RU2502696C1 - Gypsum boards with improved inter-layer adhesion - Google Patents
Gypsum boards with improved inter-layer adhesion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2502696C1 RU2502696C1 RU2012120143/03A RU2012120143A RU2502696C1 RU 2502696 C1 RU2502696 C1 RU 2502696C1 RU 2012120143/03 A RU2012120143/03 A RU 2012120143/03A RU 2012120143 A RU2012120143 A RU 2012120143A RU 2502696 C1 RU2502696 C1 RU 2502696C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gypsum
- starch
- suspension
- alkaline
- production
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к производству гипсокартонных листов с улучшенной адгезией между слоями. Конкретнее, настоящее изобретение относится к гипсовой суспензии и способу производства гипсокартонных листов на ее основе, позволяющих получить улучшенную адгезию между картоном и гипсовым сердечником. Изобретением, за счет введения щелочного крахмального клейстера, обеспечивается улучшенная адгезия картона к гипсовому сердечнику уже на первом этапе сушки (прогрева) гипсокартонных листов, до начала клейстеризации окисленного крахмала и снижение температуры клейстеризации окисленного крахмала за счет повышения водородного показателя гипсовой суспензии. Совокупность этих двух факторов позволяет вести сушку гипсокартонных листов в более жестких условиях при повышенных температурах, в том числе появляется возможность снижения влажности в сушильной камере на этапе прогрева гипсокартонного листа, а также появляется возможность снижения количества вводимого окисленного крахмала. Также изобретением обеспечивается возможность регулирования начала сроков схватывания гипсовой суспензии в плане увеличения, что позволяет снизить расходы на дорогостоящее высокоскоростное смесительное оборудование и исключить применение замедлителей схватывания (снижается образование комков на стадии смешения раствора и соответственно снижается количество брака при формовании листа).The present invention relates to the production of drywall sheets with improved adhesion between the layers. More specifically, the present invention relates to a gypsum slurry and a method for the production of gypsum board sheets based on it, allowing to obtain improved adhesion between the cardboard and the gypsum core. The invention, due to the introduction of alkaline starch paste, provides improved adhesion of the cardboard to the gypsum core already at the first stage of drying (heating) of drywall sheets, before the gelatinization of oxidized starch and the temperature of gelatinization of oxidized starch due to an increase in the hydrogen index of the gypsum slurry. The combination of these two factors allows drying of drywall sheets in more severe conditions at elevated temperatures, including the possibility of reducing humidity in the drying chamber at the stage of heating the drywall sheet, and it is also possible to reduce the amount of oxidized starch introduced. The invention also makes it possible to control the start of the setting time of the gypsum slurry in terms of increase, which reduces the cost of expensive high-speed mixing equipment and eliminates the use of setting retarders (the formation of lumps at the mixing stage of the solution is reduced and the amount of scrap during sheet formation is reduced).
Уровень техникиState of the art
Прообразом современных гипсокартонных листов был гипсокартонный лист, созданный Августином Сакеттом в XIX веке, состоящий из десяти слоев бумаги с гипсовым сердечником. В настоящее время гипсокартонные листы обычно состоят из гипсового сердечника с добавками-модификаторами, покрытого двумя слоями картона.The prototype of modern drywall sheets was a drywall sheet created by Augustine Sackett in the 19th century, consisting of ten layers of paper with a gypsum core. Currently, gypsum plasterboards usually consist of a gypsum core with additives, modifiers, covered with two layers of cardboard.
Гипсокартонные листы применяют как строительно-отделочный материал для выполнения внутренних перегородок, подвесных потолков, облицовки стен и прочего. Особые свойства гипсокартонных листов, позволяющие изгибать их, придавая различную конфигурацию, дают возможность создавать криволинейные поверхности. Гипсовый сердечник обеспечивает такие свойства, как гвоздимость, твердость. Картон играет роль основного армирующего материала гипсокартонных листов на прогиб в продольном и поперечном направлении, а также является прекрасной основой для нанесения любого отделочного материала (штукатурка, обои, краска, керамическая плитка и другие материалы). Следовательно, эффективность приклейки картона к гипсовому сердечнику является важным аспектом при производстве гипсокартонных листов.Plasterboard sheets are used as a building and finishing material for the implementation of internal partitions, suspended ceilings, wall cladding and other things. The special properties of drywall sheets, allowing them to bend, giving a different configuration, make it possible to create curved surfaces. The gypsum core provides properties such as nails, hardness. Cardboard plays the role of the main reinforcing material of gypsum plasterboard sheets for deflection in the longitudinal and transverse directions, and is also an excellent basis for applying any finishing material (plaster, wallpaper, paint, ceramic tile and other materials). Therefore, the efficiency of gluing cardboard to a gypsum core is an important aspect in the production of drywall sheets.
Кроме того, в настоящее время проводятся исследования по возможности снижения веса гипсокартонных листов, что также негативно сказывается на адгезии картона к гипсовому сердечнику в связи с уменьшением площади поверхности контакта между гипсовым сердечником и облицовочным картоном. Для обеспечения требуемой адгезии картона к гипсовому сердечнику, опытным путем подбирают определенный вид крахмала с определенными реологическими свойствами (по насыпной плотности, размеру кристаллов, температуре клейстеризации), подбирают определенные температурные режимы сушки гипсокартонных листов и осуществляют контроль влажности в сушильной камере.In addition, studies are underway to reduce the weight of drywall sheets, which also negatively affects the adhesion of cardboard to the gypsum core due to a decrease in the contact surface area between the gypsum core and the facing board. To ensure the required adhesion of the cardboard to the gypsum core, a certain type of starch with certain rheological properties (by bulk density, crystal size, gelatinization temperature) is experimentally selected, certain temperature conditions for drying gypsum plasterboards are selected, and humidity control in the drying chamber is carried out.
В российском патенте №2427550 описана гипсовая суспензия для получения легкого гипсокартона, содержащая гипс, воду и крахмал, который обладает вязкостью по Брукфельду менее 60 сантипуаз при температуре менее 60°С и вязкостью по Брукфельду более 10000 сантипуаз при температуре от 70°С. При этом достигается хорошее сцепление гипсового сердечника с картоном, а также повышение прочности легкого гипсокартона.Russian patent No. 2427550 describes a gypsum suspension for producing lightweight drywall containing gypsum, water and starch, which has a Brookfield viscosity of less than 60 centipoise at a temperature of less than 60 ° C and a Brookfield viscosity of more than 10,000 centipoise at a temperature of 70 ° C or above. At the same time, good adhesion of the gypsum core to cardboard is achieved, as well as an increase in the strength of light gypsum board.
В приведенном примере используется именно крахмал с определенными реологическими свойствами. Подбор и использование определенного вида крахмала приводит к увеличению себестоимости гипсокартонных листов. В российском патенте №2429131 описана гипсовая суспензия для получения гипсокартонных стеновых плит, где для обеспечения приклейки картона к гипсовому сердечнику используют предварительно прежелатинизированный крахмал, который имеет распределение частиц по размерам в следующем интервале: d(0,1): приблизительно 20 мкм - 35 мкм, d(0,5): приблизительно 60 мкм - 110 мкм, d(0,9): приблизительно 100 мкм - 220 мкм.In the given example, starch with certain rheological properties is used. The selection and use of a particular type of starch leads to an increase in the cost of drywall sheets. Russian patent No. 2429131 describes a gypsum slurry for producing gypsum plasterboard wall plates, where pregelatinized starch is used to adhere cardboard to the gypsum core, which has a particle size distribution in the following range: d (0.1): approximately 20 μm - 35 μm d (0.5): approximately 60 μm to 110 μm, d (0.9): approximately 100 μm to 220 μm.
В российском патенте №2414440 описан способ получения гипсовых суспензий с высоким содержанием крахмала для легких облицовочных плит, содержащих штукатурный гипс, нафталинсульфонатный диспергатор и предварительно желатинизированный крахмал в количестве от 0,5% до 10%, который играет роль связующего предлагаемой суспензии.Russian patent No. 2414440 describes a method for producing gypsum slurries with a high starch content for lightweight tiles containing stucco, naphthalene sulfonate dispersant and pregelatinized starch in an amount of from 0.5% to 10%, which plays the role of a binder of the proposed suspension.
В приведенных примерах применяется прежелатинизированный крахмал с содержанием частиц крахмала с определенными размерами или желатинизированный крахмал. Однако использование предварительно желатинизированного крахмала сильно удлиняет сроки схватывания гипсовых суспензий, что технологически не приемлемо при непрерывном способе получении гипсокартонных листов.In the above examples, pregelatinized starch with a specific particle size starch content or gelatinized starch is used. However, the use of pregelatinized starch greatly lengthens the setting time of gypsum suspensions, which is technologically unacceptable with a continuous method of producing gypsum plasterboards.
В американском патенте №20030084980 описана гипсовая суспензия для производства легких панелей, содержащая полуводный гипс, модифицированный кислотой крахмал, сшивающий крахмал агент и воду. pH суспензии составляет от 9 до 11. Повышенный pH гипсовой суспензии обеспечивает клейстеризацию крахмала при более низкой температуре, что облегчает более легкое его перемещение к облицовке, тогда как благодаря поперечной сшивке крахмала при повышенных температурах и предложенной pH, становится возможным предотвращение полного выхода крахмала из гипсового сердечника. В приведенном примере возникают дополнительные требования к качеству используемой воды и гипсу.U.S. Patent No. 3,000084980 describes a gypsum slurry for the production of lightweight panels containing semi-aquatic gypsum, acid-modified starch, a starch crosslinking agent, and water. The pH of the slurry is from 9 to 11. The increased pH of the gypsum slurry allows gelatinization of starch at a lower temperature, which facilitates its easier movement to the lining, while due to the cross-stitching of the starch at elevated temperatures and the proposed pH, it becomes possible to prevent starch from completely leaving the gypsum core. In the above example, additional requirements arise for the quality of water and gypsum used.
Окисленные или модифицированные кислотой крахмалы обычно имеют температуру клейстеризации от 70 до 77°С. После тепловой обработки в сушильной камере, крахмал превращается в текучую жидкость и перемещается из сердечника к облицовочному картону обеспечивая адгезию, то есть он является крахмалом жидкой варки. В изобретении №20030084980 повышая pH гипсовой суспензии, добиваются снижения температуры клейстеризации до 60-66°С. При более высокой температуре и применении сшивающего агента, такой модифицированный кислотой крахмал становится более вязким. В соответствии с этим появляется эффект разделения клейстеризованного крахмала на жидкий и твердый продукт. Повышенный pH суспензии обеспечивает поперечное сшивание массы и ассоциативный эффект.Oxidized or acid-modified starches usually have a gelatinization temperature of 70 to 77 ° C. After heat treatment in a drying chamber, the starch turns into a flowing liquid and moves from the core to the facing cardboard providing adhesion, that is, it is a liquid cooking starch. In the invention No. 2000084980 increasing the pH of the gypsum slurry, they achieve a reduction in the temperature of gelatinization to 60-66 ° C. At higher temperatures and the use of a crosslinking agent, such an acid-modified starch becomes more viscous. In accordance with this, the effect of separation of gelatinized starch into a liquid and a solid product appears. The increased pH of the suspension provides cross-linking of the mass and associative effect.
В перечисленных изобретениях, для решения задачи по адгезии картона к гипсовому сердечнику, предлагается использование следующих способов: использование прежелатинизированного крахмала содержащего частицы крахмала определенного размера, использование крахмала с различной вязкостью при разных температурах, повышение pH гипсовой суспензии, использование предварительно желатинизированного крахмала с диспергатором.In these inventions, to solve the problem of adhesion of cardboard to a gypsum core, the following methods are proposed: the use of pregelatinized starch containing starch particles of a certain size, the use of starch with different viscosities at different temperatures, the increase in the pH of the gypsum slurry, the use of pregelatinized starch with a dispersant.
В заявленном изобретении, для обеспечения улучшенной адгезии картона к гипсовому сердечнику, наряду с дозировкой окисленного крахмала, который может вводиться как с водой затворения гипса в виде водной суспензии, так и в сухом виде в смеси с гипсом, используется щелочной крахмальный клейстер. Приготовление щелочного крахмального клейстера может быть осуществлено из нативного, модифицированного крахмала или их смеси, путем суспензирования крахмала в воде с последующим добавлением каустической соды, до образования однородного легко текучего клейстера. Получаемый таким способом щелочной крахмальный клейстер должен иметь концентрацию по товарному крахмалу от 1% до 25%, условную вязкость по ГОСТ 9070 на вискозиметре ВЗ-246 через сопло диаметром 4 мм до 50 с и иметь водородный показатель от 11 до 15. При этом полученный щелочной крахмальный клейстер должен быть однородным и не должен расслаиваться.In the claimed invention, in order to provide improved adhesion of the cardboard to the gypsum core, along with the dosage of oxidized starch, which can be introduced both with mixing water of gypsum in the form of an aqueous suspension, and in dry form mixed with gypsum, alkaline starch paste is used. The preparation of alkaline starch paste can be carried out from native, modified starch, or a mixture thereof, by suspending the starch in water, followed by the addition of caustic soda, until a uniform, easily flowing paste is formed. The alkaline starch paste obtained in this way should have a concentration on marketable starch from 1% to 25%, a conditional viscosity according to GOST 9070 on a VZ-246 viscometer through a nozzle with a diameter of 4 mm to 50 s and have a hydrogen index from 11 to 15. The alkaline result the starch paste should be uniform and should not be delaminated.
В известном уровне техники отсутствуют описания или предложения, удовлетворяющие заявленному изобретению.In the prior art there are no descriptions or suggestions that satisfy the claimed invention.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Основной задачей изобретения является получение улучшенной адгезии картона к гипсовому сердечнику, при возможности снижения дозировки вводимого окисленного крахмала, а также снижение влияния условий сушки гипсокартонных листов на адгезию картона к гипсовому сердечнику (в том числе возможность снижения влажности в сушильной камере на этапе прогрева гипсокартонных листов).The main objective of the invention is to obtain improved adhesion of the cardboard to the gypsum core, with the possibility of reducing the dosage of the introduced oxidized starch, as well as reducing the influence of the drying conditions of drywall sheets on the adhesion of the cardboard to the gypsum core (including the possibility of reducing humidity in the drying chamber at the stage of heating the drywall sheets) .
Также одной из задач является возможность осуществления своевременного регулирования сроков схватывания гипсовой суспензии в плане удлинения, что особенно актуально для производителей гипсокартонных листов, использующих гипс своего производства (горячий гипс до 60°С).One of the tasks is the possibility of timely regulation of the setting time of the gypsum slurry in terms of elongation, which is especially important for manufacturers of drywall sheets using gypsum of their own production (hot gypsum up to 60 ° C).
Еще одной из задач изобретения, является разработка способа получения гипсокартонных листов с улучшенной адгезией картона к гипсовому сердечнику.Another objective of the invention is the development of a method for producing drywall sheets with improved adhesion of cardboard to a gypsum core.
Предложена гипсовая суспензия для производства гипсокартонных листов с улучшенной адгезией между слоями, где, для обеспечения необходимой адгезии картона к гипсовому сердечнику, наряду с окисленным крахмалом вводится щелочной крахмальный клейстер. Гипсовая суспензия для изготовления гипсокартонных листов с улучшенной адгезией между слоями включает: гипс, окисленный крахмал, пенообразующее вещество, пластификатор, бумажную пульпу, воду и дополнительно щелочной крахмальный клейстер с концентрацией по товарному крахмалу от 1% до 25%, условной вязкостью по ГОСТ 9070 на вискозиметре ВЗ-246 через сопло диаметром 4 мм до 50 с и с водородным показателем от 11 до 15. В зависимости от требований в состав гипсового сердечника может дополнительно вводиться: стекловолокно, фибра полипропиленовая, ускоритель схватывания, органические и неорганические модификаторы гипса и другие известные добавки.A gypsum slurry is proposed for the production of drywall sheets with improved adhesion between layers, where, in order to provide the necessary adhesion of the cardboard to the gypsum core, an alkaline starch paste is introduced along with oxidized starch. Gypsum slurry for the manufacture of drywall sheets with improved adhesion between the layers includes: gypsum, oxidized starch, foaming agent, plasticizer, paper pulp, water and an additional alkaline starch paste with a concentration of commercial starch from 1% to 25%, conditional viscosity according to GOST 9070 per VZ-246 viscometer through a nozzle with a diameter of 4 mm up to 50 s and with a hydrogen index from 11 to 15. Depending on the requirements, the composition of the gypsum core may additionally include: fiberglass, polypropylene fiber, acceleration Setting agents, organic and inorganic gypsum modifiers and other known additives.
Характеристики щелочного крахмального клейстера обеспечивается исходя из следующего:Characteristics of alkaline starch paste are provided on the basis of the following:
а) щелочной крахмальный клейстер с концентрацией по товарному крахмалу от 1% до 25% обладает заявленной вязкостью и быстрым равномерным распределением как в гипсовой суспензии, так и в воде затворения;a) alkaline starch paste with a concentration on commodity starch from 1% to 25% has the declared viscosity and rapid uniform distribution both in gypsum slurry and in mixing water;
б) щелочной крахмальный клейстер с концентрацией по товарному крахмалу ниже 1% экономически не выгоден, так как требуется дозировка значительного количества клейстера, в результате чего увеличиваются затраты на энергию;b) alkaline starch paste with a concentration of marketable starch below 1% is not economically viable, since a dosage of a significant amount of paste is required, resulting in increased energy costs;
в) щелочной крахмальный клейстер с концентрацией по товарному крахмалу выше 25% превращается в гель, для дозировки и равномерного смешения которого с гипсовой суспензией, необходимо использовать дорогостоящее оборудование или производить предварительное диспергирование его в воде затворения, что приводит к введению дополнительной операции;c) alkaline starch paste with a concentration of commodity starch above 25% turns into a gel, for dosing and uniform mixing of which with a gypsum slurry, it is necessary to use expensive equipment or to preliminary disperse it in mixing water, which leads to the introduction of an additional operation;
г) щелочной крахмальный клейстер с вязкостью до 50 с по ГОСТ 9070 на вискозиметре ВЗ-246 через сопло диаметром 4 мм легко дозируется насосом и равномерно распределяется как в гипсовой суспензии, так и в воде затворения;d) alkaline starch paste with a viscosity up to 50 s according to GOST 9070 on a VZ-246 viscometer through a nozzle with a diameter of 4 mm is easily dosed by a pump and evenly distributed both in gypsum slurry and in mixing water;
д) водородный показатель до 11 не позволяет получать однородный клейстер с заявленной вязкостью;d) a hydrogen index of up to 11 does not allow to obtain a uniform paste with the stated viscosity;
е) использование щелочного крахмального клейстера с водородным показателем выше 15 требует использования специального дорогостоящего оборудования для его дозировки.f) the use of alkaline starch paste with a hydrogen index above 15 requires the use of special expensive equipment for its dosage.
Предложен способ производства гипсокартонных листов, благодаря которому обеспечивается улучшенная адгезия картона к гипсовому сердечнику, включающий следующие стадии: приготовление щелочного крахмального клейстера, приготовление водной суспензии бумажной пульпы, дозировку всех компонентов гипсовой суспензии в смеситель, смешение компонентов гипсовой суспензии, формование гипсокартонного полотна с требуемой формой кромки и толщиной, рубку полученного полотна гипсокартона на полосы, сушку в сушильной камере, резку и торцовку полос на требуемую длину. При этом данный способ отличается от общеизвестных тем, что для обеспечения улучшенной адгезии картона к гипсовому сердечнику, появляется стадии приготовления и дозировки щелочного крахмального клейстера. Осуществление изобретенияA method for the production of gypsum plasterboards is proposed, which provides improved adhesion of the cardboard to the gypsum core, which includes the following stages: preparation of alkaline starch paste, preparation of an aqueous suspension of paper pulp, dosage of all components of the gypsum slurry into a mixer, mixing the components of the gypsum slurry, molding the gypsum board with the desired form edges and thickness, cutting the resulting drywall sheet into strips, drying in a drying chamber, cutting and trimming strips to the required length. Moreover, this method differs from the well-known in that in order to provide improved adhesion of the cardboard to the gypsum core, stages of preparation and dosage of alkaline starch paste appear. The implementation of the invention
Согласно заявленному варианту настоящего изобретения предложена гипсовая суспензия используемая для производства гипсокартонных листов, которая может включать: гипс от Г4 по ГОСТ 125-79, окисленный крахмал, пенообразующее вещество (на основе аммоний алкил эфира сульфата или другой пенообразующей основы), пластификатор (на основе лигносульфоната натрия сухого и его раствора или других пластифицирующих добавок), бумажную пульпу (могут быть использованы отходы картона или макулатура всех марок согласно ГОСТ 10700 кроме МС-5 и МС-12), воду и дополнительно щелочной крахмальный клейстер с концентрацией по товарному крахмалу от 1% до 25%, условной вязкостью по ГОСТ 9070 на вискозиметре ВЗ-246 через сопло диаметром 4 мм до 50 с и водородным показателем от 11 до 15. Методика приготовления лабораторных образцов.According to the claimed embodiment of the present invention, a gypsum slurry is used for the production of drywall sheets, which may include: gypsum from G4 according to GOST 125-79, oxidized starch, a foaming agent (based on ammonium alkyl ether sulfate or another foaming base), a plasticizer (based on lignosulfonate dry sodium and its solution or other plasticizing additives), paper pulp (cardboard waste or waste paper of all grades according to GOST 10700 except MS-5 and MS-12 can be used), water and additional itelno alkaline starch paste having a concentration of starch commodity from 1% to 25%, a viscosity of conditional GOST 9070 viscometer VZ-246 through a nozzle diameter of 4 mm to 50 s and pH value of 11 to 15. Method of preparation of laboratory samples.
Все продукты взвешиваются с точностью до 0,01 г. Приготовление образцов включает следующие этапы:All products are weighed with an accuracy of 0.01 g. Sample preparation includes the following steps:
На первом этапе из расчетной массы воды отбирается 60 г и дозируется в нее 0,3 г пенообразователя. Полученный раствор, после подготовки бумажной пульпы, взбивается миксером в пену в течении 2 минут до получения определенного объема пены одинакового состава по высоте пены. На втором этапе готовится водная суспензия бумажной пульпы. Для чего определенное количество бумажных отходов вводится в оставшийся объем воды. После чего производят разбитие бумаги до получения однородной водно-волокнистой суспензии.At the first stage, 60 g is taken from the calculated mass of water and 0.3 g of a foaming agent is dosed into it. The resulting solution, after preparing the paper pulp, is whipped with a mixer into the foam for 2 minutes until a certain volume of foam of the same composition is obtained along the height of the foam. At the second stage, an aqueous suspension of paper pulp is prepared. Why a certain amount of paper waste is introduced into the remaining volume of water. Then the paper is broken until a homogeneous water-fiber suspension is obtained.
На третьем этапе, в полученную водно-волокнистую суспензию вводится пластификатор, который для удобства может использоваться в виде раствора. При этом вода, идущая на растворение пластификатора, также учитывается при расчете водо/твердого отношения. При приготовлении образцов со щелочным крахмальным клейстером, заранее отмеренное количество щелочного крахмального клейстера вводится в полученную водно-волокнистую суспензию. Затем пена, приготовленная в соответствии с первым этапом, выгружается на поверхность полученной суспензии и при перемешивании в эту суспензию постепенно всыпается смесь гипса и окисленного крахмала. Смесь перемешивается миксером до получения однородной массы, примерно в течение от 30 до 60 секунд.At the third stage, a plasticizer is introduced into the resulting water-fiber suspension, which for convenience can be used in the form of a solution. In this case, the water used to dissolve the plasticizer is also taken into account when calculating the water / solid ratio. When preparing samples with alkaline starch paste, a pre-measured amount of alkaline starch paste is introduced into the resulting water-fiber suspension. Then the foam prepared in accordance with the first stage is discharged onto the surface of the obtained suspension, and with stirring, a mixture of gypsum and oxidized starch is gradually poured into this suspension. The mixture is mixed with a mixer until a homogeneous mass is obtained, for approximately 30 to 60 seconds.
На четвертом этапе полученная гипсовая суспензия выгружается в заранее приготовленную форму, в основании которой помещается лист тыльного картона. Сверху форма накрывается листом лицевого картона и разравнивается специальным приспособлением до получения ровной поверхности. После отверждения гипсовой суспензии, полученный образец помещается в сушильный шкаф и сушится при температуре от 130 до 150°С до влажности от 0,3% до 0,5%. После сушки края образца срезаются.At the fourth stage, the obtained gypsum suspension is unloaded in a pre-prepared form, at the base of which a sheet of backboard is placed. From above, the form is covered with a sheet of front cardboard and leveled with a special device until a smooth surface is obtained. After curing the gypsum slurry, the resulting sample is placed in an oven and dried at a temperature of 130 to 150 ° C to a moisture content of 0.3% to 0.5%. After drying, the edges of the sample are cut off.
В результате получаются прямоугольные образцы необходимой толщины 9,5 мм или 12,5 мм или другой толщины и размером 450 мм на 150 мм.As a result, rectangular samples of the required thickness of 9.5 mm or 12.5 mm or another thickness and a size of 450 mm by 150 mm are obtained.
При этом следует отметить, что картон вырезался в зависимости от вида испытания образца (продольного или поперечного).It should be noted that the cardboard was cut out depending on the type of test sample (longitudinal or transverse).
Для чистоты эксперимента готовится по три образца на каждое испытание.For the purity of the experiment, three samples are prepared per test.
Оценку качества образцов гипсокартонных листов производили по ГОСТ 6266-97.Quality assessment of samples of drywall sheets was carried out according to GOST 6266-97.
Далее приведены примеры, которые иллюстрируют изобретение при изготовлении образцов гипсокартонных листов толщиной 9,5 мм. Эти примеры не следует рассматривать как ограничивающие объем изобретения, как по компонентам, так и по соотношению компонентов.The following are examples that illustrate the invention in the manufacture of samples of drywall sheets with a thickness of 9.5 mm These examples should not be construed as limiting the scope of the invention, both in terms of components and in the ratio of components.
Для демонстрации эффекта при введении щелочного крахмального клейстера, изменялось только количество вводимого окисленного крахмала и щелочного крахмального клейстера. Щелочной крахмальный клейстер в приведенных примерах был взят со следующими характеристиками: концентрация 15% по товарному крахмалу, условная вязкость по ГОСТ 9070 на вискозиметре В3-246 через сопло диаметром 4 мм до 10 с, водородный показатель 13,5. Однако следует учесть, что к такому же эффекту приводит использование щелочного крахмального клейстера с приведенными ранее характеристиками. Также для приготовления образцов согласно ниже приведенным примерам использовались следующие компоненты, которые также не следует считать ограничивающими изобретение и которые используются только для обеспечения возможности сравнения:To demonstrate the effect of the introduction of alkaline starch paste, only the amount of oxidized starch and alkaline starch paste introduced was changed. The alkaline starch paste in the examples was taken with the following characteristics: concentration of 15% for marketable starch, conditional viscosity according to GOST 9070 on a B3-246 viscometer through a nozzle with a diameter of 4 mm up to 10 s, a pH value of 13.5. However, it should be noted that the use of alkaline starch paste with the above characteristics leads to the same effect. Also, for the preparation of samples according to the examples below, the following components were used, which also should not be considered as limiting the invention and which are used only to enable comparison:
- Лигносульфонат натрия в пересчете на товарный продукт по ТУ 2455-028-00279580-2004 (далее ЛСТ);- Sodium lignosulfonate in terms of a commercial product according to TU 2455-028-00279580-2004 (hereinafter LST);
- Окисленный крахмал по ТУ 9187-002-74893723-2011 (далее окисленный крахмал);- Oxidized starch according to TU 9187-002-74893723-2011 (hereinafter oxidized starch);
- Пенообразователь на основе алкил сульфата натрия и алкила эфира сульфата натрия (Ufapor GP-XP с концентрация по активному веществу не менее 60%) (далее пенообразователь)- Foaming agent based on sodium alkyl sulfate and sodium sulfate alkyl ether (Ufapor GP-XP with an active substance concentration of at least 60%) (hereinafter referred to as foaming agent)
Также следует отметить, что в примерах количество следующих компонентов указаны в пересчете на товарный продукт: лигносульфонат натрия, окисленный крахмал, щелочной крахмальный клейстер, бумажная пульпа.It should also be noted that in the examples the amount of the following components is calculated in terms of a commercial product: sodium lignosulfonate, oxidized starch, alkaline starch paste, paper pulp.
Пример 1Example 1
Примерные составы гипсовой суспензииExemplary gypsum slurry formulations
В таблице 1 представлены составы гипсовой суспензии и результаты испытаний приготовленных образцов согласно ГОСТ 6266-97. Все значения вводимых компонентов в таблице 1 указаны в граммах (в скобках в % от веса гипса).Table 1 presents the composition of the gypsum suspension and the test results of the prepared samples according to GOST 6266-97. All values of the input components in table 1 are indicated in grams (in brackets in% of the weight of the gypsum).
Из полученных результатов видно следующее:The results obtained show the following:
- Полное замещение окисленного крахмала на щелочной крахмальный клейстер приводит к снижению дозировки крахмала, в пересчете на товарный продукт от 40% до 60% (состав 5, 7, 9);- The complete substitution of oxidized starch for alkaline starch paste leads to a reduction in the dosage of starch, in terms of a commercial product from 40% to 60% (composition 5, 7, 9);
- При применении окисленного крахмала было замечено, что на приклейку картона к гипсовому сердечнику влияет температурный фактор, чем меньше температура на начальном этапе, тем лучше приклейка (состав 5 и 6). Температурный фактор, при применении щелочного клейстера, не оказывает влияния на приклейку картона к сердечнику (состав 4, 9). Более низкая дозировка крахмала, вводимого со щелочным крахмальным клейстером, обеспечивающая приклейку картона (состав 8, 9) связана с хорошим распределением клейстера и низкой вязкостью продукта даже в холодном состоянии. Также при проведении испытаний с окисленным крахмалом было замечено влияние влажности среды на приклейку картона к сердечнику, чем выше влажность воздуха сушильной камеры на этапе прогрева образца, тем лучше приклейка. При использовании щелочного крахмального клейстера влажность среды практически не сказывается. Также было замечено, что при использование только щелочного крахмального клейстера, происходит удлинение сроков схватывания примерно от 1,1 раза до 1,5 раз. Данный факт с одной стороны позволяет решить вопросы с регулированием начала сроков схватывания гипсовой суспензии в плане удлинения, отказаться от применения замедлителей схватывания. С другой стороны, вследствие того что начало сроков схватывания гипсовой суспензии смомента затворения водой, в зависимости от скорости линии, должны быть в пределах от 1,5-2 минут до 6-7 минут (в зависимости от скорости линии), замедление, увеличивающее начало сроков схватывания до 1,5 раз, может негативно сказаться на производительности линии получения гипсокартонных листов.- When using oxidized starch, it was noticed that the temperature factor affects the gluing of cardboard to the gypsum core, the lower the temperature at the initial stage, the better the gluing (composition 5 and 6). The temperature factor, when using alkaline paste, does not affect the gluing of cardboard to the core (composition 4, 9). A lower dosage of starch, introduced with alkaline starch paste, providing gluing of the cardboard (composition 8, 9) is associated with a good distribution of the paste and low viscosity of the product even in the cold state. Also, during tests with oxidized starch, the influence of environmental humidity on gluing cardboard to the core was noticed, the higher the air humidity of the drying chamber at the stage of sample heating, the better gluing. When using an alkaline starch paste, the humidity of the environment practically does not affect. It was also noted that when using only alkaline starch paste, the setting time is extended by about 1.1 times to 1.5 times. On the one hand, this fact allows us to solve the problems of regulating the beginning of the setting time of gypsum slurry in terms of elongation, and to refuse the use of setting retarders. On the other hand, due to the fact that the beginning of the setting time of the gypsum suspension of the mixing moment with water, depending on the line speed, should be in the range from 1.5-2 minutes to 6-7 minutes (depending on the line speed), a slowdown increasing the beginning setting times of up to 1.5 times, may adversely affect the performance of the drywall production line.
Пример 2Example 2
При подборе оптимального количества щелочного крахмального клейстера вводимого в гипсовую суспензию, в качестве прототипа была использована гипсовая суспензия по составу 5 из таблицы 1. При этом следует учесть, что для приготовления образцов были использованы компоненты с температурой требуемой ГОСТ 23789-79 «Вяжущие гипсовые. Методы испытаний», температура используемой воды была 16±1°С. В таблице 2 представлены рецептуры и результаты испытаний получаемых образцов согласно ГОСТ 6266-97, в которых сроки схватывания гипсового раствора удлиняются в сравнение с прототипом (состав 5) до 1,5 минут. Однако данные рецептуры также не следует считать ограничивающими изобретение, так как сроки схватывания гипсовой суспензии зависят от: температуры исходных компонентов, от температуры гипсового суспензии, температуры окружающей среды и применяемых добавок (в том числе ускорителей схватывания, замедлителей схватывания, водородного показателя гипсовой суспензии, свойств пластификатора и свойств других применяемых компонентов). When selecting the optimal amount of alkaline starch paste introduced into the gypsum suspension, a gypsum suspension according to composition 5 of table 1 was used as a prototype. It should be noted that components with the temperature required by GOST 23789-79 “Cement gypsum binders were used to prepare the samples. Test methods ", the temperature of the water used was 16 ± 1 ° C. Table 2 presents the formulations and test results of the obtained samples according to GOST 6266-97, in which the setting time of the gypsum mortar is extended in comparison with the prototype (composition 5) up to 1.5 minutes. However, these formulations should also not be considered as limiting the invention, since the setting time of the gypsum suspension depends on: the temperature of the starting components, the temperature of the gypsum suspension, the ambient temperature and the additives used (including setting accelerators, setting retarders, the pH of the gypsum suspension, and properties plasticizer and properties of other components used).
Результаты, приведенные в таблице 2 показывают следующее:The results shown in table 2 show the following:
- Введение в гипсовую суспензию щелочного крахмального клейстера в пересчете на товарный продукт от 0,001% до 0,2% от веса гипса, позволяет снижать количество дозируемого окисленного крахмала (состав 1-4,6,7,8), при этом приклейка соответствует требованиям;- Introduction to the gypsum slurry of alkaline starch paste in terms of marketable product from 0.001% to 0.2% by weight of gypsum, allows to reduce the amount of dosed oxidized starch (composition 1-4,6,7,8), while the gluing meets the requirements;
- Введение щелочного крахмального клейстера в пересчете на товарный продукт до 0,2% от веса гипса приводит к удлинению начала сроков схватывания только до 1,5 минут (состав 1,6), что может положительно сказаться в плане уменьшения брака, в результате уменьшения комкообразования при перемешивании.- The introduction of alkaline starch paste in terms of marketable product up to 0.2% by weight of gypsum leads to an extension of the onset of setting time to only 1.5 minutes (composition 1.6), which can have a positive effect on reducing scrap, resulting in less clumping with stirring.
Также было замечено, что введение в гипсовую суспензию даже незначительного количества щелочного крахмального клейстера в пересчете на товарный продукт (состав 8), приводит к снижению не только дозировки окисленного крахмала, но и к снижению зависимости приклейки картона к гипсовому сердечнику от влажности на этапе прогрева гипсокартонных листов. Данный факт, скорее всего, объясняется влиянием присутствия уже клейстеризованного крахмала (щелочного крахмального клейстера) и только незначительно влиянием повышения водородного показателя гипсовой суспензии.It was also noted that the introduction of even a small amount of alkaline starch paste into a gypsum suspension in terms of a commercial product (composition 8) leads to a decrease not only in the dosage of oxidized starch, but also to a decrease in the moisture dependence of gluing the cardboard to the gypsum core during the heating phase of gypsum-pasteboard sheets. This fact is most likely explained by the influence of the presence of already gelatinized starch (alkaline starch paste) and only slightly by the increase in the hydrogen index of the gypsum slurry.
К тому же было замечено, что при использовании щелочного крахмального клейстера, реологические свойства окисленного крахмала (насыпная плотность, размер кристаллов) практически не влияют на приклейку картона к сердечнику. Промышленные испытания на заводе ООО «Аракчинский гипс», показали возможность проведения процесса получения гипсокартонных листов со сниженной дозировкой окисленного крахмала по товарному продукту от 20% (общее количество в пересчете на товарный крахмал), при дополнительном введении щелочного крахмального клейстера. Также было отмечено, что при использовании щелочного крахмального клейстера не изменяются параметры проведения процесса. При этом получены гипсокартонные листы толщиной 9,5 мм имеют характеристики, представленные в таблице 3: In addition, it was noted that when using alkaline starch paste, the rheological properties of oxidized starch (bulk density, crystal size) practically do not affect the gluing of cardboard to the core. Industrial tests at the Arakchinsky Gypsum LLC plant showed the possibility of carrying out a process for the production of drywall sheets with a reduced dosage of oxidized starch for a commercial product from 20% (total amount in terms of commercial starch), with the addition of alkaline starch paste. It was also noted that when using alkaline starch paste, the process parameters are not changed. At the same time, drywall sheets with a thickness of 9.5 mm were obtained and have the characteristics presented in table 3:
Как видно из таблицы использование щелочного крахмального клейстера с параллельной дозировкой окисленного крахмала, позволяет получать гипсокартонные листы с показаниями, соответствующими ГОСТ 6266-97. При этом снижается общее количество вводимого товарного крахмала до 20%. Также было замечено, что при снижении вводимого окисленного крахмала в гипсовую суспензию, повышаются прочностные характеристики гипсокартонных листов без увеличения массы 1 м.As can be seen from the table, the use of alkaline starch paste with a parallel dosage of oxidized starch allows you to get drywall sheets with indications corresponding to GOST 6266-97. At the same time, the total amount of commercial starch introduced is reduced to 20%. It was also noted that with a decrease in the input of oxidized starch into the gypsum slurry, the strength characteristics of drywall sheets increase without an increase in weight of 1 m.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012120143/03A RU2502696C1 (en) | 2012-05-15 | 2012-05-15 | Gypsum boards with improved inter-layer adhesion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012120143/03A RU2502696C1 (en) | 2012-05-15 | 2012-05-15 | Gypsum boards with improved inter-layer adhesion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012120143A RU2012120143A (en) | 2013-11-20 |
| RU2502696C1 true RU2502696C1 (en) | 2013-12-27 |
Family
ID=49555239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012120143/03A RU2502696C1 (en) | 2012-05-15 | 2012-05-15 | Gypsum boards with improved inter-layer adhesion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2502696C1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115368098B (en) * | 2022-08-22 | 2023-03-21 | 武汉理工大学 | Industrial byproduct gypsum product coated with carbon mineralized coating and preparation method thereof |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1541194A1 (en) * | 1987-05-27 | 1990-02-07 | Киевский Завод Строительных Материалов | Method of producing gypsum-board sheets |
| WO2010027920A2 (en) * | 2008-09-05 | 2010-03-11 | United States Gypsum Company | Efficient wet starch preparation system for gypsum board production |
| RU2414440C2 (en) * | 2005-06-09 | 2011-03-20 | Юнайтед Стэйтс Джипсум Компани | Light gypsum facing slab with high starch content |
| UA95073C2 (en) * | 2006-12-27 | 2011-07-11 | Крафт Фудз Холдінгс, Інк. | Resealable closure with package integrity feature and package |
| RU2427550C2 (en) * | 2006-03-30 | 2011-08-27 | Лафарж Платр | Light gypsum board and gypsum suspension composition for making said board |
| RU2429131C2 (en) * | 2006-04-28 | 2011-09-20 | Юнайтед Стэйтс Джипсам Компани | Method to disperse pregelatinised starch in water in production of gypsum items |
-
2012
- 2012-05-15 RU RU2012120143/03A patent/RU2502696C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1541194A1 (en) * | 1987-05-27 | 1990-02-07 | Киевский Завод Строительных Материалов | Method of producing gypsum-board sheets |
| RU2414440C2 (en) * | 2005-06-09 | 2011-03-20 | Юнайтед Стэйтс Джипсум Компани | Light gypsum facing slab with high starch content |
| RU2427550C2 (en) * | 2006-03-30 | 2011-08-27 | Лафарж Платр | Light gypsum board and gypsum suspension composition for making said board |
| RU2429131C2 (en) * | 2006-04-28 | 2011-09-20 | Юнайтед Стэйтс Джипсам Компани | Method to disperse pregelatinised starch in water in production of gypsum items |
| UA95073C2 (en) * | 2006-12-27 | 2011-07-11 | Крафт Фудз Холдінгс, Інк. | Resealable closure with package integrity feature and package |
| WO2010027920A2 (en) * | 2008-09-05 | 2010-03-11 | United States Gypsum Company | Efficient wet starch preparation system for gypsum board production |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Гипсовые материалы и изделия (производство и применение). Справочник. / Под ред. А.В. ФЕРРОНСКОЙ. - М.: АСВ, 2004, с.211-216. * |
| Гипсовые материалы и изделия (производство и применение). Справочник. / Под ред. А.В. ФЕРРОНСКОЙ. - М.: АСВ, 2004, с.211-216. Применение крахмалов в качестве клея для гофрокартона, [найдено 02.07.2013]. Найдено из Интернет . * |
| Применение крахмалов в качестве клея для гофрокартона, [найдено 02.07.2013]. Найдено из Интернет <http://www.krahmal.com/gofroglue.htm>. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012120143A (en) | 2013-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2585704T5 (en) | High level of hydroxyethylated starch and high level of dispersant in drywall for walls | |
| JP5922614B2 (en) | High starch lightweight gypsum wallboard | |
| US20080148997A1 (en) | Gypsum compositions with naphthalene sulfonate and modifiers | |
| BR112017027589B1 (en) | COMPOSITE PLASTER BOARD | |
| JP2018528093A5 (en) | Composite gypsum board | |
| CN111605263B (en) | High-strength fire-resistant paper-surface gypsum board and preparation method thereof | |
| US20100075167A1 (en) | Compositions for the manufacture of gypsum boards, methods of manufacture thereof, and gypsum boards formed therefrom | |
| RU2008142993A (en) | EASY GYPSOCARTON AND COMPOSITION OF GYPSUM SUSPENSION FOR ITS PRODUCTION | |
| EA021447B1 (en) | Starch pre-dispersion preparation system and method for gypsum board production | |
| KR20080016960A (en) | Modifiers for gypsum slurries and method of using them | |
| CN111606674B (en) | High-sound-insulation paper-surface gypsum board and preparation method thereof | |
| KR20140008381A (en) | Gypsum based slurries, foamed gypsum boards and methods for producing foamed gypsum boards | |
| TWI583652B (en) | Gypsum composition, gypsum paste, gypsum hardening body, gypsum building materials, gypsum board, And gypsum building materials manufacturing methods | |
| CA2606897A1 (en) | High amylose starch wallboard and method of making same | |
| TW201602047A (en) | Gypsum cured body, gypsum plate, method for manufacturing gypsum cured body, and method for manufacturing gypsum board | |
| RU2502696C1 (en) | Gypsum boards with improved inter-layer adhesion | |
| JP6389826B2 (en) | Gypsum slurry, gypsum hardened body, gypsum building material, gypsum board, gypsum slurry manufacturing method, gypsum hardened body manufacturing method, gypsum based building material manufacturing method, gypsum board manufacturing | |
| JP2020535097A (en) | Mobile starch with high cold water solubility for use in the preparation of gypsum board | |
| CN109279910B (en) | Method for preparing gypsum board | |
| RU2487096C1 (en) | Gypsum composition for manufacturing of gypsum board sheets with higher resistance to temperature effect |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150516 |