ES3017707T3 - Method for producing a gypsum plasterboard and the gypsum plasterboard obtained thereby - Google Patents

Method for producing a gypsum plasterboard and the gypsum plasterboard obtained thereby Download PDF

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Stergios Karakoussis
Carlo Knauf
Alexander Hartmann
Dr Georgi Paraskow
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Abstract

La presente invención se refiere a una placa de yeso laminado, que comprende una primera capa exterior, preferiblemente una capa de papel (111), una primera capa intermedia (112) formada por una segunda lechada de yeso S2, una capa central (113) formada por una primera lechada de yeso S1, una segunda capa intermedia (114) formada por una tercera lechada de yeso S3 y una segunda capa exterior, en particular una capa de papel (115), donde la primera capa intermedia (112) está dispuesta entre la primera capa exterior (111) y la capa central (113), y la segunda capa intermedia (114) está dispuesta entre la segunda capa exterior (115) y la capa central (113), donde las capas intermedias (112, 114) tienen un espesor (sustancialmente) constante de 0,1 mm a 3 mm, preferiblemente de 0,2 mm a 1 mm, donde la primera lechada de yeso comprende al menos un 80 % (en peso) de todas las lechadas de yeso (S1, S2, S3): y en donde la primera lechada de yeso se prepara e introduce con un porcentaje de agua menor (en peso) que la segunda lechada de yeso S2 y/o la tercera lechada de yeso S3. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método para producir una placa de yeso laminado y la placa de yeso laminado así obtenida
La invención se refiere a una placa de yeso laminado y a un método para producir una placa de yeso laminado.
Se conocen métodos para producir una placa de yeso laminado con dos o más capas. Además, se conoce el uso de uno o más mezcladores para preparar una lechada de yeso que se usa para producir una de las varias capas de yeso.
Para la producción de placas de yeso laminado, se distribuye una lechada de yeso (por ejemplo, estuco con agua) entre dos papeles o cartones. Un sándwich de la lechada de yeso y el papel avanza sobre una cinta transportadora mientras la lechada de yeso se endurece. A continuación, el sándwich se corta en una longitud predeterminada y las placas multicapa pasan a una secadora. La mezcla de yeso y agua se mezcla en uno o más mezcladores, en donde la mezcla puede contener aditivos como espuma, almidón y aceleradores.
El documento US-2.940.505 describe un método y un aparato para la producción de placas multicapa. La placa de yeso laminado del documento US-2.940.505 comprende un recubrimiento de papel en ambos lados. El sándwich consta de tres capas. Primero, se aplica una fina capa de yeso puro sobre la superficie de los papeles en movimiento. A continuación, las dos superficies de las capas de yeso se ponen en contacto con una lechada de yeso que forma el centro de la placa sándwich. Mediante esta combinación, se forma una capa de yeso homogénea. Además, se consigue una buena unión entre la fina capa de yeso y la capa de recubrimiento. Por tanto, el documento US-2.940.505 intenta reducir la adición de almidón u otro medio de unión a la capa de yeso con el fin de reducir los costes de producción.
Mientras que la mezcla de yeso del centro (según el documento US-2.940.505) contiene un acelerador, la capa delgada que se introduce sobre los revestimientos de papel continuo es de yeso fraguado (como ejemplo, 70 partes en peso de agua por 100 partes en peso de yeso de plomo) y necesita más tiempo para fraguar que la mezcla de yeso del centro. De este modo, por un lado, se asegura una mejor absorción de la lechada de yeso dentro de los revestimientos de papel (antes de que comience la cristalización), y por otro lado, el endurecimiento temprano del centro acelera el endurecimiento de la lechada de yeso puro de las dos capas finas externas (después del contacto con la lechada de yeso del centro).
El método del documento US-2.940.505 utiliza tres mezcladores (tolvas) para la producción de dos tipos diferentes de lechada de yeso. El primer tipo de lechada de yeso se fabrica en el primer y tercer mezclador. El segundo tipo de lechada de yeso se hace mediante un segundo mezclador. Los tres mezcladores del documento US-2.940.505 están conectados con tres sistemas de distribución diferentes (que comprenden, entre otros, transportadores y medios de dosificación), lo que parece muy complicado y conduce a un consumo comparativamente alto de energía eléctrica y altos costes para la construcción del sistema.
El documento EP 1389 157 B1 describe también un método con tres mezcladores. Precisamente, el documento EP 1 389 157 B1 describe una unidad de fabricación con tres mezcladores de rotor para la preparación de tres lechadas de yeso diferentes. Cada mezclador tiene una salida de lechada que se comunica con un conducto correspondiente para aplicar la lechada. Los tres mezcladores se alimentan mediante un dispositivo de alimentación común de modo que al menos una parte del circuito de alimentación sea compartido por los tres mezcladores. En general, la disposición de tres mezcladores del documento EP 1389 157 B1 es bastante compleja, en particular teniendo en cuenta que los tres mezcladores son (al menos parcialmente) alimentados por el mismo circuito de alimentación.
El documento EP 0957212 B1 describe una placa de yeso laminado según el preámbulo de la reivindicación 1 y un método que utiliza solo dos mezcladores. La idea central del documento EP 0957212 B1 es usar una primera lechada de un primer tipo de yeso, y una segunda lechada con un segundo tipo diferente de yeso. Un primer mezclador recibe yeso fosforado, agua y otros aditivos para ser empleados en la capa intermedia de una placa de yeso. Un segundo mezclador, más pequeño, recibe el desulfoyeso, el agua y los aditivos que se emplean en las capas superficiales de la placa de yeso. Debido a los dos tipos específicos de yeso, las capas externas tienen un tiempo de fraguado más corto que la capa central. Por tanto, la unión entre las capas exteriores y la capa central no es muy satisfactoria. Las malas propiedades de unión pueden provocar la formación de grietas cuando se cortan las placas.
El documento EP 0634 255 B1 describe un mezclador de dos etapas con una primera y una segunda cámara de mezcla. El agua y el estuco se suministran continuamente a la primera cámara a través de entradas. El agua y el estuco se mezclan mediante un rotor. Parte de la lechada resultante pasa directamente de la primera cámara a la segunda cámara. En general, el método de dos etapas del documento EP 0634 255 B1 es complicado y difícil de controlar. Además, no es posible una variación de la cantidad del componente líquido agua y/o los componentes secos como el estuco, el almidón, el acelerador, las fibras (entre otros). En conclusión, es imposible producir dos mezclas de yeso con propiedades sustancialmente diferentes. Por último, la cantidad de agua dentro de la lechada debe ser muy alta con el fin de distribuir la lechada de yeso sobre el cartón. Lo mismo es válido para el centro. En general, el método del documento EP 0634255 B1 parece ser complicado y no muy variable.
Los documentos DE 2604483 A1 y DE 102004 008 184 A1 describen el uso de metilcelulosa en una capa central de yeso. Además, el documento FR 2959440A1 describe un método para producir una placa de yeso laminado según el preámbulo de la reivindicación 9.
Es un objeto de la presente invención proponer un método de fabricación de una placa de yeso multicapa que sea fácilmente controlable y que permita formar una placa de yeso multicapa con una calidad satisfactoria, en particular con una unión y estructura satisfactorias. En particular, es un objeto de la invención reducir la entrada de energía eléctrica y las emisiones de dióxido de carbono.
Preferentemente, se agrega metilcelulosa. La metilcelulosa se puede añadir a la primera lechada de yeso y/o la segunda lechada de yeso. En una realización preferida, la metilcelulosa se añade a una primera y/o una segunda capa externa (papel). Además o como alternativa, la metilcelulosa se puede añadir a una capa intermedia entre una capa de yeso y la primera y/o segunda capa externa (papel). La metilcelulosa mejora o permite la unión entre la capa de yeso y una o más capas externas (papel).
La producción de placas de yeso laminado puede comprender agua, agentes aglutinantes, por ejemplo, yeso, opcionalmente agentes fijadores, por ejemplo, piedra caliza o similar, y (partes menores) de medios de preparación tales como medios de formación de poros y/o medios de preparación tensioactivos y/o almidón natural, modificado o compuestos de almidón, retardadores y/o aceleradores y/o metilcelulosa.
La introducción de las partes principales o la composición de la lechada (principal) se pueden mezclar en un mezclador a partir del cual (por ejemplo) las corrientes parciales para las capas respectivas se pueden ramificar. En tales corrientes parciales, se pueden mezclar aditivos tales como metilcelulosa mediante, por ejemplo, una bomba y/o una mezcla turbulenta.
Los aditivos funcionales, tales como la metilcelulosa, se pueden introducir en la capa externa (papel) mediante bombas (dos densas) o mediante el método descrito anteriormente.
Preferentemente, la primera y la segunda lechada son diferentes con respecto al tipo y/o cantidad de aditivos. Por ejemplo, la primera lechada puede contener menos almidón y/o retardador que la segunda lechada. Un retardador es un aditivo que prolonga el tiempo de fraguado de la lechada de yeso. Además, la cantidad de espuma dentro de la primera lechada puede ser mayor que en la segunda lechada.
En una realización preferida, se proporciona un primer medio de alimentación para alimentar materias primas al primer mezclador, en donde se proporciona un segundo medio de alimentación independiente para alimentar las materias primas al segundo mezclador. No hay partes del primer medio de alimentación que también formen parte del segundo medio de alimentación, y viceversa. Con esta medida, es posible controlar fácilmente la mezcla de la primera y segunda lechada.
El primer mezclador puede estar separado del segundo mezclador. La distancia entre un primer y un segundo mezclador puede ser, por ejemplo, de al menos 20 cm o al menos 50 cm. De ese modo, cualquier interferencia entre el primer mezclador y el segundo mezclador se puede al menos reducir (por ejemplo, si uno de los mezcladores se tiene que cambiar).
El primer mezclador puede estar rodeado por una primera carcasa. El segundo mezclador puede estar rodeado por una segunda carcasa. Con respecto a esto, el primer y segundo mezclador son unidades independientes con sus respectivas carcasas y se pueden reemplazar sin interferir con el otro mezclador.
La primera lechada puede tener una densidad más baja en su estado húmedo y/o en su estado seco que la segunda lechada. La primera lechada puede tener una densidad de 0,8 a 1,2 g/cm3 en su estado húmedo. La segunda lechada puede tener una densidad de 1,4 a 1,7 g/cm3 en su estado húmedo. La capa central (primera lechada seca) puede tener una densidad de 0,5 a 0,8 g/cm3 en su estado seco. La capa inferior y/o la superior (segunda lechada seca) puede tener una densidad de 1,0 a 1,2 g/cm3 en su estado seco. En conjunto, se proporciona una placa de yeso multicapa que tiene un peso reducido y una buena resistencia a la presión del exterior.
El tipo particular de yeso puede ser FGD o yeso natural o yeso titanio. Preferiblemente, el yeso FGD o el yeso natural o el yeso titanio se usan (exclusivamente) como materia prima para la producción de estuco (semihidratado) y como componente dentro de la primera y/o segunda lechada.
La primera parte de la segunda lechada se puede depositar sobre un primer medio de soporte y/o una primera capa de recubrimiento, en particular un primer papel, preferentemente antes de una unión de la capa inferior y la capa central. La segunda parte de la segunda lechada se puede depositar sobre un segundo medio de soporte y/o una segunda capa de recubrimiento, en particular un segundo papel, preferentemente antes de una unión de la capa superior y la capa central. De este modo, es posible una producción rápida y claramente definida de una placa de yeso multicapa.
La primera lechada y/o la segunda lechada se pueden depositar a través de una o más tuberías de silicona para una entrega rápida y confiable de la lechada a las respectivas capas de depósito.
La primera lechada puede contener estuco (semihidratado) en un rango de entre 300 kg/m3 y 520 kg/m3. La segunda lechada puede contener estuco (semihidratado) en un intervalo de más de 1000 kg/m3. Más del 95 % de la sustancia seca de la segunda lechada puede ser estuco y/o del 60 al 90 % de la sustancia seca de la primera lechada puede ser estuco. Preferentemente, el resto hasta el 100 % de sustancia seca de la primera lechada contiene espuma y/o yeso crudo y/o materiales inertes y/o materiales de desecho. Del 5 al 35 % del estuco (semihidratado) de la primera lechada se puede reemplazar por yeso crudo (dihidratado) siendo preferentemente yeso técnico crudo (FGD), yeso natural y/o yeso titanio. Del 5 al 35 % del estuco (semihidratado) de la primera lechada se puede reemplazar por materiales inertes, por ejemplo, cal viva, dolomita, perlita, arena de cuarzo y/o materiales de desecho como cenizas y/o desechos de construcción (que se muelen y clasifican al tamaño de partícula necesario). Del 5 al 35 % del estuco (semihidratado) de la primera lechada se puede reemplazar por agua.
La segunda lechada puede contener almidón (preferentemente en una cantidad de más de 30 g/m2) y/o un retardador y/o un plastificante (preferentemente sulfonato de naftaleno), además preferentemente en una cantidad de menos del 0,1 % del peso del estuco (semihidratado dentro de la lechada) y/o sulfonato de lignina.
La segunda lechada se puede endurecer más rápido que la primera lechada.
La primera lechada puede contener un acelerador. Se pueden añadir almidón y/o plastificantes y/o fibras de papel y/o fibras minerales y/o aditivos secos expansivos como perlita o vermiculita.
El tiempo de fraguado de la segunda lechada de yeso se puede ajustar mediante la adición de un acelerador y/o el tiempo de fraguado de la primera lechada se puede regular mediante un retardador de manera que la segunda lechada comience a fraguar después de que la primera lechada comience a fraguar y/o de manera que la segunda lechada termine de fraguar antes (o al mismo tiempo) que la primera lechada termine de fraguar.
El sulfato de bario se puede añadir a la segunda lechada de yeso, preferentemente en una cantidad tal que la densidad de la capa inferior y/o superior (después del secado) es más de 1,2 g/cm3.
Después del secado, la densidad de la capa superior y/o inferior puede ser menos de 3,5 veces la densidad de la capa central.
El espesor (promedio) de la capa superior y/o inferior puede ser igual o superior a 0,5 mm (después del secado).
Un área de los bordes longitudinales de la placa de yeso laminado puede contener una mayor cantidad de la segunda lechada de yeso.
La primera y la segunda lechada de yeso pueden contener fibras minerales (fibras de vidrio o fibras de piedra), en donde la segunda lechada puede contener fibras en relación con el estuco en una cantidad que es 80 % mayor que la cantidad de fibras dentro de la primera lechada.
En general, la cantidad de estuco (yeso calcinado) dentro del proceso de producción se puede reducir. La reducción de estuco se puede lograr mediante las siguientes medidas. En primer lugar, la reducción del peso de las placas de yeso implica una menor cantidad de estuco. Por ejemplo, se puede introducir una mayor cantidad de aire en la capa central (por ejemplo, mediante el uso de espuma de agua). En segundo lugar, el estuco se puede reemplazar parcialmente por materiales inertes y/o por yeso técnico en bruto (sin calcinar), yeso FGD o yeso natural. En ambos casos, se puede ahorrar una gran cantidad de energía para la calcinación del yeso y el secado del producto final.
El método se puede usar para producir una placa de yeso laminado que tenga tres capas (una capa interior de yeso o capa central y dos capas externas o capa superior e inferior). También es posible producir una placa de yeso laminado que tenga más de tres (por ejemplo, 5, 7 o más) capas de yeso. En cualquier caso, se prefiere que al menos dos capas exteriores de yeso se diferencien de la capa central con respecto a su composición y/u otras características. Las capas exteriores (capas superficiales) se pueden recubrir con una capa de papel.
Tras la deposición de las lechadas de yeso sobre el papel (en movimiento), se puede formar un sándwich de lechadas de yeso, las lechadas de yeso se pueden endurecer y el sándwich (interminable) de lechadas de yeso o capas endurecidas se puede cortar en placas con una cierta longitud. Posteriormente, las placas cortadas se pueden secar dentro de un dispositivo de secado.
Preferentemente, no hay metilcelulosa en la al menos una capa de yeso.
Otro aspecto independiente de la presente invención (que puede combinarse con los aspectos descritos anteriormente) se refiere a una placa de yeso laminado multicapa que comprende una primera capa externa (capa de papel), una primera capa intermedia formada por una segunda lechada de yeso S2, una capa central formada por una primera lechada de yeso S1, una segunda capa intermedia formada por una tercera lechada de yeso S3, y una segunda capa externa (capa de papel), así como un método para producir una placa de yeso laminado multicapa.
Durante la producción de una placa de yeso laminado, el yeso calcinado (semihidratado) se mezcla con agua para formar una lechada de yeso. En este contexto, se debe diferenciar entre una necesidad estequiométrica de agua (el agua de preparación) y la cantidad real de agua-yeso que se establece para una planta de producción de placas de yeso. La necesidad estequiométrica de agua describe la cantidad de agua teóricamente necesaria que es necesaria para transformar el semihidratado en yeso.
Sin embargo, se debe tener en cuenta que la cantidad de material aglutinante no asciende al 100 % (dada una carga real de estuco, es decir, semihidratado) sino que, por el contrario, se da un grado de pureza menor. Naturalmente, los yesos tienen grados de pureza entre el 70 y el 95 %. Los grados de pureza más abajo al 70 % no son adecuados para la producción de placas de yeso laminado. Los yesos FGD o, respectivamente, los yesos técnicos tienen grados de pureza > 95 %, a menudo entre 95 % y 98 %.
El agua de preparación es la cantidad de agua necesaria que se necesita en una cantidad predeterminada de estuco (semihidratado) con el fin de lograr una humectación completa de los granos de estuco individuales con agua. Solo entonces, una mezcla de agua y estuco como lechada se puede procesar adicionalmente con una consistencia dúctil. La cantidad relativa de esta agua de preparación en relación con la lechada de yeso completa es algo mayor que la necesidad estequiométrica pura de agua.
El valor agua-yeso (WGV) para instalaciones de placas de yeso se define de la siguiente manera: el valor agua-yeso define la relación de la cantidad de agua de preparación más un (leve) exceso de agua (con el fin de reducir la viscosidad de la lechada de yeso), a la cantidad de estuco. El (ligero) exceso de agua es (entre otras cosas) necesario con el fin de conseguir una unión suficiente de las capas exteriores (capas de recubrimiento, por ejemplo, capas de papel) de la placa de yeso laminado. Una buena unión en húmedo de las capas externas es un requisito para el proceso de secado dentro de un dispositivo de secado. En conjunto, es necesario usar un exceso de agua sustancial con el fin de lograr una buena unión de las capas de papel. Sin embargo, este exceso de agua no es muy eficiente (se necesitan grandes recursos). En primer lugar, el agua es un bien valioso en la mayoría de los países, que debe ahorrarse en la medida de lo posible; en segundo lugar, en un proceso de secado que consuma mucha energía se debe eliminar una cantidad excesiva de agua.
Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proponer una placa de yeso laminado y un método para producir una placa de yeso laminado, en donde se reduzca la eliminación de agua necesaria dentro del proceso de secado.
Este objetivo se resuelve en particular mediante una placa de yeso laminado según las características de la reivindicación 1 y/o un método de la reivindicación 9.
Una placa de yeso laminado comprende una primera capa externa, preferentemente una capa de papel, una primera capa intermedia formada por una segunda lechada de yeso S2, una capa central formada por una primera lechada de yeso Si, una segunda capa intermedia formada por una tercera lechada de yeso S3 y una segunda capa externa, en particular una capa de papel, en donde la primera capa intermedia está dispuesta entre la primera capa externa y la capa central, y la segunda capa intermedia está dispuesta entre la segunda capa externa y la capa central, en donde las capas intermedias tienen un espesor (sustancialmente) constante entre 0,1 mm y 3 mm, preferentemente entre 0,2 mm y 1 mm, en donde la primera lechada de yeso comprende (constituye) al menos el 80 % en peso de todas las lechadas de yeso S1, S2 y S3:
y en donde la primera lechada de yeso se prepara e introduce con un porcentaje (en peso) de agua inferior al de la segunda lechada de yeso S2 y/o la tercera lechada de yeso S3, en donde la lechada de yeso S1 se prepara e introduce con un porcentaje de agua que se reduce en más del 10 % en peso en comparación con la lechada de yeso S2 o S3.
Un método para producir una placa de yeso laminado, preferentemente según uno de los aspectos anteriores relativos a la placa de yeso laminado, en donde la placa de yeso laminado tiene una primera capa externa, en particular una capa de papel, una primera capa intermedia, formada por una segunda lechada de yeso S2, una capa central, formada por una primera lechada de yeso S1, una segunda capa intermedia, formada por una tercera lechada de yeso S3, y una segunda capa externa, en particular una capa de papel, que comprende las etapas:
- depositar la segunda lechada de yeso S2 sobre la primera capa externa, para la formación de una primera capa intermedia,
- depositar la primera lechada de yeso S1 sobre la primera capa intermedia, para la formación de la capa central,
- depositar la tercera lechada de yeso S3 sobre la capa central o la segunda capa externa, bajo la formación de una segunda capa intermedia, y
- cubrir o bien la tercera lechada de yeso S3 con la segunda capa externa, o bien depositar conjuntamente la segunda capa externa con la tercera lechada de yeso S3 sobre la capa central, y
- alisar la placa de yeso laminado multicapa mediante un dispositivo alisador, p. ej., una barra de alisado,
en donde la lechada de yeso S1 se prepara e introduce con un porcentaje en peso de agua menor que las lechadas de yeso S2 y S3,
en donde el porcentaje en peso de agua de la lechada de yeso S1 se reduce en al menos un 10 %, preferentemente en al menos un 15 %, en comparación con el porcentaje en peso de agua de la lechada de yeso S2 y/o S3.
Un aspecto central de la presente descripción se basa en la idea de formar una placa de yeso laminado como una placa de yeso laminado multicapa, en donde las capas intermedias (en comparación) delgadas que son adyacentes a las capas externas (papel) se forman cada una de una lechada de yeso con un (en comparación) alto grado de agua, mientras que una capa central entre las capas intermedias tiene una cantidad de agua (sustancialmente) reducida. Debido a que la capa central constituye la mayor cantidad de placa de yeso laminado (en relación con el espesor o, respectivamente, el volumen), la reducción de agua dentro de la lechada de yeso S1 de la capa central, es particularmente relevante. La cantidad necesaria de agua para lograr una unión suficiente de las capas intermedias (en particular las capas de papel) solo es necesaria para las capas intermedias delgadas (en comparación), de modo que la cantidad total de agua que se agrega (es decir, la cantidad total de agua que se debe eliminar dentro del proceso de secado) se reduce sustancialmente. En realizaciones preferidas de la invención, la eliminación de agua dentro del proceso de secado se puede reducir en (aproximadamente) un 10 %. En una realización opcional de la presente invención, la lechada de yeso S1 se prepara e introduce (alimenta) con una cantidad (en peso) de agua que se reduce en un 10 %, preferentemente en un 15 %, en comparación con la lechada de yeso S2 o la lechada de yeso S3.
En una realización preferida, la lechada de yeso S1 se prepara e introduce (alimenta) con una menor cantidad (en peso) de agua que ambas lechadas de yeso S2 y S3.
Es posible que la capa central (preferentemente también una o ambas capas intermedias) esté formada predominante o exclusivamente por yeso natural o yeso FGD. Como se explicó anteriormente, los grados de pureza del yeso FGD o, respectivamente, del yeso técnico, son sustancialmente más altos (es decir, >95 %); mientras que entre los yesos naturales, solo pueden usarse razonablemente aquellos yesos que tengan un grado de pureza en el área del 70 % al 95 % (en peso).
En una realización preferida, la placa de yeso laminado multicapa se forma de manera que la capa central (en su estado seco) tenga la misma o similar densidad que las capas intermedias (en el estado seco), es decir, la densidad de todas las tres capas difiere preferentemente en no más del 20 %. Las densidades específicas pueden estar en el área de 650 kg/m3 a 800 kg/m3.
En otra realización, es posible que se proporcione una placa de yeso laminado multicapa en donde la capa central tenga una densidad reducida con respecto a al menos una capa intermedia (preferentemente con respecto a ambas capas intermedias), en donde la densidad de la capa central con respecto a una o ambas capas intermedias se reduce en al menos un 20 %, preferentemente en al menos un 30 %. En una realización específica, las capas intermedias pueden tener densidades de 750 kg/m3 a 1100 kg/m3. La capa central, por el contrario, puede tener una densidad reducida de 625 kg/m3 o menos, p. ej., de 625 kg/m3 a 450 kg/m3.
En particular, como tributo a los aspectos técnicos de producción, se prefiere que ambas capas intermedias se formen por la misma lechada de yeso S2, S3. Esto reduce los gastos de una mezcla separada de diferentes lechadas de yeso para las capas intermedias.
En una realización específica, la lechada de yeso S1 para la formación de la capa central se mezcla en un primer mezclador, y la lechada de yeso S2 para la formación de ambas capas intermedias se mezcla en un segundo mezclador. Con el fin de mantener la cantidad de agua de la lechada de yeso S1 lo más baja posible y tener una buena característica de fluidez de la lechada de yeso S1, se puede proporcionar un medio de licuación para la lechada de yeso S1, en particular como adición de sulfonato de naftaleno, sulfonato de lignina, o cualquier otro licuador (p. ej., a base de resina de melamina y policarboxilatos, y posiblemente otros aditivos). Si se usa sulfonato de naftaleno como licuador, la concentración preferida está entre 0,05 % en peso a 3,0 % en peso.
Dentro del método de la presente invención el uso y/o alimentación de la lechada de yeso S1 se realiza con una cantidad reducida de agua en al menos un 10 %, preferentemente al menos un 15 % (en peso), en comparación con la lechada de yeso S2 y/o S3. En una realización preferida adicional, la lechada de yeso S1 puede tener una cantidad menor de agua con respecto a la lechada de yeso S2 y S3.
En una realización preferida, la placa de yeso laminado se alimenta a un horno de secado después del fraguado de las lechadas de yeso S1, S2 y S3, en particular después de una formación en placas individuales, en donde la placa de yeso laminado se alimenta a un proceso de secado con una curva de temperatura asimétrica a lo largo del tiempo, en donde las temperaturas en la primera mitad del proceso de secado se establecen más altas que las temperaturas en la segunda mitad del proceso de secado, preferentemente en donde la temperatura promedio en la primera mitad del proceso de secado es al menos 30 K por encima de la temperatura promedio en la segunda mitad del proceso de secado.
Debido a que se elimina una cantidad menor de agua dentro del proceso de secado del método de producción inventivo, ventajosamente puede ser adecuado otro proceso de secado. Es suficiente si (solo durante un corto tiempo) se establece una temperatura relativamente alta con el fin de eliminar el exceso de agua de las capas intermedias que están cerca de la superficie. La temperatura se puede reducir con el fin de secar toda la placa de yeso, es decir, también la capa central con una cantidad reducida de agua.
Las figuras adjuntas muestran realizaciones y aspectos (adicionales) de la invención.
Figura 1: Una ilustración esquemática de un aparato para la fabricación de placas de yeso.
Figura 2: Una ilustración gráfica del control de temperatura de un dispositivo de secado de una placa de yeso laminado estándar, en comparación con una placa de yeso laminado de la presente invención.
Figura 3: Una estructura de capa esquemática de una placa de yeso laminado.
La Figura 1 muestra un aparato para fabricar placas de yeso, que comprende un primer mezclador 10 para proporcionar una primera lechada 11 (S1) y un segundo mezclador 12 para proporcionar una segunda lechada 13 (S2, S3). Una línea de dosificación de componente seco 14 y una línea de dosificación de componente húmedo 15 suministran componentes secos y húmedos al primer mezclador 10. Una línea de dosificación de componente seco 16 y una línea de dosificación de componente húmedo 17 suministran componentes secos y húmedos al segundo mezclador 12.
Las líneas de dosificación 14 a 17 pueden comprender uno o más medios de transporte para diferentes componentes. La línea de dosificación de componente seco 14 puede comprender una cinta de peso (medio de transporte) para el yeso, en particular el yeso hemihidratado de sulfato de calcio (calcinado) y/o una cinta de peso (medio de transporte) para material inerte (que no actúa con agua) y/o una unidad de dosificación de almidón y/o una unidad de dosificación de acelerador y/o una unidad de dosificación de fibra y/o una unidad de dosificación de vermiculita y/o un tornillo colector.
La línea de dosificación de componente húmedo 15 puede comprender un medio de suministro de agua (por ejemplo, que comprende una bomba de agua de proceso o una bomba de agua) y/o una unidad de suministro de retardador (por ejemplo, que comprende una bomba de retardador) y/o una unidad de licuado (por ejemplo, que comprende una bomba de licuado) y/o una bomba de cera y/o silicona y/o una bomba de pulpa (por ejemplo, que incluye una lechada de papel de agua) y/o un generador de espuma y/o una tubería colectora.
El primer mezclador 10 se usa para la preparación de una lechada de yeso para el material del núcleo de la placa de yeso.
El segundo mezclador 12 se usa para la preparación de una lechada de yeso para las dos capas intermedias (capa de yeso inferior y superior) de la placa de yeso.
La línea de dosificación de componente seco 16 del segundo mezclador 12 puede comprender un medio de transporte (por ejemplo, cinta de peso) para el yeso (sulfato de calcio hemihidratado o yeso calcinado) y/o una unidad de dosificación de almidón y/o una unidad de dosificación de acelerador y/o un (fina) unidad de dosificación de polvo de hemihidratado de sulfato de calcio y/o una unidad de dosificación de fibra y/o un tornillo colector.
La línea de dosificación de componente húmedo 17 del segundo mezclador 12 puede comprender un medio de suministro de agua (bomba de agua o bomba de agua de proceso) y/o un medio de suministro retardador (por ejemplo, que comprende una bomba de retardador) y/o una bomba de licuado y/o una bomba de cera o de silicona y/o un medio de suministro de modificador de cristal (por ejemplo, que comprende una bomba de modificador de cristal) y/o un generador de espuma y/o una tubería colectora.
La segunda lechada del segundo mezclador se deposita sobre un primer papel 18 (papel del lado frontal) y un segundo papel 19 (papel del lado posterior) a través de una primera tubería (de silicona) 20 y una segunda tubería (de silicona) 21. Ambas tuberías 20, 21 (o solo una de ellas) pueden tener una longitud superior a 1,50 m. El diámetro de unas o ambas tuberías puede ser de entre 15 y 30 mm.
El primer papel 18 y el segundo papel 19 forman capas externas. El primer papel 18 se transporta y se soporta por una banda de fijación 26 que se soporta y gira mediante dispositivos de rodillos 27.
Antes de que las lechadas se depositen en los respectivos papeles 18, 19, se puede depositar metilcelulosa en la cara interior respectiva de los papeles 18, 19.
El segundo mezclador 12 puede girar de 220 a 320 rotaciones por minuto, y puede tener una salida de emergencia con un diámetro mayor de 60 mm. La cantidad de lechada de yeso que se suministra en los papeles en movimiento se ajusta con la cantidad de lechada en el segundo mezclador 12.
La primera parte 22 de la segunda lechada 13 se deposita sobre el primer papel 18. Una segunda parte 23 de la segunda lechada 13 se deposita sobre el segundo papel 19. Los papeles se mueven (en la figura adjunta) de izquierda a derecha.
La primera parte 22 (S2) de la segunda lechada 13 se deposita sobre la primera de papel 18 se distribuye por un primer dispositivo de rodillos 24 (por ejemplo, de metal o de rodillo de plástico de rotación) y se transporta adicionalmente a través de la banda de ajuste 26 con los dispositivos de rodillos 27. El dispositivo de rodillo 24 permite un espesor homogéneo de la primera parte 22 (S2) de la segunda lechada de yeso 13 y una unión mejorada con el primer papel 18. La segunda parte 23 (S3) de la segunda lechada 13 se deposita sobre el segundo papel 19 se distribuye por un segundo dispositivo de rodillos 25.
El segundo papel 19 junto con la segunda parte 23 (S3) de la segunda lechada de yeso 13 se deposita sobre la capa central. El sistema de capas completo comprende el primer papel 18, una primera capa intermedia (formada mediante la primera parte 22 de la segunda lechada 13), la capa central, una segunda capa intermedia (formada por la segunda parte 23 de la segunda lechada 13), el segundo papel 15 se transporta debajo de una barra de alisado (no mostrada en la Figura 1) con el fin de producir una placa de yeso laminado (o, respectivamente, una multicapa continua de yeso) con un espesor definido.
La velocidad de los dispositivos de rodillos 24, 25 se puede ajustar con controladores de velocidad y es (normalmente) igual a la mitad de la velocidad de la línea de producción (± 100 %). El ancho del primer y/o segundo dispositivo de rodillo puede ser (casi) igual al ancho de la placa de yeso (opcionalmente hasta 5 cm o hasta 8 cm o hasta 10 cm o hasta 20 cm menos).
El espesor de las capas intermedias (capa superior e inferior) después del secado es (preferentemente) superior a 0,5 mm y puede variar entre 0,5 y 1,5 mm. El espesor de las capas exteriores (en la zona del borde) puede alcanzar hasta el 50 % del espesor de toda la placa.
La primera lechada 11 del primer mezclador 10 se deposita sobre la capa de yeso ya distribuida de la primera parte 22 de la segunda lechada 13. El primer mezclador 10 puede girar de 220 a 320 rotaciones por minuto. Con el fin de depositar la primera lechada 11 sobre la primera parte 22 de la segunda lechada 13, se pueden usar tuberías de silicona.
La segunda lechada puede tener una densidad que sea al menos 2,5 veces la densidad de la primera lechada (o superior), ya sea en estado húmedo y/o seco. La capa central puede contener menos almidón y retardador que las capas externas. Los tiempos de fraguado final e inicial de la primera lechada 11 pueden ser más cortos que para la segunda lechada 13.
La reducción de materias primas y energía se puede lograr de dos formas diferentes.
En primer lugar, se pueden producir placas comparativamente livianas con un contenido comparativamente bajo de yeso calcinado (estuco). Esta tecnología permite una reducción del peso de la placa más abajo de 500 kg/m3. Las placas de yeso estándar tienen un peso de aproximadamente 700 kg/m3 (o aproximadamente 6,9 kg de estuco/m2). Una placa de yeso con una densidad de 450 kg/m3 contiene (solo) 4,45 kg de estuco/m2; esto significa un ahorro de (aproximadamente) un 35 % de estuco. La reacción del yeso calcinado se acompaña de la reacción del agua en el proceso de producción. El ahorro de agua de proceso puede alcanzar hasta un 25 %. Las placas con densidades de 450 a 500 kg/m3 tienen excelentes características de unión del papel y cumplen los requisitos de la norma europea de calidad EN 520, en términos de resistencia de la placa, resistencia al fuego y propiedades acústicas. Una reducción del 35 % de estuco y del 25 % de agua, permite un ahorro energético del 20 % y, por tanto, una reducción sustancial de la emisión de CO2.
La porosidad de la capa central se puede controlar mediante una, dos o más estaciones de formación de espuma que usan agentes espumantes.
En segundo lugar, es posible una producción de placas de yeso ligeras resistentes al fuego. Las placas de yeso resistentes al fuego estándar tienen una densidad de (aproximadamente) 810 kg/m3. La presente invención permite producir placas de yeso ligeras con una densidad de aproximadamente 600 a 700 kg/m3 (sin ningún cambio en el rendimiento de protección contra incendios de la placa). La correspondiente reducción de peso se corresponde con un 20 % de ahorro de estuco, un 50 % de ahorro de agua de proceso y (aproximadamente) un 10 % de ahorro de energía (o el ahorro de una cantidad sustancial de CO2).
En tercer lugar, es posible la producción de placas de yeso con un peso estándar y la adición de materiales inertes. Un método correspondiente permite una sustitución de hasta un 35 % de yeso calcinado (estuco) en la receta, por ejemplo, con semihidratado (FGD crudo o yeso natural) y/o piedra caliza y/o dolomita y/o cenizas volantes y/u otros materiales que no reaccionan con el agua en el proceso de producción y presentan un comportamiento (más o menos) inerte. El ahorro de agua de proceso puede alcanzar valores del 25 %. Una reducción del 35 % de estuco y del 25 % de agua da como resultado un ahorro energético del 20 %, o una reducción sustancial de las emisiones de CO2.
Todas las placas que se producen con el método de la presente invención cumplen la actual norma europea de calidad EN 520 en términos de resistencia de la placa, resistencia al fuego y propiedades acústicas.
En general, las placas de yeso producidas con el método descrito anteriormente tienen una excelente unión del papel (independientemente de las propiedades y la receta de la capa central), permiten la producción de placas de yeso ligeras (con una densidad de placa inferior a 500 kg/m3), permiten la sustitución de hasta un 40%de estuco (yeso calcinado) en la capa central con materiales inertes (por ejemplo, yeso FGD y/o piedra caliza y/o dolomita y/o cenizas volantes), permiten la producción de placas de yeso ligeras resistentes al fuego (con una densidad de la placa inferior a 700 kg/m3), evitar la producción de placas de yeso con bordes largos parcialmente calcinados y quebradizos, permitir una dureza muy alta de los bordes largos y del centro de la placa (en los puntos de fijación de los tornillos), mejorar las propiedades de combadura de las placas de yeso (hasta un 50 %), permiten la reducción de la proporción de agua a yeso en la capa central, permitir la reducción de cualquier adhesivo en la capa central, por ejemplo, almidón y/o retardador y/o agente de impregnación y/o fibra de vidrio y/o STMP (trimetafosfato de sodio) y/o ácido bórico.
El método es aplicable tanto para placas de yeso recubiertas de papel, así como también para placas de yeso recubiertas de fibra, es decir, en la descripción anterior, “ papel” puede ser reemplazado por “ capa de fibra” .
El segundo mezclador 12 puede ser más pequeño que el primer mezclador 10. Por ejemplo, el volumen interior del segundo mezclador 12 puede ser menos de la mitad del volumen interior del primer mezclador 10.
El mismo tipo de yeso se usa como materia prima para la producción de la lechada de yeso (por ejemplo, yeso técnico FGD, yeso natural o yeso titanio). El tipo de yeso se usa tanto en estado sin procesar (dihidratado) como en estuco (semihidratado) que se produce por calcinación.
El estuco (semihidratado) se usa para ambas lechadas. Dentro de la segunda lechada, la cantidad de estuco puede ser el 100 % de la cantidad total de yeso. Dentro de la primera lechada, la cantidad de estuco puede estar en un rango de 60 a 90 % de la cantidad total de yeso. El yeso crudo (dihidratado) se usa para la producción de la primera lechada (por ejemplo, preferentemente en una cantidad del 10 al 40 % con respecto a la cantidad total de yeso). Alternativamente, es posible usar materiales inertes (por ejemplo, piedra caliza, dolomita, perlita, arena de cuarzo y/o material de desecho como cenizas, desechos de construcción (molidos y clasificados al tamaño de partícula necesario). En particular, mediante el uso de estuco al 100 % dentro de la segunda lechada, se consigue una buena unión con el papel de recubrimiento y una estabilidad satisfactoria del producto final. La cantidad reducida de semihidratado y la sustitución por aditivos dihidratados o inertes dentro de la primera lechada conduce a un ahorro de agua (el dihidrato no absorbe agua durante el fraguado). Por lo tanto, la temperatura de secado o el tiempo de secado pueden ser más bajos, lo que da lugar a una entrada de energía reducida (emisión de dióxido de carbono).
En una realización, la segunda lechada no contiene almidón. Sin embargo, es posible agregar almidón en una cantidad de 30 g/m2.
El almidón puede mejorar la unión entre la lechada de yeso y el papel de recubrimiento y proteger la capa de yeso superior y/o inferior para que no se queme dentro del dispositivo de secado. Se puede agregar un retardador a la lechada para retardar el tiempo de fraguado de la mezcla de yeso. De este modo, la fluidez de la lechada de yeso se puede regular cuando la lechada de yeso se transporta desde el mezclador al lugar de deposición a través de los conductos correspondientes (tuberías de silicona). Además, se reduce el riesgo de taponamiento. Además, se puede usar un plastificante (por ejemplo, sulfonato de naftaleno y/o sulfonato de lignina) en una cantidad inferior al 0,1 % con respecto a la cantidad de semihidrato de la segunda lechada. La segunda lechada puede tener una densidad más alta que la primera lechada, en donde la relación puede ser superior a 1,5. Después del secado, la capa superior y/o la inferior (capas superficiales) puede tener una densidad de más de 1,2 g/cm3; la densidad de la capa central puede ser inferior a 0,8 g/cm3. Con el fin de lograr la densidad comparativamente alta de las capas superficiales, opcionalmente se puede añadir sulfato de bario en una cantidad del 5-20 % con respecto al peso del semihidrato. La segunda lechada tiene preferentemente un comienzo posterior del endurecimiento y el mismo o un final de endurecimiento anterior en comparación con la primera lechada. Esto garantiza, al mismo tiempo, una buena unión con el papel de recubrimiento y una buena unión entre las capas de yeso de la placa de yeso laminado. Se puede añadir almidón, retardador, acelerador, plastificante, papel y/o fibras minerales a la primera lechada.
Según una alternativa adicional del método, la espuma de dos concentrados de espuma inestable diferentes (con un tiempo de descomposición de la espuma comparativamente corto) se puede agregar a la primera lechada de modo que se formen vacíos de aire dentro de las placas que son comparativamente grandes. Sin embargo, la entrada general de aire es la misma. Se pueden usar dos dispositivos diferentes (estaciones) para generar la espuma. (dos) espumas no se mezclan antes de que se alimenten en el primer mezclador, sino que se alimentan a través de dos entradas separadas del primer mezclador. A la primera lechada se le puede añadir almidón, un retardador, un acelerador, plastificantes, papel y/o fibras minerales. La composición de la segunda lechada puede ser la misma que la descrita anteriormente. Debido a los aceleradores y retardadores añadidos, el tiempo de fraguado de las dos lechadas se controla de modo que el inicio del endurecimiento de las capas superficiales sea posterior al de la capa central y el final del endurecimiento de las capas superficiales sea anterior al de la capa central (o al mismo tiempo). La primera lechada tiene una densidad más baja que la segunda lechada. Después del secado, la densidad de la capa central es preferentemente inferior a 0,6 g/cm3 y la densidad de las capas superficiales es preferentemente inferior a 1,2 g/cm3. Una relación entre las densidades de las capas superficiales y la capa central puede ser más de 2.
Según la invención, el espesor de las capas superficiales puede ser (después del secado) de 0,5 mm (en promedio), y puede variar hasta 2 mm (sobre el ancho de la placa).
Según una tercera realización del método (en particular, para la producción de placas de construcción resistentes al fuego), el semihidrato de la primera lechada se reduce en un 15 % o más, en donde la cantidad reducida se equilibra mediante la adición de materiales inertes (caliza, dolomita, perlita, arena de cuarzo o materiales de desecho, como cenizas o desechos de construcción) o mediante la inserción de aire en forma de espuma de agua. Se pueden añadir fibras de vidrio o piedra a la primera y/o segunda lechada.
En una cuarta realización (que se basa en una cualquiera de las tres realizaciones anteriores), a la segunda lechada se le puede añadir glucosa monohidratada (dextrosa). La cantidad de dextrosa puede variar entre el 0,01 % al 1 % del peso del semihidrato de la segunda lechada. La adición de dextrosa modifica el crecimiento cristalino de los cristales dihidratados dentro del proceso de rehidratación del semihidrato, en donde se aumentan los puntos de contacto entre los cristales vecinos recién formados. Esto mejora la estabilidad de las capas superficiales y, por lo tanto, mejora la estabilidad de todo el producto. Como alternativa adicional, es posible la adición de dextrosa a la primera lechada.
Se observa que todas las realizaciones conducen a una reducción del estuco, de modo que se pueda ahorrar energía dentro de la fase de secado y calcinación del yeso crudo (dihidratado) y, posteriormente, dentro de la fase de secado de las placas de yeso laminado.
Además, se reduce la cantidad de agua dentro del proceso de producción. De nuevo, esto conduce a un ahorro de energía y, en consecuencia, a una reducción de la emisión de dióxido de carbono.
A continuación, se comparan dos realizaciones diferentes de la presente invención con dos placas comparativas convencionales: los datos de la placa comparativa son los siguientes:
Se distingue entre dos placas de referencia convencionales, a saber, una placa de referencia 1 hecha de yeso natural y una placa de referencia 2 hecha de yeso técnico. En ambos casos, se produce una placa de referencia con un espesor de placa de 12,5 mm. Un peso volumétrico de 690 kg/m3 para toda la placa (con capas de papel) da como resultado, en el caso de la placa de referencia 1, una eliminación de agua de 3,95 kg/m2 y, en el caso de la placa de referencia 2, una eliminación de agua de 3,60 kg/m2.
En el siguiente ejemplo de la invención, se proporciona una placa de yeso laminado multicapa con capas intermedias de (cada) 0,5 mm de espesor y una capa central de 11,5 mm de espesor, de modo que está presente un espesor de placa de 12,5 mm (como en las placas de referencia). Los datos fueron los siguientes:
Ejemplo 1: Las capas intermedias y las capas centrales tienen densidades casi idénticas; los datos periféricos, p. ej., la velocidad de banda y las temperaturas, son idénticos a los del método de producción convencional; el espesor de las capas intermedias es de 0,5 mm para ambas capas de papel.
En el caso del ejemplo 1.1 (uso de yeso natural), el valor de WGV de las capas intermedias fue de 0,725 (correspondiente a una densidad húmeda de la lechada de yeso de 0,1 g/cm3), en donde la capa central tenía un valor de WGV de 0,625 y una densidad húmeda de (solo) 0,29 g/cm3. La vaporización de agua se reduce a un valor de 3,5 kg/m2 En comparación con la placa de referencia 1, se pudo lograr una reducción de la eliminación de agua de 0,55 kg/m2.
En el caso de la placa 1.2 (donde se usó yeso técnico) se proporcionó una capa central de 11,5 mm de espesor y capas intermedias de (cada una) de 0,5 mm de espesor. Las capas intermedias tenían una densidad (densidad húmeda) de 0,09 g/cm3 y un valor de WGV de 0,71. La capa central tenía un WGV-valor de 0,59 (es decir, un reducido valor de WGV) con una densidad húmeda reducida correspondiente de 0,88 g/cm3. Por lo tanto, la eliminación total de agua fue de 2,97 kg/m2 con una reducción de la eliminación de agua de 0,63 kg/m2 en comparación con la placa de referencia 2. Las presentes placas 1.1 y 1.2 de ejemplo son placas de yeso laminado multicapa en donde las capas intermedias y la capa central tienen un espesor (sustancialmente) idéntico (el espesor de las capas intermedias de 750 kg/m3 y el de la capa central de 650 kg/m3 es inferior al 20 %).
Ejemplo 2: Las capas intermedias y la capa central tienen una densidad casi idéntica; datos periféricos como velocidades de banda, temperaturas, etc. idénticos al método estándar. Espesor de las capas intermedias (cada una) 1,0 mm por lado del papel.
En el segundo ejemplo, se proporcionan capas intermedias y una capa central con densidades secas comparables (con una densidad seca de 750 kg/m3 para las capas intermedias y 640 kg/m3 para la capa central). De lo contrario, el espesor de las capas intermedias es (cada una) de 1,0 mm, mientras que el espesor de la capa central de es de 10,5 mm. La densidad húmeda de la lechada de yeso fue, en el caso de la placa ilustrativa 2.1 (que se produce a partir de yeso natural), 1,1 g/cm3 para las capas intermedias y 0,90 g/cm3 para la capa central. De manera correspondiente, hubo una eliminación completa de agua de 3,45 kg/m2 para la placa ilustrativa 2.1, y una reducción de la eliminación de agua (con respecto a la placa de referencia 1) de 0,50 kg/m2. La placa ilustrativa 2.2 se produjo a partir de yeso técnico con una densidad húmeda de la lechada de yeso de 1,08 g/cm3 para las capas intermedias y 0,87 g/cm3 para la capa central. Se produjo una eliminación completa de agua de 3,04 kg/m2 y una reducción de la eliminación de agua de 0,56 kg/m2 (en comparación con la placa de referencia 2).
Ejemplo 3: Capas intermedias y capa central con diferente densidad; datos periféricos como velocidades de banda, temperaturas, etc., idénticos a los del método convencional. Espesor de las capas intermedias (cada una) 0,5 mm por lado del papel.
El tercer ejemplo es una placa de yeso multicapa con una capa central y capas intermedias en donde la capa central tiene una densidad reducida con respecto a las capas intermedias. De nuevo, se han producido dos placas ilustrativas, a saber, una placa hecha de yeso natural y una placa hecha de yeso técnico. El espesor de las capas intermedias fue (en ambos casos) de 1,0 mm. El espesor de la capa central fue (en ambos casos) de 10,5 mm. En el caso de la placa ilustrativa 3.1 (que se produce a partir de yeso natural), se realizó una capa central con una densidad de 625 kg/m3 (en su estado seco) y una capa intermedia con una densidad de 1050 kg/m3 (en su estado seco). En el caso de la placa ilustrativa 3.1, el valor de WGV fue de 0,725 para las capas intermedias con una densidad húmeda de la lechada de yeso de 1,57 g/cm3. El valor de WGV de la capa central fue de 0,625 con una densidad húmeda de la lechada de yeso de 0,88 g/cm3. La eliminación completa de agua fue de 3,43 kg/m2 con una reducción de la eliminación de agua de 0,52 kg/m2 (en comparación con la placa de referencia 1). En el caso de la placa ilustrativa 3.2 (que se hace de yeso técnico), el valor de WGV para las capas intermedias fue de 0,71 y el valor de WGV para la capa central fue de 0. 59, con una densidad húmeda de la lechada de yeso de 1,53 g/cm3 para la capa intermedia y 0,85 g/cm3 para la capa central. Como resultado, hubo una eliminación completa de agua de 2,99 kg/m2 con una reducción de la eliminación de agua de 0,61 kg/m2 (en comparación con la placa de referencia 2).
Los valores y el cálculo de los ejemplos 1 a 3 se refieren a la aplicación de p-semihidrato (p-yeso) que es habitual para la producción de placas. Preferentemente, se usa exclusivamente p-semihidrato o, respectivamente, p-yeso. Alternativamente, es posible usar a-semihidrato (a-yeso) y p-semihidratado (p-yeso) en una cantidad de 1:4 a 4:1, por ejemplo 1:1. Independientemente de si se usa FGD o yeso natural, no se debe aplicar a-yeso puro.
La Figura 2 muestra una comparación de la temperatura de una placa de yeso convencional y de una placa de yeso según el ejemplo 1 de la presente invención. Precisamente, el ejemplo se refiere a una secadora ventilada longitudinalmente con un total de seis zonas de calentamiento (zonas de secado), que están montadas en una fila y definen la longitud completa de la secadora.
En la Figura 2, las líneas de puntos ilustran la temperatura ambiente en un método convencional. El método convencional se usa con el fin de secar una placa de yeso laminado según el estado de la técnica. Los círculos pequeños ilustran la temperatura real de las zonas de calentamiento correspondientes con el fin de secar la placa de yeso en el método convencional. La temperatura de la placa de yeso en sí (también llamada temperatura del centro del yeso) es (hasta la quinta zona) entre (aproximadamente) 90 °C a 100 °C.
Los números de temperatura inmediatamente en las áreas de transición de las zonas individuales se corresponden con la temperatura de entrada o, respectivamente, de salida dentro de la zona correspondiente. Por ejemplo, la temperatura de entrada en la zona 4 del método convencional es 243 °C y la temperatura de salida es 177 °C. La diferencia de temperatura entre la temperatura de entrada y salida de 66 °C refleja (aproximadamente) el proceso de secado de la placa de yeso laminado. Cuanto mayor sea la diferencia, más agua se elimina de la placa de yeso.
Las líneas continuas muestran la temperatura ambiente necesaria para secar la placa de yeso laminado del ejemplo 1. Los cuadrados grandes muestran la temperatura real de las zonas de calentamiento correspondientes con el fin de secar la placa de yeso laminado del ejemplo 1.
En conjunto, se puede deducir de la Figura 2 que es necesaria una temperatura reducida con el fin de secar la placa de yeso laminado (porque la cantidad de agua que se debe eliminar es menor). Por tanto, se puede ahorrar energía. Las diferentes “zonas” caracterizan las áreas por donde discurre la correspondiente lechada de yeso dentro de un proceso de secado.
Las presentes realizaciones muestran que diferentes especificaciones de los correspondientes espesores de capa y densidades de capa permiten una reducción sustancial de agua y, en tal medida, reduce sustancialmente el aporte total de energía que es necesario con el fin de vaporizar el agua de la placa convencional. En este sentido, la presente invención permite una doble reducción de la entrada de recursos, es decir, por un lado, se puede reducir la cantidad de agua como tal, por otro lado, se puede reducir la energía térmica necesaria para secar el exceso de agua.
La Figura 3 muestra la estructura de capas de la estructura de capas de una placa de yeso laminado de la presente invención (111 = primera capa de papel, 112 = primera capa intermedia, 113 = capa central, 114 = segunda capa intermedia, 115 = segunda capa de papel).
Numerales de referencia
S1 primera lechada
S2 segunda lechada
S3 tercera lechada
10 primer mezclador
11 primera lechada
12 segundo mezclador
13 segunda lechada
14 línea de dosificación de componente seco
15 línea de dosificación de componente húmedo
16 línea de dosificación de componente seco
17 línea de dosificación de componente húmedo
18 primer papel
19 segundo papel
21 (primera) tubería de silicona
21 (segunda) tubería de silicona
22 primera parte
23 segunda parte
24 primer dispositivo de rodillo
25 segundo dispositivo de rodillo
26 banda de ajuste
27 dispositivo de rodillo
111 primera capa de papel
112 primera capa intermedia
113 capa central
114 segunda capa intermedia
115 segunda capa de papel

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES i.Una placa de yeso laminado, que comprende una primera capa externa, preferentemente la capa (111) de papel, una primera capa intermedia (112) formada por la segunda lechada de yeso S2, una capa central (113) formada por una primera lechada de yeso S1, una segunda capa intermedia (114) formada por una tercera lechada de yeso S3, y una segunda capa externa, en particular la capa (115) de papel, en donde la primera capa intermedia (112) está dispuesta entre la primera capa externa (111) y la capa central (113), y la segunda capa intermedia (114) está dispuesta entre la segunda capa externa (115) y la capa central (113), en donde las capas intermedias (112, 114) tienen un espesor, al menos sustancialmente constante de 0,1 mm a 3 mm, preferentemente de 0,2 mm a 1 mm, en donde la primera lechada de yeso comprende al menos el 80 % en peso de todas las lechadas de yeso S1, S2 y S3:
    caracterizada por que la primera lechada de yeso se prepara e introduce con un porcentaje en peso de agua menor que la segunda lechada de yeso S2 y/o la tercera S3, en donde la lechada de yeso S1 se prepara e introduce con un porcentaje de agua que se reduce en más del 10 % en peso, en comparación con la lechada de yeso S2 o S3.
  2. 2. La placa de yeso laminado según la reivindicación 1,caracterizada por quela lechada de yeso S1 se prepara e introduce con un porcentaje de agua que se reduce en más del 15 % en peso, en comparación con la lechada de yeso S2 y/o S3.
  3. 3. La placa de yeso laminado según las reivindicaciones 1 o 2,caracterizada por quela capa central (113), preferentemente también la primera (112) y/o la segunda (114) capa intermedia, está formada predominantemente o de manera exclusiva por yeso natural o yeso FGD y/o caracterizada por que la capa central (113) está formada por una mezcla de a-yeso y p-yeso, en donde la relación del a-yeso con el p-yeso es de entre 1:4 y 4:1, preferentemente de 1:2 a 2:1, en particular 1:1.
  4. 4. La placa de yeso laminado según una de las reivindicaciones 1 a 3,caracterizada por quela capa central (113) tiene, en su estado seco, la misma o similar densidad en comparación con la primera (112) y/o la segunda (114) capa intermedia, en su estado seco, en donde la diferencia de densidad entre las capas (112, 113, 114) es preferentemente inferior al 20 %.
  5. 5. La placa de yeso laminado según una de las reivindicaciones 1 a 4,caracterizada por quela capa central (113) tiene, en su estado seco, una densidad reducida en comparación con la primera y/o segunda capas intermedias (112, 114), en donde la densidad de la capa central (113) se reduce preferentemente en al menos un 20 %, aún más preferentemente en al menos un 30 %, en comparación con la primera (112) y/o la segunda (114) capa intermedia.
  6. 6. La placa de yeso laminado según una de las reivindicaciones 1 a 5,caracterizada por quelas capas intermedias (112, 114) están formadas por la misma lechada de yeso S2, S3.
  7. 7. La placa de yeso laminado según una de las reivindicaciones 1 a 6,caracterizada por quela capa central (113) está formada por una lechada de yeso S1 que se prepara en una primera mezcladora (10), y las capas intermedias (112, 114) están formadas por una segunda lechada de yeso S2 que se prepara en una segunda mezcladora (12).
  8. 8. La placa de yeso laminado según una de las reivindicaciones 1 a 7,caracterizada por quela lechada de yeso S1 comprende un medio de licuación, en particular sulfonato de naftaleno y/o sulfonato de lignina y/u otro licuador para la formación de la capa central.
  9. 9. Un método para producir una placa de yeso laminado, preferentemente según una de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la placa de yeso laminado tiene una primera capa externa, en particular, la capa (111) de papel, una primera capa intermedia (112), formada por la segunda lechada de yeso S2, una capa central (113) formada por una primera lechada de yeso S1, una segunda capa intermedia (114) formada por una tercera lechada de yeso S3, y una segunda capa externa, en particular la capa (115) de papel, que comprende las etapas de: -depositar la segunda lechada de yeso S2 sobre la primera capa externa (111) para la formación de la primera capa intermedia (112), -depositar la primera lechada de yeso Si sobre la primera capa intermedia (112) para la formación de la capa central (113), -depositar la tercera lechada de yeso S3 sobre la capa central (113) o la segunda capa externa (115), bajo la formación de la segunda capa intermedia (114), y -cubrir o bien la tercera lechada de yeso S3 con la segunda capa externa (115), o bien depositar conjuntamente la segunda capa externa (115) con la tercera lechada de yeso S3 sobre la capa central (113), ycaracterizado por -alisar la placa de yeso laminado multicapa mediante un dispositivo alisador, p. ej., una barra de alisado, en donde la lechada de yeso S1 se prepara e introduce con un porcentaje en peso de agua menor que las lechada de yeso S2 y S3, en donde el porcentaje en peso de agua de la lechada de yeso S1 se reduce en al menos un 10 %, preferentemente en al menos un 15 %, en comparación con el porcentaje en peso de agua de la lechada de yeso S2 y/o S3. El método de la reivindicación 9,caracterizado por quela placa de yeso laminado se alimenta a un horno de secado después del fraguado de las lechadas de yeso S1, S2, S3, en particular después de una formación en placas individuales, en donde la placa de yeso laminado se alimenta a un proceso de secado con una curva de temperatura asimétrica a lo largo del tiempo, en donde las temperaturas en la primera mitad del proceso de secado se establecen por encima de las temperaturas en la segunda mitad del proceso de secado, preferentemente en donde la temperatura promedio en la primera mitad del proceso de secado es al menos 30 K por encima de la temperatura promedio en la segunda mitad del proceso de secado. El método de las reivindicaciones 9 o 10, que comprende las etapas de: -proporcionar la primera lechada de yeso S1 de un tipo particular de yeso, en particular FGD o yeso natural o yeso titanio, mediante el uso de una primera mezcladora (10), preferentemente en la que se proporciona un primer medio de alimentación para alimentar materias primas a la primera mezcladora, -proporcionar la segunda y la tercera lechada de yeso S2, S3 como partes de una lechada común del tipo particular de yeso mediante el uso de una segunda mezcladora independiente, que está preferentemente separada de la segunda mezcladora, preferentemente en donde se proporciona un segundo medio de alimentación independiente para alimentar materias primas a la segunda mezcladora -depositar la segunda lechada de yeso S2 de manera que se forme la primera capa intermedia (112) de la segunda lechada de yeso -depositar la tercera lechada de yeso S3 de manera que se forme la segunda capa intermedia (114) de la tercera lechada de yeso -depositar al menos una parte de la primera lechada de yeso S1 sobre la primera y/o segunda capa intermedia (112, 114) de manera que la capa central (113) de la primera lechada de yeso se forme entre la primera y la segunda capa intermedia (112, 114). El método de una de las reivindicaciones 9 a 11,caracterizado por que la primera y la segunda lechada de yeso S1, S2 son diferentes con respecto al tipo y/o cantidad de aditivos y/o la primera y la tercera lechada de yeso S1, S3 son diferentes con respecto al tipo y/o cantidad de aditivos y/o la primera lechada de yeso y la común de la reivindicación 11 son diferentes con respecto al tipo y/o la cantidad de aditivos y/o se añade metilcelulosa, opcionalmente, a la primera lechada de yeso y/o la segunda lechada de yeso y/o la tercera lechada de yeso y/o la lechada de yeso común de la reivindicación 11, preferentemente a la primera y/o segunda capa externa, y/o a una capa intermedia entre una capa de yeso y la primera y/o segunda capas externas. El método según una de las reivindicaciones 9 a 12,caracterizado por que la segunda lechada de yeso S2 se deposita sobre un primer medio de soporte y/o una primera capa de recubrimiento, en particular el primer papel (18), preferentemente antes de una unión de la capa inferior y la capa central, y/o la tercera lechada de yeso S3 se deposita sobre un segundo medio de soporte y/o una segunda capa de recubrimiento, en particular un segundo papel, preferentemente antes de una unión de la primera y segunda capa intermedia y la capa central. El método según una de las reivindicaciones 9 a 13,caracterizado por quela segunda y/o tercera lechada de yeso S2, S3 y/o la lechada de yeso común de la reivindicación 11 se endurecen más rápido que la primera lechada de yeso S1. El método según una de las reivindicaciones 9 a 14,caracterizado por queel espesor de la primera y/o la segunda capa intermedia es igual o superior a 0,5 mm y/o un área de los bordes longitudinales de la placa de yeso laminado contiene una cantidad mayor de la segunda y/o tercera lechada de yeso S2, S3 y/o de la lechada de yeso común de la reivindicación 11.
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