ES2643373T3 - Lechada de yeso, cuerpo de yeso endurecido, material de construcción a base de yeso, placa de yeso, proceso para elaborar una lechada de yeso, proceso para elaborar un cuerpo de yeso endurecido, proceso para elaborar un material de construcción a base de yeso, y proceso para elaborar una placa de yeso - Google Patents
Lechada de yeso, cuerpo de yeso endurecido, material de construcción a base de yeso, placa de yeso, proceso para elaborar una lechada de yeso, proceso para elaborar un cuerpo de yeso endurecido, proceso para elaborar un material de construcción a base de yeso, y proceso para elaborar una placa de yeso Download PDFInfo
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Description
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DESCRIPCION
Lechada de yeso, cuerpo de yeso endurecido, material de construccion a base de yeso, placa de yeso, proceso para elaborar una lechada de yeso, proceso para elaborar un cuerpo de yeso endurecido, proceso para elaborar un material de construccion a base de yeso, y proceso para elaborar una placa de yeso.
ESTADO DEL ARTE
La presente invention se refiere a una lechada de yeso, a un yeso endurecido, a un material de construccion de yeso, a una placa de yeso, a un metodo para producir lechada de yeso, a un metodo para producir yeso endurecido, a un metodo para producir un material de construccion de yeso, y a un metodo para producir una placa de yeso.
ANTECEDENTES DEL ARTE
Generalmente, los productos de yeso no tienen suficiente resistencia al agua como para permitir su uso en lugares "cercanos al agua" donde podrlan entrar en contacto con el agua.
Sin embargo, como existe la necesidad de usar productos de yeso en dicho tipo de lugares cercanos al agua, se han realizado investigaciones para encontrar un metodo para conferir repelencia al agua a un producto de yeso de manera tal que se lo pueda utilizar en un lugar cercano al agua. En un metodo propuesto, para conferir repelencia al agua, a una lechada de yeso se le agrega un repelente de agua tal como un aceite o cera de silicona, o un coadyuvante de repelencia al agua que mejore eficientemente el rendimiento de un repelente de agua.
Por ejemplo, el Documento de Patente 1 divulga un metodo para hacer a prueba de agua un producto de yeso, donde se agregan a una composition de yeso por lo menos un tipo de compuesto que incluye polisiloxano y por lo menos un tipo de compuesto que incluye almidon pregelatinizado (un almidon).
El [Documento de Patente 1] es la publication de patente japonesa abierta a inspection publica No. 2009-528246. Los documentos de Patente US2009/0036572 y uS2011/oOo9564 se relacionan con el yeso hidrofobo. Se divulgan lechadas de yeso, que comprenden yeso calcinado, organopolisiloxano; agua, y [almidon] pregelatinizado, en la primera almidon pregelatinizado y en la segunda almidon pregelatinizado y almidon modificado con acido.
DIVULGACION DE LA INVENCION
PROBLEMAS A SER RESUELTOS POR LA INVENCION
Generalmente, cuando se produce un producto de yeso, a la lechada de yeso que se prepara mezclando yeso, agua, y aditivos se le da una forma que se desea y se solidifica. Sin embargo, como el almidon pregelatinizado aumenta la viscosidad y reduce la fluidez de la lechada de yeso, el agregado de almidon pregelatinizado perjudica en gran medida el manejo de la lechada de yeso y a veces hace que sea diflcil darle a la lechada de yeso la forma que se desea.
La fluidez de la lechada de yeso se puede mejorar agregando una gran cantidad de agua de amasado o agregando un agente dispersante. Sin embargo, cuando se agrega una gran cantidad de agua de amasado, aumenta la cantidad de termica energla necesaria para evaporar el exceso de agua de amasado. Ademas, el agregado de un agente dispersante aumenta los costos de production.
Un aspecto de la presente invencion hace posible resolver o reducir los anteriores problemas de las tecnologlas relacionadas con el arte, y proveer una lechada de yeso con excelente fluidez y que muestra repelencia al agua cuando se le da la forma de un yeso endurecido.
MEDIOS PARA RESOLVER LOS PROBLEMAS
Una forma de realization de la presente invencion provee una lechada de yeso que incluye yeso calcinado, almidon esterificado con fosfato de urea, organopolisiloxano, y agua.
EFECTO VENTAJOSO DE LA INVENCION
Una forma de realizacion de la presente invencion hace posible proveer una lechada de yeso con excelente fluidez y muestra repelencia al agua en la forma de yeso endurecido.
BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS
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La Figura 1 es un dibujo que se utiliza para describir un metodo para producir una placa de yeso de acuerdo con una forma de realizacion de la presente invencion;
La Figura 2 es un grafico que ilustra una relacion entre el contenido de agua absorbida y la cantidad de almidon agregado en los experimentos 1-1 al 1-3;
La Figura 3 es un grafico que ilustra una relacion entre el contenido de agua absorbida y la cantidad de almidon agregado en los experimentos 2-1 a 2-3; y
La Figura 4 es un grafico que ilustra una relacion entre el contenido de agua absorbida y el valor de flujo en los experimentos 3-1 y 3-2.
DESCRIPCION DE FORMAS DE REALIZACION
A continuacion se describen formas de realizacion de la presente invencion. Sin embargo, la presente invencion no se limita a aquellas formas de realizacion, y se les puede realizar variaciones y modificaciones sin apartarse del alcance de la presente invencion.
LECHADA DE YESO
A continuacion se describe una configuration indicativa de la lechada de yeso de una forma de realizacion.
La lechada de yeso de la presente forma de realizacion preferiblemente se prepara mezclando yeso calcinado, almidon esterificado con fosfato de urea, organopolisiloxano, y agua.
A continuacion se describen los componentes de la lechada de yeso de la presente forma de realizacion.
El yeso calcinado se denomina tambien hemihidrato de sulfato de calcio, y es una composition inorganica con propiedades hidraulicas. Los ejemplos de yeso calcinado incluyen p-hemihidrato de yeso que se obtiene calcinando uno de: yeso natural, subproductos de yeso, yeso de desulfurization de gases, y yeso residual atmosferico o una mezcla de los mismos; y a-hemihidrato de yeso que se obtiene calcinando uno de de dichos tipos de yeso o una mezcla de los mismos en agua. Como yeso calcinado se puede usar uno de a-hemihidrato de yeso y p-hemihidrato de yeso o una mezcla de los mismos. La calcination en agua incluye un caso en que el yeso se calcina en vapor de agua.
Como ejemplo no taxativo, como material de almidon esterificado con fosfato de urea preferiblemente se utiliza almidon derivado de malz, batata (boniato), trigo, o tapioca. Como material de almidon esterificado con fosfato de urea es particularmente preferible el almidon derivado de malz.
Aunque el almidon esterificado con fosfato de urea que se utiliza para la lechada de yeso de la presente forma de realizacion no se limita a ningun tipo especlfico, la temperatura de gelatinizacion (temperatura de pregelatinizacion) del almidon esterificado con fosfato de urea es preferiblemente menor o igual a 100 °C, y mas preferiblemente menor o igual a 90 °C. A continuacion se describe la razon de esto.
En primer lugar, segun se describe mas adelante, el almidon esterificado con fosfato de urea agregado a la lechada de yeso de la presente forma de realizacion preferiblemente se gelatiniza (pregelatinizado) despues de moldear la lechada de yeso. Un metodo de gelatinizacion indicativo para el almidon esterificado con fosfato de urea agregado a la lechada de yeso consiste en calentar la lechada de yeso moldeada.
Aqul, en la lechada de yeso moldeada, el yeso calcinado (hemihidrato de yeso), que es un material de la lechada de yeso, se ha hidratado para convertirlo en yeso dihidratado. Cuando la lechada de yeso moldeada se calienta hasta una temperatura mayor de 100 °C, una parte del yeso dihidratado retorna a la forma de hemihidrato de yeso. Esto puede reducir la resistencia del yeso endurecido que se obtiene. Ademas, como el hemihidrato de yeso tiene la propiedad de absorber agua, puede reducirse la repelencia al agua del yeso endurecido que se obtiene.
Debido a las anteriores razones, preferiblemente se utiliza almidon esterificado con fosfato de urea con una temperatura de gelatinizacion menor o igual a 100 °C para reducir la temperatura del calentamiento que es necesaria para la gelatinizacion, y de esa manera suprimir la generation del hemihidrato de yeso cuando se gelatiniza por calentamiento el almidon esterificado con fosfato de urea en la lechada de yeso moldeada. Es mas preferible usar almidon esterificado con fosfato de urea con una temperatura de gelatinizacion menor o igual a 90 °C para suprimir mas eficazmente la generacion del hemihidrato de yeso durante la gelatinizacion.
El llmite inferior de la temperatura de gelatinizacion del almidon esterificado con fosfato de urea no se limita a ningun
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valor especlfico. Sin embargo, el almidon esterificado con fosfato de urea preferiblemente no se gelatiniza cuando se agrega a la lechada de yeso y preferiblemente se gelatiniza despues de moldear la lechada de yeso.
Como un ejemplo no taxativo, la cantidad de almidon esterificado con fosfato de urea que se agrega a la lechada de yeso es preferiblemente mayor o igual a 0,05 partes en masa y menor o igual a 10 partes en masa con respecto a 100 partes en masa de yeso calcinado.
Se supone que el almidon esterificado con fosfato de urea agregado a la lechada de yeso funciona como coadyuvante de repelencia de agua que mejora la repelencia al agua del organopolisiloxano que se agrega a la lechada de yeso como repelente de agua. Se observa la aparicion de un efecto suficiente del almidon esterificado con fosfato de urea de mejorar la repelencia al agua del organopolisiloxano cuando se agregan a la lechada de yeso 0,05 partes en masa o mas de almidon esterificado con fosfato de urea con respecto a 100 partes en masa o yeso calcinado. Por otro lado, cuando la cantidad de almidon esterificado con fosfato de urea supera las 10 partes en masa, se reduce la tasa de incremento del efecto de aumento de la repelencia al agua del organopolisiloxano. Debido a esta razon, la cantidad de almidon esterificado con fosfato de urea que se debe agregar se encuentra preferiblemente dentro del rango descrito anteriormente.
El almidon esterificado con fosfato de urea agregado a la lechada de yeso tambien tiene el efecto de endurecer la lechada de yeso y aumentar la resistencia del yeso endurecido. El almidon esterificado con fosfato de urea agregado dentro de los rangos descritos anteriormente puede incrementar particularmente la resistencia del yeso endurecido. Por lo tanto, tambien debido a esta razon, es preferible agregar almidon esterificado con fosfato de urea a la lechada de yeso.
La cantidad de almidon esterificado con fosfato de urea es mas preferiblemente mayor o igual a 0,05 partes en masa y menor o igual a 5 partes en masa con respecto a 100 partes en masa de yeso calcinado. Esto se debe a que, por ejemplo, cuando se crea una placa de yeso con un espesor de 12,5 mm usando una lechada de yeso que incluye almidon esterificado con fosfato de urea con mas de 5 partes en masa, puede ser que la placa de yeso no satisfaga las condiciones de la propiedad de generacion de calor de grado 1 segun se define en JIS A 6901. Cuando se utiliza como material de construction un yeso endurecido que se obtiene endureciendo una lechada de yeso, puede requerirse que el yeso endurecido presente la propiedad de ser incombustible ademas de la repelencia al agua y la resistencia. Por lo tanto, la cantidad de almidon esterificado con fosfato de urea preferiblemente se determina de acuerdo con los requerimientos. Ademas, la cantidad de almidon esterificado con fosfato de urea es preferiblemente mayor o igual a 0,05 partes en masa y menor o igual a 3 partes en masa con respecto a 100 partes en masa de yeso calcinado.
Tambien existe un caso donde se agregan burbujas a la lechada de yeso, y se produce un yeso endurecido que incluye burbujas fraguando la lechada de yeso para reducir el peso del yeso endurecido. En este caso, el almidon esterificado con fosfato de urea cumple la funcion de mantener la forma de las burbujas en la lechada de yeso y el yeso endurecido.
Por lo tanto, cuando se agregan a la lechada de yeso burbujas con un diametro sustancialmente uniforme, se puede mantener bien la forma esferica normal de las burbujas en la lechada de yeso y el yeso endurecido, y el diametro de las burbujas se puede hacer sustancialmente uniforme. La inclusion de burbujas con una forma esferica normal y un diametro sustancialmente uniforme en el yeso endurecido hace posible aumentar la resistencia as! como la reduccion del peso del yeso endurecido.
Aqul, las burbujas que agregan a la lechada de yeso son burbujas pequenas que no reducen la calidad del yeso endurecido.
Como un ejemplo no taxativo, se puede formar una lechada de yeso que incluye burbujas mediante el procedimiento de: agregar antes al agua un agente espumante, formar las burbujas agitando el agua mientras se introduce aire, y mezclar las burbujas formadas con una composition de yeso y agua. Ademas, se pueden agregar burbujas a una lechada de yeso formada anteriormente mezclando una composicion de yeso y agua. Los ejemplos de agentes espumantes que se utilizan para formar burbujas incluyen, pero de manera no taxativa, a: alquilsulfato de sodio, alquil eter sulfato, alquilbenceno sulfonato de sodio, y alquil sulfato de polioxietileno.
A continuation se describe el organopolisiloxano. Para la lechada de yeso de la presente forma de realization se pueden utilizar diversos tipos de organopolisiloxano. Por ejemplo, el organopolisiloxano se utiliza para la lechada de yeso de la presente forma de realizacion puede incluir metilhidropolisiloxano con una estructura que se puede representar por la siguiente formula general (1).
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En la formula general (1), el rango de "n" es preferiblemente, pero de manera no taxativa, mayor o igual a 1 y menor o igual a 100.
A la lechada de yeso se le pueden agregar uno o mas tipos de organopolisiloxano. Por ejemplo, a la lechada de yeso se le puede agregar solo metilhidropolisiloxano con una estructura expresada por la formula general (1), o a la lechada de yeso se le puede agregar otro tipo de organopolisiloxano junto con metilhidropolisiloxano.
La cantidad de organopolisiloxano que se debe agregar a la lechada de yeso no se limita a ningun valor especlfico, y se puede determinar, por ejemplo, en base al grado de repelencia al agua requerido para el yeso endurecido. Por ejemplo, la cantidad de organopolisiloxano es preferiblemente mayor o igual a 0,2 partes en masa y menor o igual a 5 partes en masa con respecto a 100 partes en masa de yeso calcinado. Esto se debe a que se puede obtener una alta repelencia al agua del yeso endurecido agregando 0,2 o mas partes en masa de organopolisiloxano, y la repelencia al agua no cambia mucho cuando la cantidad de organopolisiloxano supera las 5 partes en masa. La cantidad de organopolisiloxano es mas preferiblemente mayor o igual a 0,2 partes en masa y menor o igual a 1 partes en masa con respecto a 100 partes en masa de yeso calcinado.
A la lechada de yeso se le puede agregar organopolisiloxano sin procesar, o se le puede agregar a la lechada de yeso despues ser emulsionado en agua. La creacion de una emulsion de organopolisiloxano hace que sea mas facil mezclar uniformemente al organopolisiloxano en la lechada de yeso, y es preferible.
Para emulsionar el organopolisiloxano en agua se puede utilizar cualquier tipo de emulsionante. Por ejemplo, para este proposito se pueden utilizar un emulsionante no ionico, un emulsionante anionico, o alcohol polivinllico.
Algunos ejemplos de emulsionantes no ionicos incluyen monoestearato de glicerilo, monooleato de glicerilo, monopalmitato de sorbitan, monoestearato de sorbitan, triestearato de sorbitan, monooleato de sorbitan, trioleato de sorbitan, monolaurato de polioxietileno y sorbitan, monopalmitato de polioxietileno y sorbitan, monoestearato de polioxietileno y sorbitan, triestearato de polioxietileno y sorbitan, monooleato de polioxietileno y sorbitan, trioleato de polioxietileno y sorbitan, polioxietileno lauril eter, polioxietileno cetil eter, polioxietileno estearil eter, eter de polioxietileno y alcohol superior, polioxietileno octil-fenil eter, y polioxietileno nonilfenil eter.
Algunos ejemplos de emulsionantes anionicos incluyen lauril sulfato de sodio, dodecilbencenosulfonato de sodio, alquil-naftaleno sulfonato de sodio, dialquil sulfosuccinato de sodio, jabon de soda de acidos grasos mixtos, jabon de estearato de sodio, jabon de potasa de acido oleico, alcohol superior sulfato de sodio, y condensado con formalina de sal de sodio de acido p-naftalensulfonico.
Como alcohol polivinllico, es preferible el alcohol polivinllico con un grado de saponificacion mayor o igual a 75 % en moles, y es mas preferible el alcohol polivinllico con un grado de saponificacion mayor o igual a 76 % en moles y menor o igual a 90 % en moles. La viscosidad de una solucion acuosa al 4% de dichos tipos de alcohol polivinllico a 20 °C es preferiblemente mayor o igual a 1 centipoise y menor o igual a 80 centipoises, y mas preferiblemente mayor o igual a 3 centipoises y menor o igual a 50 centipoises. La cantidad de emulsionante es preferiblemente mayor o igual a 0,5 % en masa y menor o igual a 10 % en masa, y mas preferiblemente mayor o igual a 0,7 % en masa y menor o igual a 5 % en masa con respecto al organopolisiloxano. Cuando la cantidad de emulsionante es menor al 0,5 % en masa, puede suceder que no se obtenga una emulsion estable; y cuando la cantidad de emulsionante es mayor al 10 % en masa, puede suceder que no se obtenga una repelencia al agua suficiente.
La cantidad de agua que se agrega a una composicion de yeso para producir la lechada de yeso no se limita a ningun valor especlfico, y se puede establecer dependiendo de la fluidez requerida.
La inclusion de almidon esterificado con fosfato de urea no hace cambiar la cantidad de agua requerida para producir la lechada de yeso. Por lo tanto, la cantidad de calor necesario para secar la lechada de yeso tampoco cambia mucho si se incluye almidon esterificado con fosfato de urea. Por lo tanto, el agregado de almidon esterificado con fosfato de urea hace posible obtener un yeso endurecido con excelente repelencia al agua sin aumentar los costos del secado.
A la lechada de yeso de la presente forma de realization tambien se le pueden agregar otros diversos aditivos.
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Como un ejemplo de un aditivo, preferiblemente se usa un compuesto que contiene un oxido o un hidroxido de un elemento del grupo 2A, que funciona como un coadyuvante de repelencia al agua (catalizador) para mejorar la repelencia al agua del organopolisiloxano que se agrega como repelente al agua a la lechada de yeso. Es posible que el agregando de un compuesto que contiene un oxido o un hidroxido de un elemento del grupo 2A a la lechada de yeso, haga mejorar adicionalmente la repelencia al agua del yeso endurecido.
El elemento del grupo 2A no se limita a ningun tipo especlfico, y se puede seleccionar entre Ba, Mg, Ca, Sr, y Ra. El elemento del grupo 2A es preferiblemente uno de Ba, Mg, y Ca, y mas preferiblemente uno de Mg y Ca. Los ejemplos de compuestos que contienen un oxido o un hidroxido de un elemento del grupo 2A incluye hidroxido de bario cuando el elemento del grupo 2A es Ba; oxido de magnesio y hidroxido de magnesio cuando el elemento del grupo 2A es Mg; y cal calcinada, cal hidratada, cemento, y silicato de calcio hidratado cuando el elemento del grupo 2A es Ca.
Como un ejemplo no taxativo, la cantidad del compuesto que contiene un oxido o un hidroxido de un elemento del grupo 2A que se debe agregar a la lechada de yeso es preferiblemente mayor o igual a 0,1 parte en masa y menor o igual a 100 partes en masa, y mas preferiblemente mayor o igual a 0,2 partes en masa y menor o igual a 10 partes en masa, con respecto a 100 partes en masa de yeso calcinado. Cuando la cantidad del compuesto que contiene un oxido o un hidroxido de un elemento del grupo 2A es menor de 0,1 parte en masa, puede ser que no se obtenga un efecto suficiente mediante el agregado del compuesto. Ademas, cuando la cantidad del compuesto supera las 100 partes en masa, se puede acelerar el fraguado del yeso y se puede reducir la trabajabilidad de la lechada de yeso. Cuando a la lechada de yeso se le agrega el compuesto que contiene un oxido o un hidroxido de un elemento del grupo 2A, como organopolisiloxano es preferible usar metilhidropolisiloxano con una estructura que se puede representar por la anterior formula (1). Esto se debe a que la repelencia al agua del yeso endurecido mejora particularmente al usar metilhidropolisiloxano junto con el compuesto que contiene un oxido o un hidroxido de un elemento del grupo 2A.
Ademas del compuesto que contiene un oxido o un hidroxido de un elemento del grupo 2A o en vez del mismo, a la lechada de yeso de la presente forma de realizacion se le pueden agregar uno o mas aditivos adicionales tales como: fibras de refuerzo, un agregado de peso ligero, un material refractario, un modificador de fraguado, un agente reductor del contenido de agua, un modificador del diametro de las burbujas, y un mejorador de la adherencia, as! como las burbujas descritas anteriormente.
En un metodo para producir lechada de yeso de la presente forma de realizacion, la lechada de yeso se puede producir mezclando (o amasando) yeso calcinado, almidon esterificado con fosfato de urea, organopolisiloxano, y agua.
En un metodo para producir lechada de yeso de la presente forma de realizacion, los materiales de la lechada de yeso tambien se pueden mezclar en dos pasos. Es decir, un metodo para producir lechada de yeso de la presente forma de realizacion puede incluir un paso de formacion de la composicion de yeso en que se forma una composicion de yeso mezclando yeso calcinado y almidon esterificado con fosfato de urea, y un paso de formacion de la lechada de yeso en que se forma la lechada de yeso mezclando la composicion de yeso, organopolisiloxano, y agua.
En el paso de formacion de la composicion de yeso, se mezclan los solidos, es decir, yeso calcinado y almidon esterificado con fosfato de urea, para producir una composicion de yeso. Luego, en el paso de formacion de la lechada de yeso, los llquidos, es decir, el organopolisiloxano y el agua, se mezclan con la composicion de yeso para producir lechada de yeso.
A la lechada de yeso de la presente forma de realizacion tambien se le pueden agregar diversos aditivos y burbujas. Los aditivos y burbujas se pueden agregar segun cualquier esquema de tiempos apropiado. Sin embargo, un aditivo solido tal como un compuesto que contiene un oxido o un hidroxido de un elemento del grupo 2A se agrega preferiblemente cuando se mezclan el yeso calcinado y el almidon esterificado con fosfato de urea. El aditivo llquido se agrega preferiblemente cuando la composicion de yeso, que es una mezcla, se mezcla con organopolisiloxano y agua. Ademas, despues de producir la lechada de yeso preferiblemente se le agregan burbujas.
Preferiblemente, las cantidades y los detalles de los componentes de la lechada de yeso son sustancialmente los mismos que aquellas descritas anteriormente, y aqul se omiten sus descripciones.
Como se describio anteriormente, la lechada de yeso de la presente forma de realizacion incluye almidon esterificado con fosfato de urea que funciona como un coadyuvante de repelencia al agua. Esta configuracion hace posible mejorar la repelencia al agua del yeso endurecido que se obtiene fraguando la lechada de yeso.
Ademas, como la fluidez de lechada de yeso diflcilmente se reduce al agregar almidon esterificado con fosfato de urea, la anterior forma de realizacion hace posible producir lechada de yeso con una excelente fluidez. Ademas, la
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cantidad de agua que se agrega para producir lechada de yeso en un caso donde se agrega almidon esterificado con fosfato de urea no es muy diferente de la cantidad de agua que se agrega en un caso donde no se agrega almidon esterificado con fosfato de urea. Por lo tanto, la anterior forma de realizacion tambien puede evitar un aumento de los costos de secado.
Ademas, el almidon esterificado con fosfato de urea puede mejorar la resistencia del yeso endurecido que se obtiene fraguando la lechada de yeso.
YESO ENDURECIDO
A continuacion, se describe un yeso endurecido de la presente forma de realizacion.
Aqul se describe un yeso endurecido que se obtiene fraguando la lechada de yeso descrita anteriormente.
El yeso endurecido de la presente forma de realizacion se obtiene haciendo que el hemihidrato de yeso de la lechada de yeso descrita anteriormente forme cristales aciculares de yeso dihidratado por una reaccion de hidratacion, y haciendolo fraguar y solidificar. El yeso endurecido con la forma que se desea se puede obtener moldeando la lechada de yeso antes de que este solidifique.
El yeso endurecido de la presente forma de realizacion puede tener cualquier forma que se desee. Por ejemplo, cuando el yeso endurecido se utiliza para un material de construction, al yeso endurecido se le puede dar la forma de una placa o la forma de un bloque. En este caso, al igual que el material de construccion de yeso y la placa de yeso que se describen mas adelante, sobre la superficie del yeso endurecido con forma de placa o en su interior, se puede proveer un papel de base de la placa o una tela no tejida de fibra de vidrio. Ademas, la lechada de yeso se puede hacer en forma de masilla ajustando su viscosidad y se la puede utilizar como a carga para uniones que se introduce en el espacio entre los materiales y se deja endurecer. Es decir, el yeso endurecido se puede formar con la forma correspondiente a un espacio que queda entre los materiales.
A continuacion, se describe un metodo para producir un yeso endurecido de la presente forma de realizacion.
Como se describio anteriormente, el yeso endurecido de la presente forma de realizacion se obtiene moldeando la lechada de yeso descrita anteriormente en una forma que se desee, y haciendo que la lechada de yeso moldeada frague y solidifique. Por lo tanto, un metodo para producir un yeso endurecido de la presente forma de realizacion puede incluir un paso de moldeo para moldear la lechada de yeso que se obtiene por los metodos para producir lechada de yeso descritos anteriormente para formar una lechada de yeso moldeada.
La repelencia al agua del yeso endurecido de la presente forma de realizacion se puede mejorar gelatinizando el almidon esterificado con fosfato de urea en la lechada de yeso durante su proceso de production. Por lo tanto, el metodo para producir un yeso endurecido preferiblemente incluye un paso de gelatinizacion en el cual se gelatiniza almidon esterificado con fosfato de urea en la lechada de yeso moldeada despues del paso de moldeo.
Como un ejemplo no taxativo, el almidon esterificado con fosfato de urea que se agrega a la lechada de yeso se puede gelatinizar calentando la lechada de yeso moldeada hasta una temperatura que es mayor que la temperatura de gelatinizacion del almidon esterificado con fosfato de urea. Como otro ejemplo, el almidon esterificado con fosfato de urea se puede gelatinizar poniendo a la lechada de yeso moldeada en contacto con hidroxido de sodio.
El almidon esterificado con fosfato de urea agregado a la lechada de yeso se puede gelatinizar calentando la lechada de yeso moldeada hasta una temperatura que es mayor que la temperatura de gelatinizacion del almidon esterificado con fosfato de urea. Sin embargo, cuando la temperatura para gelatinizar el almidon esterificado con fosfato de urea es demasiado alta, el yeso dihidratado, que se obtiene cuando se mezcla hemihidrato de yeso con agua para producir la lechada de yeso, puede retornar al hemihidrato de yeso. Si el yeso dihidratado retorna al hemihidrato de yeso, puede reducirse la resistencia del yeso endurecido que se obtiene. Ademas, como el hemihidrato de yeso tiene la propiedad de absorber agua, tambien se puede reducir la repelencia al agua del yeso endurecido que se obtiene. Para impedir que el yeso dihidratado retorne al hemihidrato de yeso, en el paso de gelatinizacion en el cual se gelatiniza el almidon esterificado con fosfato de urea, la lechada de yeso moldeada preferiblemente se calienta hasta una temperatura menor o igual a 100 °C. En el paso de gelatinizacion, la lechada de yeso moldeada mas preferiblemente se calienta hasta una temperatura menor o igual a 90 °C. Para mantener la temperatura del calentamiento en el paso de gelatinizacion dentro de los anteriores rangos de temperatura, preferiblemente se usa almidon esterificado con fosfato de urea con una temperatura de gelatinizacion dentro de los anteriores rangos de temperatura.
Normalmente, la lechada de yeso moldeada se transforma en yeso endurecido mediante un paso de secado de eliminar el agua en la lechada de yeso moldeada. El paso de gelatinizacion se puede llevar a cabo por separado del paso de secado, o como una parte del paso de secado. Es decir, en una parte o durante todo el paso de secado, la
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temperatura de secado se puede mantener en un valor mayor o igual a la temperatura de gelatinizacion del almidon esterificado con fosfato de urea de manera tal que el secado de la lechada de yeso moldeada y la gelatinizacion del almidon esterificado con fosfato de urea en la lechada de yeso moldeada se pueden llevar a cabo al mismo tiempo.
Ademas, cuando el paso de gelatinizacion se lleva a cabo con la lechada de yeso moldeada, una parte de la lechada de yeso moldeada o toda ella puede haber endurecido. Sin embargo, el paso de gelatinizacion preferiblemente se lleva a cabo despues de que toda la lechada de yeso moldeada haya endurecido, es decir, despues de que el yeso calcinado en la lechada de yeso se haya hidratado y convertido en yeso dihidratado por completo.
Como se describio anteriormente, el almidon esterificado con fosfato de urea tambien se puede gelatinizar poniendo a la lechada de yeso moldeada en contacto con hidroxido de sodio. Por ejemplo, la lechada de yeso moldeada se puede poner en contacto con hidroxido de sodio sumergiendo la lechada de yeso moldeada en una solucion de hidroxido de sodio o aplicando una solucion de hidroxido de sodio a la lechada de yeso moldeada.
Ademas, el almidon esterificado con fosfato de urea se puede gelatinizar agregando hidroxido de sodio a la lechada de yeso antes de moldear la lechada de yeso (preferiblemente, inmediatamente antes de moldearla).
El metodo para producir un yeso endurecido de la presente forma de realizacion tambien puede incluir un paso de corte aproximado, un paso de secado, un paso de corte, y un paso de carga.
El paso de corte aproximado se lleva a cabo, por ejemplo, antes del paso de gelatinizacion o del paso de secado. En el paso de corte aproximado, por ejemplo, la lechada de yeso moldeada se corta con una cuchilla rotativa con un tamano apropiado para la secadora o el horno calentador que se utiliza en el paso de gelatinizacion o el paso de secado.
En el paso de secado, la lechada de yeso moldeada se seca de manera forzada o naturalmente para formar el yeso endurecido.
En el paso de corte, la lechada de yeso moldeada o el yeso endurecido se corta con el tamano de un producto usando, por ejemplo, una maquina cortadora.
En el paso de carga, los productos de yeso endurecido se apilan, por ejemplo, usando un elevador, y se almacenan en un deposito o se cargan en un camion para realizar el envlo.
Anteriormente se ha descrito el yeso endurecido de la presente forma de realizacion. Como el yeso endurecido de la presente forma de realizacion se produce fraguando la lechada de yeso descrita anteriormente, el yeso endurecido que se produce tiene una alta repelencia al agua y alta resistencia.
MATERIAL DE CONSTRUCCION DE YESO, PLACA DE YESO
A continuacion, se describen un material de construccion de yeso y una placa de yeso de la presente forma de realizacion.
El material de construccion de yeso de la presente forma de realizacion puede incluir al yeso endurecido descrito anteriormente.
Por ejemplo, el material de construccion de yeso puede incluir al yeso endurecido como un nucleo. Los ejemplos de materiales de construccion de yeso incluyen materiales de construccion de yeso en forma de placas tales como las placas de yeso, placas de yeso con manta de vidrio, placas de yeso que incluyen una tela no tejida de fibra de vidrio, y placas de partlculas de yeso; y materiales de construccion de yeso con forma de bloque.
Por ejemplo, un material de construccion de yeso se puede producir usando un metodo para producir materiales de construccion de yeso que incluye los pasos que se describen a continuacion.
El metodo para producir materiales de construccion de yeso puede incluir un paso para producir la lechada de yeso (yeso para verter) descrito anteriormente. Como se describio anteriormente, la lechada de yeso se puede producir mezclando (o amasado) yeso calcinado, almidon esterificado con fosfato de urea, organopolisiloxano, y agua. Dicho paso de mezclar los materiales de la lechada de yeso se puede dividir en dos pasos: un paso de formacion de la composicion de yeso que consiste en formar una composicion de yeso mezclando yeso calcinado y almidon esterificado con fosfato de urea, y un paso de formacion de la lechada de yeso que consiste en formar la lechada de yeso mezclando la composicion de yeso, organopolisiloxano, y agua. Ademas, a la lechada de yeso se le pueden agregar diversos aditivos y/o burbujas durante su paso de produccion.
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El metodo para producir materiales de construction de yeso tambien puede incluir un paso de moldeo para moldear la lechada de yeso de acuerdo con la forma del material de construccion de yeso que se desea producir. En el paso de moldeo, la lechada de yeso se puede moldear para darle una forma que se desee de acuerdo con la forma del material de construccion de yeso que se desee producir, y tambien se puede procesar como sea necesario.
De manera similar al caso del yeso endurecido, con la lechada de yeso moldeada se puede llevar a cabo un paso de corte aproximado, un paso de secado, y/o un paso de corte. Como se describio anteriormente con relation al yeso endurecido, la repelencia al agua del material de construccion de yeso de la presente forma de realization se puede mejorar gelatinizando el almidon esterificado con fosfato de urea agregado a la lechada de yeso. Por lo tanto, el metodo para producir el material de construccion de yeso de la presente forma de realizacion preferiblemente incluye un paso de gelatinizacion en el cual se gelatiniza almidon esterificado con fosfato de urea. Como el proceso de gelatinizacion ya se ha descrito como una parte del metodo para producir un yeso endurecido, aqul se omite la description del proceso de gelatinizacion.
Por lo tanto, el metodo para producir el material de construccion de yeso de la presente forma de realizacion puede incluir el metodo para producir un yeso endurecido descrito anteriormente. Ademas, cuando el material de construccion de yeso es una placa de yeso, un metodo para producir placas de yeso puede incluir al metodo para producir un yeso endurecido descrito anteriormente.
A continuation, se describe de manera mas detallada el metodo para producir materiales de construccion de yeso tomando como ejemplo una placa de yeso.
En primer lugar, se describe un paso de moldeo de placas de yeso para moldear lechada de yeso en forma de una placa de yeso. En el paso de moldeo de placas de yeso, se pone la lechada de yeso (yeso para verter) entre unas hojas de papel de base de la placa.
La Figura 1 es una vista lateral esquematica de una parte de un aparato para moldear lechada de yeso en forma de placas de yeso.
En el aparato de la Figura 1, el papel de la cubierta frontal (papel de base de la placa) 11, que es un material de superficie, se transporta a lo largo de una llnea de production de derecha a izquierda.
Se puede disponer una mezcladora 12 en una position predeterminada con relacion a una llnea de transporte, por ejemplo, sobre la llnea de transporte o a un lado de la misma. Con la mezcladora 12, se amasan los materiales de la lechada de yeso que incluyen: yeso calcinado, almidon esterificado con fosfato de urea, organopolisiloxano, agua, y opcionalmente, un mejorador de la adherencia, un modificador de fraguado, y un agente reductor del contenido de agua para producir la lechada de yeso. Ademas, de ser necesario, a la lechada de yeso se le pueden agregar burbujas desde puertos divisores 121, 122, y 125.
Como alternativa, se puede preparar antes una composition de yeso mezclando materiales solidos que incluyen yeso calcinado y almidon esterificado con fosfato de urea, y se pueden suministrar a la mezcladora 12.
La lechada de yeso de alta densidad 13 que se obtiene se suministra mediante los canos de administration 123 y 124 sobre el papel de la cubierta frontal (papel de base de la placa) 11 y el papel de base de respaldo (papel de base de la placa) 16 en posiciones corriente arriba de los recubridores de rodillo 15 en las direcciones del transporte.
Aqul, 171, 172, y 173 indican respectivamente un rodillo esparcidor, un rodillo de respaldo, y un rodillo para eliminar residuos. La lechada de yeso 13 que hay sobre cada uno de: el papel de la cubierta frontal 11 y el papel de base de respaldo 16 alcanza un esparcidor implementado por el recubridor de rodillo 15, que lo esparce. Como resultado, sobre el papel de la cubierta frontal 11 se forman tanto una capa delgada de lechada de yeso de alta densidad 13 como un area de margen. De manera similar, sobre el papel de base de respaldo 16 se forma una capa delgada de la lechada de yeso de alta densidad 13.
El papel de la cubierta frontal 11 se transporta en la misma direction del transporte. Por otro lado, un rodillo desviador 18 cambia la direccion del transporte del papel de base de respaldo 16 para llevarlo hacia la llnea de transporte del papel de la cubierta frontal 11. Luego, tanto el papel de la cubierta frontal 11 como el papel de base de respaldo 16 llegan a una moldeadora 19. Se suministra una lechada de yeso de baja densidad 14 desde la mezcladora 12 mediante la llnea de cano 126 hasta un espacio entre las capas delgadas de la lechada de yeso 13 formada sobre el papel de la cubierta frontal 11 y el papel de base de respaldo 16. Como resultado, se forma una estructura continua de tres capas que incluye el papel de la cubierta frontal 11, la lechada de yeso de baja densidad 14, y el papel de base de respaldo 16.
En el ejemplo de la Figura 1, una mezcladora 12 produce la lechada de yeso de baja densidad y la lechada de yeso de alta densidad. Sin embargo, se pueden proveer dos mezcladoras, y la lechada de yeso de baja densidad y la
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lechada de yeso de alta densidad se pueden producir usando las respectivas mezcladoras. Ademas, en vez de usar lechada de yeso de baja densidad y lechada de yeso de alta densidad, se puede producir un tipo de lechada de yeso con una determinada densidad y se puede suministrar sobre el papel de la cubierta frontal 11 y el papel de base de respaldo 16.
Anteriormente se ha descrito el paso de moldeo de las placas de yeso. La estructura de tres capas formada en dicho paso fragua y alcanza una cortadora de corte aproximado (no se muestra) con la cual se lleva a cabo un paso de corte aproximado. En el paso de corte aproximado, la estructura continua de tres capas se corta usando la cortadora de corte aproximado para obtener materiales en forma de placas, cada una de las cuales tiene una longitud predeterminada y esta compuesta de un nucleo hecho principalmente de yeso y papel de base que recubre el nucleo. Es decir, se forma un producto intermediario de la placa de yeso.
El material en forma de placas se puede enviar a un horno calentador para llevar a cabo un paso de gelatinizacion donde se gelatiniza el almidon esterificado con fosfato de urea.
Luego, el material en forma de placas se puede enviar a una secadora (no se muestra) para llevar a cabo un paso de secado donde el material en forma de placas se seca de manera forzada. El paso de secado y el paso de gelatinizacion se pueden llevar a cabo al mismo tiempo.
Luego de eso, se puede llevar a cabo un paso de corte para cortar el material en forma de placas para obtener productos con una longitud predeterminada. Como resultado, se producen placas de yeso.
Anteriormente se ha descrito una forma de realizacion de un metodo indicativo para producir placas de yeso. Sin embargo, la presente invencion no se limita a esta forma de realizacion. Por ejemplo, en el paso de moldeo se puede omitir la formation de capas delgadas de lechada de yeso de alta densidad, y se puede producir una placa de yeso usando un tipo de lechada de yeso.
En este caso, se suministra un tipo de lechada de yeso sobre un papel de cubierta frontal (papel de base de la placa), que se esta transportando de manera continua, para formar una capa de la lechada de yeso. El papel de la cubierta frontal se pliega a lo largo de llneas ranuradas formadas cerca de los bordes laterales del papel de la cubierta frontal de manera tal que el papel de la cubierta frontal envuelva la lechada de yeso. Luego, papel de base de respaldo (papel de base de la placa), que se esta transportando con la misma velocidad que el papel de la cubierta frontal, se pone sobre la capa de la lechada de yeso.
Luego, la estructura que se obtiene como resultado se hace pasar a traves de una moldeadora que determina el espesor y el ancho de la placa de yeso.
Despues de moldear la lechada de yeso en una forma que se desee mediante los pasos anteriores, de manera similar al metodo para producir placas de yeso descrito anteriormente, se llevan a cabo un paso de corte aproximado, un paso de gelatinizacion, un paso de secado, y un paso de corte con la lechada de yeso moldeada para producir una placa de yeso.
Anteriormente se ha descrito un metodo para producir materiales de construction de yeso tomando como ejemplo una placa de yeso. Sin embargo, se pueden producir diversos tipos materiales de construccion de yeso, por ejemplo, reemplazando el papel de base de la placa que se utiliza como material de superficie por una tela no tejida de fibra de vidrio (velo de fibra de vidrio) o una manta de vidrio, y poniendola sobre la superficie de una capa de lechada de yeso o incluyendola cerca de la superficie de la capa de lechada de yeso.
Con el metodo para producir materiales de construccion de yeso y el metodo para producir placas de yeso descrito anteriormente, se puede producir un material de construccion de yeso y una placa de yeso con alta repelencia al agua y alta resistencia fraguando la lechada de yeso de la anterior forma de realizacion.
EJEMPLOS
La presente forma de realizacion a continuation se describe adicionalmente a base de ejemplos. Sin embargo, la presente invencion no se limita a dichos ejemplos.
(1) Metodos de evaluation
A continuacion se describen los metodos que se utilizan para probar la lechada de yeso (yeso para verter), el yeso endurecido, y las placas de yeso que se producen en los experimentos.
(1-1) Prueba de medicion del contenido de agua absorbida
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Se midio y calculo el contenido de agua absorbida (Aw) del yeso endurecido o la placa de yeso que se obtiene en cada experimento de acuerdo con la siguiente ecuacion 1. En la ecuacion 1, la "masa despues de la inmersion" indica la masa del yeso endurecido o de la placa de yeso despues de sumergirla en agua con una temperatura de 20 ± 1 °C durante dos horas. Ademas, la "masa antes de la inmersion" indica la masa del yeso endurecido o la placa de yeso despues de secar la lechada de yeso moldeada y el yeso endurecido o la placa de yeso se continua secando en una secadora regulada a 40 ± 2 °C hasta peso constante.
Aw (%)= (masa despues de la inmersion - masa antes de la inmersion) / (masa antes de la inmersion) x 100... (Ecuacion 1)
(1-2) Prueba de flujo
Se llevo a cabo una prueba de flujo con la lechada de yeso (yeso para verter) que se produjo en el Experimento 3.
La prueba de flujo se llevo a cabo como se describe a continuacion.
En primer lugar, se dispuso sobre una placa plana un cilindro, abierto en los extremos superior e inferior y que tiene un diametro de 8,5 cm y una altura de 4 cm, y la lechada de yeso (yeso para verter) que se produjo se vertio a traves de la abertura superior hacia el interior del cilindro llenar el cilindro. Luego, el cilindro se levanto rapidamente en direccion vertical, y se midio como valor de flujo el diametro de la lechada de yeso que se esparcio sobre la placa plana despues de levantar el cilindro.
(2) Experimentos
Los Experimentos 1-3 se llevaron a cabo como se describe a continuacion, y las muestras que se obtuvieron se evaluaron de acuerdo con los metodos de evaluacion descritos anteriormente.
(Experimento 1)
Las composiciones de yeso se prepararon mezclando 0,05 a 15 partes en masa de almidon con 100 partes en masa de yeso p calcinado (hemihidrato de yeso). En el Experimento 1-1, como lo indica la siguiente tabla 1, se prepararon siete tipos de composiciones de yeso que inclulan 0,05 a 15 partes en masa de almidon. De manera similar, se prepararon siete tipos de composiciones de yeso en cada uno del Experimento 1-2 y el Experimento 1-3.
En el Experimento 1-1, para preparar las composiciones de yeso se utilizo almidon esterificado con fosfato de urea (Oji Cornstarch Co., Ltd) hecho de almidon derivado de malz y con una temperatura de gelatinizacion de 54 °C. En el Experimento 1-2, para preparar las composiciones de yeso se utilizo hidroxietil almidon (Tate & Lile PLC) derivado de malz y con una temperatura de gelatinizacion de 63 °C. En el Experimento 1-3, se utilizo almidon pregelatinizado (SANSHO Co., Ltd.) derivado de tapioca. Ademas, para comparacion, en el Experimento 1-4 se prepararon muestras que no inclulan almidon.
Luego de eso, se preparo una lechada de yeso agregando a cada composicion de yeso, 0,3 partes en masa de metilhidropolisiloxano (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd) y 105 partes en masa de agua (peso especlfico del yeso endurecido 0,8) con respecto a 100 partes en masa de yeso calcinado en la composicion de yeso, y agitando la mezcla resultante durante 15 segundos con una mezcladora (SANYO Electric Co., Ltd; Modelo No. SM-R50). La lechada de yeso que se preparo se moldeo con una forma que tenia una longitud de 80 mm, un ancho de 20 mm, y un espesor de 20 mm, y la lechada de yeso moldeada se seco hasta peso constante. En los experimentos, para reducir el tiempo de secado, se regulo un horno secador de manera tal que la temperatura de una parte del yeso de la lechada de yeso moldeada alcanzase 40 °C, y la lechada de yeso moldeada se seco en el horno secador hasta peso constante. Mediante dicho paso de secado, la lechada de yeso moldeada se transformo en yeso endurecido.
La prueba de medicion del contenido de agua absorbida descrita anteriormente se llevo a cabo con el yeso endurecido seco. En la tabla 1 se muestran los resultados de la prueba de medicion del contenido de agua absorbida. Los resultados de los Experimentos 1-1 al 1-3 se muestran tambien en el grafico de la Figura 2.
[Tabla 1]
Contenido de agua absorbida (%)
- CANTIDAD de ALMIDON
- 0 0,05 0,5 1 3 5 10 15
- (PARTES EN MASA)
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- EXPERIMENTO 1-1
- 0 53,4 42,8 36,6 27,9 23,1 20,5 19,5
- EXPERIMENTO 1-2
- - 57 55,2 54,8 54,3 53,7 53,3 53,7
- EXPERIMENTO 1-3
- - 56,3 49,8 44,7 37,1 33,9 30,6 30,3
- EXPERIMENTO 1-4
- 58,4
Como lo indican los resultados de la tabla 1 y la Figura 2, el contenido de agua absorbida que se midio en el Experimento 1 de acuerdo con la presente forma de realizacion es menor que el contenido de agua absorbida que se midio en los experimentos 1-2, 1-3, y 1-4 de los ejemplos comparativos. Es decir, el yeso endurecido del Experimento 1 tiene una mayor repelencia al agua. En el Experimento 1-2, la repelencia al agua diflcilmente mejoro con el agregado del almidon. En el Experimento 1-3, aunque la repelencia al agua mejoro ligeramente con el agregado del almidon, el grado de mejora es pequeno en comparacion con el Experimento 1-1.
En el Experimento 1-1, el contenido de agua absorbida se redujo, a medida que crecio la cantidad de almidon. Es decir, la repelencia al agua mejoro a medida que aumento la cantidad de almidon. Sin embargo, cuando la cantidad de almidon supera las 5 partes en masa, la tasa de cambio del contenido de agua absorbida reduce, es decir, se reduce la tasa de incremento del efecto de aumento de la repelencia al agua. Ademas, cuando la cantidad de almidon supera las 10 partes en masa, el contenido de agua absorbida diflcilmente cambia, es decir, el efecto del aumento de la repelencia al agua diflcilmente mejora, aun cuando aumenta la cantidad de almidon.
(Experimento 2)
Las composiciones de yeso se prepararon mezclando 0,05 a 15 partes en masa del mismo almidon esterificado con fosfato de urea que en el Experimento 1-1 y 0,2 partes en masa de cal hidratada que se utiliza como coadyuvante de repelencia al agua (catalizador) con 100 partes en masa de yeso p calcinado (hemihidrato de yeso). Luego, se preparo una lechada de yeso agregando metilhidropolisiloxano y agua en las mismas proporciones que en el Experimento 1-1 con respecto a 100 partes en masa de yeso calcinado en cada composicion de yeso, y agitando la mezcla resultante durante 15 segundos con una mezcladora. Despues de preparar la lechada de yeso, se preparo el yeso endurecido, sustancialmente de la misma manera que en el Experimento 1-1 excepto por la temperatura de secado.
En el Experimento 2, se regulo un horno secador de manera tal que la temperatura de una parte del yeso endurecido pudiese alcanzar una temperatura predeterminada, y el yeso endurecido se seco en el horno secador hasta peso constante. La temperatura predeterminada se establecio en 40 °C en el Experimento 2-1, a 80 °C en el Experimento 2-2, y a 120 °C en el Experimento 2-3.
Ademas, para comparacion, se llevaron a cabo los Experimentos 2-1' a 2-3' sin agregar almidon a la lechada de yeso. Es decir, en cada uno del Experimento 2-1', el Experimento 2-2', y el Experimento 2-3', el yeso endurecido se preparo sustancialmente de la misma manera que en el experimento correspondiente de los Experimentos 2-1, Experimento 2-2, y Experimento 2-3 excepto que no se agrego almidon a la lechada de yeso.
La prueba de medicion del contenido de agua absorbida descrito anteriormente se llevo a cabo con el yeso endurecido seco. En la tabla 2 se muestran los resultados de la prueba de medicion del contenido de agua absorbida. Los resultados de los Experimentos 2-1 a 2-3 tambien se muestran en el grafico de la Figura 3.
[Tabla 2]
- Contenido de agua absorbida (%)
- CANTIDAD de ALMIDON (PARTES EN MASA)
- 0 0,05 0,5 1 3 5 10 15
- EXPERIMENTO 2-1
- 35,6 28,6 24,4 18,6 15,4 12,5 11,5
- EXPERIMENTO 2-2
- 35,6 11,5 6,5 5,4 4,5 3,5 3,5
- EXPERIMENTO 2-3
- 39,7 16,8 11,6 9,7 8,2 5,6 5,8
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15
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25
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- EXPERIMENTO 2-1'
- 38,9 - - - - - -
- EXPERIMENTO 2-2'
- 38,9 - - - - - -
- EXPERIMENTO 2-3'
- 43,4 - - - - - -
Como lo indican los resultados de la tabla 2 y la Figura 3, el contenido de agua absorbida que se midio en los experimentos 2-1, 2-2, y 2-3 de acuerdo con la presente forma de realizacion fue menor que el contenido de agua absorbida que se midio en los experimentos 2-1', 2-2', y 2-3'. En particular, los contenidos de agua absorbida que se midieron en los experimentos 2-2 y 2-3 donde el proceso de gelatinizacion se llevo a cabo calentando el yeso endurecido a temperaturas mayores que la temperatura de gelatinizacion del almidon esterificado con fosfato de urea son significativamente menores que el contenido de agua absorbida que se midio en el Experimento 2-1 donde no se llevo a cabo el proceso de gelatinizacion. Es decir, el yeso endurecido de los Experimentos 2-2 y 2-3 tiene mayor repelencia al agua.
Cuando se comparan el Experimento 2-2 y el Experimento 2-3, el contenido de agua absorbida que se midio en el Experimento 2-3 donde el proceso de gelatinizacion se llevo a cabo a mayor temperatura es mayor que el contenido de agua absorbida que se midio en el Experimento 2-2. Es decir, la repelencia al agua del yeso endurecido del Experimento 2-3 es menor que la del Experimento 2-2. Se supone que una parte de yeso dihidratado en la lechada de yeso retorno a la forma de hemihidrato de yeso cuando el yeso endurecido se calento a una temperatura mayor que 100 °C, y la repelencia al agua se redujo debido a la propiedad de absorcion de agua del yeso hemihidratado.
(Experimento 3)
En el Experimento 3, se produjeron lechadas de yeso y placas de yeso y se evaluaron como se describe a continuacion.
Las composiciones de yeso se prepararon mezclando 0,05 a 15 partes en masa de almidon y 0,2 partes en masa de cal hidratada que se utilizo como coadyuvante de repelencia al agua (catalizador) con 100 partes en masa de yeso p calcinado (hemihidrato de yeso). En el Experimento 3-1, como lo indica mas adelante la tabla 3, se prepararon siete tipos de composiciones de yeso que inclulan 0,05 a 15 partes en masa de almidon. De manera similar, en el Experimento 3-2 se prepararon siete tipos de composiciones de yeso.
En el Experimento 3-1, para preparar las composiciones de yeso se utilizo almidon esterificado con fosfato de urea (Oji Cornstarch Co., Ltd) hecho de almidon derivado de malz y con una temperatura de gelatinizacion de 54 °C. En el Experimento 3-2, se utilizo almidon pregelatinizado (SANSHO Co., Ltd.) derivado de tapioca.
Luego de eso, se preparo una lechada de yeso agregando a cada composicion de yeso 0,5 partes en masa de metilhidropolisiloxano (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd) y 105 partes en masa de agua (peso especlfico del yeso endurecido 0,8) con respecto a 100 partes en masa de yeso calcinado en la composicion de yeso, y agitando la mezcla resultante durante 15 segundos con una mezcladora (SANYO Electric Co., Ltd; Modelo No. SM-R50).
Ademas, para comparacion, en el Experimento 3' se preparo una lechada de yeso sustancialmente de la misma manera que en los experimentos 3-1 y 3-2 excepto que a la lechada de yeso no se le agrego almidon.
Se llevo a cabo la prueba de flujo descrita anteriormente con la lechada de yeso que se preparo. En la tabla 3 se muestran los resultados de la prueba de flujo. Los resultados de la tabla 3 tambien se muestran en el grafico de la Figura 4.
[Tabla 3]
- CANTIDAD DE ALMIDON (PARTES EN MASA)
- 0 0,05 0,5 1 3 5 10 15
- Experimento 3-1
- Contenido de agua absorbida (%) 34,2 15,5 9,8 8,1 7,5 6,5 6,5
- Valor de flujo (mm)
- 225 225 220 216 213 211 203
5
10
15
20
25
30
35
40
- Experimento 3-2
- Contenido de agua absorbida (%) 36,8 33,8 32,7 27,9 26,4 25,5 no amasable
- Valor de flujo (mm)
- 225 222 204 183 134 102 no amasable
- Experimento 3-3
- Contenido de agua absorbida (%) 37,4 - -
- Valor de flujo (mm)
- 225 - -
Como lo indican los resultados de la tabla 3 y la Figura 4, en el Experimento 3-1 de la presente forma de realizacion, donde se utilizo almidon esterificado con fosfato de urea, el valor de flujo no cambio mucho aun cuando se aumento la cantidad de almidon, y la alta fluidez de la lechada de yeso se conservo. Por otro lado, en el Experimento 3-2 de un ejemplo comparativo, el valor de flujo se redujo mucho a medida que aumento la cantidad de almidon. Cuando la cantidad de almidon fue de 15 partes en masa, fue aun mas diflcil amasar la lechada de yeso.
Luego de eso, se produjo una placa de yeso para cada uno de los Experimentos 3-1 al 3-3 usando la correspondiente lechada de yeso, y se evaluo el contenido de agua absorbida de la placa de yeso.
El metodo que se utiliza para producir las placas de yeso se describe haciendo referencia a la Figura 1.
En el aparato de la Figura 1, el papel de la cubierta frontal (papel de base de la placa) 11 se transporta de manera continua a lo largo de la llnea de produccion de derecha a izquierda.
Como se ilustra en la Figura 1, la mezcladora 12 se dispone sobre la llnea de transporte o a un lado de la misma. La lechada de yeso de cada experimento se produjo usando una mezcladora 12.
Para producir la placa de yeso, se utilizaron lechada de yeso de baja densidad y lechada de yeso de alta densidad. Se agregaron burbujas desde el puerto divisor 125 a la lechada de yeso de baja densidad de manera tal que el peso especlfico de la placa de yeso que se produjo llegue a aproximadamente 0,5. Como lechada de yeso de alta densidad, se utilizo la lechada de yeso preparado en cada experimento sin agregado de burbujas.
La lechada de yeso de alta densidad se suministro desde los puertos divisores 121 y 122 mediante los canos de administracion 123 y 124 sobre el papel de la cubierta frontal 11 y el papel de base de respaldo 16 en posiciones corriente arriba de los recubridores de rodillo 15 en las direcciones del transporte.
La lechada de yeso de alta densidad que se suministro sobre cada uno de: el papel de la cubierta frontal 11 y el papel de base de respaldo 16 alcanza al esparcidor implementado por el recubridor de rodillo 15, y el esparcidor la esparce. Como resultado, sobre el papel de la cubierta frontal 11 se forman tanto una capa delgada de la lechada de yeso de alta densidad 13 como un area de margen. De manera similar, sobre el papel de base de respaldo 16 se forma una capa delgada de la lechada de yeso de alta densidad 13.
El papel de la cubierta frontal 11 se transporta en la misma direccion del transporte. Por otro lado, la direccion del transporte del papel de base de respaldo 16 es cambiada por el rodillo desviador 18 hacia la llnea de transporte del papel de la cubierta frontal 11.
Luego, tanto el papel de la cubierta frontal 11 como el papel de base de respaldo 16 alcanzan la moldeadora 19. Mientras se agregan burbujas en el puerto divisor 125, se suministra la lechada de yeso de baja densidad 14 desde la mezcladora 12 mediante la llnea de cano 126 a un espacio entre las capas delgadas de la lechada de yeso de alta densidad 13 formadas sobre el papel de la cubierta frontal 11 y el papel de base de respaldo 16. Como resultado, se forma una estructura continua de tres capas que incluye el papel de la cubierta frontal 11, la lechada de yeso de baja densidad 14, y el papel de base de respaldo 16.
La estructura de tres capas formada fragua y alcanza una cortadora de corte aproximado (no se muestra). La cortadora de corte aproximado corto aproximadamente la estructura de tres capas de acuerdo con el tamano de la secadora.
Luego, la estructura de tres capas cortada se envio a la secadora (no se muestra), y se llevo a cabo un paso de secado para secar de manera forzada la estructura de tres capas cortada. Luego, se llevo a cabo un paso de corte para cortar la estructura secada para obtener una placa de yeso con una longitud de 300 mm y un ancho de 300 mm. El espesor de la placa de yeso que se obtiene fue de 12,5 mm.
5
10
15
20
25
En el paso de secado, se regulo un horno secador de manera tal que la temperatura de una parte del yeso de la placa de yeso pudiese alcanzar 80 °C. Esto indica que el almidon esterificado con fosfato de urea agregado a la placa de yeso del Experimento 3-1 se gelatinizo en el paso de secado.
Se llevo a cabo la prueba de medicion del contenido de agua absorbida descrita anteriormente con cada placa de yeso (peso especlfico = 0,5) que se produjo por el anterior proceso y con un espesor de 12,5 mm. Los resultados de la prueba de medicion del contenido de agua absorbida se muestran en la tabla 3. Los resultados de la tabla 3 tambien se muestran en el grafico de la Figura 4.
Como lo indican los resultados de la tabla 3 y la Figura 4, el contenido de agua absorbida de la placa de yeso que se produjo usando la lechada de yeso del Experimento 3-1 de la presente forma de realizacion es menor que el contenido de agua absorbida de la placa de yeso que se produjo usando la lechada de yeso del Experimento 3-2 de un ejemplo comparativo. Es decir, la placa de yeso del Experimento 3-1 tiene mayor repelencia al agua.
Esto indica que, en comparacion con el almidon pregelatinizado, el almidon esterificado con fosfato de urea tiene un mejor efecto de aumento de la repelencia al agua.
Se acaba de describir un metodo para producir lechada de yeso, yeso endurecido, un material de construction de yeso, una placa de yeso, un metodo para producir lechada de yeso, un metodo para producir un yeso endurecido, un metodo para producir materiales de construccion de yeso, y una placa de yeso de acuerdo con la forma de realizacion. Sin embargo, la presente invention no se limita a la forma de realizacion que se divulga especlficamente, y se puede realizar variaciones y modificaciones sin apartarse del alcance de la presente invencion.
La presente solicitud se basa en la solicitud de patente japonesa No. 2013-246716 presentada el 28 de noviembre de 2013, cuyo contenido completo se incorpora aqul como referencia y reivindica el beneficio de prioridad de dicha solicitud.
Explication de los numerales de referencia 13, 14 Lechada de yeso
Claims (14)
- 51015202530REIVINDICACIONES1. Una lechada de yeso, que comprende: yeso calcinado; almidon esterificado con fosfato de urea; organopolisiloxano; y agua.
- 2. La lechada de yeso que se reivindica en la reivindicacion 1, donde la cantidad del almidon esterificado con fosfato de urea en la lechada de yeso es mayor o igual a 0,05 partes en masa y menor o igual a 10 partes en masa con respecto a 100 partes en masa del yeso calcinado.
- 3. La lechada de yeso que se reivindica en la reivindicacion 1 o 2, donde la temperatura de gelatinizacion del almidon esterificado con fosfato de urea es menor o igual a 100 °C.
- 4. La lechada de yeso que se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el organopolisiloxano incluye metilhidropolisiloxano con una estructura que se puede representar por la siguiente formula (1):
imagen1 - 5. Un yeso endurecido que se obtiene fraguando la lechada de yeso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4.
- 6. Un material de construccion de yeso que comprende el yeso endurecido de la reivindicacion 5.
- 7. Una placa de yeso que comprende el yeso endurecido de la reivindicacion 5.
- 8. Un metodo para producir una lechada de yeso, donde el metodo comprende:un paso de formacion de la composicion de yeso que consiste en formar una composicion de yeso mezclando yeso calcinado y almidon esterificado con fosfato de urea; yun paso de formacion de la lechada de yeso que consiste en formar la lechada de yeso mezclando la composicion de yeso, organopolisiloxano, y agua.
- 9. El metodo que se reivindica en la reivindicacion 8, en el cual la cantidad del almidon esterificado con fosfato de urea en la lechada de yeso es mayor o igual a 0,05 partes en masa y menor o igual a 10 partes en masa con respecto a 100 partes en masa del yeso calcinado.
- 10. El metodo que se reivindica en la reivindicacion 8 o 9, en el cual la temperatura de gelatinizacion del almidon esterificado con fosfato de urea es menor o igual a 100 °C.
- 11. El metodo que se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en el cual el organopolisiloxano incluye metilhidropolisiloxano con una estructura que se puede representar por la siguiente formula (1):
imagen2 - 12. Un metodo para producir un yeso endurecido, donde el metodo comprende:un paso de moldeo para moldear la lechada de yeso que se produjo por el metodo de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11 para producir a lechada de yeso moldeada.
- 13. El metodo que se reivindica en la reivindicacion 12, que ademas comprende: un paso de gelatinizacion en el cual se gelatiniza el almidon esterificado con fosfato de urea despues del paso de moldeo.
- 14. El metodo que se reivindica en la reivindicacion 13, en el cual el paso de gelatinizacion incluye un paso de calentamiento de la lechada de yeso moldeada a una temperatura menor o igual a 100 °C.5 15. Un metodo para producir un material de construccion de yeso que comprende al metodo para producir el yesoendurecido de cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14.
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