobized gypsum fiber board - Google Patents

Process for producing a hydrophobized gypsum fiber board Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hydrophobierten Gipsfaserplatte mit einer verminderten Wasseraufnahmefähigkeit, die die Anforderungen der Norm EN 15283-2, Typ GF-H erfüllt, wobei bei einer zweistündigen Wasserlagerung bei 23°C die gesamte Massenzunahme der Platte 5 Gew.-% nicht überschreiten darf. Die erfindungsgemäßen hydrophobierten Gipsplatten werden beispielsweise in Feuchträumen wie Badezimmern, in hinterlüfteten Fassadensystemen oder als Fassadenplatten verwendet.The invention relates to a method for producing a hydrophobized gypsum fiberboard with a reduced water absorbency, which meets the requirements of EN 15283-2, type GF-H, wherein in a two-hour storage at 23 ° C, the total mass increase of the plate 5 wt .-% must not exceed. The hydrophobized gypsum boards according to the invention are used, for example, in damp rooms such as bathrooms, in ventilated facade systems or as facade panels.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer hydrophobierten Gipsfaserplatte.The invention relates to a method for producing a hydrophobized gypsum fiber board.

Hydrophobierte Gipsfaserplatten mit einer verminderten Wasseraufnahmefähigkeit werden beispielsweise in Feuchträumen wie Badezimmern, in hinterlüfteten Fassadensystemen oder als Fassadenplatten verwendet. Für verschiedene Anwendungen werden hydrophobierte Gipsfaserplatten gefordert, die die Anforderungen der Norm EN 15283-2, Typ GF-H erfüllen, wobei bei einer zweistündigen Wasserlagerung bei 23°C die gesamte Massenzunahme der Platte 5 Gew.-% nicht überschreiten darf.Hydrophobized gypsum fiber boards with reduced water absorbency are used, for example, in damp rooms such as bathrooms, in ventilated facade systems or as facade panels. For various applications hydrophobized gypsum fibreboards are required, which meet the requirements of the Standard EN 15283-2, type GF-H meet, with a two-hour storage at 23 ° C, the total mass increase of the plate must not exceed 5 wt .-%.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Gipsfaserplatten durch eine nachträgliche Beschichtung zu hydrophobieren. Jegliche Beschädigung dieser hydrophoben Schutzschicht kann allerdings zu einer erhöhten Wasseraufnahme der Platten im Bereich der Beschädigungen und weitergehend in den Kern hin führen.From the prior art it is known to hydrophobic gypsum fiber boards by a subsequent coating. However, any damage to this hydrophobic protective layer can lead to an increased water absorption of the plates in the region of the damage and further into the core.

Weiterhin ist es bekannt, pulverförmige Hydrophobierungsmittel in die trockene Gipsfasermischung mit einzumischen, und diese Mischung in an sich bekannter Weise zu hydrophobierten Gipsfaserplatten zu verarbeiten. Wie generell bei Trockenmischungen ist ein gewisser Aufwand zur Erreichung einer ausreichenden Homogenität in der Trockenmischung erforderlich.Furthermore, it is known to mix in powdered water repellents in the dry gypsum fiber mixture, and process this mixture in a conventional manner to hydrophobic gypsum fiber boards. As with dry mixes in general, some effort is required to achieve sufficient homogeneity in the dry mix.

Die WO2014207098A1 schlägt zur Vermeidung dieser Problematik vor, den trockenen Ausgangsstoffen, Stuckgips und/oder Fasern oder der trockenen Gipsfasermischung, ein Hydrophobierungsmittel in flüssiger Form zuzusetzen. Nachteilig hieran ist der damit einhergehende Wassereintrag, der bei Zugabe zum trockenen Stuckgips eine unvermeidbare, aus prozeßtechnischen Gründen unerwünschte erste teilweise Hydratisierung bewirken kann.The WO2014207098A1 proposes to avoid this problem, the dry starting materials, stucco and / or fibers or the dry gypsum fiber mixture to add a water repellent in liquid form. A disadvantage of this is the concomitant introduction of water, which can cause an unavoidable first partial hydration when added to the dry stucco, undesirable for procedural reasons.

Somit ist es wünschenswert, und zwar aufgrund eines geringeren Energiebedarfs zur Trocknung durch potentiell geringere Wassermengen im Vergleich zu dem Verfahren der WO2014207098A1 sowie aufgrund der beschriebenen prozeßtechnischen Nachteile ein alternatives Verfahren zur Herstellung einer hydrophobierten Gipsfaserplatte bereitzustellen.Thus, it is desirable, due to a lower energy requirement for drying by potentially smaller amounts of water compared to the process of WO2014207098A1 as well as due to the disadvantages described process technology to provide an alternative method for producing a hydrophobic gypsum fiber board.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer hydrophobierten Gipsfaserplatte umfassend die Schritte

  • – Bereitstellen von Stuckgips
  • – Bereitstellen eines trockenen Hydrophobierungsmittels
  • – Vermischen des Stuckgipses mit dem trockenen Hydrophobierungsmittel in einem ersten Mischaggregat
  • – Bereitstellen von Fasern,
  • – Zugeben der Fasern zu der Gips-Hydrophobierungsmittel-Mischung
  • – Mischen zu einer Gips-Hydrophobierungsmittel-Faser-Mischung in einem zweiten Mischaggregat
  • – Aufstreuen der Gips-Hydrophobierungsmittel-Faser-Mischung auf ein bewegtes Siebband
  • – Befeuchtung der Gips-Hydrophobierungsmittel-Faser-Mischung mit Prozesswasser
  • – Pressen der angefeuchteten Mischung, um einen Gipsfaserplattenstrang zu erhalten.
This object is achieved by a method for producing a hydrophobic gypsum fiber board comprising the steps
  • - Provision of stucco
  • - Providing a dry hydrophobing agent
  • - Mixing the stucco with the dry hydrophobing agent in a first mixing unit
  • Providing fibers,
  • Adding the fibers to the gypsum water repellent mixture
  • - Mixing to a gypsum-water repellent-fiber mixture in a second mixing unit
  • Scatter the gypsum hydrophobizer fiber mixture onto a moving screen belt
  • - Moistening the gypsum water repellent fiber mixture with process water
  • - Pressing the moistened mixture to obtain a gypsum fiberboard strand.

Das Verfahren ist gekennzeichnet durch die aufeinanderfolgenden Schritte einer ersten Vermischung des (trockenen) Stuckgipses mit einem trockenen Hydrophobierungsmittel zu einer Gips-Hydrophobierungsmittel-Mischung, der anschließend die Fasern zugegeben werden und in einem zweiten Mischvorgang zu einer Gips-Hydrophobierungsmittel-Faser-Mischung vermischt wird, welche dann in an sich bekannter Weise weiterverarbeitet wird.The method is characterized by the sequential steps of first mixing the (dry) stucco with a dry hydrophobing agent into a gypsum-hydrophobizing agent mixture, to which the fibers are subsequently added and mixed in a second mixing operation to form a gypsum-hydrophobizing-fiber mixture , which is then further processed in a conventional manner.

Die Erfinder haben überraschenderweise erkannt, dass es auf die Reihenfolge der Verfahrensschritte entscheidend ankommt, um die Zugabemenge an Hydrophobierungsmittel möglichst gering zu halten und damit die wirtschaftliche Gestehung einer hydrophobierten Gipsfaserplatte zu ermöglichen. Ohne daran gebunden zu sein, scheint die primäre Vermischung von Stuckgips mit Hydrophobierungsmittel eine Verbesserung der Materialausnutzung des Hydrophobierungsmittels zu bewirken, die durch eine koagulierende Anlagerung desselben an den Stuckgips verursacht ist, was zur Folge hat, dass eine vergleichsweise geringe Menge des Hydrophobierungsmittels mit den Fasern wechselwirkt und somit nicht für die Hydrophobierung des Stuckgipses zur Verfügung steht. Infolge dessen kommt es zu einer verbesserten Materialausnutzung des Hydrophobierungsmittels, was sich in einem geringeren Mitteleinsatz auswirkt.The inventors have surprisingly found that it depends on the sequence of the process steps crucial to keep the addition amount of hydrophobing agent as low as possible and thus to allow the economic growth of a hydrophobic gypsum fiber board. Without being bound by it, the primary mixing of stucco with hydrophobing agent appears to effect an improvement in the material utilization of the hydrophobing agent caused by coagulant attachment thereof to the stucco, resulting in a comparatively small amount of the hydrophobing agent with the fibers interacts and is therefore not available for the hydrophobization of stucco. As a result, there is an improved material utilization of the hydrophobing agent, which results in a lower use of funds.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens werden die Fasern vor der Zugabe zu der Gips-Hydrophobierungsmittel-Mischung befeuchtet.In one embodiment of the method, the fibers are moistened prior to addition to the gypsum hydrophobizing agent mixture.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das erste Mischaggregat eine Förderschnecke, mit der der Stuckgips und das trockene Hydrophobierungsmittel aus einem Vorlagesilo zur Weiterverarbeitung gefördert werden. Die hohen Scherkräfte einer Förderschnecke erlauben eine intensive Durchmischung der beiden Komponenten unter Ausbildung einer guten Homogenität der Gips-Hydrophobierungsmittel-Mischung. In a preferred embodiment of the invention, the first mixing unit is a screw conveyor with which the stucco and the dry hydrophobing agent are conveyed from a storage silo for further processing. The high shear forces of a screw conveyor allow intensive mixing of the two components to form a good homogeneity of gypsum water repellents mixture.

In einer Ausführungsform werden die vorgemischte Gips-Hydrophobierungsmittel-Mischung und die ggf. befeuchteten Fasern in mindestens je einer Schicht geschichtet auf ein bewegtes Band aufgestreut und einem zweiten Mischaggregat zugeführt, dessen Gips-Hydrophobierungsmittel-Faser-Mischung dann auf das Siebband aufgegeben wird. Zur Ausbildung von Schichten mit unterschiedlichen Eigenschaften können mehrere, insbesondere drei solche zweiten Mischeinrichtungen aus Band und zweitem Mischaggregat hintereinander geschaltet werden, so dass mehrere, insbesondere drei Gips-Hydrophobierungsmittel-Faser-Mischungen auf dem Siebband geschichtet angeordnet sind. Im Fertigprodukt können somit vorteilhaft unterschiedliche Produkteigenschaften für die untere und/oder die obere Deckschicht und/oder die Kernschicht eingestellt werden. Zur Reduzierung des Wassereintrags bei guter Befeuchtung werden bevorzugt die einzelnen Schichten der Gips-Hydrophobierungsmittel-Faser-Mischung mit Prozesswasser befeuchtet.In one embodiment, the premixed gypsum-hydrophobizing agent mixture and the optionally moistened fibers are layered in at least one layer on a moving belt and fed to a second mixing unit, the gypsum-hydrophobizing-fiber mixture is then applied to the screen belt. To form layers having different properties, a plurality of, in particular three, such second mixing devices of strip and second mixing aggregate can be connected in series, so that several, in particular three gypsum-hydrophobizing-fiber mixtures are arranged in layers on the screen belt. In the finished product thus advantageously different product properties for the lower and / or the upper cover layer and / or the core layer can be adjusted. To reduce the water input with good humidification, the individual layers of the gypsum-hydrophobizing agent-fiber mixture are preferably moistened with process water.

In einer chargenweisen Bereitstellung der Gips-Hydrophobierungsmittel-Faser-Mischung können alternativ in einem ersten Mischaggregat Stuckgips und trockenes Hydrophobierungsmittel vermischt werden, und dann diesem Mischaggregat nach einer hinreichenden Vermischungszeit die ggf. befeuchteten Fasern zugegeben werden, so dass das erste Mischaggregat funktional zugleich die Aufgabe des zweiten Mischaggregats mit übernimmt.In a batchwise provision of the gypsum-hydrophobing agent-fiber mixture stucco and dry hydrophobing agent can alternatively be mixed in a first mixing unit, and then this mixing unit after a sufficient mixing time the optionally moistened fibers are added, so that the first mixing unit functionally the same task the second mixing unit with takes over.

Als Stuckgips werden Caliciumsulfat-Halbhydrate verstanden, die der ungefähren Formel CaSO4 × ½H2O entsprechen, die unter Zusatz von Wasser zu Gips-Calciumsulfat-Dihydrat abbinden.Stucco is understood to mean calcium sulfate hemihydrate, which corresponds to the approximate formula CaSO 4 × ½H 2 O, which sets with the addition of water to form gypsum calcium sulfate dihydrate.

Für das Verfahren der trockenen Vermischung von Stuckgips mit trockenem, pulverförmigem Hydrophobierungsmittel hat sich insbesondere Stuckgips als geeignet erwiesen, der eine Korngröße von 0,001 bis 3 mm aufweist. Bevorzugt liegt der Anteil des Stuckgipses, der in diesem Korngrößenbereich liegt, bei mindestens 50 Gew.-% des Stuckgipses, mehr bevorzugt bei mindestens 70 Gew.-%, besonders bevorzugt bei mindestens 90 Gew.-%. Bevorzugt liegt die Korngröße von mindestens 75 Gew.-% des Stuckgipsanteils bei kleiner 2 mm, bevorzugt kleiner 1 mm, besonders bevorzugt bei kleiner 100 μm. Die Korngrößen werden in an sich bekannter Weise aus Sieblinien bestimmt.For the process of dry mixing stucco with dry, powdered hydrophobing agent stucco has proven particularly suitable, which has a particle size of 0.001 to 3 mm. The proportion of stucco plaster which lies in this particle size range is preferably at least 50% by weight of the stucco, more preferably at least 70% by weight, particularly preferably at least 90% by weight. Preferably, the grain size of at least 75 wt .-% of Stuckgipsanteils is less than 2 mm, preferably less than 1 mm, more preferably less than 100 microns. The particle sizes are determined in a conventional manner from grading curves.

Das trockene Hydrophobierungsmittel ist bevorzugt eine bei 20°C feste Organosiliciumverbindung, insbesondere ein Organopolysiloxan. Bevorzugt ist eine Menge an Hydrophobierungsmittel von 0,5 bis 3% bezogen auf die Masse aus Stuckgips und Fasern. Besonders bevorzugt ist eine Zugabemenge an Hydrophobierungsmittel von 1,5 bis 3% bezogen auf die Masse aus Stuckgips und Fasern.The dry hydrophobing agent is preferably an organosilicon compound which is solid at 20 ° C., in particular an organopolysiloxane. Preferred is an amount of hydrophobing agent of 0.5 to 3% based on the mass of stucco and fibers. Particularly preferred is an amount of hydrophobing agent added of 1.5 to 3% based on the mass of stucco and fibers.

Bevorzugt kommen als Fasern die für Gipsfaserplatten üblicherweise eingesetzten Cellulosefasern oder künstliche Mineralfasern in Betracht. Cellulosefasern können, gemäß üblicher Praxis, aus Papier- oder Kartonageresten bereitgestellt werden. Die Abmessungen der Cellulosefasern sind mit den dem Fachmann bekannten Aufbereitungsverfahren, beispielsweise dem in der DE3906010 beschriebenen Verfahren, vergleichsweise undefiniert und können miskroskopisch nur schwer bestimmt werden, ihre Länge und Breite weist eine breite Verteilung auf.The fibers used are preferably the cellulose fibers or artificial mineral fibers commonly used for gypsum fiber boards. Cellulosic fibers can be provided, as is conventional practice, from paper or paperboard batches. The dimensions of the cellulose fibers are known to those skilled in the treatment process, for example, in the DE3906010 described method, relatively undefined and can be difficult to determine microscopically, their length and width has a wide distribution.

Künstliche Mineralfasern sind für Gipsfaserplatten insbesondere glasige Fasern in Form von Textilglasfasern oder Glas/Steinwollen. Andere Fasertypen wie organische Synthesefasern, Naturfasern, Metallfasern etc. können gleichfalls verwendet werden. Ebenfalls sind Mischungen der Fasertypen möglich. Für die künstlichen Mineralfasern beträgt die Faserlänge in Gipsfaserplatten ebenfalls typischerweise bis zu mehrere mm, bevorzugt ist ein Bereich von 5 μm bis 2 mm. Bevorzugt liegen mindestens 50 Gew.-% des Faseranteils in dem bevorzugten Bereich, mehr bevorzugt 70 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 90 Gew.-%. Die Faserlänge kann bevorzugt lichtmikroskopisch bestimmt werden.Artificial mineral fibers are for gypsum fiber boards in particular glassy fibers in the form of textile glass fibers or glass / stone wool. Other fiber types such as organic synthetic fibers, natural fibers, metal fibers, etc. can also be used. Likewise, mixtures of fiber types are possible. For the synthetic mineral fibers, the fiber length in gypsum fiber boards is also typically up to several mm, preferably a range of 5 μm to 2 mm. Preferably, at least 50% by weight of the fiber content is in the preferred range, more preferably 70% by weight, most preferably at least 90% by weight. The fiber length can preferably be determined by light microscopy.

Das Verhältnis von Fasern zu Stuckgips beträgt bevorzugt 0,1 bis 0,3 Gewichtsanteil Fasern pro Gewichtsanteil Stuckgips.The ratio of fibers to stucco is preferably 0.1 to 0.3 parts by weight of fibers per part by weight stucco.

Zur Vermeidung von sicherheitstechnischen Risiken im Fall der Verwendung von Cellulosefasern, insbesondere einer Brandgefahr bei der Aufbereitung der cellulosehaltigen Rohstoffe, ist es bevorzugt, die Fasern zu befeuchten. Die Mindestmenge an Befeuchtungswasser hängt von der verwendeten Aufbereitungstechnik ab. Für typische Aufbereitungsanlagen kommt eine Menge von mindestens 0,5 Gewichtsanteil Wasser pro Gewichtsanteil Fasern zum Einsatz.To avoid safety risks in the case of the use of cellulose fibers, in particular a fire hazard in the treatment of cellulosic raw materials, it is preferred to moisten the fibers. The minimum amount of dampening water depends on the treatment technique used from. For typical treatment plants, an amount of at least 0.5 part by weight of water per part by weight of fibers is used.

Für das erfindungsgemäße Verfahren ist ein Gesamtwassereinsatz von 0,4 bis 0,5 kg Wasser pro kg der Gips-Hydrophobierungsmittel-Faser-Mischung geeignet. Diese Wassermenge teilt sich in das ggf. vorgesehene Befeuchtungswasser und das Prozesswasser, welches durch eine geeignete Aufgabevorrichtung auf die Mischung aufgebracht wird. Sofern kein Befeuchtungswasser vorgesehen ist, wird die Gesamtwassermenge in dem Verfahren als Prozesswasser auf die Mischung aufgegeben.For the process according to the invention, a total water input of 0.4 to 0.5 kg of water per kg of the gypsum-hydrophobizing-fiber mixture is suitable. This amount of water is divided into the optionally provided dampening water and the process water, which is applied by a suitable feed device to the mixture. If no humidifying water is provided, the total amount of water is added to the mixture as process water in the process.

Wie dem Fachmann aus der Herstellung von Gipsfaserplatten bekannt ist, ist die Wassermenge so groß zu wählen, dass eine vollständige Durchfeuchtung der Mischung gewährleistet ist, die typischerweise erst während des Pressens erreicht wird, wobei überschüssiges Wasser durch das Siebband nach unten austritt. Andererseits soll die Wassermenge aus energetischen und prozeßzeitlichen Gründen der Trocknung möglichst niedrig sein.As is known to those skilled in the manufacture of gypsum fiber boards, the amount of water must be chosen to be large enough to ensure full penetration of the mixture, which is typically achieved during pressing, with excess water passing down through the screen belt. On the other hand, the amount of water for energetic and process-time reasons of drying should be as low as possible.

Der Gipsfaserplattenstrang wird anschließend geschnitten und getrocknet, weiterhin können übliche Bearbeitungsschritte erfolgen, wie eine Oberflächenbearbeitung, Kantenformung, Imprägnierung, Kaschierung oder Verpackung.The gypsum fiber board strand is then cut and dried, furthermore, usual processing steps can be carried out, such as a surface treatment, edge molding, impregnation, lamination or packaging.

Zusätzlich zu den genannten Inhaltsstoffen Stuckgips, trockenes Hydrophobierungsmittel und Fasern können übliche Hilfsmittel und Zuschlagstoffe, insbesondere Abbinde-Beschleuniger/-Verzögerer, Detergenzien, Farbstoffe, Trübungsmittel enthalten sein.In addition to the ingredients stucco, dry hydrophobing agent and fibers mentioned, conventional auxiliaries and additives, especially setting accelerators / retarders, detergents, dyes, opacifiers may be included.

Gemäß dem beanspruchten Verfahren lassen sich Gipsfaserplatten herstellen, die vollständig hydrophobiert sind und bevorzugt die Anforderungen des Typs GF-H nach EN 15283-2 erfüllen.According to the claimed method, gypsum fiber boards can be produced that are completely hydrophobic and preferably meet the requirements of the GF-H type EN 15283-2 fulfill.

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention will be explained in more detail by the following embodiments.

Für die Herstellung der Ausführungsbeispiele nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und des Vergleichsbeispiels wurde ein Stuckgips mit einer Siebkennlinie von 60 Gew.-% < 90 μm und 1,5 Gew.-% < 1250 μm verwendet.For the production of the embodiments according to the inventive method and the comparative example, a stucco with a sieve characteristic of 60 wt .-% <90 microns and 1.5 wt .-% <1250 microns was used.

Als Fasermaterial kam eine aus Papier gewonnene Cellulosefaser zum Einsatz, die nach dem in der DE3906010 beschriebenen Verfahren aufbereitet wurde. Die Cellulosefaser wurde mit einem Verhältnis von Wasser zu Fasern von 0,8 Gewichtsanteil Wasser pro Gewichtsanteil Fasern angefeuchtet.The fiber material used was a cellulose fiber made of paper, which was used according to the method described in US Pat DE3906010 prepared process described. The cellulosic fiber was wetted with a ratio of water to fibers of 0.8 parts by weight of water per part by weight of fibers.

Als Hydrophobierungsmittel wurde eine Organosiliciumverbindung, Silres® BS Pulver S, Hersteller Wacker Silicones eingesetzt.As hydrophobizing agent an organosilicon compound Silres ® BS powder S, manufacturer Wacker Silicones was used.

Als Prozeßwasser wurden jeweils 25 Gewichtsteile eingesetzt, so dass die Gesamtwassermenge auf 45 Gewichtsteile eingestellt war.25 parts by weight were used as process water, so that the total amount of water was adjusted to 45 parts by weight.

Die jeweiligen Anteile sind der nachfolgenden Tabelle 1 zu entnehmen. Tabelle 1: Anteile (alle Angaben in Gewichtsanteilen) Kurzcharakterisierung Stuckgips Cellulosefaser Befeuchtungswasser Silres® BS Pulver S Prozesswasser Vergleichsbeispiel 1 „ohne” 100 25 20 - 25 Vergleichsbeispiel 2 „trocken auf Faser” 100 25 20 0,625 25 Vergleichsbeispiel 3 „trocken auf Faser” 100 25 20 2,5 25 Vergleichsbeispiel 4 „trocken auf Gips + Faser” 100 25 20 0,625 25 Vergleichsbeispiel 5 „trocken auf Gips + Faser” 100 25 20 2,5 25 Vergleichsbeispiel 6 „flüssig auf Faser” 100 25 20 2,5 25 Vergleichsbeispiel 7 „flüssig auf Gips” 100 25 20 2,5 25 Ausführungsbeispiel 1 „trocken auf Gips” 100 25 20 0,625 25 Ausführungsbeispiel 2 „trocken auf Gips” 100 25 20 2,5 25 The respective proportions are shown in Table 1 below. Table 1: Shares (all figures in parts by weight) short characterization stucco cellulose fiber humidification Silres ® BS Powder S process water Comparative Example 1 "without" 100 25 20 - 25 Comparative Example 2 "Dry on fiber" 100 25 20 0.625 25 Comparative Example 3 "Dry on fiber" 100 25 20 2.5 25 Comparative Example 4 "Dry on plaster + fiber" 100 25 20 0.625 25 Comparative Example 5 "Dry on plaster + fiber" 100 25 20 2.5 25 Comparative Example 6 "Liquid on fiber" 100 25 20 2.5 25 Comparative Example 7 "Liquid on plaster" 100 25 20 2.5 25 Embodiment 1 "Dry on plaster" 100 25 20 0.625 25 Embodiment 2 "Dry on plaster" 100 25 20 2.5 25

Zur Herstellung des Vergleichsbeispiels 1, eine nicht hydrophobierte Gipsfaserplatte, wurden die angefeuchteten Cellulosefasern über eine Förder- und Aufgabevorrichtung auf ein bewegtes Band unter Ausbildung einer Schicht aufgebracht.For the preparation of Comparative Example 1, a non-hydrophobic gypsum fiber board, the moistened cellulose fibers were applied to a moving belt by means of a conveying and feeding device to form a layer.

Der Stuckgips wurde aus einem Vorlagesilo mittels einer Förder- und Aufgabevorrichtung auf die gebildete erste Schicht aus den befeuchteten Cellulosefasern abgelegt. Das zweischichtige Zwischenprodukt wurde über das Band einem zweiten Mischaggregat zugeführt und als Gips-Faser-Mischung auf das Siebband abgelegt.The stucco was deposited from a storage silo by means of a conveying and feeding device on the first layer formed from the moistened cellulose fibers. The two-layer intermediate product was fed via the belt to a second mixing unit and deposited as a gypsum fiber mixture on the screen belt.

Die Mischung wurde anschließend mit der angegebenen Menge an Prozesswasser befeuchtet, gepresst und der so gebildete Gipsfaserplattenstrang auf das gewünschte Plattenformat geschnitten. Die erhaltenen Platten wurden in einem Mehretagentrockner auf eine Restfeuchte von < 1% herunter getrocknet.The mixture was then wetted with the specified amount of process water, pressed and cut the gypsum fiber board strand thus formed to the desired plate format. The resulting plates were dried down to a residual moisture content of <1% in a multi-tray dryer.

Für die Vergleichsbeispiele 2 und 3 wurde das Hydrophobierungsmittel Silres® BS Pulver S trocken in der als Schneckenförderung ausgebildeten Fördervorrichtung für die befeuchteten Cellulosefasern ausgegeben und während des Transports bis zur Aufgabevorrichtung auf das Band intensiv mit den Cellulosefasern vermischt.For Comparative Examples 2 and 3, the hydrophobing agent Silres ® BS powder S was dry-output in the formed as a screw feed conveyor for the wet cellulose fibers and mixed thoroughly to the belt during transport to the feed device with the cellulose fibers.

Für die Vergleichsbeispiele 4 und 5 wurde das Hydrophobierungsmittel Silres® BS Pulver S in trockener Form einer Mischung von Stuckgips und angefeuchteten Fasern – erhalten durch gemeinsame Zuführung über eine Förderschnecke – zugegeben und anschließend vermischt.For Comparative Examples 4 and 5, the hydrophobing agent Silres ® BS powder S was in a dry form of a mixture of plaster of Paris and moistened fibers - obtained by common feed via a screw conveyor - are added and then mixed.

Für das Vergleichsbeispiel 6 wurde das Hydrophobierungsmittel Silres® BS Pulver S entgegen der aus prozeßtechnischen Gründen angestrebten trockenen Zugabe zu Vergleichszwecken in flüssiger Form bereits bei der Aufbereitung der Cellulosefasern zusammen mit dem Befeuchtungswasser zugegeben. Der in der Tabelle angegebene Anteil ist als Trockenmasse des Hydrophobierungsmittels bezogen auf die Menge an Stuckgips und Cellulosefasern bezogen.For Comparative Example 6, the hydrophobing agent Silres ® BS powder S was added, contrary to the desired process engineering reasons, dry addition, for comparison purposes in liquid form already in the preparation of the cellulose fibers together with the dampening water. The proportion given in the table is based on the dry mass of the hydrophobing agent based on the amount of stucco and cellulose fibers.

Für das Vergleichsbeispiel 7 wurde – entsprechend der Begründung für das Vergleichsbeispiel 6 – das Hydrophobierungsmittel Silres® BS Pulver S in flüssiger Form dem Stuckgips zugegeben, auch hier ist wie generell der in der Tabelle angegebene Anteil als Trockenmasse des Hydrophobierungsmittels bezogen auf die Menge an Stuckgips und Cellulosefasern bezogen.For Comparative Example 7 was - in accordance with the reason for Comparative Example 6 - the hydrophobing agent Silres ® BS powder S added in liquid form the stucco, here again as indicated in the table the dry mass of the hydrophobing agent based on the amount of stucco and Based on cellulose fibers.

Die Herstellung der Gipsfaserplatten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unterschied sich von den zuvor beschriebenen Herstellungsverfahren darin, dass in der als Schneckenförderung ausgebildeten Fördervorrichtung für den Stuckgips das trockene Hydrophobierungsmittel Silres® BS Pulver S zusätzlich mit aufgegeben wurde, wodurch eine intensive Durchmischung von Stuckgips und Hydrophobierungsmittel bis zur Aufgabe auf das Band sichergestellt ist.The production of gypsum fiber plates according to the inventive method different from the manufacturing method described above is that the dry water repellents Silres ® BS powder S was additionally given up with in the formed as a screw feed conveyor for the stucco, whereby an intensive mixing of plaster of Paris and water repellents to Task on the tape is ensured.

Die an dem Vergleichsbeispiel und den Ausführungsbeispielen ermittelten Massenzunahmen nach zweistündiger Wasserlagerung bei 23°C – entsprechend den Randbedingungen der EN 15283-2 – sind in der nachfolgenden Tabelle 2 zusammengefasst. Angegeben sind die Mittelwerte von drei Einzelwerten.The mass increases determined on the comparative example and the exemplary embodiments after two hours of water storage at 23 ° C. - in accordance with the boundary conditions of EN 15283-2 - are summarized in Table 2 below. The average values of three individual values are given.

Weiterhin sind in Tabelle 2 die ermittelten Werte für die Oberflächenwasseraufnahme, ebenfalls nach der EN 15283-2 , angegeben. Tabelle 2: Wasseraufnahme und Oberflächenwasseraufnahme Kurzcharakterisierung Wasseraufnahme [%] Oberflächenwasseraufnahme (g/ml) Vergleichsbeispiel 1 „ohne” 25,3 - Vergleichsbeispiel 2 „trocken auf Faser” 13,5 276 Vergleichsbeispiel 3 „trocken auf Faser” 4,1 124 Vergleichsbeispiel 4 „trocken auf Gips + Faser” 12,2 244 Vergleichsbeispiel 5 „trocken auf Gips + Faser” 5,5 144 Vergleichsbeispiel 6 „flüssig auf Faser” 5,8 134 Vergleichsbeispiel 7 „flüssig auf Gips” 3,2 113 Ausführungsbeispiel 1 „trocken auf Gips” 10,7 230 Ausführungsbeispiel 2 „trocken auf Gips” 3,0 99 Furthermore, in Table 2, the values determined for the surface water absorption, also after the EN 15283-2 , stated. Table 2: Water absorption and surface water absorption short characterization Water absorption [%] Surface water absorption (g / ml) Comparative Example 1 "without" 25.3 - Comparative Example 2 "Dry on fiber" 13.5 276 Comparative Example 3 "Dry on fiber" 4.1 124 Comparative Example 4 "Dry on plaster + fiber" 12.2 244 Comparative Example 5 "Dry on plaster + fiber" 5.5 144 Comparative Example 6 "Liquid on fiber" 5.8 134 Comparative Example 7 "Liquid on plaster" 3.2 113 Embodiment 1 "Dry on plaster" 10.7 230 Embodiment 2 "Dry on plaster" 3.0 99

Die ermittelten Werte sind zusätzlich in 1 dargestellt.The determined values are additionally in 1 shown.

Bereits bei geringen Hydrophobierungsmittelkonzentrationen (0,625 Gewichtsanteile entsprechen einer Konzentration von 0,5% bezogen auf Stuckgips und Cellulosefaser; Vergleichsbeispiele 2, 4 und Ausführungsbeispiel 1) zeigt sich ein Einfluss des Verfahrensablaufs, wonach die geringste Wasseraufnahme bei Zugabe des Hydrophobierungsmittels zum Gips und anschließender Zugabe und Vermischung mit der befeuchteten Cellulosefasern resultiert.Already at low hydrophobizing agent concentrations (0.625 parts by weight correspond to a concentration of 0.5% based on stucco and cellulose fiber; Comparative Examples 2, 4 and Embodiment 1) shows an influence of the process sequence, according to which the lowest water absorption when adding the water repellent to the gypsum and subsequent addition and Mixing with the moistened cellulose fibers results.

Dieses Ergebnisse wird für eine größere Konzentration des Hydrophobierungsmittels (2,5 Gewichtsanteile = Konzentration von 2% bezogen auf Stuckgips und Cellulosefaser; Vergleichsbeispiele 3, 5 und Ausführungsbeispiel 2) bestätigt.This result is confirmed for a larger concentration of the hydrophobizing agent (2.5 parts by weight = concentration of 2% based on stucco and cellulose fiber, Comparative Examples 3, 5 and Working Example 2).

Bei einer Zugabemenge von 2,5 Gewichtsteilen des Hydrophobierungsmittels wird mit einer Wasseraufnahme von 3,0% eine Gipsfaserplatte erhalten, die die Anforderungen der EN 15283-2, Typ GF-H erfüllt.With an addition amount of 2.5 parts by weight of the hydrophobing agent is obtained with a water absorption of 3.0% gypsum fiber board, which meets the requirements of EN 15283-2, type GF-H Fulfills.

Den Meßwerten zur Oberflächenwasseraufnahme ist zu entnehmen, dass die beiden Ausführungsbeispiele – wie auch die Vergleichsbeispiele 2–7 – vorteilhaft die Anforderungen der EN 15283-2, Typ GF-W1 , betreffend eine verringerte Wasseraufnahme der Plattenoberfläche von weniger als 300 g/m2 erfüllen.The measured values for surface water absorption can be seen that the two embodiments - as well as the comparative examples 2-7 - advantageously the requirements of EN 15283-2, type GF-W1 , concerning a reduced water absorption of the plate surface of less than 300 g / m 2 .

Das Ausführungsbeispiel 2 stellt somit eine Gipsfaserplatte der Spezifikation GF-H-W1 bereit.Embodiment 2 thus provides a gypsum fiber board of specification GF-H-W1.

Die zu Vergleichszwecken durchgeführten Versuche (Vergleichsbeispiele 6, 7) mit einer Aufgabe des Hydrophobierungsmittels in flüssiger Form zeigten keine prinzipiellen Unterschiede in der Wasseraufnahme im Vergleich zu den anderen Vergleichs- und den Ausführungsbeispielen und bestätigen den vorteilhaften Effekt des erfindungsgemäßen Verfahrensablaufs.The experiments carried out for comparative purposes (Comparative Examples 6, 7) with an object of the hydrophobizing agent in liquid form showed no fundamental differences in the water absorption compared to the other comparative and the embodiments and confirm the advantageous effect of the process sequence according to the invention.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 3906010 [0017, 0028] DE 3906010 [0017, 0028]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Norm EN 15283-2, Typ GF-H [0002] Standard EN 15283-2, Type GF-H [0002]
  • EN 15283-2 [0025] EN 15283-2 [0025]
  • EN 15283-2 [0040] EN 15283-2 [0040]
  • EN 15283-2 [0041] EN 15283-2 [0041]
  • EN 15283-2, Typ GF-H [0045] EN 15283-2, Type GF-H [0045]
  • EN 15283-2, Typ GF-W1 [0046] EN 15283-2, type GF-W1 [0046]

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung einer hydrophobierten Gipsfaserplatte umfassend die Schritte – Bereitstellen von Stuckgips – Bereitstellen eines trockenen Hydrophobierungsmittels – Vermischen des Stuckgipses mit dem trockenen Hydrophobierungsmittel in einem ersten Mischaggregat – Bereitstellen von Fasern, – Zugeben der Fasern zu der Gips-Hydrophobierungsmittel-Mischung – Mischen zu einer Gips-Hydrophobierungsmittel-Faser-Mischung in einem zweiten Mischaggregat – Aufstreuen der Gips-Hydrophobierungsmittel-Faser-Mischung auf ein bewegtes Siebband – Befeuchtung der Gips-Hydrophobierungsmittel-Faser-Mischung mit Prozesswasser – Pressen der angefeuchteten Mischung, um einen Gipsfaserplattenstrang zu erhalten.A method of making a hydrophobized gypsum fiberboard comprising the steps - Provision of stucco - Providing a dry hydrophobing agent - Mixing the stucco with the dry hydrophobing agent in a first mixing unit Providing fibers, Adding the fibers to the gypsum water repellent mixture - Mixing to a gypsum-water repellent-fiber mixture in a second mixing unit Scatter the gypsum hydrophobizer fiber mixture onto a moving screen belt - Moistening the gypsum water repellent fiber mixture with process water - Pressing the moistened mixture to obtain a gypsum fiberboard strand. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern vor der Zugabe zu der Gips-Hydrophobierungsmittel-Mischung befeuchtet werden.A method according to claim 1, characterized in that the fibers are moistened prior to addition to the gypsum water repellant mixture. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gips-Hydrophobierungsmittel-Mischung und die Fasern in mindestens je einer Schicht geschichtet auf ein bewegtes Band aufgestreut und einem zweiten Mischaggregat zugeführt werden.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the gypsum-hydrophobizing agent mixture and the fibers are stacked in at least one layer layered on a moving belt and fed to a second mixing unit. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, insbesondere drei, zweite Mischeinrichtungen aus Band und zweitem Mischaggregat hintereinander geschaltet sind, so dass mehrere, insbesondere drei Gips-Hydrophobierungsmittel-Faser-Mischungen auf dem Siebband geschichtet angeordnet werden.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that several, in particular three, second mixing means of band and second mixing unit are connected in series, so that several, in particular three gypsum water repellents-fiber mixtures are stacked on the wire. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hydrophobierungsmittel eine bei 20°C feste Organosiliciumverbindung, insbesondere ein Organopolysiloxan ist.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the hydrophobizing agent is an organosilicon compound which is solid at 20 ° C, in particular an organopolysiloxane. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Hydrophobierungsmittel von 0,5 bis 3%, bevorzugt 1,5 bis 3%, bezogen auf die Masse aus Stuckgips und Fasern beträgt.Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the amount of hydrophobing agent of 0.5 to 3%, preferably 1.5 to 3%, based on the mass of stucco and fibers. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern Cellulosefasern, insbesondere befeuchtete Cellulosefasern sind.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the fibers are cellulose fibers, in particular moistened cellulose fibers. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Cellulosefasern eine Menge an Befeuchtungswassser von mindestens 0,5 Gewichtsanteil Wasser pro Gewichtsanteil Fasern aufweisen.A method according to claim 7, characterized in that the cellulose fibers have a quantity of moistening water of at least 0.5 part by weight of water per part by weight of fibers. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Fasern zu Stuckgips 0,1 bis 0,3 Gewichtsanteil Fasern pro Gewichtsanteil Stuckgips beträgt.Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the ratio of fibers to stucco is 0.1 to 0.3 parts by weight of fibers per part by weight stucco. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Gesamtwasser von 0,4 bis 0,5 kg Wasser pro kg der Gips-Hydrophobierungsmittel-Faser-Mischung beträgt.A method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the amount of total water is from 0.4 to 0.5 kg of water per kg of gypsum-hydrophobing agent-fiber mixture.
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Title
EN 15283-2
EN 15283-2, Typ GF-H
EN 15283-2, Typ GF-W1
Norm EN 15283-2, Typ GF-H

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