ES2829284T3

ES2829284T3 - Placa de yeso

Info

Publication number: ES2829284T3
Application number: ES17713363T
Authority: ES
Inventors: Yann Dion; Katarzyna Chuda; Caroline Demathieu-Roeltgen; Marion Chenal
Original assignee: Saint Gobain Placo SAS
Current assignee: Saint Gobain Placo SAS
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2017-03-13
Publication date: 2021-05-31
Anticipated expiration: 2037-03-13
Also published as: EP3778526A1; FR3048695A1; EP3429976B1; SG11201807312UA; HUE052971T2; EA201892070A1; IL261256A; ZA201805144B; CN108779029B; AU2017232424A1; BR112018068384A2; AR107858A1; DK3429976T3; WO2017158269A1; PH12018501593A1; EP3778526B1; HUE058812T2; US10611689B2; CL2018002578A1; PL3778526T3

Abstract

Una placa de yeso que comprende una primera capa de yeso y una segunda capa de yeso, caracterizada por que la primera capa comprende carbón activado; la segunda capa comprende un agente de eliminación; el contenido del agente de eliminación en la primera capa, expresado como porcentaje en peso de materia seca, es menor que el contenido del agente de eliminación en la segunda capa; y la segunda capa está libre de carbón activado, caracterizada por que la relación en peso de la cantidad de agente de eliminación respecto a la cantidad de carbón activado en la primera capa de yeso es menor de 1/10.

Description

DESCRIPCIÓN

Placa de yeso

La presente invención se refiere a una placa de yeso que contiene carbón activado y un agente de eliminación y también a su uso para la reducción del contenido de compuestos orgánicos volátiles en edificios.

Las placas de yeso son paneles que comprenden una capa de yeso entre dos láminas de revestimiento generalmente hechas de cartón. Industrialmente, el proceso para la fabricación de placas de yeso comprende tres etapas principales: la formación, el fraguado y el secado. Durante la etapa de formación de la placa de yeso, se prepara continuamente un lote mixto en un mezclador a partir de yeso, agua y otros ingredientes específicos con el fin de ajustar las propiedades del lote mixto y/o del producto final. En particular, se conoce la adición de agentes espumantes o espuma directamente con el fin de reducir la densidad de las placas de yeso. El lote mixto posteriormente se vierte continuamente sobre una primera lámina de revestimiento arrastrada mediante una cinta transportadora hacia un extrusor con el fin de formar la placa. Después de que se hayan plegado los bordes de la primera lámina de revestimiento, se introduce una segunda lámina de revestimiento en el extrusor. El extrusor aplana la segunda lámina de revestimiento sobre el lote mixto, alisa las superficies y reduce el espesor de la placa de yeso hasta el valor deseado. Con el fin de mejorar las propiedades mecánicas de las placas de yeso, también se conoce la formación de una capa de yeso más denso sobre una cara y, opcionalmente, sobre los bordes de la placa de yeso. Para ello, una primera capa de lote mixto más denso, conocida como capa de recubrimiento de rodillo, se vierte sobre y se forma sobre la primera lámina de revestimiento, corriente arriba del vertido del lote mixto principal, que forma, a continuación, una segunda capa conocida como cuerpo de la placa de yeso.

Los volatile organic compounds (compuestos orgánicos volátiles - VOC) son sustancias químicas basadas en carbono e hidrógeno presentes en el aire en estado gaseoso. La Directiva de la Unión Europea 2010/75 de 24 de noviembre de 2010 los define como cualquier compuesto orgánico que tenga una presión de vapor de 0,01 kPa o más a una temperatura de 20 °C (293,15 °K) o que tenga una volatilidad correspondiente en las condiciones específicas de uso. Estos comprenden sustancias químicas de diversa naturaleza, tales como alcanos, alquenos, tales como terpenos, alquinos, alcoholes, aldehídos, tales como formaldehído, acetaldehído y heptanal, cetonas, éteres, tales como éteres de glicol, hidrocarburos aromáticos, tales como benceno y tolueno, o hidrocarburos halogenados, tales como tetracloroetileno y diclorobenceno. Los VOC están presentes en la mayoría de pinturas, materiales de construcción, disolventes, detergentes y combustibles y también en las resinas, barnices o adhesivos usados para muebles o aparatos eléctricos o también en el humo de cigarrillo. Estos VOC se encuentran en el aire ambiente de edificios y, aunque su cantidad parezca baja, estos pueden molestar a largo plazo a las personas que se exponen a los mismos, de hecho, incluso pueden afectar a su salud. En particular, algunos VOC pueden causar reacciones alérgicas, problemas respiratorios, náuseas o dolores de cabeza.

En los últimos años, la proporción de VOC emitida por los materiales mencionados anteriormente se ha reducido en gran medida como resultado de las regulaciones más estrictas. Sin embargo, los materiales sustitutivos que tienen poca o ninguna emisión de VOC a menudo presentan un mayor coste y niveles de rendimiento inferiores.

En paralelo a los esfuerzos realizados para controlar la emisión de VOC, se han proporcionado, por tanto, diferentes medios que hacen posible reducir la cantidad de VOC en el aire ambiente. Por tanto, se ha previsto incorporar agentes adsorbentes, tales como carbón activado, en los materiales de construcción. El carbón activado presenta un amplio espectro de absorción de VOC. Sin embargo, su capacidad de adsorción no es idéntica en todos los tipos de COV. Además, los VOC adsorbidos en el carbón activado son capaces de liberarse de nuevo en el aire ambiente, en particular, con el efecto del calor.

Además, también se ha proporcionado el uso de agentes de eliminación (eliminadores) en los materiales basados en yeso con el fin de reducir específicamente la cantidad de determinados VOC, tales como formaldehído, en el aire ambiente del interior de los edificios. Aunque estos agentes de eliminación son, generalmente, específicos para los VOC que presentan un determinado tipo de grupo funcional químico, de hecho, incluso para un VOC específico, estos presentan la ventaja de eliminarlos de una manera duradera. En EP-1847318 A2 se describe un panel estructural que comprende carbón activado. Este no describe la separación del carbón activado y el agente de eliminación.

Con el fin de mejorar la calidad del aire del interior de los edificios, existe la demanda de placas de yeso que hagan posible disminuir eficazmente la concentración de un amplio espectro de VOC, al tiempo que conserven una eficacia específica hacia determinados VOC, en particular, formaldehído, sin el riesgo de una liberación posterior. Por tanto, se ha previsto introducir carbón activado y un agente de eliminación en una placa de yeso con el fin de combinar ventajosamente sus propiedades. En realidad, la empresa del solicitante ha observado que, sorprendentemente, existe una interacción negativa entre el carbón activado y los agentes de eliminación que afecta a su eficacia. Por tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar una placa de yeso que haga posible conservar y combinar las ventajas del carbón activado y de los agentes de eliminación, sin una modificación significativa de los procesos industriales para la fabricación de placas de yeso.

Por tanto, un aspecto de la presente invención se refiere a una placa de yeso que comprende una primera capa de yeso y una segunda capa de yeso, caracterizada por que la primera capa comprende carbón activado; la segunda capa comprende un agente de eliminación; el contenido del agente de eliminación en la primera capa, expresado como porcentaje en peso de materia seca, es menor que el contenido de agente de eliminación en la segunda capa; y la segunda capa está libre de carbón activado, caracterizada por que la relación en peso de la cantidad de agente de eliminación respecto a la cantidad de carbón activado en la primera capa de yeso es menor de 1/10. La primera capa preferiblemente comprende menos de 35 % en peso, de hecho, incluso menos de 10 % en peso o incluso menos de 5 % en peso, de agente de eliminación presente en la totalidad de la placa de yeso. La separación del carbón activado, por una parte, en la primera capa y del agente de eliminación, por otro lado, esencialmente en la segunda capa hace posible resolver o minimizar el problema de la incompatibilidad entre estos dos aditivos demostrado por la empresa del solicitante y, por tanto, conservar y combinar la eficacia de cada uno de estos aditivos con respecto a su capacidad para adsorber y/o para fijar los VOC.

El término “yeso” , dentro del significado de la presente invención, denota, en general, tanto el yeso fraguado, es decir, el sulfato de calcio dihidrato (CaSO4, 2H2O), como el yeso no fraguado, es decir, el sulfato de calcio hemihidrato (CaSO4, ^H2O). La expresión “ placa de yeso” denota, por ejemplo, el producto acabado formado mediante yeso fraguado, pero también una placa de yeso en el transcurso de la fabricación, en la que el yeso no está completamente fraguado. Sin embargo, en algunos casos, el término “ yeso” se entenderá en el sentido estricto, es decir, que denote el sulfato de calcio hemihidrato. Esto resulta evidente, por ejemplo, cuando el término “yeso” se usa con referencia al material de partida para la preparación de los lotes mixtos. Asimismo, cuando se hace referencia a una cantidad con respecto al peso seco del yeso, este último se considera en su forma de sulfato de calcio hemihidrato.

La placa de yeso tiene, generalmente, un espesor de 6 a 25 mm, preferiblemente de 10 a 15 mm. La primera capa de yeso es preferiblemente una capa de recubrimiento de rodillo. La segunda capa de yeso forma el cuerpo de la placa de yeso. La expresión “capa de recubrimiento de rodillo” , dentro del significado de la presente invención, denota una capa de yeso de espesor bajo, típicamente de menos de 4 mm, de hecho, incluso de 2 mm, y que presenta una densidad mayor que la capa que forma el cuerpo de la placa de yeso. La densidad de la capa de recubrimiento de rodillo es típicamente mayor en al menos el 5 % y preferiblemente mayor en, como máximo, el 40 %, con respecto al cuerpo de la placa, por ejemplo, mayor en de 15 a 25 %, con respecto al cuerpo de la placa. El término “cuerpo” de la placa de yeso, dentro del significado de la presente invención, denota una capa de yeso, cuyo espesor es al menos igual a la mitad del espesor de la placa de yeso, típicamente de 6 a 25 mm, preferiblemente de 10 a 15 mm, y cuya densidad es, generalmente, de 0,4 a 1,5, preferiblemente de 0,6 a 1.

En la presente invención, la densidad de un cuerpo se define convencionalmente, es decir, como la relación de la densidad de dicho cuerpo respecto a la densidad del agua, considerada igual a 1000 kg/m3.

El carbón activado según la presente invención es, preferentemente, un carbón activado en polvo. Esto se debe a que, en una superficie específica igual, un carbón en polvo presenta una mayor eficacia de absorción de VOC que un carbón activado granulado, cuando estos se introducen en una placa de yeso. Por tanto, el carbón activado según la invención presenta típicamente un tamaño de partícula medio de 1 a 100 pm, preferiblemente de 10 a 50 pm. El tamaño de partícula medio se mide usando un tamiz de chorro de aire según la norma ASTM-D-5158-93, “ Standard Test Method for Determination of the Partióle Size of Powdered Activated Carbón by Air Jet Sieving” . Este presenta típicamente una superficie específica de al menos 100 m2/g, preferiblemente de al menos 250 m2/g, más preferiblemente de al menos 500 m2/g y hasta 1500 m2/g, de hecho, incluso, 2000 m2/g e incluso 2500 mr/g. La superficie específica se mide mediante el uso del método de BET con nitrógeno según la norma ISO 9277:2010.

La expresión “ agente de eliminación” , dentro del significado de la presente invención, define un agente de eliminación para los VOC, es decir, una sustancia capaz de eliminar al menos un VOC, en particular, formaldehído, o un tipo de VOC, en particular, aldehídos, mediante enlace con hidrógeno, iónico o covalente, preferiblemente mediante enlace covalente. Los ejemplos de agentes de eliminación, dentro del significado de la presente invención, comprenden, en particular, sulfitos, taninos, flavonoides, aminoalcoholes, compuestos que comprenden un grupo hidrazida, sales de amonio, etilenurea y sus derivados, compuestos que comprenden un metileno activo, lactamas, en particular, caprolactama, poliaminas, en particular, tetraetilenpentamina, amidas, en particular, propionamida, complejos basados en zinc, en particular, el complejo de EDTA-Zn, y alcohol vinílico.

Los sulfitos según la invención comprenden, en particular, bisulfito de amonio, bisulfito de potasio, bisulfito de sodio, metasulfitos de metal alcalino, en particular, metasulfito de sodio, o metasulfitos de metal alcalinotérreo.

Los taninos según la presente invención pueden ser taninos condensados o no condensados, tales como los taninos de acacia (catecú), mimosa, quebracho, pino, nuez de pecana, madera de abeto y zumaque. Los taninos son preferiblemente taninos de acacia.

Los flavonoides según la presente invención comprenden flavonas, flavonoles, dihidroflavonoles, flavanonas, auronas, chalconas, dihidrochalconas, flavanoles, flavanodioles y antocianidinas. Los flavonoides son, preferiblemente, flavanoles, en particular, catequina.

Los ejemplos de aminoalcoholes según la invención comprenden los aminoalcoholes primarios de Fórmula R1R2R3-C-NH2, en la que R1, R2 y R3 se eligen independientemente de H, hidroxilo, alquilo C1-C6 e hidroxialquilo C1-C6, comprendiendo al menos uno del R1, R2 y R3 un grupo hidroxilo. Los aminoalcoholes preferidos son 2-amino-2-metil-1,3-propanodiol, 2-amino-2-(hidroximetil)propano-1,3-diol (también conocido como tris(hidroximetil)aminometano) y 2-amino-2-etil-1,3-propanodiol, en particular, 2-amino-2-(hidroximetil)propano-1,3-diol.

Los compuestos que comprenden un grupo hidrazida según la presente invención comprenden compuestos de monohidrazida, tales como dodecanohidrazida, salicilohidrazida, formohidrazida, acetohidrazida, propionohidrazida, phidroxibenzohidrazida, naftohidrazida e 3-hidroxi-2-naftohidrazida, compuestos de dihidrazida, tales como oxalodihidrazida, malonodihidrazida, succinodihidrazida, adipodihidrazida, azelodihidrazida, sebacodihidrazida, dodecanodicarbodihidrazida, maleodihidrazida, fumarodihidrazida, diglicolodihidrazida, tartarodihidrazida, malodihidrazida, isoftalodihidrazida, tereftalodihidrazida, 2,5-naftodihidrazida y 2,4-dihidrazino-6-metilamino-1,3,5-triazina, y compuestos de polihidrazida, tales como poliacrilohidrazidas. El compuesto que comprende un grupo hidrazida es preferiblemente adipodihidrazida.

Los ejemplos de sales de amonio según la presente invención comprenden hidróxido de amonio, fosfatos de amonio primario y fosfatos de amonio secundario.

Los derivados de etilenurea según la invención comprenden, en particular, N-hidroxietilenurea, N-(aminoetil)etilenurea, N-[(3-aliloxi-2-hidroxipropil)aminoetil]etilenurea, N-(acriloiloxietil)etilenurea, N-(metacriloiloxietil)etilenurea, N-(acriloilaminoetil)etilenurea, N-(metacriloilaminoetil)etilenurea, N-(metacriloiloxiacetoxi)etilenurea, N-(metacriloiloxiacetaminoetil)etilenurea y N-[di(3-aliloxi-2-hidroxipropil)aminoetil]etilenurea. El derivado de etilenurea es preferiblemente la etilenurea en sí misma.

La expresión “ metileno activo” , dentro del significado de la presente invención, define un metileno, opcionalmente sustituido con un sustituyente, enlazado a dos grupos funcionales donadores de electrones, en particular, que comprende un grupo carbonilo. Los ejemplos de compuestos que comprenden un metileno activo según la invención son los compuestos de la Fórmula (1):

en la que

R1 y R2, que son idénticos o diferentes, representan un hidrógeno, un alquilo C1-C20, preferiblemente C1-C6, un amino o

(CH2)p O C R4

O

en la que p es un número entero de 1 a 6 y FU representa

_{en la que R5}es un hidrógeno o un metilo;

- R3 representa un hidrógeno, un alquilo C1-C10, un fenilo o un halógeno;

- a tiene el valor 0 o 1;

- b tiene el valor 0 o 1; y

- n tiene el valor 1 o 2.

Un compuesto preferido de Fórmula (1) es acetoacetamida.

En una realización preferida, el agente de eliminación se elige de aminoalcoholes, compuestos que comprenden un grupo hidrazida y compuestos que comprenden un metileno activo, más preferiblemente se elige de acetoacetamida y adipodihidrazida.

La placa de yeso según la invención comprende típicamente de 0,01 al 2 %, preferiblemente de 0,05 a 1 %, en peso de carbón activado, con respecto al peso seco del yeso. El carbón activado preferiblemente está presente únicamente en la primera capa de yeso. En otras palabras, la segunda capa de yeso que forma el cuerpo de la placa de yeso está libre de carbón activado, en particular, de carbón activado en polvo. Esto se debe a que la empresa del solicitante ha observado que el carbón activado en polvo tiene propiedades antiespumantes, lo que aumenta, de manera no deseable, la densidad de la placa de yeso cuando esta se introduce en el cuerpo de la placa. La primera capa de yeso satisface preferiblemente una o más de las siguientes condiciones:

- un espesor de 0,1 a 4 mm, en particular, de 0,8 a 3 mm;

- una densidad de 0,8 a 1,5, en particular, de 1 a 1,2; y

- un contenido de carbón activado de 0,2 a 10 %, en particular, de 1 a 5 %, en peso, con respecto al peso seco del yeso.

La placa de yeso según la invención comprende típicamente de 0,01 a 2 %, preferiblemente de 0,05 a 1 %, en peso de agente de eliminación, con respecto al peso seco del yeso. El agente de eliminación está presente en la segunda capa de yeso, es decir, que la capa puede comprender al menos 65 %, de hecho, incluso al menos 90 % o incluso al menos 95 %, en peso de la cantidad de agente de eliminación presente en la placa de yeso. La primera capa de yeso puede comprender hasta 35 % en peso, preferiblemente hasta 10 % en peso, de hecho, incluso hasta 5 % en peso, de la cantidad de agente de eliminación presente en la placa de yeso. En una realización preferida, la primera capa de yeso está libre de agente de eliminación. El agente de eliminación se encuentra presente entonces únicamente en la segunda capa de yeso.

La segunda capa de yeso satisface una o más de las siguientes condiciones:

- un espesor de 6 a 25 mm, en particular, de 10 a 15 mm;

- una densidad de 0,4 a 1,5, en particular, de 0,6 a 1; y

- un contenido de agente de eliminación de 0,01 a 2 %, en particular, del 0,05 a 1 %, en peso, con respecto al peso seco del yeso.

La placa de yeso según la invención puede comprender adyuvantes de procesamiento que hagan posible ajustar las propiedades de los lotes mixtos y también otros agentes funcionales que hagan posible modificar las propiedades de la playa de yeso final. Los adyuvantes de procesamiento bien conocidos por parte de una persona experta en la técnica pueden ser, en particular, agentes de adhesión, aceleradores de fraguado, retardantes de fraguado, plastificantes, agentes espesantes o agentes antiespumantes. Los agentes funcionales también bien conocidos por parte de una persona experta en la técnica pueden ser agentes espumantes, agentes biocidas, repelentes de agua, agentes ignífugos o agentes de refuerzo. Si resulta adecuado, los agentes funcionales adicionales se pueden introducir en la primera y/o segunda capa.

Otro aspecto de la presente invención se refiere a un proceso para la fabricación de una placa de yeso, como se ha definido anteriormente, que comprende una etapa de formación, una etapa de fraguado y una etapa de secado, caracterizado por que la etapa de formación comprende:

- la provisión de una primera lámina de revestimiento;

- el vertido de un primer lote mixto sobre la primera lámina de revestimiento;

- el vertido de un segundo lote mixto sobre el primer lote mixto;

- la provisión de una segunda lámina de revestimiento sobre el segundo lote mixto; y

- la formación de la placa de yeso usando un extrusor;

en el que el primer lote mixto comprende carbón activado; el segundo lote mixto comprende un agente de eliminación; el contenido de agente de eliminación en el primer lote mixto, expresado como porcentaje en peso de materia seca, es menor que el contenido de agente de eliminación en el segundo lote mixto; y el segundo lote mixto está libre de carbón activado, caracterizado por que la relación en peso de la cantidad de agente de eliminación respecto a la cantidad de carbón activado en la primera capa de yeso es menor de 1/10. El primer lote mixto preferiblemente comprende menos de 35 % en peso, de hecho, incluso menos de 10 % en peso o incluso menos de 5 % en peso, de la cantidad de agente de eliminación presente en la totalidad de los lotes mixtos. En una realización específica, el primer lote mixto está libre de agente de eliminación.

Después del fraguado y el secado, el primer y segundo lotes mixtos, respectivamente, forman la primera capa de yeso y la segunda capa de yeso, como se han definido anteriormente. El primer lote mixto forma, por tanto, una capa de recubrimiento de rodillo, mientras que el segundo lote mixto forma preferiblemente el cuerpo de la placa. El lote mixto previsto para formar el cuerpo de la placa se denomina a continuación en la memoria “ lote mixto principal” .

La Fig. 1 ilustra esquemáticamente un ejemplo de una línea industrial para la fabricación de placas de yeso con una capa de recubrimiento de rodillo. Una primera lámina 1 de revestimiento que forma, generalmente, la cara delantera de la placa de yeso (cara visible durante la instalación de la placa) es arrastrada por una cinta transportadora. Un primer lote mixto se vierte continuamente desde un mezclador secundario 2 sobre la primera lámina 1 de revestimiento y se forma hasta dar una primera capa homogénea mediante un conjunto de rodillos 3. Esta primera capa proporcionará la capa de recubrimiento de rodillo. A una distancia predeterminada que haga posible un fraguado suficiente de la primera capa, el lote mixto principal se vierte desde un mezclador principal 4 sobre la primera capa. Una segunda lámina 5 de revestimiento se introduce por encima del lote mixto principal en el extrusor principal 6. Se extruye una tira de yeso con el espesor deseado mediante el extrusor principal 6, que distribuye el lote mixto principal para formar la capa que proporcionará el cuerpo de la placa. Después del transporte de la tira de yeso durante un período de tiempo adecuado para permitir un fraguado suficiente del yeso, la tira de yeso se corta a la dimensión deseada mediante un cuchillo rotativo 7. Posteriormente, se le da la vuelta a la placa generalmente con el fin de evitar el daño a la cara delantera de la placa y se transporta hacia una serie de secadores en la Etapa 8, con el fin de completar el fraguado del yeso y retirar el exceso de agua, antes de que se empaquete y se envíe a la zona 9 de almacenamiento.

El lote mixto principal comprende típicamente por 100 partes en peso de yeso:

- de 40 a 200 partes de agua;

- de 2 a 10 partes de espuma obtenida a partir de una mezcla de agua y de un agente espumante, por ejemplo, un sulfato de alquilo, opcionalmente en forma de una mezcla con un alquil éter sulfato; y

- de 0,1 a 1 parte de acelerador de fraguado, por ejemplo, sulfato de calcio o sulfato de potasio hidratado.

Este también puede comprender uno o más de los siguientes componentes:

- de 0,1 a 15 partes de un agente de adhesión, por ejemplo, un poli(acetato de vinilo), un poli(alcohol vinílico), un almidón, particularmente, pretratado con un ácido o pregelatinizado, una dextrina o una harina vegetal, en particular, harina de trigo o maíz;

- de 0,001 a 10 partes de un biocida, por ejemplo, carbamatos, tales como carbamato de butilo de 3-yodoprop-2-in-1-ilo, o complejos de pirotiona;

- de 0,1 a 10 partes de al menos un repelente de agua, por ejemplo, un siloxano, un polisiloxano o una cera; - de 0,1 a 20 partes de al menos un agente ignífugo, por ejemplo, vermiculita, sílice, en particular, de dimensión micrométrica, o una arcilla; y/o

- de 0,1 a 20 partes de al menos un agente de refuerzo, por ejemplo, fibras poliméricas, fibras minerales, en particular, fibras de vidrio o fibras vegetales.

El primer lote mixto previsto para la capa de recubrimiento de rodillo se puede preparar independientemente o, como se ilustra en la Figura 1, este se puede obtener a partir del lote mixto principal. En el último caso, una tubería hace posible transportar una parte del lote mixto principal desde el mezclador principal 4 hasta el mezclador secundario 2. A continuación, resulta necesario añadir a la misma un agente antiespumante y, opcionalmente, un plastificante con el fin de desviar la espuma presente en el lote mixto principal y obtener una capa de recubrimiento de rodillo que tenga la densidad deseada. El carbón activado en polvo tiene la característica distintiva de tener propiedades antiespumantes. La adición de carbón activado en polvo en la capa de recubrimiento de rodillo tiene la ventaja de requerir, por tanto, una adición reducida, de hecho, incluso ninguna adición, de agente antiespumante cuando el lote mixto previsto para la capa de recubrimiento de rodillo se prepara a partir del lote mixto principal. Alternativamente, el lote mixto principal se puede obtener a partir del segundo lote mixto. En este caso, el lote mixto secundario se prepara en el mezclador secundario y una tubería hace posible transportar una parte del lote mixto secundario desde el mezclador secundario hasta el mezclador principal. El lote mixto secundario puede comprender, como en el lote mixto principal, aditivos, como se ha mencionado anteriormente. Estos aditivos se añaden, generalmente, al lote mixto secundario en proporciones equivalentes a aquellas mencionadas en el lote mixto principal. También se pueden llevar a cabo algunas adiciones en el mezclador principal con el fin de ajustar las propiedades del lote mixto principal. En particular, se puede introducir una primera espuma en el lote mixto secundario en el mezclador secundario, al tiempo que se puede introducir una segunda espuma en el lote mixto principal en el mezclador principal. Dichas primera y segunda espumas pueden ser idénticas o diferentes (en particular, en términos de densidad y/o tamaño de burbuja) y, generalmente, se introducen en cantidades diferentes en los respectivos lotes mixtos.

Cuando el primer lote mixto se obtiene a partir del segundo lote mixto, entonces este necesariamente contiene una determinada cantidad de agente de eliminación. Esta cantidad es preferiblemente menor de 35 % en peso, de hecho, incluso menor de 10 % en peso o incluso menor de 5 % en peso, de la cantidad de agente de eliminación presente en la totalidad de los lotes mixtos. Sin embargo, resulta preferible que el primer lote mixto no se prepare a partir del segundo lote mixto con el fin de que el primer lote mixto y, por consiguiente, la primera capa de yeso obtenida a partir de este último estén libres de agente de eliminación.

El carbón activado, en particular, el carbón activado en polvo, se añade, preferiblemente, al mezclador secundario en forma de una suspensión acuosa que comprende un plastificante. Esto se debe a que la empresa del solicitante ha observado que una premezcla del carbón activado en polvo con el plastificante hace posible obtener una suspensión suficientemente estable que haga posible una dosificación adecuada del carbón activado, en particular, durante los procesos industriales continuos, y una distribución más homogénea del último en el lote mixto obtenido y, por consiguiente, en las placas de yeso fabricadas. La premezcla comprende típicamente de 1 a 25 % en peso, preferiblemente de 5 a 15 % en peso, de carbón activado en polvo. Esta comprende típicamente al menos 0,01 %, preferiblemente de 0,05 a 5 %, más preferiblemente de 0,1 a 3 % en peso de plastificante. El plastificante se puede elegir, en particular, de policarboxilatos, en particular, éteres de policarboxilato, polinaftalenos sulfonados (sales de policondensados sulfonados de naftaleno y formaldehído), lignosulfonatos, resinas de melamina sulfonadas (sales de policondensados sulfonados de melamina y formaldehído) y poliacrilatos usados comúnmente en la fabricación de placas de yeso. Como ejemplos de los plastificantes, se pueden mencionar aquellos comercializados con el nombre GLENIUM® de BASF, con el nombre FLUBE® de Bozzetto, con el nombre CHRYSOFLUID® de Chryso, con el nombre VISCOCRETE® de Sika, con el nombre MELMENT® de BASF o también con el nombre MAPEFLUlD® de Mapei. El plastificante se elige preferiblemente de polinaftalenos sulfonados y resinas de melamina-formaldehído sulfonadas, más preferiblemente de polinaftalenos sulfonados.

La presente invención también se refiere al uso de una placa de yeso, como se ha descrito anteriormente, para la reducción de la cantidad de VOC en el aire del interior de los edificios. Los VOC se eligen preferiblemente de formaldehído, hexanal, benceno, tolueno, tetracloroeteno, 1,2-diclorobenceno y undecano.

La invención se ilustra con la ayuda de los siguientes ejemplos no limitantes.

Ejemplos

Las placas de referencia R1 a R3 y según la invención I1 se fabricaron a partir de diferentes lotes mixtos principales, previstos para la formación del cuerpo de las placas, y lotes mixtos secundarios, previstos para la formación de las capas de recubrimiento de rodillo. Cada lote mixto principal tiene, como composición de base, 100 partes en peso de yeso (CaSO4, /2H2O), 75 partes de agua, 3 partes de espuma (obtenidas a partir de agua que contiene 1 % en peso de laurilsulfato de sodio), 5 partes de almidón, 3 partes de plastificante y 0,5 partes de acelerador de fraguado. Cada lote mixto secundario tiene, como composición de base, 100 partes en peso de yeso (CaSO4, /H2O), 77 partes de agua, 5 partes de almidón, 3,2 partes de plastificante y 0,5 partes de acelerador de fraguado.

Las placas R1 y R3 sin una capa de recubrimiento de rodillo se prepararon de la siguiente manera. Los diferentes ingredientes se pesan y mezclan usando un mezclador y una paleta de tipo desfloculante a 1600 rpm durante un minuto con el fin de obtener una pasta homogénea. La espuma se prepara con la densidad deseada y se mezcla con la pasta obtenida en un mezclador con una paleta a 250 rpm con el fin de obtener un lote mixto principal. Una primera lámina de cartón se coloca en un molde que tiene unas dimensiones de 20 x 25 cm y con un espesor de 12,5 mm. El lote mixto principal se vierte sobre el primer cartón y se nivela con el espesor del molde. Una segunda lámina de cartón se coloca sobre el lote mixto principal y el molde se cierra con el fin de mantener la presión en la placa. Después del endurecimiento de la placa, esta última se retira del molde y se seca en un horno de secado a 40 0C durante 24 horas.

En el caso de las placas R2, R4 y P1 con una capa de recubrimiento de rodillo, los ingredientes del lote mixto secundario se pesan y mezclan usando un mezclador y una paleta de tipo desfloculante a 1600 rpm durante un minuto. Una primera lámina de cartón se coloca en un molde que tiene unas dimensiones de 20 x 25 cm y con un espesor de 12,5 mm. El lote mixto secundario se vierte sobre el primer cartón y se nivela con un espesor de aproximadamente 1 mm. El lote mixto principal se prepara como en las placas R1 y R3 y se vierte sobre el lote mixto secundario cuando este último está suficientemente fraguado y se nivela con el espesor del molde. Una segunda lámina de cartón se coloca sobre el lote mixto principal y el molde se cierra con el fin de mantener la presión en la placa. Después del endurecimiento de la placa, esta última se retira del molde y se seca en un horno de secado a 40 0C durante 24 horas.

La Tabla 1 muestra los aditivos, el carbón activado (CA) o la acetoacetamida (AA), añadidos, si resulta adecuado, a los lotes mixtos antes de la fabricación de las placas. El valor en los corchetes indica el porcentaje en peso seco del aditivo en la capa en consideración. El símbolo “ -” indica que no se añade ningún aditivo al lote mixto correspondiente. El símbolo “x” indica que la placa no comprende la capa correspondiente. El carbón activado usado es un carbón activado en polvo comercializado con la referencia Pulsorb® 208CP y que tiene una superficie específica de 1200 m2/g y un tamaño de partícula medio de aproximadamente 30 pm. En cada placa, el cuerpo tiene un espesor de 11,5 mm, a excepción de las placas R4, que presentan un espesor de 12,5 mm, y las capas de recubrimiento de rodillo tienen, cada una, un espesor de 1 mm.

La capacidad de cada una de las placas para atrapar VOC se evaluó desde el punto de vista de la absorción y de la desorción según las normas ISO1600-24:2009 y ISO1600-23:2009 a una temperatura de 23 °C ± 2 °C y una humedad relativa de 50 % ± 5 % durante el ensayo. El factor de carga de la placa se establece en 1 y el grado de reemplazo del aire en 0,5 vol.h-1. Se llevaron a cabo dos series de mediciones independientes con el fin de evaluar su capacidad de atrapamiento, por un lado, de tolueno y, por otro lado, de formaldehído. En cada serie de mediciones, las placas se sometieron a una fase de absorción (14 días, en el caso del tolueno; 7 días, en el caso del formaldehído) durante la que se reemplaza el aire con una corriente de aire que comprende un VOC (a una concentración de 40 pg.m-3, en el caso del tolueno; 100 pg.m-3, en el caso del formaldehído), con el fin de medir el grado de absorción del VOC en consideración y, a continuación, a una fase de desorción (7 días, en el caso del tolueno; 7 días, en el caso del formaldehído), durante la que se reemplaza el aire con una corriente de aire nuevo (sin VOC), con el fin de medir el grado de desorción del VOC en consideración.

La Tabla 1 muestra el porcentaje de reducción (absorción) en el contenido de formaldehído y tolueno y el porcentaje de desorción de formaldehído y tolueno en cada una de las placas. (Los Ejemplos Rx son ejemplos comparativos y el Ejemplo P1 es según la invención).

Tabla 1

n.m.: no medido

La placa R3 que comprende un agente de eliminación presenta una buena absorción de formaldehído, pero no hace posible una reducción suficiente del contenido de los otros VOC, en particular, de tolueno. La placa R2 que comprende carbón activado hace posible una correcta disminución de un amplio espectro de VOC, incluyendo formaldehído, pero este último no se fija de manera permanente, como se muestra mediante el valor de desorción alto del formaldehído. La placa R4 que comprende una combinación de un agente de eliminación y carbón activado no es muy eficaz con respecto al tolueno. Por otra parte, la placa P1 según la invención hace posible tanto una disminución significativa como una eliminación permanente del formaldehído y el tolueno.

Claims

REIVINDICACIONES

i. Una placa de yeso que comprende una primera capa de yeso y una segunda capa de yeso, caracterizada por que la primera capa comprende carbón activado; la segunda capa comprende un agente de eliminación; el contenido del agente de eliminación en la primera capa, expresado como porcentaje en peso de materia seca, es menor que el contenido del agente de eliminación en la segunda capa; y la segunda capa está libre de carbón activado, caracterizada por que la relación en peso de la cantidad de agente de eliminación respecto a la cantidad de carbón activado en la primera capa de yeso es menor de 1/10.
2. La placa de yeso según la reivindicación 1, caracterizada por que la primera capa tiene un espesor de 0,1 a 4 mm.
3. La placa de yeso según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizada por que la primera capa tiene una densidad de 0,8 a 1,5.
4. La placa de yeso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que la primera capa está libre de agente de eliminación.
5. La placa de yeso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que la segunda capa tiene un espesor de 6 a 25 mm.
6. La placa de yeso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que la segunda capa tiene una densidad de 0,4 a 1,5.
7. La placa de yeso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que la primera capa tiene una densidad mayor que la densidad de la segunda capa.
8. La placa de yeso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que el carbón activado es un carbón activado en polvo.
9. La placa de yeso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que el carbón activado tiene un tamaño de partícula medio de 1 a 100 pm.
10. La placa de yeso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que dicha placa de yeso comprende de 0,01 a 2 % en peso de carbón activado, con respecto al peso seco de yeso.
11. La placa de yeso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada por que el agente de eliminación se elige de compuestos que comprenden un grupo hidrazida, compuestos que comprenden un metileno activo y sus mezclas.
12. La placa de yeso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada por que dicha placa de yeso comprende de 0,01 a 2 % en peso de agente de eliminación, con respecto al peso seco de yeso.
13. Un proceso para la fabricación de una placa de yeso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, comprendiendo dicho proceso una etapa de formación, una etapa de fraguado y una etapa de secado, caracterizado por que la etapa de formación comprende:

- la provisión de una primera lámina de revestimiento;

- el vertido de un primer lote mixto sobre la primera lámina de revestimiento;

- el vertido de un segundo lote mixto sobre el primer lote mixto;

- la provisión de una segunda lámina de revestimiento sobre el segundo lote mixto; y

- la formación de la placa de yeso usando un extrusor;

en donde el primer lote mixto comprende carbón activado; el segundo lote mixto comprende un agente de eliminación; el contenido de agente de eliminación en el primer lote mixto, expresado como porcentaje en peso de materia seca, es menor que el contenido de agente de eliminación en el segundo lote mixto; y el segundo lote mixto está libre de carbón activado, caracterizado por que la relación en peso de la cantidad de agente de eliminación respecto a la cantidad de carbón activado en el primer lote mixto es menor de 1/10.
14. El proceso según la reivindicación 13, caracterizado por que el primer lote mixto está libre de agente de eliminación.
15. El uso de una placa de yeso según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, para la reducción de la cantidad de compuestos orgánicos volátiles en el aire del interior de los edificios.