DE4124892A1 - Verfahren zur herstellung eines wasserbestaendigen gipsgemisches - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines wasserbestaendigen gipsgemischesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Her
stellung eines wasserbeständigen Gipsgemisches und insbeson
dere die Erhöhung der Wasserbeständigkeit von Gipsprodukten
durch Einarbeitung eines Siloxans in das Gemisch, aus dem
die Produkte hergestellt werden.
Gips ist ein natürlich vorkommendes Mineral, das gewöhnlich
in alten Flachmeeren, vulkanischen Ablagerungen und Ton
lagern gefunden wird. Chemisch gesehen ist Gips Calcium
sulfatdihydrat (CaSO4·2H2O). Gips fällt außerdem als Neben
produkt bei verschiedenen großtechnischen Prozessen an.
Wird Calciumsulfatdihydrat ausreichend erwärmt, d. h. ge
brannt, wird das Hydratwasser abgetrieben, wodurch je nach
Temperatur und Dauer der Erwärmung Calciumsulfathemihydrat
(CaSO4·1/2H2O) oder Anhydrit (CaSO4) entsteht. Der Ausdruck
"gebrannter Gips" bezieht sich hier sowohl auf das Hemihy
drat als auch auf den Anhydrit.
Gebrannter Gips vermag mit Wasser unter Bildung von Calcium
sulfatdihydrat zu reagieren, das ein ziemlich hartes und
festes Produkt darstellt und hier als "erhärteter Gips"
("set Gypsum") bezeichnet wird.
Ein Beispiel für ein übliches Gipsprodukt sind Gipsplatten,
wie sie in großem Umfang als Bauplatten verwendet werden.
Eine Gipsplatte enthält im allgemeinen einen Kern, der aus
einer wässerigen Aufschlämmung von gebranntem Gips herge
stellt wurde, der unter Bildung von "erhärtetem Gips" hydra
tisiert. Gewöhnlich weist eine solche Platte eine beiden
Flächen anhaftende Verkleidung auf. Gegenwärtig sind die am
meisten verwendeten Verkleidungen entweder eine Papierbahn
oder eine Glasfasermatte.
Ein Merkmal des erhärteten Gips ist seine Tendenz zur Ab
sorption von Wasser. So z. B. kann ein keine wasserbeständi
gen Zusätze enthaltender Gipskern beim Eintauchen in Wasser
bei 21°C (70°F) während ca. 2 Stunden bis zu 40 bis
50 Gew.-% Wasser aufnehmen. Bei Verwendungszwecken, bei denen
das Gipsprodukt Wasser oder hoher Feuchtigkeit ausgesetzt
ist, ist diese Eigenschaft unerwünscht. Aufgrund der Wasser
aufnahme besteht die Tendenz zur Verminderung der Festigkeit
des Produktes und zur Anfälligkeit für Mikrobenwachstum, was
zur Ablösung von Verkleidungen führen kann.
Gipsplatten können z. B. für die Fassade von Gebäuden ver
wendet werden, wo sie die Unterlage für Werkstoffe wie
Aluminium oder für Holzverkleidungen abgeben. Diese Art von
Gipsplatten wird üblicherweise als "Gipsverkleidung" be
zeichnet und ist häufig in hohem Maße Wasser und/oder Feuch
tigkeit ausgesetzt. Gipsplatten können auch in Badezimmern
als Unterlage für Kunststoff- oder Keramikfliesen verwendet
werden. In diesem Fall werden sie häufig als "Fliesenunter
lage" bezeichnet. Für derartige Verwendungszwecke ist es
wichtig, daß die Gipsplatte hohe Wasserbeständigkeit auf
weist.
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Her
stellung eines wasserbeständigen Gipsgemisches, das Siloxan
enthält, wodurch dem Produkt aus erhärtetem Gips Wasser
beständigkeit verliehen wird.
Bisher wurden viele Zusätze beschrieben, durch die Gips
produkten Wasserbeständigkeit verliehen wird. Beispiele für
wasserbeständige Zusätze sind: Metallresinate (US-PS
19 75 787); Wachs oder Asphalt oder deren Gemische (US-PS
21 98 776); wasserunlösliche, warm verformbare Stoffe, wie
Erdöl- und Naturasphalt, Kohleteer- und thermoplastische
Syntheseharze, wie Poly(vinylacetat), Poly(vinylchlorid) und
ein Vinylacetat- und Vinylchlorid-Copolymerisat (US-PS
24 83 806); ein Gemisch aus einer Alkalimetallharzseife, ein
wasserlösliches Erdalkalimetallsalz und Rückstandsöl (US-PS
25 97 901); ein Gemisch aus Rückstandsöl und Harz (US-PS
26 10 130); aromatische Isocyanate und Diisocyanate (US-PS
33 33 974); Asphalt-Wachs-Emulsion (US-PS′en 24 32 963 und
24 64 759); ein Gemisch aus Poly(vinylalkohol) und einer
Asphalt-Wachs-Emulsion (US-PS 39 35 021) und Alkalimetall
salze von Alkylsiliconaten und Phenylsiliconaten (US-PS′en
43 41 560 und 44 11 701).
Für handelsübliche Verwendungszwecke ist die oben erwähnte
Asphalt-Wachs-Emulsion zum am meisten verwendeten wasser
beständigen Zusatz geworden, obwohl in jüngster Zeit dafür
als Ersatzstoffe Stoffe auf Polymersiliciumbasis wie Siloxa
ne verwendet wurden. So etwa beschreiben die US-PS′en
34 55 710 und 46 43 771 die Verwendung eines Organopolysilo
xans als wasserbeständigen Zusatz in einem Produkt aus
erhärtetem Gips.
Trotz der handelsüblichen Verwendung bestehen dennoch Pro
bleme mit der Einarbeitung von Asphalt und Wachs sowie
Siloxan in Gips als wasserbeständige Zusätze. Aufgrund ihrer
Hydrophobizität, die mit ihrer Wasserbeständigkeit in Zu
sammenhang steht, sind sie in Wasser unlöslich. Da jedoch
Gipsprodukte im allgemeinen aus einer wässerigen Aufschläm
mung von gebranntem Gips hergestellt werden, ist es schwie
rig, derartige wasserbeständige Zusätze in Gips entsprechend
zu dispergieren. Die am häufigsten angewandte Lösung ist die
Emulgierung des hydrophoben Zusatzes in Wasser und die
Zugabe dieser Emulsion zur Gipsaufschlämmung. Die erwähnte
US-PS 34 55 710 illustriert dieses Verfahren, bei dem der
wasserbeständige Zusatz Siloxan dem Gemisch in Form einer
wässerigen Emulsion zugesetzt wird. Die Verwendung von Emul
sionen führt jedoch zu Lagerungsproblemen und das zusätzli
che Wasser macht es erforderlich, daß die Menge an an einer
anderen Stelle der Produktion zugesetztem Wasser entspre
chend eingestellt werden muß.
Die erwähnte US-PS 46 43 771 beschreibt ein ähnliches Ver
fahren der Zugabe von Siloxan zu Putz, einschließlich Gips
enthaltenden Gemischen. Es handelt sich hier um die Verbes
serung der Wasserbeständigkeit von Gipsmischungen, herge
stellt aus einer Gipsaufschlämmung, der ein Schaum aus
Wasser und einem Tensid zugesetzt wurde. Bekannt ist näm
lich, einer wässerigen Gipsaufschlämmung Schaum zuzusetzen,
um die Dichte des aus der Aufschlämmung hergestellten Pro
duktes aus erhärtetem Gips zu steuern. Die zitierte US-PS
lehrt, daß durch Zufuhr des Siloxans zum Schaumgenerator
zusammen mit dem Wasser und dem Tensid das Siloxan im Schaum
ausreichend dispergiert werden kann, wodurch man ein wasser
beständiges erhärtetes Produkt erhält. In der Praxis führt
jedoch die Aufnahme von Siloxan in den wässerigen Schaum zu
dessen Zerstörung, was ein übermäßig hohes Gewicht der
Platte bewirkt, was bekannt ist unter der Bezeichnung
"Schaumwirbel", worunter bestimmte Bereiche im Schaumsystem
zu verstehen sind, die teilweise oder vollständig abgebauten
Schaum enthalten, d. h. in denen der Schaum verflüssigt ist.
Liegen Schaumwirbel vor, weist das gesamte Schaumsystem
ungleichmäßige Konsistenz sowie Bereiche unterschiedlicher
Dichte auf, die zur Blasenbildung im Plattenkern führen. Zur
Vermeidung dieses Nachteils ist es notwendig, die Tensidkon
zentration anzuheben und/oder die Menge der dem Schaumgene
rator zugeführten Luft zu steigern und/oder die Intensität
der Schaumerzeugung zu verstärken. Das erfindungsgemäße
Verfahren kann zur Herstellung eines Produktes aus erhärte
tem Gips verwendet werden, das seinerseits besonders ge
eignet ist zur Bildung eines Gipsplattenkerns mit erhöhter
Wasserbeständigkeit und anderen für die Herstellung wichti
gen Vorteilen.
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Ein
arbeitung von Siloxan als wasserbeständigem Zusatz in Er
zeugnisse auf der Basis von wasserbeständigem Gips, ins
besondere ein Erzeugnis, das überaus vorteilhaft als Kern
von wasserbeständigen Gipswandplatten verwendet werden kann,
wobei dieses Verfahren folgende Stufen umfaßt:
- A) Zugabe des Siloxans zum Wasser, einschließlich der übri gen gegebenenfalls verwendeten flüssigen Komponenten wie Calciumligninsulfonat,
- B) Mischen des Gemisches aus Siloxan und Wasser mit dem gebrannten Kalk zur Bildung einer wässerigen Aufschlämmung und
- C) Formung und Aushärtung der Aufschlämmung zur Bildung eines wasserbeständigen Erzeugnisses auf der Basis von erhärtetem Gips. Das Siloxan ist vorzugsweise Po ly(methylwasserstoffsiloxan).
Was das Wasser betrifft, dem das Siloxan zugesetzt wird, so
wird das Verfahren besonders vorteilhaft so durchgeführt,
daß das Siloxan einem genau dosierten Strom an Wasser zu
gesetzt wird, das seinerseits dem Gips zugefügt wird, um ihn
zu hydratisieren bzw. zu erhärten. Vorzugsweise werden
sowohl für das Wasser als auch für das Siloxan Dosierpumpen
verwendet, wobei das Siloxan oberhalb oder unterhalb der
Wasserpumpe zugeführt werden kann. Die Wahl der Stelle, an
der das Siloxan zugeführt wird, hängt weitgehend von den
physikalischen Eigenschaften des Herstellungssystems ab.
Wird z. B. das Siloxan unterhalb der Wasserpumpe zugeführt,
muß die Siloxanpumpe ausreichend Kraft entwickeln, um den
durch die Wasserpumpe im Wasserkreislauf erzeugten Druck zu
überwinden. Aus diesem Grund kann es in bestimmten Fällen
von Vorteil sein, das Siloxan oberhalb der Wasserpumpe
zuzuführen, d. h. an der häufig als "Ansaugseite" der Pumpe
bezeichneten Stelle. Dosierpumpen können beispielsweise
Kreiselpumpen sein.
Die Erfindung weist eine Reihe wichtiger Vorteile auf. So
z. B. kann wie oben erwähnt auf die komplizierte und teure
Emulgierung des Siloxans in Wasser vollständig verzichtet
werden, da das Siloxan in reiner Form verwendet werden kann,
wodurch die Kosten für Ankauf, Transport, Lagerung und
Einsatz des Siloxans herabgesetzt werden können. Ein weite
rer Vorteil besteht darin, daß zur Durchführung der Erfin
dung mit lediglich geringfügigen Abänderungen die üblichen
Anlagen zur Herstellung von Gipsplatten verwendet werden
können. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß bei den Ver
wendungszwecken unter Zugabe von Schaum zur Gipsaufschläm
mung die erwähnten, mit der Einarbeitung von Siloxan in den
Schaum verbundenen Probleme beseitigt werden. Außerdem haben
jüngste Testergebnisse gezeigt, daß durch das Verfahren die
Gesamtmenge an Siloxan, die zur Erzielung eines bestimmten
Grades an Wasserbeständigkeit erforderlich ist, herabge
setzt werden kann.
Die Hauptkomponenten bei der Herstellung des erhärteten
Gipsproduktes sind gebrannter Gips, Wasser und Siloxan. Wie
unten näher ausgeführt ist, wird das Produkt zweckmäßiger
weise aus einer wässerigen Aufschlämmung von gebranntem Gips
und anderen, in der Zusammensetzung enthaltenen Komponenten
hergestellt.
Die Hauptkomponente des Gemisches ist gebrannter Gips, der
zur Hydratisierung mit Wasser unter Bildung von erhärtetem
Gips befähigt ist. Es können dabei Anhydrit oder Calciumsul
fathemihydrat in der α- oder β-Form verwendet werden. Dabei
wird angenommen, daß die β-Form des Hemihydrats bei der
praktischen Durchführung der Erfindung häufiger verwendet
werden wird. Bei der Herstellung von Gipsprodukten, wie z. B.
von Bauplatten, bildet man üblicherweise eine Aufschlämmung
aus einer genau bemessenen Menge an gebranntem Gips, wie
oben beschrieben, und einer Wassermenge, welche die für die
Hydratisierung des Gips erforderliche Menge etwas über
steigt. Dieses Wasser wird manchmal als "abgemessenes"
Wasser bezeichnet. Da das überschüssige Wasser nach der
Hydratisierung des Gipses entfernt werden muß, wie z. B.
durch Erwärmung des Erzeugnisses in einem Ofen während
seiner Aushärtung, ist es wichtig, den Wasserüberschuß
möglichst klein zu halten. In diesem Sinne weist das Ver
fahren, bei dem nichtemulgiertes Siloxan unmittelbar dem
abgemessenen Wasser zugesetzt wird, einen verfahrenstechni
schen Vorteil gegenüber den bekannten Verfahren auf, der
darin besteht, daß zur Aufschlämmung in Form wässeriger
Siloxanemulsionen kein zusätzliches Wasser zugesetzt werden
muß.
Das bevorzugte Siloxan ist ein Organopolysiloxan, vorzugs
weise ein Organowasserstoffpolysiloxan, insbesondere ein
Poly(alkylwasserstoffsiloxan). Diese Stoffe sind Polymer
verbindungen mit einem Gerüst aus alternierenden Si- und
O-Atomen. Die bevorzugten Polysiloxane haben die allgemeine
Formel
worin R ein Niederalkyl und insbesonder Methyl bedeutet. Die
Verwendung von Polysiloxanen, um Gipserzeugnissen Wasser
beständigkeit zu verleihen, ist allgemein bekannt (siehe
z. B. US-PS 36 23 895 und die zitierten US-PS′en 34 55 710
und 46 43 771).
Was die Mengenanteile der Komponenten im Gemisch betrifft,
aus dem das erfindungsemäße erhärtete Erzeugnis hergestellt
wird, so beträgt der Mengenanteil an gebranntem Gips bei den
meisten Verwendungszwecken mindestens ca. 75 Gew.-% des
Gemisches, wobei das Siloxan in einer geringeren, jedoch
funktional wirksamen Menge enthalten ist, d. h. in einer
Menge, die ausreicht, um die Wasserbeständigkeit des erhär
teten Gipses zu verbessern. Durch Einarbeiten von Siloxan
können wasserbeständige Gipserzeugnisse hergestellt werden,
wobei die Siloxankonzentration diejenige des Standes der
Technik, wie oben beschrieben, nicht überschreitet.
Für die Herstellung eines wasserbeständigen Gipskernes wird
empfohlen, diesen aus einem Gemisch herzustellen, das wenig
stens ca. 80 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens ca. 83 Gew.-%
gebrannten Gips enthält. Der Ausdruck "Gew.-%" bezieht sich
hier, wenn nicht anders angegeben, auf das Gesamtgewicht der
trockenen Komponenten, wie sie für die Herstellung des
erhärteten Gipsproduktes erforderlich sind. Die Menge an
Siloxan ermittelt man bei der konkreten Anwendung am besten
dadurch, daß man die übrigen mit dem Produkt zusammenhängen
den Parameter berücksichtigt. So gilt z. B. als Faustregel
für die Erzielung eines konkreten Grades an Wasserbeständig
keit, daß die erforderliche Siloxanmenge umso geringer ist,
je höher die Dichte des Produktes sein soll. Berücksichtigt
man diese Faktoren, ist zu empfehlen, daß in das Gemisch,
aus dem das Erzeugnis hergestellt werden soll, wenigstens
ca. 0,09 Gew.-% Siloxan eingearbeitet werden. Dies ent
spricht im großen und ganzen 7,31 g (1,5 lbs) Siloxan pro
m2 (1000 ft2) Gipsplatte, wobei eine Platte ein Gewicht von
ca. 9,51 kg/m2 (1950 lbs/1000 ft2) aufweist. Der Bequem
lichkeit halber wird diese Zahl nach der Konzentrations
angabe in Gew.-% in Klammern gesetzt. So sind es beispiels
weise 0,09 Gew.-% für 7,31 g/m2 (1,5 lbs/MSF, wobei MSF für
1000 ft2) steht. Die obere Grenze für die Siloxanmenge wird
von wirtschaftlichen Erwägungen bestimmt. Werden nämlich
zusätzliche Mengen davon verwendet, flacht sich die Verbes
serung der Wasserbeständigkeit allmählich ab. Außerdem wirkt
sich ein Zuviel an Siloxan negativ auf die Eigenschaften des
erhärteten Produktes aus, was sich z. B. in einer Verringe
rung der Nagelhalte- und Biegefestigkeit zeigt. Berücksich
tigt man die obigen Ausführungen, kann festgestellt werden,
daß zufriedenstellende Ergebnisse durch Verwendung einer
Menge von Siloxan von höchstens ca. 0,6 Gew.-% (48,81 g/m2)
(10 lbs/MSF) erzielt werden können. Vorzuziehen ist für die
Herstellung des erhärteten Produktes ein Gemisch, das ca.
0,18 bis 0,54 Gew.-% (ca. 14,62 bis ca. 43,1 g/m2)(ca. 3 bis
ca. 9 lbs/MSF) Siloxan enthält.
Wie aus den nachfolgenden Beispielen hervorgeht, führt die
bevorzugte Siloxanzugabe zu einem Produkt von ausgezeichne
ter Wasserbeständigkeit. Dies ist umso überraschender als
eine Zugabe von nicht emulgiertem Siloxan unmittelbar zur
wässerigen Gipsaufschlämmung keine spürbare Verbesserung der
Wasserbeständigkeit des Produktes ergibt.
Neben dem Gips und dem (den) wasserbeständigen Zusatz (Zu
sätzen), wie sie oben beschrieben wurden, können zur Ver
leihung gewünschter Eigenschaften und/oder zur Erleichterung
der Herstellung, wie allgemein bekannt, dem Kerngemisch, aus
dem das erhärtete Gipsprodukt hergestellt wird, auch noch
andere Stoffe zugesetzt werden, wie z. B. Treibmittel, Be
schleuniger, Dispergatoren, Viskositätsregler und Kernkleb
stoffe. Diese Stoffe machen gewöhnlich zusammen ca. 0,5 bis
2 Gew.-% aus, bezogen auf das Gesamtgewicht der trockenen
Komponenten, aus denen das Produkt hergestellt wird.
Diese Zusätze können dem Ganzen je nach den Herstellungs
bedingungen an verschiedenen Punkten zugesetzt werden. So
z. B. wird der Dispergator Calciumligninsulfonat gewöhnlich
dem zur Hydratisierung des Gipses verwendeten "abgemessenen
Wasser" zugesetzt.
Abgesehen vom erfindungsgemäßen Verfahren der Einarbeitung
von Siloxan in das Gemisch kann die Gipsplatte nach den
üblichen Methoden hergestellt werden. Im allgemeinen be
ginnt dies mit dem Mischen von Wasser, Gips und anderen
trockenen Komponenten in einem Mischer zur Bildung einer
wässerigen Aufschlämmung. Gegebenenfalls kann dieser zur
Steuerung der Dichte des Kerns ein aus einer verdünnten
wässerigen Lösung eines Tensids wie Natriumlaurylsulfonat
gebildeter Schaum zugesetzt werden. Gipsplatten unterschied
lichen Typs haben im allgemeinen eine Dichte in einem Be
reich von ca. 673 bis ca. 833 kg/m3 (ca. 42 bis ca.
52 pounds/cubic ft).
Die Komponenten der Aufschlämmung werden sorgfältig mitein
ander gemischt, wobei die Konsistenz der Aufschlämmung so
sein sollte, daß sie über eine oder mehrere Austrittsöff
nungen aus dem Mischer auf eine sich auf einem Förderband
bewegende, die Unterlage abgebende Bahn ausgetragen werden
kann. Gewöhnlich wird auf die Oberseite der Aufschlämmung
eine Abdeckbahn aufgebracht, so daß die Aufschlämmung zwi
schen zwei sich bewegenden Bahnen zu liegen kommt. Diese
sind gewöhnlich Papiere, es können jedoch auch andere Stoffe
verwendet werden, wie z. B. nichtgewebtes Schichtmaterial aus
Kunststoff sowie eine nichtgewebte oder gewebte Glasfaser
matte, wie sie z. B. in der US-PS 46 47 496 beschrieben wird.
Die Dicke der zu erhaltenden Platte wird mit Hilfe einer
Formwalze eingestellt und die Kanten der Platte werden mit
geeigneten mechanischen Vorrichtungen gebildet, welche die
überlappenden Kanten der Abdeckbahn und der Unterlage kon
tinuierlich falzen und miteinander verkleben. Zur Einhaltung
einer bestimmten Dicke und Breite während des Transports der
erhärtenden Aufschlämmung auf dem sich bewegenden Färbeband
werden zusätzliche Führungen verwendet. Die Platten werden
dann in der gewünschten Länge kontinuierlich zurechtge
schnitten. Die Verdunstung des überschüssigen Wassers aus
dem Kern, das nicht an der Hydratisierung des gebrannten
Gipses beteiligt war, wird im allgemeinen durch Erwärmen der
Platte beschleunigt.
Die Erfindung dient außerdem zur Herstellung von wasser
beständigem Gips ohne Substrat und Abdeckbahn aus Papier,
Glasmatte oder einem ähnlichen Material. Derartige Produkte
enthalten gewöhnlich Verstärkungsfasern wie z. B. Cellulose
fasern, wie Holz- oder Papierfasern, Glasfasern oder andere
Mineralfasern und Polypropylen oder andere Kunstharzfasern.
Die Verstärkungsfasern können z. B. ca. 10 bis ca. 20 Gew.-%
des trockenen Gemisches, aus dem das erhärtete Gipsprodukt
hergestellt wird, ausmachen. Die Dichte eines derartigen
Erzeugnisses liegt gewöhnlich in einem Bereich von ca. 801
bis ca. 1282 kg/cm3 (ca. 50 bis ca. 80 pounds/cubic ft).
Gipserzeugnisse ohne Substrat- und Abdeckbahn können be
kanntlich aus trockenen oder wässerigen Gemischen herge
stellt werden.
Die nachfolgenden Beispiele illustrieren die Wasserbestän
digkeit der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestell
ten Erzeugnisse aus gehärtetem Gips.
Der Ausdruck "Wasserbeständigkeit" ist ein Maß für den Grad
der Wasseraufnahme durch eine Kernprobe aus gehärtetem Gips
nach Eintauchen in Wasser bei einer bestimmten Temperatur
während einer bestimmten Zeitdauer. Gemäß der ASTM-Norm
C-79 gilt ein Gipskern als wasserbeständig, wenn er nach
Eintauchen während 2 Stunden bei 21°C (70°F) 10% oder
weniger seines Eigengewichts an Wasser aufgenommen hat. Die
Abmessungen der Kernproben betragen im allgemeinen ca.
30,48 cm·30,48 cm (ca, 12′′·12′′). Die Kernproben wurden,
einschließlich der für die Vergleichszwecke verwendeten, auf
beiden Seiten mit Papier beschichtet. Das Papier war ein
Mehrschicht-Kartonage-Papier der Firma Georgia-Pacific
Corporation und hatte ein Durchschnittsgewicht von ca.
234,12 bis ca. 268,26 g/m2 (ca. 48 bis ca. 55 lbs/1000 ft2).
Die Wasserbeständigkeit der nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren hergestellten Kernproben wurde verglichen mit
Kernproben, die entsprechend dem üblichen Verfahren zuge
setztes Siloxan enthielten, wobei zuerst das Siloxan dem
Schaum aus Wasser und Tensid zugesetzt und dann das erhalte
ne Gemisch der Gipsaufschlämmung zugesetzt wurde. Aus einer
wässerigen Aufschlämmung der Komponenten hergestellte Proben
ließ man während 2 bis 11 Tagen aushärten, wonach sie wie
oben beschrieben auf Wasserbeständigkeit getestet wurden.
Bei allen nachfolgenden Beispielen war das Polysiloxan DOW
CORNING 1107 FLUID, ein Poly(methylwasserstoffsiloxan) für
die Gipsherstellung.
Die Gipsplatten nach Beispiel 1 und Vergleichsbeispiel 1-C
wurden aus denselben Stoffen bei identischen Konzentrationen
mit derselben Anlage hergestellt. Der einzige Unterschied
bestand darin, daß das Siloxan in Beispiel 1 dem abgemesse
nen Wasser oberhalb der Dosierpumpe zugesetzt wurde, während
im Beispiel 1-C das Siloxan dem Schaumkreislauf unmittelbar
unterhalb des Schaumgenerators zugesetzt wurde. Die Konzen
tration der Trockenkomponenten verteilte sich wie folgt:
Gebrannter Gips|99,7% | |
Beschleuniger | 0,1% |
Pottasche | 0,2%. |
Zusätzlich enthielten die Beispiele noch folgende Komponen
ten in der angegebenen Konzentration, bezogen auf das Ge
samtgewicht der trockenen Komponenten:
Siloxan | |
0,48 Gew.-% (39,05 g/m² (8 lbs/MSF) | |
Tensid | 0,06 Gew.-% (4,88 g/m² (1 lb/MSF). |
Die durchschnittliche Wasseraufnahme der entsprechend Ver
gleichsbeispiel 1-C hergestellten Proben betrug bei einer
1,27 cm-Platte (1/2′′-Platte) 8,8 Gew.-%. Bei den entspre
chend Beispiel 1 hergestellten Proben betrug die durch
schnittliche Wasseraufnahme bei einer 1,27 cm-Platte (1/2′′-Platte)
7,4 Gew.-%, was eine Verbesserung von ca. 16%
ausmacht. Bei einer 1,60 cm-Platte (5/8′′-Platte) betrug die
durchschnittliche Wasseraufnahme nach Beispiel 1-C
10 Gew.-% und nach Beispiel 1 6,5 Gew.-% , was eine Verbes
serung von ca. 35% ausmacht.
Siloxan kann somit wirksam als wasserbeständiger Zusatz für
gehärteten Gips verwendet werden, indem man zuerst das
Siloxan einer abgemessenen Menge Wasser zusetzt und dann
durch Zugabe des Gemisches aus Siloxan und Wasser zu ge
branntem Gips eine Gipsaufschlämmung bildet, dann formt und
schließlich das Wasser den Gips hydratisieren bzw. aushärten
läßt.
Claims (13)
1. Verfahren zur Herstellung eines wasserbeständigen Er
zeugnisses auf Gipsbasis durch Mischen von gebranntem Gips
mit Wasser und einem wasserbeständigen Zusatz zur Bildung
einer wässerigen Aufschlämmung, Formen und Aushärten der
Aufschlämmung zur Bildung eines wasserbeständigen Erzeugnis
ses auf der Basis von gehärtetem Gips, dadurch ge
kennzeichnet, daß der wasserbeständige Zusatz
Siloxan darstellt, das vor der Bildung der wässerigen Auf
schlämmung dem Wasser zugesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß es eine zusätzliche Stufe der Zugabe
eines Wasser und ein Tensid enthaltenden Schaums zur wässe
rigen Aufschlämmung umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Siloxan Poly(methylwasserstoff
siloxan) darstellt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Aushärtung des Gipses Poly
(methylwasserstoffsiloxan) verwendet wird, das wenigstens
ca. 0,09 Gew.-% der trockenen Komponenten ausmacht.
5. Gips enthaltende Platte, die ein gehärtetes Gemisch
enthält, bestehend aus einer erheblichen Menge Gipsdihydrat
und einem wasserbeständigen Zusatz, dadurch gekenn
zeichnet, daß dieser wenigstens 0,09 Gew.-% flüssi
ges Organowasserstoffpolysiloxan enthält, bezogen auf die
trockenen Komponenten, die zur Herstellung des gehärteten
Gemisches verwendet werden, um der Platte einen hohen Grad
an Wasserbeständigkeit zu verleihen.
6. Platte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß das gehärtete Gemisch zwischen zwei Bahnen einer
porösen Glasfasermatte angeordnet ist.
7. Platte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß der Gips zwischen zwei Papierbahnen angeordnet
ist.
8. Platte nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß der wasserbeständige Zusatz
im wesentlichen aus 0,18 bis 0,54 Gew.-% flüssigem Organo
wasserstoffpolysiloxan besteht, bezogen auf die trockenen
Komponenten, die zur Herstellung des gehärteten Gemisches
verwendet werden.
9. Platte nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß der wasserbeständige Zusatz
weniger als 0,6 Gew.-% flüssiges Organowasserstoffpolysilo
xan enthält, bezogen auf die trockenen Komponenten, die zur
Herstellung des gehärteten Gemisches verwendet werden.
10. Platte nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß das gehärtete Gemisch ca.
1,36 bis ca. 4,08 kg/MSF eines Poly(methylwasserstoff
siloxans) bei einer Platte mit einer Dicke von ca. 1,27 cm
enthält.
11. Platte nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß das flüssige Organowasser
stoffpolysiloxan dem Gips über das "abgemessene Wasser"
während der Herstellung der Platte zugesetzt wird.
12. Platte nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Gipsdihydrat aus wenig
stens ca. 75 Gew.-% gebranntem Gips hergestellt wurde.
13. Platte nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch ge
kennzeichnet, daß das flüssige Organowasser
stoffpolysiloxan im wesentlichen aus einem nichtemulgierten
Poly(methylwasserstoffsiloxan) besteht.
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