ES2563283T3 - Método de fabricación de un artículo a base de yeso resistente al agua - Google Patents

Método de fabricación de un artículo a base de yeso resistente al agua Download PDF

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Abstract

Método de fabricación de un artículo a base de yeso resistente al agua que comprende: a) mezclar una emulsión de siloxano con el agua de amasado utilizada para preparar dicho artículo a base de yeso, en el que dicho siloxano es un siloxano fluido lineal o cíclico con hidrógeno modificado; b) mezclar 0,1 % a 0,5 % en peso de óxido de magnesio calcinado a muerte con yeso calcinado, en el que dicho óxido de magnesio produce un aumento de temperatura no superior a 0,9 °C (2 °F) según el Sistema de aumento de temperatura, presenta una superficie de al menos 0,3 metros cuadrados por gramo medido mediante BET, presenta una pérdida por calcinación inferior a 0,1 % en peso y en el que el peso del óxido de magnesio calcinado a muerte se basa en el peso del yeso calcinado; c) mezclar dicha mezcla de emulsión de siloxano/agua de amasado con dicha mezcla de yeso calcinado/óxido de magnesio para formar una suspensión acuosa; y d) dar forma a dicha suspensión y permitir que dicha suspensión conformada se fragüe para formar un artículo a base de yeso fraguado resistente al agua.

Description

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DESCRIPCION
Metodo de fabricacion de un artfculo a base de yeso resistente al agua CAMPO DE LA INVENCION
[0001] La presente invencion se refiere a un metodo de fabricacion de productos a base de yeso resistentes a la humedad, por ejemplo, paneles de yeso, paneles compuestos de yeso reforzado, yesos, materiales mecanizables, materiales para tratamiento de juntas y baldosas acusticas, anadiendo una pequena cantidad de un siloxano a la suspension acuosa utilizada para fabricar el producto a base de yeso. Mas en particular, la presente invencion se refiere a la adicion de una pequena cantidad de un catalizador de oxido de magnesio calcinado a muerte a la suspension acuosa para mejorar el curado del siloxano.
ANTECEDENTES
[0002] El yeso es un mineral de origen natural que normalmente se encuentra en los antiguos lechos de los lagos salados, en los depositos volcanicos y en los lechos de arcilla. En terminos quimicos, el yeso es sulfato de calcio dihidratado (CaSO42H2O). Este material se produce tambien como subproducto en varios procesos industriales.
[0003] Cuando el sulfato de calcio dihidratado se calienta lo suficiente, un proceso llamado calcinacion, el agua de hidratacion se elimina y se puede formar sulfato de calcio hemihidratado (CaSO4 / H2O) o sulfato de calcio anhidro (CaSO4), dependiendo de la temperatura y la duracion de la exposicion. El termino “yeso calcinado”, como se utiliza en el presente documento, se refiere tanto a las formas hemihidratadas como a las formas anhidras de sulfato de calcio. El yeso calcinado es capaz de reaccionar con el agua para formar sulfato de calcio dihidratado, que es un producto bastante duro y rigido y que se denomina en el presente documento “yeso fraguado”.
[0004] Un ejemplo de un producto de yeso comun es un panel de yeso, que se utiliza ampliamente como panel de construccion estructural. En general, el panel de yeso comprende un nucleo hecho de una suspension acuosa de yeso calcinado que hidrata para formar yeso fraguado. Normalmente, el panel tiene un revestimiento laminar de papel adherido a sus dos caras.
[0005] Una caracteristica del yeso fraguado es que tiene una tendencia a absorber agua. Como ejemplo, un nucleo de yeso que no contiene aditivos resistentes al agua puede absorber de 40 % a 50 % en peso de agua cuando se sumerge en la misma a una temperatura de 21,11 0C (70 0F) durante aproximadamente dos horas. En aplicaciones en las que el producto de yeso se expone a agua o a una alta humedad, esta caracteristica no es deseable. La absorcion de agua por el yeso tiende a reducir la resistencia del producto haciendo que el producto sea vulnerable al crecimiento microbiologico, y provocando que los revestimientos se deslaminen.
[0006] El panel de yeso se puede utilizar tambien en cuartos de bano como superficie subyacente que se cubre con baldosas de plastico o ceramica y con este fin se denomina a menudo “panel de base con baldosas”. En aplicaciones como estas, es importante que el panel de yeso muestre una buena resistencia al agua.
[0007] Estos productos de la tecnica anterior, como paneles de yeso normales para paredes, baldosas de yeso, bloques de yeso, moldes de yeso y similares, tienen relativamente poca resistencia al agua. Cuando un panel de yeso normal para pared, por ejemplo, se sumerge en agua, el panel absorbe rapidamente una cantidad de agua considerable, y pierde una gran parte de su resistencia. Las pruebas reales han demostrado que cuando el material del nucleo del panel de yeso se sumergio en agua durante 2 horas a aproximadamente 21,11 0C (70 0F) para la prueba ASTM 1396, fue comun una absorcion de agua en exceso de 40 %. En el pasado se han realizado muchos intentos de mejorar la resistencia al agua de los productos de yeso. Estos intentos han incluido la incorporacion de materiales resistentes al agua tales como jabones metalicos, asfaltos, siloxanos, resinas, etc. dentro de la suspension de sulfato de calcio hemihidratado. Tambien han incluido intentos para recubrir el producto de yeso acabado con peliculas o recubrimientos resistentes al agua. Un ejemplo especifico de intentos anteriores de impermeabilizar el yeso de manera integral mediante la adicion de sustancias que repelen el agua se describe en la patente n.° 2.198.776 de King y Camp. Esta muestra la incorporacion de parafina, siloxano, asfalto, etc. en la suspension acuosa rociando el material fundido en la suspension.
[0008] La presente invencion se refiere a un metodo mejorado para fabricar composiciones de yeso resistentes al agua que han incorporado en las mismas un siloxano para impartir resistencia al agua al producto de yeso fraguado.
[0009] La expresion “resistente al agua” debe entenderse en el sentido de la capacidad de un elemento estructural prefabricado como se define anteriormente para limitar la absorcion de agua mediante el sustrato de yeso, al tiempo que conserva la estabilidad dimensional y la integridad mecanica del elemento estructural en cuestion.
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[0010] Dependiendo de los paises, esta resistencia al agua esta codificada o regulada mediante estandares especificos. Los estandares ASTM 630/630M-96a y ASTM 1398 requieren en particular que, cuando dicho articulo a base de yeso se sumerja en agua durante dos horas, la absorcion de agua por el sustrato de yeso sea inferior al 5 % y la absorcion de agua en la superficie (llamada el equivalente Cobb) sea inferior a 1,60 g/m2.
[0011] Esta repelencia al agua se consigue utilizando cualquier proceso que comprenda, en general, al menos las siguientes etapas:
(a) mezclar de manera homogenea un material seco, que comprende en su mayoria al menos un sulfato de calcio hidratable, el agente repelente al agua anteriormente mencionado y agua, y reformar dicho sustrato en estado humedo;
(b) secar el sustrato preformado con el fin de obtener dicho sustrato formado en estado solido y seco.
[0012] Con dicho proceso, resulta dificil controlar la cantidad de agente repelente al agua incorporado en el sustrato de yeso, por ejemplo en la forma de un aceite de silicona, y, por lo tanto, no se explota el potencial del agente repelente al agua.
[0013] La utilizacion de siloxanos para fabricar productos a base de yeso resistentes a la humedad, tales como paneles de yeso para paredes, se conoce bien. En general, se anade una pequena cantidad de un siloxano a la suspension acuosa utilizada para fabricar el producto a base de yeso y se forma y se seca el producto. La produccion de dichos productos a base de yeso resistentes a la humedad se describe en las patentes estadounidenses 3.455.710; 4.643.711; 5.135.805; 5.330.762; 5.366.810; 5.626.605; 5.626.668; 6.100.607 y 6.569.541 entre otras. JP 9 1429185 A describe la produccion de un panel de yeso mezclando yeso, un siloxano y, por ejemplo, oxido de magnesio. No obstante, se ha descubierto que en algunos casos el siloxano utilizado para fabricar el producto a base de yeso resistente al agua no se cura por completo en un periodo de tiempo razonable o no se cura por completo en absoluto. En cualquier caso, la resistencia al agua no se desarrolla hasta un nivel satisfactorio.
[0014] Es el objeto de la presente invencion proporcionar un metodo para incorporar siloxano a la suspension junto con un catalizador para mejorar el curado del siloxano con el fin de acelerar y mejorar el desarrollo de la resistencia al agua en articulos a base de yeso.
SUMARIO DE LA INVENCION
[0015] La presente invencion se refiere a un metodo de fabricacion de productos a base de yeso resistentes a la humedad, por ejemplo, paneles de yeso, paneles compuestos de yeso reforzado, yesos, materiales mecanizables, materiales para tratamiento de juntas y baldosas acusticas, de conformidad con la reivindicacion 1. El metodo se caracteriza entre otras cosas por anadir a la suspension acuosa utilizada para fabricar el producto a base de yeso una pequena cantidad de un siloxano y un catalizador para mejorar el curado del siloxano. El metodo comprende mezclar una emulsion de siloxano con el agua de amasado utilizada para preparar dicho articulo a base de yeso; mezclar un catalizador de oxido de magnesio calcinado a muerte con yeso calcinado; mezclar la mezcla de silicona/agua con la mezcla de yeso/oxido de magnesio para formar una suspension acuosa; y darle a la suspension la forma deseada y permitir que dicha suspension conformada se frague para formar un articulo a base de yeso fraguado resistente al agua.
[0016] La presente invencion contempla la utilizacion de 0,4 % a 1,0 % del siloxano, basado en el peso del yeso calcinado y otros ingredientes secos. En el proceso preferido se forma una emulsion de siloxano/agua mezclando el siloxano con una parte del agua de amasado en un mezclador de alta intensidad durante unos pocos segundos.
[0017] El catalizador es un oxido de magnesio calcinado a muerte. Se utiliza 0,1 % a 0,5 % en peso de oxido de magnesio, basado en el peso del yeso.
[0018] La invencion se refiere ademas a un panel que contiene yeso de conformidad con la reivindicacion 10.
[0019] Se describen aspectos adicionales de la invencion en las reivindicaciones dependientes y en los ejemplos.
DESCRIPCION DE LOS MODOS DE REALIZACION PREFERIDOS
[0020] En un proceso convencional para fabricar estructuras a base de yeso, tales como paneles para paredes, una cantidad medida de agua (llamada “agua de amasado”) y cualquier otro componente liquido se proporcionan de manera continua en un “mezclador de puas”. El yeso calcinado y los otros ingredientes secos utilizados para fabricar el panel para pared normalmente se mezclan en seco y a continuacion se proporcionan de manera continua en el mezclador de puas, donde se mezclan con el agua de amasado durante unos pocos segundos para formar una suspension acuosa. La espuma utilizada para reducir la densidad del panel para pared se puede anadir tambien al mezclador de puas. A continuacion, a la suspension formada en el mezclador de puas se le da la forma del articulo, tal como el panel para pared, y despues el articulo conformado se seca. Con el fin de
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obtener la mejor resistencia al agua, es necesario distribuir de manera uniforme el siloxano en el yeso. Puesto que se utiliza una cantidad relativamente pequena de siloxano, se ha descubierto que la distribucion mas uniforme del siloxano en el yeso se proporciona cuando el siloxano, en forma de emulsion, se mezcla con el agua de amasado. Esto distribuye de manera uniforme el siloxano por toda el agua de amasado utilizada para formar la suspension de yeso. El agua de amasado, premezclada con el siloxano, se mezcla con el yeso y otros materiales secos en el mezclador de puas para formar la suspension.
EL SILOXANO
[0021] La presente invencion contempla en general mejorar la resistencia al agua del articulo a base de yeso anadiendo un siloxano polimerizable en forma de emulsion estable a la suspension utilizada para fabricar los articulos a base de yeso. A continuacion se le da forma a la suspension y se seca en condiciones que favorecen la polimerizacion del siloxano para formar una resina de silicona altamente reticulada. Preferiblemente, a la suspension de yeso se le anade un catalizador que favorece la polimerizacion del siloxano para formar una resina de silicona altamente reticulada.
[0022] El siloxano es generalmente un siloxano fluido lineal con hidrogeno modificado, pero tambien puede ser un siloxano ciclico con hidrogeno modificado. Dichos siloxanos son capaces de formar resinas de silicona altamente reticuladas. Los expertos en la materia conocen bien dichos fluidos y estos estan comercialmente disponibles y se describen en la literatura de patentes. Normalmente, los siloxanos lineales modificados con hidrogeno utiles en la practica de la presente invencion comprenden aquellos de la formula general:
RHSiO2/2
donde R representa un radical hidrocarbonado monovalente saturado o insaturado. En los modos de realizacion preferidos, R representa un grupo alquilo y mas preferiblemente R es metilo.
[0023] La emulsion de siloxano se anade preferiblemente al agua de amasado antes de que se forme la suspension con el fin de proporcionar tiempo suficiente para que la emulsion de siloxano se mezcle por completo con el agua utilizada para formar la suspension.
[0024] Es esencial que la emulsion de siloxano sea estable hasta que llegue al mezclador de puas y que permanezca muy dispersa en las condiciones de la suspension. Es decir, la emulsion de siloxano debe permanecer muy dispersa en presencia de los aditivos, tales como aceleradores, que estan presentes en la suspension. La emulsion de siloxano debe permanecer estable a traves de las etapas en las que se forman los articulos a base de yeso tambien.
[0025] Los articulos a base de yeso resistentes al agua de la presente invencion se fabrican preferiblemente con un fluido de metil hidrogeno polisiloxano vendido bajo la denominacion SILRES BS-94 de Wacker-Chemie GmbH como el siloxano. El fabricante indica que este producto es un fluido de siloxano que no contiene agua ni disolventes. Se contempla que se puede utilizar 0,3 % a 1,0 % del siloxano BS-94, basado en el peso de los ingredientes en seco. Se prefiere utilizar de 0,4 % a 0,8 % del siloxano.
LAS EMULSIONES DE SILOXANO
[0026] La presente invencion contempla la utilizacion de una gran variedad de emulsiones de siloxano para proporcionar una resistencia al agua mejorada. En el proceso preferido, se forma una emulsion de siloxano/agua mezclando un fluido de siloxano con una cantidad pequena de agua en un mezclador de alta intensidad durante unos pocos segundos. No se utiliza ningun emulsionante quimico. Se ha descubierto que este proceso produce una emulsion que es lo suficientemente estable para poder mezclarse con el agua de amasado con el fin de distribuir el siloxano de manera uniforme por toda el agua de amasado. La emulsion de siloxano/agua se introduce en el mezclador de puas y se mezcla con el yeso calcinado y otros materiales secos para formar la suspension.
[0027] De conformidad con el modo de realizacion preferido de la presente invencion, una parte del agua de amasado se separa de manera continua de la linea del agua de amasado y se incorpora en un mezclador de alta intensidad. La cantidad requerida de un aceite de siloxano se introduce en una proporcion medida de manera continua en el mezclador de alta intensidad donde se mezcla con el agua de amasado durante 1-2 segundos para formar una emulsion de aceite en agua. Una proporcion de aproximadamente 25 partes de agua se puede mezclar con cada parte de siloxano. La proporcion de agua con respecto a siloxano no es critica. Se prefiere no utilizar ningun agente emulsionante quimico porque los emulsionantes pueden afectar de manera negativa a la reaccion de rehidratacion del yeso, a la estabilidad de la espuma anadida al sistema y a la adhesion del revestimiento de papel al nucleo del yeso. Se ha constatado que la emulsion de siloxano/agua se formo de manera suficientemente estable sin ningun emulsionante quimico.
[0028] Tambien se pueden utilizar emulsiones de siloxano preparadas con anterioridad. No obstante, las emulsiones de siloxano preparadas con anterioridad presentan frecuentemente problemas de estabilidad durante el almacenamiento y los emulsionantes utilizados con las emulsiones preparadas con anterioridad tienden a
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causar problemas en la fabricacion del artfculo de yeso, tales como problemas de adhesion del papel y problemas en el proceso de rehidratacion del yeso. En el modo de realizacion preferido, la emulsion de siloxano/agua formada en el mezclador de alta intensidad se mezcla inmediatamente con el resto del agua de amasado, que se introduce a continuacion en una proporcion medida en el mezclador de puas. La emulsion de siloxano/agua es lo suficientemente estable para conservar sus caracteristicas como emulsion al introducirse en el mezclador de puas. Este procedimiento provoca que el siloxano se distribuya de manera uniforme por toda la suspension de yeso acuosa y que se distribuya de manera uniforme por todo el artfculo a base de yeso resultante.
EL CATALIZADOR
[0029] El producto de siloxano descrito anteriormente es un hidrogeno polisiloxano. Se cura formando un (compuesto OH) intermedio de silanol reactivo para producir acido polimetilsilicico. Se postula que con el fin de desarrollar la resistencia al agua, es necesario que el siloxano se cure dentro del panel para pared. Cuando el siloxano se anade a la suspension de yeso, la reaccion de curado comienza muy despacio. En muchos casos, la resistencia al agua del panel para pared fabricado mediante el proceso anterior no se desarrolla durante una semana o dos. En otros casos, la resistencia al agua del panel para pared fabricado mediante el proceso anterior no desarrolla completamente. Cuando el siloxano se cura lentamente y la resistencia al agua no se desarrolla de manera inmediata, el panel para pared debe almacenarse durante un tiempo suficiente para que se desarrolle la resistencia al agua antes de que el panel se pueda enviar.
[0030] Se ha descubierto que se pueden anadir determinados catalizadores a la suspension de yeso para mejorar el curado del siloxano que proporciona resistencia a la absorcion de agua al panel para pared. Es importante que el catalizador sea relativamente insoluble en agua y que no reaccione con los componentes de la suspension de yeso. Por ejemplo, los oxidos y los hidroxidos alcalinoterreos, sugeridos por la tecnica anterior, son relativamente solubles en agua y, como resultado, los oxidos y los hidroxidos alcalinoterreos aumentan el pH de la suspension. El pH mas alto interfiere en la rehidratacion de la hidratacion del yeso calcinado. Ademas, los oxidos y los hidroxidos alcalinoterreos reaccionan rapidamente con el siloxano para causar una rapida evolucion del hidrogeno.
[0031] El catalizador es oxido de magnesio calcinado a muerte porque es casi completamente insoluble en agua y no reacciona con los componentes de la suspension distintos del siloxano. El oxido de magnesio calcinado a muerte acelera el curado del siloxano y, en algunos casos, causa que el siloxano se cure de manera mas completa. El oxido de magnesio calcinado a muerte cataliza el curado del siloxano sin producir magnesio comercialmente disponible con una composicion consistente.
[0032] El catalizador es un material seco que se mezcla en seco con el yeso calcinado y los otros materiales secos para distribuir de manera uniforme el catalizador por todo el yeso calcinado. La mezcla seca que contiene el catalizador se anade a continuacion al mezclador de puas.
[0033] Se puede utilizar una cantidad relativamente pequena de catalizador. Se ha constatado que se puede utilizar de 0,1 % a 0,5 % en peso del oxido de magnesio calcinado a muerte, basado en el peso del yeso calcinado. Preferiblemente, se utiliza de 0,2 % a 0,4 % en peso de oxido de magnesio, basado en el peso del yeso.
[0034] El catalizador es un oxido de magnesio calcinado a muerte vendido bajo la denominacion "Baymag 96" de "Baymag, Inc. de Calgary, Alberta, Canada. Tiene una superficie de al menos 0,3 metros cuadrados por gramo medido mediante BET. Presenta una perdida por calcinacion inferior a 0,1 % en peso.
[0035] La diferencia entre el oxido de magnesio calcinado a muerte utilizado en la presente invencion y el oxido de magnesio convencional se puede demostrar comparando el aumento de temperatura cuando los respectivos materiales se mezclan con agua.
[0036] El indice de la reaccion exotermica del oxido de magnesio calcinado a muerte ("Baymag 96) y el oxido de magnesio convencional (Baymag 30) en agua se determino utilizando el Sistema de aumento de temperatura (TRS, por sus siglas en ingles). La unidad de TRS es un thermoster electronico que mide el calor desprendido de la reaccion exotermica de MgO con agua. Cada muestra contenia 50 gramos de oxido de magnesio y 100 ml de agua, remojada 10 segundos y mezclada a mano durante 10 segundos. El thermoster se coloco en el interior de un recipiente donde se habia vertido la mezcla de oxido de magnesio y agua; este recipiente estaba en un medio con temperatura casi estable (recipiente Styrofoam). Los datos se recogieron mediante un sistema de adquisicion de datos. Los datos recogidos se exponen en la Tabla 1, a continuacion:
TABLA 1
Tiempos (Segundos)
Temperatura (0C (0F)) MgO convencional Temperatura (0C (0F)) MgO calcinado a muerte
10
25,04 (77,07) 24,47 (76,04)
100
25,33 (77,60) 24,54 (76,17)
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Tiempos (Segundos)
Temperatura (0C (0F)) MgO convencional Temperatura (0C (0F)) MgO calcinado a muerte
200
25,54 (77,98) 24,56 (76,24)
300
25,66 (78,20) 24,62 (76,31)
400
25,76 (78,37) 24,64 (76,36)
500
25,85 (78,54) 24,69 (76,45)
600
25,93 (78,68) 24,73 (76,51)
700
26,00 (78,80) 24,75 (76,55)
800
26,07 (78,93) 24,78 (76,60)
900
26,14 (79,05) 24,81 (76,65)
1000
26,20 (79,16) 24,83 (76,70)
1500
26,46 (79,62) 24,95 (76,91)
2000
26,71 (80,07) 24,89 (76,80)
2500
26,94 (80,50) Descenso de temperatura
3000
27,20 (80,96) Descenso de temperatura
[0037] Los resultados demuestran que la reaccion del oxido de magnesio convencional con el agua es significativamente diferente de la reaccion del oxido de magnesio calcinado a muerte con el agua. La reaccion del oxido de magnesio convencional con el agua fue mas exotermica y provoco que la temperatura aumentara ~ 2,78 0C (~ 50F)) mientras que la reaccion del oxido de magnesio calcinado a muerte con el agua mostro solo un ligero cambio (aproximadamente 0,44 0C (aproximadamente 0,8 0F)) en la temperatura. Esta prueba se puede utilizar para diferenciar entre un oxido de magnesio calcinado a muerte y otros oxidos de magnesio convencionales.
[0038] El catalizador es un oxido de magnesio calcinado a muerte vendido bajo la denominacion "Baymag 96" de "Baymag, Inc. porque produce un aumento de temperatura inferior a 0,55 0C (l 0F) en el Sistema de aumento de temperatura. Los oxidos de magnesio que producen un aumento de temperatura no superior a aproximadamente 1,1 0C (aproximadamente 2 0F) son adecuados para utilizarse en la presente invencion. Los oxidos de magnesio que producen aumentos de temperatura mayores, tales como el Baymag 30, proporcionan una catalisis adecuada del siloxano, pero dichos oxidos de magnesio no se prefieren porque retardan el proceso de rehidratacion del yeso y provocan una perdida de adhesion del papel.
EJEMPLO 1
[0039] Los paneles de yeso espumados revestidos de papel se prepararon en una linea de produccion tipica a gran escala en una instalacion de fabricacion de paneles de yeso comerciales. Los ingredientes y sus porcentajes en peso aproximados (expresados como intervalos relativamente reducidos basados en el peso del yeso calcinado empleado) se enumeran en la Tabla 2. Una parte del agua de amasado se separo de manera continua de la linea del agua de amasado y se incorporo en un mezclador de alta intensidad 30. El mezclador fue un Vertiflo Pump Co. Modelo n° 1420-2x-2x8. La cantidad requerida de un fluido de siloxano se introdujo en una proporcion medida de manera continua en el mezclador de alta intensidad donde se mezclo con el agua de amasado durante 1-2 segundos para formar una emulsion de aceite en agua in situ. Una proporcion de aproximadamente 25 partes de agua se mezclo con cada parte de siloxano. La emulsion de siloxano/agua se devolvio entonces a la linea del agua de amasado donde se mezclo con el resto del agua de amasado. El oxido de magnesio se mezclo en seco con el yeso calcinado y otros ingredientes secos antes de mezclarse en el mezclador de puas. A excepcion de la inclusion de siloxano y oxido de magnesio en la preparacion, los paneles se prepararon utilizando los metodos y los ingredientes tipicos de la tecnica anterior para la produccion de paneles de yeso. Se prepararon paneles con diferentes concentraciones de siloxano y diferentes cantidades de oxido de magnesio y se compararon con paneles de control y se ensayaron para determinar la resistencia al agua de conformidad con la prueba ASTM 1396.
TABLA 2
Ingredientes para la produccion de paneles de yeso
INGREDIENTE
PESO
yeso calcinado
100
agua
94-98
siloxano
0,4-0,8
acelerador de fraguado
1,1-1,6
almidon
0,5-0,7
dispersante
0,20-0,22
fibra de papel
0,5-0,7
retardador de fraguado
0,07-0,09
agente espumante
0,02-0,03
trimetafosfato de sodio ("STMP", en ingles)
0-0,016
inhibidor de recalcinacion
0,13-0-14
oxido de magnesio
0,1-0,3
En la Tabla 2: el acelerador de fraguado comprendia particulas de sulfato de calcio deshidratado recubiertas de azucar finamente molida, como se describe en la patente estadounidense n.° 3.573.947, en la que el acelerador no se calienta durante su preparacion; el almidon fue almidon HI-BOND modificado con acido y molido en seco obtenido comercialmente de Lauhoff Grain Co.; el dispersante fue DILOFLO, un naftaleno sulfonato obtenido 5 comercialmente de GEO Specialty Chemicals de Ambler, Pensilvania; la fibra de papel fue fibra de papel fina molida en molino de martillo; el retardador de fraguado fue VERSENEX 80, un agente quelante obtenido comercialmente de Van Walters & Rogers de Kirkland, Washington; el agente espumante fue WITCOLATE1276, obtenido comercialmente de Witco Corp. de Greenwich, Conn.; el trimetafosfato de sodio fue suministrado comercialmente por Astaras Co. de St. Louis, Mo.; y el inhibidor de recalcinacion fue CERBLOSE 2001, una 10 dextrosa empleada para reducir la recalcinacion de los extremos del panel durante el secado. El siloxano fue un fluido vendido bajo la denominacion SILRES BS-94 por Wacker-Chemie GmbH. El oxido de magnesio fue un oxido de magnesio calcinado a muerte vendido bajo la denominacion "Baymag 96" de Baymag, Inc. de Calgary, Alberta, Canada.
[0040] Los paneles se produjeron en una linea de produccion continua de cuatro pies (1,21 metros) de ancho 15 mediante las siguientes etapas: introducir de manera continua y mezclar los ingredientes en un mezclador para formar una suspension acuosa (se utilizo el agente espumante para generar espuma acuosa en un sistema generador de espuma independiente; la espuma se introdujo entonces en la suspension a traves del mezclador); depositar de manera continua la suspension sobre una lamina de revestimiento de papel (papel de la parte delantera) en una cinta transportadora; colocar otra lamina de revestimiento de papel (papel de la parte trasera) 20 sobre la suspension depositada para formar un panel de 'h. pulgadas de grosor; cuando la hidratacion del sulfato de calcio hemihidratado para formar sulfato de calcio dihidratado prosiguio lo suficiente para hacer la suspension lo suficientemente dura para cortarla con precision, cortar el panel en movimiento para hacer paneles individuales de aproximadamente 12x4 pies (3,65x1,21 metros) y 1/2 pulgada (2,54 centimetros) de grosor; y secar los paneles en un horno calentado de varios pisos.
25 [0041] Los valores tipicos de absorcion de humedad para dichos productos cuando se ensayaron de
conformidad con la prueba ASTM 1396 se muestran a continuacion en la Tabla 3.
TABLA 3
Producto
% Siloxano % MgO % humedad absorbida
Panel de yeso resistente al agua
0,8 % 0,2 % 4,5 %
Panel de revestimiento de yeso con nucleo tratado
,04 % 0,2 % 8 %
EJEMPLO 2
[0042] Se llevo a cabo una prueba de laboratorio para demostrar el efecto del oxido de magnesio calcinado a 30 muerte en la resistencia al agua desarrollada por un siloxano en un articulo a base de yeso. Se formo una emulsion mezclando 0,7 % de siloxano BS-94 y 550 gramos de agua en un mezclador de alto cizallamiento a 7500 rpm durante 2,5 minutos. En las pruebas 1-3, la emulsion se mezclo a continuacion con 500 gramos de yeso natural calcinado, 0,1 gramos de CSA y una cantidad seleccionada de oxido de magnesio Baymag 96 en un mezclador Waring durante 10 segundos y se formo en cubos que se calentaron durante la noche. La prueba 4 se 35 llevo a cabo de la misma manera a excepcion de que se utilizo un yeso sintetico calcinado. En todas las pruebas se utilizo 0,7 % en peso de siloxano. La cantidad seleccionada de Baymag 96 utilizada en las pruebas 1-4 se muestra en la Tabla 4, a continuacion. En el plazo de 24 horas de la fabricacion, los cubos se sumergieron en agua para una absorcion de 2 horas de conformidad con la prueba ASTM 1396 y se ensayaron para determinar la humedad. Se realizaron tres pruebas en cada nivel y el nivel de humedad medio de las tres pruebas se 40 muestra en la Tabla 3.
TABLA 4
N.° de prueba
% MgO % humedad absorbida despues de 2 horas
Control
0 47,7
1
0,05% 13,0
2
0,2% 8,6
3
0,5% 4,6
4
0,2% 3,8
[0043] La muestra de la prueba 4, fabricada con yeso sintetico, absorbio menos humedad que la muestra de la prueba 2, fabricada con un yeso natural, aunque se utilizo la misma cantidad de Baymag 96 en ambas pruebas. La diferencia se atribuyo a las impurezas, tales como cenizas volantes, que se encuentran normalmente en los 45 yesos sinteticos.

Claims (10)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    REIVINDICACIONES
    1. Metodo de fabricacion de un articulo a base de yeso resistente al agua que comprende:
    a) mezclar una emulsion de siloxano con el agua de amasado utilizada para preparar dicho articulo a base de yeso, en el que dicho siloxano es un siloxano fluido lineal o ciclico con hidrogeno modificado;
    b) mezclar 0,1 % a 0,5 % en peso de oxido de magnesio calcinado a muerte con yeso calcinado, en el que dicho oxido de magnesio produce un aumento de temperatura no superior a 0,9 0C (2 0F) segun el Sistema de aumento de temperatura, presenta una superficie de al menos 0,3 metros cuadrados por gramo medido mediante BET, presenta una perdida por calcinacion inferior a 0,1 % en peso y en el que el peso del oxido de magnesio calcinado a muerte se basa en el peso del yeso calcinado;
    c) mezclar dicha mezcla de emulsion de siloxano/agua de amasado con dicha mezcla de yeso calcinado/oxido de magnesio para formar una suspension acuosa; y
    d) dar forma a dicha suspension y permitir que dicha suspension conformada se frague para formar un articulo a base de yeso fraguado resistente al agua.
  2. 2. Metodo de conformidad con la reivindicacion 1, en el que dicho siloxano es poli(metilhidrogenosiloxano).
  3. 3. Metodo de conformidad con la reivindicacion 2, en el que la cantidad de dicho poli(metilhidrogenosiloxano) es de 0,3 % a 1,0 % en peso basado en el peso de los ingredientes secos.
  4. 4. Metodo de conformidad con la reivindicacion 2, en el que la cantidad de dicho poli(metilhidrogenosiloxano) es de 0,4 % a 0,8 % en peso basado en el peso de los ingredientes secos.
  5. 5. Metodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho articulo es un panel de yeso fraguado resistente al agua.
  6. 6. Metodo de la reivindicacion 1 en el que la etapa (a) comprende ademas:
    mezclar una cantidad de un fluido de siloxano con una parte del agua de amasado en un mezclador de alta intensidad para formar la emulsion de siloxano.
  7. 7. Metodo de conformidad con la reivindicacion 6, en el que dicha emulsion de siloxano/agua se forma sin emulsionante.
  8. 8. Metodo de conformidad con la reivindicacion 6, en el que 25 partes en peso de agua de amasado se mezclan con cada parte en peso de siloxano en la etapa (a).
  9. 9. Metodo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que dicho articulo es un panel de yeso fraguado resistente al agua.
  10. 10. Panel a base de yeso fraguado resistente al agua fabricado de conformidad con el metodo de la reivindicacion 1.
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