Вологий прискорювач схоплювання гіпсу, спосіб його одержання, спосіб гідратації кальцинованого гіпсу, композиція застиглого гіпсу та виріб з неї

1. Вологий прискорювач схоплювання гіпсу, який відрізняється тим, що містить: (а) подрібнений продукт, що містить дигідрат сульфату кальцію, середній розмір частинок якого складає приблизно від 0,5 до 2 мкм, (б) воду і (в) добавку, вибирану з групи, яка містить: (I) органічну фосфонову сполуку, (II) фосфатвмісну сполуку, а також (III) суміш (I) і (II). 2. Вологий прискорювач схоплювання гіпсу за п. 1, який відрізняється тим, що подрібнений продукт є по суті аморфним. 3. Вологий прискорювач схоплювання гіпсу за п. 1, який відрізняється тим, що середній розмір частинок подрібненого продукту становить приблизно від 1 до 1,7 мкм. 4. Вологий прискорювач схоплювання гіпсу за п. 1, який відрізняється тим, що середній розмір частинок подрібненого продукту складає приблизно від 1 до 1,5 мкм. 5. Вологий прискорювач схоплювання гіпсу за п. 1, який відрізняється тим, що добавка присутня в кількості приблизно від 0,1 до 10 мас. % від маси дигідрату сульфату кальцію. 6. Вологий прискорювач схоплювання гіпсу за п. 1, який відрізняється тим, що добавкою є суміш щонайменше однієї органічної фосфонової сполуки і щонайменше однієї фосфатвмісної сполуки, де органічна фосфонова сполука присутня в кількості приблизно від 0,05 до 9,95 мас. % від маси дигід 2 (19) 1 3 87221 4 калієвої пірофосфатної, натрієвої кислої пірофос27. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що фатної, натрієвої триполіфосфатної, тетранатрієвологий прискорювач схоплювання гіпсу містить вої пірофосфатної, натрієвої калієвої триполіфосподрібнений продукт з середнім розміром частинок фатної, натрієвої гексаметафосфатної солей з приблизно від 1 до 1,5 мкм. числом фосфатних ланок від 6 до приблизно 27, 28. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що поліфосфату амонію, триметафосфату натрію і їх дигідрат сульфату кальцію присутній в кількості комбінацій. приблизно від 35 до 45 мас. % від маси вищеза15. Вологий прискорювач схоплювання гіпсу за п. значеного прискорювача. 1, який відрізняється тим, що здатний забезпечи29. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що ти час, необхідний для досягнення 50%-ої гідратаорганічну поліфосфонову сполуку вибирають з ції кальцинованого гіпсу, при введенні даного пригрупи, яка складається з: аміноскорювача в суміш, яка містить кальцинований гіпс три(метиленфосфонової кислоти), 1і воду, який використовують для формування зчегідроксіетиліден-1,1-дифосфонової кислоти, діетипленої матриці застиглого гіпсу на рівні приблизно лентриамінпента(метиленфосфонової кислоти), 6 хвилин або менше. гексаметилендіамінтетра(метиленфосфонової 16. Вологий прискорювач схоплювання гіпсу за п. кислоти), пентанатрієвої, тринатрієвої, тетранатрі13, який відрізняється тим, що здатний забезпеєвої, натрієвої, калієвої, амонієвої, кальцієвої або чити час, необхідний для досягнення 50%-ої гідрамагнієвої солі будь-якої із згаданих вище кислот і тації кальцинованого гіпсу, при введенні даного їх комбінацій. прискорювача схоплювання в суміш, яка містить 30. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що кальцинований гіпс і воду, який використовують фосфатвмісну сполуку вибирають з групи, яка для формування зчепленої матриці застиглого складається з ортофосфатів, поліфосфатів і їх гіпсу на рівні приблизно 5 хвилин або менше. комбінацій. 17. Спосіб одержання вологого прискорювача схо31. Спосіб за п. 30, який відрізняється тим, що плювання гіпсу, який відрізняється тим, що вклюфосфатвмісну сполуку вибирають з групи, яка чає наступні стадії: складається з тетракалієвої пірофосфатної, натрі(а) розмел дигідрату сульфату кальцію у вологому євої кислої пірофосфатної, натрієвої триполіфосстані в присутності води і щонайменше однієї дофатної, тетранатрієвої пірофосфатної, натрієвої бавки, вибираної з групи, яка містить: (I) органічні калієвої триполіфосфатної, натрієвої гексаметафосфонові сполуки, (II) фосфатвмісні сполуки і (III) фосфатної солі з числом фосфатних ланок від 6 суміші (I) і (II), а також до приблизно 27, поліфосфату амонію, тримета(б) розмел гіпсу у вологому стані в присутності фосфату натрію, амонію, кальцію, магнію або їх даної добавки з одержанням вологого прискорюкомбінацій. вача схоплювання гіпсу, який містить подрібнений 32. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що матеріал з середнім розміром частинок приблизно добавка складається з суміші приблизно 0,5 мас. від 0,5 до 2 мкм. % пентанатрієвої солі аміно18. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що три(метиленфосфонової кислоти), дигідрату сурозмел здійснюють у млиновій установці, яка місльфату кальцію і приблизно 0,5 мас. % триметатить млинову шахту і кульки, де кульки мають сефосфату натрію від маси дигідрату сульфату редній діаметр приблизно від 0,5 до 3 мм і щількальцію. ність приблизно 2,5 г/см3 або вище. 33. Спосіб гідратації кальцинованого гіпсу з одер19. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що жанням зчепленої матриці застиглого гіпсу, який кульки мають середній діаметр приблизно від 1 до відрізняється тим, що включає в себе одержання 2 мм. суміші кальцинованого гіпсу, води і прискорювача 20. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що схоплювання вологого гіпсу, причому вищезазнакульки являють собою керамічні кульки. чений прискорювач схоплювання вологого гіпсу 21. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що містить подрібнений продукт з середнім розміром кульки містять оксид цирконію, стабілізований діочастинок приблизно від 0,5 до 2 мкм, в якому поксидом церію. дрібнений продукт включає в себе дигідрат суль22. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що фату кальцію, причому даний прискорювач додатдигідрат сульфату кальцію додають в млинову ково містить воду і щонайменше одну добавку, установку через автоматичну систему подачі. вибирану з групи, яка складається з: 23. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що (I) органічної фосфонової сполуки, розмел у вологому стані здійснюють за один про(II) фосфатвмісної сполуки і хід через кульовий млин. (III) суміші (I) і (II). 24. Спосіб за п. 18, який відрізняється тим, що 34. Спосіб за п. 33, який відрізняється тим, що розмел у вологому стані здійснюють за декілька час, необхідний для досягнення 50%-ої гідратації проходів через кульовий млин. кальцинованого гіпсу, складає приблизно 6 хвилин 25. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що або менше. вологий прискорювач схоплювання гіпсу містить 35. Спосіб за п. 33, який відрізняється тим, що подрібнений продукт, який є по суті аморфним. час, необхідний для досягнення 50%-ої гідратації 26. Спосіб за п. 17, який відрізняється тим, що кальцинованого гіпсу, складає приблизно 5 хвилин вологий прискорювач схоплювання гіпсу містить або менше. подрібнений продукт з середнім розміром частинок 36. Композиція застиглого гіпсу, яка відрізняється приблизно від 1 до 1,7 мкм. тим, що містить зчеплену матрицю застиглого гіпсу, утворену щонайменше з кальцинованого гіпсу, 5 87221 6 води і прискорювача, який містить дигідрат суль(III) суміші (I) і (II). фату кальцію з середнім розміром частинок при37. Виріб, який відрізняється тим, що містить близно від 0,5 до 2 мкм, воду і добавку, вибирану з застиглий гіпс, який включає композицію за п. 36. групи, яка складається з: 38. Виріб за п. 37, який відрізняється тим, що (I) органічної фосфонової сполуки, являє собою плиту або панель. (II) фосфатвмісної сполуки і Даний винахід в основному належить до композицій гіпсу. Конкретніше, винахід належить до вологих прискорювачів схоплювання гіпсу для прискорення гідратації кальцинованого гіпсу до дигідрату сульфату кальцію, а також до способів, композицій і продуктів, що належать до них. Застиглий гіпс, який містить дигідрат сульфату кальцію, є загальновідомим матеріалом, який звичайно включають у багато які типи виробів. Як приклад, застиглий гіпс є основним компонентом кінцевих виробів, що створюються з використанням традиційних штукатурок, наприклад, оштукатурених внутрішніх стін будівель, а також гіпсових панелей, що використовуються в типових гіпсокартонних конструкціях внутрішніх стін і стель будівель. Крім того, застиглий гіпс є основним компонентом панелей і виробів з композитного матеріалу на основі гіпсу і целюлозного волокна, а також його включають в продукцію, яку використовують для заповнення і вирівнювання стиків між краями гіпсових панелей. Звичайно такі вироби, що містять гіпс, одержують за допомогою формування суміші кальцинованого гіпсу, тобто напівгідрату сульфату кальцію і/або безводного сульфату кальцію, і води, а також, при бажанні, інших компонентів. Суміш звичайно відливають в попередньо задану форму або на поверхню субстрату. Кальцинований гіпс взаємодіє з водою з утворенням кристалічної матриці гідратованого гіпсу або дигідрату сульфату кальцію. Саме необхідна гідратація кальцинованого гіпсу робить можливим утворення зчепленої матриці застиглого гіпсу, забезпечуючи тим самим міцність структури гіпсу у виробі, що містить гіпс. Взагалі швидкість гідратації і швидкість конверсії, вираженої в процентах, можуть впливати на кінцеву міцність і швидкість виробництва продукції, що містить гіпс. Слабе нагрівання можна використовувати з метою відділення води, яка не прореагувала, для одержання сухого виробу. Незалежно від типувиготовлюваного продукту, що містить гіпс, звичайно в суміш, що містить кальцинований гіпс і воду, включають прискорювачі схоплювання для підвищення ефективності гідратації, регулювання часу ствердження і максимального підвищення швидкості виробництва. Звичайно прискорювач схоплювання включає тонкоподрібнений сухий дигідрат сульфату кальцію, звичайно званий «затравка для гіпсу». Затравки для гіпсу збільшують швидкість утворення зародків кристалів застиглого гіпсу, тим самим, збільшуючи швидкість кристалізації. Як відомо в даній галузі техніки, традиційні прискорювачі схоплювання, що являють собою затравки для гіпсу, поступово навіть при нормальних умовах втрачають свою ефективність при старінні. У зв'язку з цим ефективність прискорювача схоплювання знижується в деякій мірі навіть в ході перемелювання і ефективність затравок для гіпсу знижується з часом при транспортуванні і зберіганні. Зниження ефективності прискорення звичайних прискорювачів посилюється, коли прискорювач схоплювання піддається впливу тепла і/або вологи. Для протидії зниженню ефективності затравок для гіпсу з часом, особливо в умовах впливу тепла і/або вологи, прискорювач схоплювання на основі дигідрату сульфату кальцію звичайно покривають будь-якою з ряду відомих речовин для створення покриттів, наприклад, таких як цукри, включаючи сахарозу, декстрозу і ним подібні, крохмаль, борна кислота або жирні кислоти з довгим вуглеводневим ланцюгом, а також їх солі. Традиційні термостабільні прискорювачі являють собою як розмолоті, так і одержувані в сухому вигляді, в зв'язку з тим, що ефективність прискорювача знижується при контакті з вологою, наприклад, тому, що частинки прискорювача злипаються небажаним чином, і/або тому, що як гіпс, так і речовини для створення покриттів часто, за своєю природою, є гігроскопічними і поглинають вологу самі по собі. Вологий прискорювач схоплювання гіпсу був розкритий в патенті США U.S. Patent 6,409,825, що звичайно належить до нього. Однак, існує потреба в прискорювачі схоплювання гіпсу з кращими властивостями, а також в нових методиках і системах для одержання такого прискорювача. Даний винахід розкриває вологий прискорювач схоплювання гіпсу, спосіб одержання вологого прискорювача схоплювання гіпсу, спосіб гідратації кальцинованого гіпсу для одержання зчепленої матриці застиглого гіпсу, композицію, що містить застиглий гіпс, а також продукцію, що містить застиглий гіпс. Вологий прискорювач схоплювання гіпсу за винаходом включає в себе розмолотий продукт з середнім розміром частинок приблизно від 0,5 мікрона до 2 мікрон, в якому розмолотий продукт включає в себе дигідрат сульфату кальцію. Вологий прискорювач схоплювання гіпсу додатково містить воду і щонайменше одну добавку, вибирану з (і) органічної фосфонової сполуки і (іі) фосфатвмісної сполуки. Можна також використовувати суміші (і) і (іі). Вологий прискорювач схоплювання гіпсу одержують за допомогою розмелу у вологому стані. Воду, добавку і гіпс змішують разом в будьякому порядку для одержання суміші з додаванням, при бажанні, інших необов'язкових компонентів. У момент змішування з водою гіпс може знаходитися у вигляді дигідрату сульфату кальцію або альтернативно щонайменше деяка частина 7 87221 8 гіпсу може бути у вигляді кальцинованого гіпсу, жувати, зберігати і навіть транспортувати на великі тобто у вигляді напівгідрату сульфату кальцію відстані перед використанням. Завдяки своїй виі/або безводного сульфату кальцію. У присутності значеній природі вологий прискорювач схоплюводи кальцинований гіпс перетворюється, щонайвання гіпсу розглядають як речовину, яка повинна менше частково, на дигідрат сульфат кальцію. мати високу термо- і/або вологостійкість для того, Надлишок води при розмелі гіпсу у вологому стані щоб зберігати свою ефективність повністю або є бажаним для прискорення розмелу. Переважно, здебільшого навіть при їх впливі. У переважних щоб, коли починають перемелювання, гіпс знаховаріантах здійснення винахід також сприяє змендився у вигляді дигідрату сульфату кальцію, однак шенню виробничих витрат, оскільки добавки ввоперемелювання може бути почате до того, як весь дять переважно у відносно малих кількостях, і кальцинований гіпс перетвориться на дигідрат співвідношення вода/штукатурка в штукатурній сульфату кальцію. Дигідрат сульфат кальцію підсуспензії зменшується при використанні вологого дають розмелу у вологому стані в присутності доприскорювача схоплювання гіпсу в порівнянні з бавки(ок) для одержання вологого прискорювача сухим прискорювачем схоплювання гіпсу. Винахід схоплювання гіпсу. додатково сприяє зменшенню виробничих витрат, Вологий прискорювач схоплювання гіпсу за коли другий прискорювач схоплювання, такий як винаходом придатний для одержання композиції, поташ або сульфат алюмінію, стає не потрібен що містить застиглий гіпс, і для одержання продуквзагалі, оскільки вологий прискорювач схоплюванту із вмістом композиції, який містить застиглий ня гіпсу зберігає свою високу ефективність протягіпс. Зокрема, для одержання водної суміші, в якій гом часу і при впливі високої вологості. Проте, при кальцинований гіпс гідратується до утворення зчебажанні, можна також використовувати другий пленої матриці застиглого гіпсу, вологий прископрискорювач схоплювання. Винахід також сприяє рювач схоплювання гіпсу за винаходом можна полегшенню і підвищенню ефективності виробнизмішувати з водою і кальцинованим гіпсом в будьцтва шляхом того, що дозволяє змішувати у волоякому порядку. Переважно, щоб кальцинований гому стані прискорювач схоплювання з кальциногіпс спочатку змішували з водою, а потім змішуваваним гіпсом і іншими використовуваними ли з вологим прискорювачем схоплювання гіпсу. компонентами при виготовленні визначених вироЗгідно з даним винаходом вологий прискорюбів, що містять застиглий гіпс, таких як стінові павач схоплювання гіпсу являє собою подрібнений нелі на основі гіпсу і целюлозних волокон, але не продукт. Подрібнений продукт є дигідратом сульобмежуються ними. фату кальцію. Подрібнений продукт складається з Вологий прискорювач схоплювання гіпсу для частинок з середнім розміром приблизно від 0,5 виробництва гіпсових плит і виробництва панелей мікрона до 2 мікрон. Виявлено, що описаний волона основі волокон є придатним для підвищення гий прискорювач схоплювання гіпсу поліпшує прошвидкості гідратації штукатурки, підвищення дієдуктивність при виготовленні композицій і продуквості штукатурки і зниження виробничих витрат. ції, що містить застиглий гіпс, за допомогою Дієвість штукатурки можна оцінювати по швидкості збільшення швидкості гідратації кальцинованого перетворення. гіпсу, що приводить до утворення зчепленої матЦі і інші переваги даного винаходу, а також риці застиглого гіпсу, яку можна оцінити часом, додаткові ознаки винаходу будуть очевидні з опинеобхідним для досягнення 50%-ної гідратації. су винаходу. Найкращим чином винахід може бути Винахід корисний при виробництві будь-якого з зрозумілий з посиланням на наступний детальний ряду виробів, що містять застиглий гіпс, які одеропис переважних варіантів здійснення. жуються з кальцинованого гіпсу, таких як матеріаДаний винахід представляє вологий присколи для обробки стелі, панелі, такі як стінові панелі, рювач схоплювання гіпсу, який являє собою подріштукатурка, герметики, настильні матеріали, мабнену речовину. Подрібнена речовина є результатеріали для спеціальних цілей і ним подібні, але не том розмелу сульфату кальцію у вологому стані в обмежуються ними. присутності різних добавок. Така добавка являє Вологий прискорювач схоплювання гіпсу за собою добавку, вибирану з органічної фосфонової винаходом можна використовувати для виготовсполуки, фосфатвмісної сполуки, а також суміші лення виробів із застиглого гіпсу, одержуваних за органічної фосфонової сполуки і фосфатвмісної будь-яким з ряду способів, відомих в даній галузі сполуки Середній розмір частинок подрібненого техніки, за допомогою введення вологого прископродукту складає приблизно від 0,5 мікрона до 2 рювача схоплювання гіпсу в суміш кальцинованого мікрон і містить щонайменше дигідрат сульфату гіпсу з водою. Один придатний спосіб введення кальцію і воду, а також додатково може містити вологого прискорювача схоплювання гіпсу в суміш одну або декілька добавок, які вводяться в ході гіпсу з водою описаний в патентній заявці, яка одперемелювання. На практиці у винаході можна ночасно зареєстрована і знаходиться в спільній використовувати більше ніж одну добавку кожного власності «Способи і системи введення добавки типу. Вважають, що діапазон середнього розміру для гіпсу, яка створює високу в'язкість, у водну частинок подрібненого продукту визначає властидисперсію кальцинованого гіпсу після змішування» вості суспензії вологого гіпсу, який при викорис(повноважне посилання No. 234910), патентна танні в безперервному або періодичному виробнизаявка США. чому процесі повинен мати необхідну Вологий прискорювач схоплювання гіпсу за технологічністьбез погіршення здатності присковинаходом переважно має суттєву довговічність і рювати гідратацію штукатурки. зберігає свою ефективність з часом, так що волоПатентоздатний вологий прискорювач схопгий прискорювач схоплювання гіпсу можна одерлювання гіпсу переважно виготовляють за допомо 9 87221 10 гою розмелу дигідрату сульфату кальцію у воловину-прискорювач. Вологий прискорювач гому стані в присутності добавки в умовах, достатсхоплювання гіпсу згідно з винаходом можна виконіх для одержання подрібненого продукту з середристовувати при виготовленні виробів, які містять нім розміром частинок приблизно від 0,5 мікрона застиглий гіпс, що одержуються або при сухій, або до 2 мікрон. Вологий прискорювач схоплювання при вологій системі подачі. Наприклад, при сухій гіпсу за винаходом, як тільки його виготовили, є системі подачі при виробництві гіпсової плити і в придатним для підвищення продуктивності при процесі з вологою подачею при виробництві комвиробництві продукції, яка містить застиглий гіпс. позитних плит на основі гіпсу і целюлозного волоДля одержання суміші, яку відливають в поперекна. Хоч в деяких варіантах здійснення вологий дньо задану форму або на поверхню субстрату в прискорювач схоплювання гіпсу і одержують в ході виготовлення продукції, яка включає в себе присутності води, даний прискорювач можна сузастиглий гіпс, вологий прискорювач схоплювання шити, як тільки його одержали. гіпсу змішують з кальцинованим гіпсом і водою, а Вологий прискорювач схоплювання гіпсу згідтакож, при бажанні, з іншими компонентами. Як но з винаходом одержують за допомогою розмелу добре зрозуміло в галузі техніки, що належить до у вологому стані. Частинки гіпсової сировини, яка виробництва виробів з гіпсу і продукції, яка містить використовується в процесі перемелювання, могіпс, в присутності води кальцинований гіпс гідражуть мати будь-який придатний вихідний середній тується, утворюючи кристалічний гідратований розмір. У деяких варіантах здійснення вихідний гіпс. Коли утворюється достатня кількість гідратосередній розмір частинок гіпсової сировини станованого кальцинованого гіпсу, звичайно формуєтьвить 50 мікрон або більше. У деяких варіантах ся зчеплена матриця застиглого гіпсу. здійснення гіпсова сировина являє собою природВведення в суміш кальцинованого гіпсу і води ний гіпс з вихідним середнім розміром частинок вологого прискорювача схоплювання гіпсу за виприблизно від 20 до 30 мікрон. У деяких варіантах находом збільшує швидкість гідратації і поліпшує здійснення гіпсова сировина являє собою штучний прогнозування часу, необхідного для гідратації гіпс з вихідним середнім розміром частинок прикальцинованого гіпсу до дигідрату сульфату кальблизно від 40 до 100 мікрон. Згідно з винаходом цію в бажаному виробі, який містить застиглий гіпс, воду і щонайменше одну добавку змішують гіпс. Вважають, що вологий прискорювач схоплюдля одержання суміші. У деяких варіантах здійсвання гіпсу за винаходом сприяє виникненню нення гіпс, що використовується для одержання центрів зародкоутворення за допомогою збільсуміші, являє собою дигідрат сульфату кальцію. У шення швидкості кристалізації одержуваної в реінших варіантах здійснення гіпс, коли його з'єднузультаті зчепленої матриці застиглого гіпсу. Волоють з водою, може знаходитися у вигляді кальцигий прискорювач схоплювання гіпсу за винаходом нованого гіпсу. У випадку, коли гіпс являє собою можна використовувати при виготовленні будькальцинований гіпс, вважають, що частина кальякого з ряду виробів, які містять застиглий гіпс, цинованого гіпсу буде гідратована водою з утвотаких, наприклад, як традиційні гіпсові плити або ренням дигідрату сульфату кальцію. Переважно, плити на основі гіпсу і целюлозного волокна, такощоб гіпс, коли починають розмел у вологому стані, го як комерційно доступні від фірми USG знаходився у вигляді дигідрату сульфату кальцію, але переведення усього кальцинованого гіпсу на Corporation композитні плити FIBEROCKÒ, а також дигідрат сульфату кальцію до цього моменту часу матеріалів для обробки стелі, настильних матеріне є необхідним. Переважно, щоб крім води, яка алів, герметиків, штукатурок, матеріалів для спеціпотрібна для гідратування кальцинованого гіпсу, в альних цілей і ним подібних. суміш переважно вводили достатню кількість води Вологий прискорювач схоплювання гіпсу згіддля здійснення стадії розмелу у вологому стані но з даним винаходом має суттєву довговічність, після утворення дигідрату сульфату кальцію. У так, що він зберігає свою ефективність повністю подібних випадках добавку переважно вводять або здебільшого протягом тривалих періодів часу. після того, як утворюється більша частина дигідПереважно, щоб вологий прискорювач схоплюрату сульфату кальцію, а більш бажано, після товання гіпсу за винаходом зберігав свою ефективго, як утворюється весь дигідрат сульфату кальність повністю або здебільшого протягом щонайцію, для того, щоб максимізувати вплив добавки менше декількох тижнів, а більш бажано протягом на дигідрат сульфату кальцію. щонайменше декількох місяців, наприклад, трьох Для одержання вологого прискорювача схопмісяців, а ще більш переважно протягом щонайлювання гіпсу дигідрат сульфату кальцію, як тільки менше шести місяців або навіть більше. Як рейого змішали з водою або після того як його одерзультат, вологий прискорювач схоплювання гіпсу жали у воді з кальцинованого гіпсу, піддають розможна виготовляти і потім зберігати і/або навіть мелу у вологому стані в присутності додаткового транспортувати на великі відстані до використанкомпонента. Взагалі, чим менше середній розмір ня. Переважно, щоб вологий прискорювач схопчастинок одержуваного в результаті подрібненого лювання гіпсу за винаходом залишався ефективпродукту, тим краще здатність прискорення вигоним при впливі підвищеної температури і/або товлення композицій і виробів, які містять застигвологи. Крім того, оскільки патентоздатний вололий гіпс. Однак по мірі зменшення середнього гий прискорювач схоплювання гіпсу зберігає свою розміру частинок в'язкість суспензії вологого приефективність з часом навіть при впливі високої скорювача схоплювання гіпсу зростає настільки, вологості, на практиці винаходу друга речовинащо з суспензією стає все більш і більш важко праприскорювач, така як поташ або сульфат алюміцювати і здійснювати технологічну обробку. Висонію, не потрібна, хоч, при бажанні, для певних заков'язка суспензія після перемелювання або в ході стосувань і технологій можна вводити другу речо 11 87221 12 подальших технологічних операцій, пов'язаних з ється традиційним способом перемелювання у перемелюванням, може бути додатково розбавлевологому стані, звичайно є висококристалічним. на водою або водним розчином для полегшення Розмел у вологому стані в присутності добавок роботи і технологічної обробки. Таким чином, розпротидіє рекристалізації, що приводить до утвомір частинок дигідрату сульфату кальцію може рення визначених частинок кристалічного гіпсу. бути таким малим, наскільки це бажано для забезВідповідно, те, що подрібнений продукт є, здебіпечення можливості ефективного одержання зальшого, аморфним означає, що невелика кількість стиглого гіпсу. У деяких варіантах здійснення, коли подрібненого продукту знаходиться у визначеному не здійснюють додаткового розбавлення, можна кристалічному стані або подрібнений продукт не використовувати частинки досить великого розмізнаходиться зовсім у визначеному кристалічному ру для надання можливості одержання суспензії стані. Звичайно приблизно 60% або більше подрівологого прискорювача схоплювання гіпсу з в'язкібненого продукту є аморфним. Переважно, щоб стю досить низькою для того, щоб насоси, які проприблизно 75% або більше подрібненого продукту качують суспензію, і інше оброблювальне обладбуло аморфним. Більш бажано, щоб приблизно нання могли ефективно працювати з суспензією в 90% або більше подрібненого продукту було амоході перемелювання і в ході процесів утворення рфним. застиглого гіпсу. У інших варіантах здійснення Подрібнений продукт може мати площу поверзберігають малий розмір частинок, а суспензію хні приблизно 20000см2/г або більше, як визначарозбавляють перед використанням. ють у воді методом світлорозсіювання за допомоПереважно, щоб суміш, яка містить дигідрат гою лазера Переважно, щоб подрібнений продукт сульфату кальцію, воду і добавку, перемелювали мав площу поверхні приблизно 30000см2/г або в умовах, достатніх для одержання суспензії, в більше або приблизно 40000см2/г або більше. Взаякій середній розмір частинок подрібненого продугалі кажучи, подрібнений продукт має площу повекту складає приблизно від 0,5 мікрона до 2 мікрон. рхні приблизно 100000см2/г або менше. У переваБажано, щоб середній розмір частинок подрібнежному варіанті здійснення подрібнений продукт ного продукту складав приблизно від 1 мікрона до має площу поверхні приблизно від 20000см2/г до 1,7 мікрона. Більш переважно, щоб середній роз80000см2/г або приблизно від 40000см2/г до мір частинок подрібненого продукту складав при80000см2/м. близно від 1 мікрона до 1,5 мікрона. Бажано, щоб Згідно з винаходом дигідрат сульфату кальстандартне відхилення розподілу розміру частинок цію, воду і добавку піддають розмелу у вологому дигідрату сульфату кальцію складало менше 5 стані в млиновій установці. Спочатку дигідрат сумікрон. Переважно, щоб стандартне відхилення льфату кальцію, воду і добавку змішують один з складало менше 3 мікрон. Розмір частинок вологоодним в будь-якому порядку, а потім подають наго прискорювача схоплювання гіпсу можна визнасосом в млинову установку. Млинова установка чити методом світлорозсіювання з використанням може бути будь-якою млиновою установкою прилазера і/або іншими придатними методами. Придатною для розмелу у вологому стані. Звичайно датне обладнання для проведення експериментів млинова установка містить камеру для розмелу, по розсіянню лазерного світла доступне від фірм яка включає в себе млинову шахту, забезпечену Horiba, Microtrack і Malvern. Обладнання фірми дисками і роздільниками, а також множиною кульHoriba використовували для здійснення вимірюок. Диски і роздільники виготовлені з будь-якого вань, описаних в експериментальній частині. придатного матеріалу, наприклад, диски і роздільАльтернативно, бажано, щоб суміш, що місники складаються щонайменше з одного з нержатить дигідрат сульфату кальцію, воду і добавку, віючої сталі, PREMALLOYÒ, найлону, кераміки і перемелювали в умовах, достатніх для одержання поліуретану. Переважно, щоб диски і роздільники суспензії з в'язкістю в діапазоні приблизно від 1000 виготовляли з PREMALLOYÒ. Диски, вибирані для сантипуаз або вище при температурі, що змінювикористання в камері для розмелу, можуть мати ється від кімнатної температури приблизно до будь-яку придатну форму. Звичайно диски є стан150°F. Звичайно вологий прискорювач схоплювандартними плоскими дисками або шарнірно закріпня гіпсу має в'язкість в межах приблизно від 1000 леними дисками, зокрема шарнірно закріпленими сантипуаз до 5000 сантипуаз. Переважно, щоб дисками, які сконструйовані для поліпшення повологий прискорювач схоплювання гіпсу мав в'яздовжнього потоку середовища через млин. Мликість в діапазоні приблизно від 2000 сантипуаз до нову шахту і відповідну камеру для розмелу можна 4000 сантипуаз. Більш бажано, щоб вологий приорієнтувати горизонтально або вертикально. У скорювач схоплювання гіпсу мав в'язкість в діапапереважних варіантах здійснення млинова шахта зоні приблизно від 2500 сантипуаз до 3500 сантиорієнтована горизонтально. Звичайно камера для пуаз. У деяких варіантах здійснення діапазон зміни розмелу поміщена в оболонку, щоб її можна було в'язкості складає приблизно від 2800 сантипуаз до охолоджувати водою. Переважно, щоб камеру для 3200 сантипуаз. Вищезазначені діапазони в'язкості розмелу охолоджували водою для підтримання являють собою діапазони, виміряні за відсутності постійної температури розмелу. диспергувальних агентів або інших хімічних добаМлинова установка може містити будь-які вок, які могли б мати значний вплив на в'язкість придатні невеликі кулеподібні деталі, наприклад, або її визначення. кульки і/або сфери. Кульки можна виготовити з Виявлено, що подрібнений продукт, одержубудь-якого придатного матеріалу, наприклад, ваний в результаті процесу перемелювання, має, кульки можуть складатися з одного або декількох здебільшого, нерегулярну форму частинок і є амометалів або одного або декількох видів кераміки. рфним. Дигідрат сульфату кальцію, що одержуПридатні метали включають нержавіючу сталь, 13 87221 14 звичайну сталь, хромовану сталь і ним подібні. прискорювача схоплювання гіпсу, а також від розПридатні керамічні матеріали включають оксид міру і щільності подрібнювальних кульок, що викоцирконію, оксид алюмінію, оксид церію, оксид креристовується для розмелу частинок дигідрату сумнію, стекла і ним подібні. Як показано в лаборальфату кальцію. Звичайно суміш перемелюють торному випробуванні, сульфатні групи дигідрату протягом проміжку часу приблизно від 15 хвилин сульфату кальцію створюють корозійне середодо 50 хвилин. Переважно, щоб суміш перемелювище всередині млина. Відповідно переважно вивали протягом проміжку часу приблизно від 20 користовувати кульки, які стійкі до корозії. Стійкі до хвилин до 40 хвилин. Більш бажано, щоб суміш корозії кульки являють собою кульки з нержавіючої перемелювали протягом проміжку часу приблизно сталі, покриті стійкими до корозії матеріалами, а від 25 хвилин до 35 хвилин. Суміші надають можтакож керамічні кульки. У особливо переважному ливість покинути млинову установку, як тільки баваріанті здійснення кульки містять стабілізований жаний розмір частинок досягнутий. У деяких варіоксидом церію оксид цирконію, який включає 20% антах здійснення одержують середній розмір оксиду церію і 80% оксиду цирконію, наприклад, частинок приблизно від 0,5 мікрона до 2 мікрон. При періодичному процесі суміш переміщують в кульки ZIRCONOXÒ, комерційно доступні від фірзбірний резервуар. При здійсненні періодичного ми Jyoti Ceramic Inds., Nashik, India. процесу суміш звичайно перемелюють за декілька Кульки, використовувані в млиновій установці, проходів по замкненій системі через млинову можуть мати будь-які придатні діаметр і щільність. установку. У деяких варіантах здійснення виконуЗвичайно розмір і щільність кульок буде визначають приблизно від 4-х до 5-ти проходів при швидти, щонайменше частково, розмір частинок дигідкості потоку приблизно 10-15галонів/хв. При безрату сульфату кальцію і, відповідно, в'язкість волоперервному режимі роботи суміш переміщують гого прискорювача схоплювання гіпсу, який безпосередньо в змішувач для картону. При здійсодержують в процесі розмелу. Для досягнення ненні безперервного процесу суміш звичайно песереднього розміру частинок дигідрату сульфату ремелюють за один прохід при швидкості потоку кальцію приблизно від 0,5 мікрона до 2 мікрон, приблизно від 2 до 3 галонів на хвилину. бажано використовувати кульки, що мають середБажано, щоб вологий прискорювач схоплюній діаметр приблизно від 0,5мм до 3мм. Перевавання гіпсу за винаходом вводили у водну суміш жно, щоб кульки мали середній діаметр приблизно кальцинованого гіпсу в кількості, ефективній для від 1мм до 2мм. Бажано, щоб кульки мали щільприскорення і/або регулювання швидкості переність приблизно 2,5г/см3 або вище. Переважно, творення суміші кальцинованого гіпсу на застиглий щоб кульки мали щільність 4г/см3 або вище. Більш гіпс. Звичайно швидкість гідратації оцінюють як бажано, щоб кульки мали щільність 6г/см3 або ви«час, необхідний для досягнення 50%-ної гідратаще. У особливо переважному варіанті здійснення ції». Час, необхідний для досягнення 50%-ної гідкульки являють собою керамічні кульки ратації, можна скоротити, використовуючи більшу ZIRCONOXÒ з середнім розміром приблизно від кількість прискорювача схоплювання. Прискорю1,2мм до 1,7мм і щільністю приблизно 6,1г/см3 або вач схоплювання гіпсу створює центри зародкоутвище. Бажано, щоб кульки були присутніми в мливорення, так що утворюється більша кількість криновій установці в кількості приблизно 70 об'ємних сталів дигідрату і виходить більша кількість більш % або більше. Переважно, щоб кульки були присудрібних кристалів гіпсу. Інші прискорювачі, такі як тніми в млиновій установці в кількості приблизно поташ і сульфат алюмінію, підвищують швидкість від 70 до 90 об'ємних %. Більш бажано, щоб кульросту існуючих кристалів гіпсу, що приводить до ки були присутніми в млиновій установці в кількосутворення меншої кількості більш великих кристаті приблизно від 75 до 85 об'ємних %. лів. У порівнянні з меншою кількістю більш велиВологий прискорювач схоплювання гіпсу за ких кристалів більша кількість більш дрібних крисвинаходом можна одержувати в ході періодичного талів створює більш міцну кращу матрицю. або безперервного процесу. При звичайній системі Оскільки гідратація кальцинованого гіпсу, що одержання вологого прискорювача схоплювання приводить до утворення застиглого гіпсу, є екзотегіпсу для застосування з метою виготовлення стірмічним процесом, час, необхідний для досягненнових панелей спочатку дигідрат сульфату кальня 50%-ної гідратації, можна розрахувати, визнацію, воду і добавки змішують в затворному баці. У чаючи збільшення температури, що викликається деяких варіантах здійснення це змішування прогідратацією, а потім, вимірюючи час, необхідний водять протягом 8 хвилин. Час змішування буде для того, щоб викликати таке збільшення темпезалежати, зокрема, від об'єму партії і швидкості ратури. Як відомо фахівцям в даній галузі техніки, завантаження. У деяких варіантах здійснення бабуло виявлено, що середнє значення часу відповіжано, щоб дигідрат сульфату кальцію додавали за дає часу, необхідному для досягнення 50%-ної допомогою автоматичної системи подачі. Одержугідратації. Переважно, щоб час, необхідний для вану в результаті суміш переміщають в охолоджудосягнення 50%-ної гідратації кальцинованого вану водою млинову установку за допомогою погіпсу, при використанні вологого прискорювача давального насоса. Суміш безперервно схоплювання гіпсу згідно з винаходом становив перемелюють, і вона рециркулює по замкненій приблизно 8 хвилин або менше, більш бажано 6 оборотній системі протягом 10 хвилин або більшохвилин або менше. Ще більш переважно, щоб час, го часу. Фактичний час перемелювання буде занеобхідний для досягнення 50%-ної гідратації лежати, щонайменше частково, від кінцевого секальцинованого гіпсу, при використанні вологого реднього розміру частинок, який необхідний для прискорювача схоплювання гіпсу згідно з винахочастинок дигідрату сульфату кальцію, і/або від дом складав приблизно від 5 хвилин або менше до в'язкості, яка необхідна для суспензії вологого 15 87221 16 4 хвилин або менше. На час, необхідний для досяНе бажаючи прив'язуватися ні до яких особлигнення 50%-ної гідратації, може впливати ряд різвих теорій, вважають, що при перемелюванні баних факторів, таких як кількість використовуваного жані добавки відповідно до винаходу зв'язуються прискорювача схоплювання, кількість використозі свіжоутвореною зовнішньою поверхнею дигідравуваних напівгідрату сульфату кальцію і води, поту сульфату кальцію, забезпечуючи щонайменше чаткова температура суспензії і інтенсивність печасткове покриття дигідрату сульфату кальцію. ремішування при змішуванні. При визначенні Вважають, що добавки міцно і негайно адсорбуступеня гідратації можна здійснювати контроль, ються на активних центрах поверхні свіжорозмефіксуючи всі змінні за винятком тієї, яку перевіряленого дигідрату сульфату кальцію, де інакше моють, таку як кількість або тип вологого прискорюже відбуватися небажана перекристалізація. У вача схоплювання гіпсу. Цей спосіб дозволяє, в результаті, добавки, адсорбуючись на такі активні більшості випадків, порівнювати різні типи прискоцентри, як вважають, сприяють збереженню розрювачів, а також особливі типи вологих прискорюміру і форми активних центрів, запобігаючи перевачів схоплювання гіпсу. кристалізації розмолотого гіпсу при дії води і тепКількість вологого прискорювача схоплювання ла, і захищають активні центри розмолотого гіпсу в гіпсу, що додається до водної суміші кальциноваході проведення процесу розмелу у вологому стані ного гіпсу, буде залежати від компонентів водної самі по собі. суміші кальцинованого гіпсу, таких як добавки упоОрганічні фософонові сполуки, придатні для вільнювачів схоплювання, диспергувальних агенвикористання у вологому прискорювачі схоплютів, піноутворювальної сполуки, крохмалю, папевання гіпсу, містять щонайменше одну функціонарового волокна і ним подібних. Як приклад, льну групу RPO3M2, в якій Μ являє собою катіон, патентоздатний вологий прискорювач схоплюванатом фосфору або водню, a R є органічною груня гіпсу можна вводити в кількості приблизно від пою. Приклади включають органічні фосфонати і 0,05 до 3 вагових % від кількості кальцинованого фосфонові кислоти. Органічні поліфосфонові спогіпсу, більш переважно приблизно від 0,5 до 2 валуки є переважними, хоч органічні монофосфонові гових % від кількості кальцинованого гіпсу. сполуки можна також використовувати згідно з Кальцинований гіпс, використовуваний для винаходом. Переважні органічні поліфосфонові одержання дигідрату сульфату кальцію, що міссполуки включають щонайменше дві фосфонатні титься у вологому прискорювачі схоплювання гіпсу групи в сольовій або іонізованій формі, щонаймеза винаходом, може знаходитися в формі альфа нше дві групи фосфонової кислоти, щонайменше напівгідрату сульфату кальцію, бета напівгідрату одну фосфонатну групу в сольовій або іонізованій сульфату кальцію, розчинного у воді ангідриту формі і щонайменше одну групу фосфонової киссульфату кальцію або у вигляді сумішей цих різних лоти. Монофосфонатна сполука згідно з винахоформ напівгідрату і ангідритів сульфату кальцію. дом включає одну фосфонатну групу в сольовій Кальцинований гіпс може бути волокнистим або не або іонізованій формі або щонайменше одну групу волокнистим. Більше того, вологий прискорювач фосфонової кислоти. схоплювання гіпсу за винаходом можна викорисОрганічна група органічних фосфонових спотовувати для прискорення гідратації кальциновалук зв'язана безпосередньо з атомом фосфору. ного гіпсу або будь-якого з цих форм напівгідратів і Органічні фосфонові сполуки, придатні для викоангідритів сульфату кальцію, а також сумішей різристання в даному винаході, включають сполуки, них форм напівгідратів і ангідритів сульфату кальщо характеризуються наступними структурами: цію, таких як волокниста і не волокниста форми кальцинованого гіпсу. , 17 але не обмежуються ними. У цих структурах R являє собою органічну групу, що містить щонайменше один атом вуглецю, безпосередньо зв'язаний з атомом фосфору Р, а n є числом приблизно від 1 до 1000, переважно числом приблизно від 2 до 50. Органічні фосфонові сполуки включають, наприклад, амінотри(метиленфосфонову кислоту), 1гідроксіетиліден-1,1-дифосфонову кислоту, діетилентриамінпента(метиленфосфонову кислоту), гексаметилендіамінтетра(метиленфосфонову кислоту), а також їх будь-які придатні солі, такі як, наприклад, пентанатрієва, тетранатрієва, тринатрієва, калієва, натрієва, амонієва, кальцієва або магнієва солі будь-якої із згаданих вище кислот і ним подібних, або комбінації вищезазначених солей і/або кислот. У деяких варіантах здійснення винаходу використовують фосфонати DEQUESTÒ, комерційно доступні від фірми Solutia Inc., St. Louis, Missouri. Приклади фосфонатів DEQUESTÒ включають DEQUESTÒ 2000, DEQUESTÒ 2006, DEQUESTÒ 2016, DEQUESTÒ 2054, DEQUESTÒ 2060S, DEQUESTÒ 2066A і ним подібні. Інші приклади придатних органічних фосфонових сполук зустрічаються, наприклад, в патенті США U.S. Patent No. 5,788,857. Можна використовувати будь-яку придатну фосфатвмісну сполуку, вигідну для використання у винаході. Наприклад, фосфатвмісна сполука може являти собою ортофосфат або поліфосфат, і, крім того, фосфатвмісна сполука може існувати у вигляді іона, солі або кислоти. Відповідні приклади фосфатів згідно з даним винаходом будуть очевидні кваліфікованим в даній галузі техніки фахівцям. Наприклад, на практиці винаходу можна використовувати будь-яку придатну фосфатвмісну сполуку, включаючи одноосновні фосфатні солі, такі як одноосновний фосфат амонію, одноосновний фосфат натрію, одноосновний фосфат калію або їх комбінації, не обмежуючись, однак, ними. Переважним одноосновним фосфатом є одноосновний фосфат натрію. Також згідно з винаходом можна використовувати багатоосновні ортофосфати. Також згідно з винаходом можна використовувати будь-яку придатну поліфосфатну сіль. Поліфосфатна сіль може бути циклічною або ациклічною. Приклади циклічних фосфатів включають триметафосфатні солі, включаючи подвійні солі, тобто триметафосфатні солі, що містять два катіони. Триметафосфатні солі можна вибирати, наприклад, з триметафосфату натрію, триметафосфату калію, триметафосфату кальцію, натрій кальцій триметафосфату, триметафосфату літію, триметафосфату амонію, триметафосфату алюмінію і ним подібних або їх комбінацій. Триметафосфат натрію є переваленою триметафосфатною сіллю. Також згідно з даним винаходом можна використовувати будь-які придатні ациклічні поліфосфатні солі. Переважно, щоб ациклічні поліфосфатні солі містили щонайменше дві фосфатні ланки. Наприклад, згідно з даним винаходом придатні ациклічні поліфосфатні солі включають пірофосфати, триполіфосфати, гексаметафосфат натрію, що містить приблизно від 6 до 27 повто 87221 18 рюваних фосфатних ланок, гексаметафосфат калію, що містить приблизно від 6 до 27 повторюваних фосфатних ланок, гексаметафосфат амонію, що містить приблизно від 6 до 27 повторюваних фосфатних ланок, і їх комбінації, але не обмежуються ними. Переважна ациклічна поліфосфатна сіль, відповідна даному винаходу, являє собою комерційно доступну під торговою назвою CALGONÒ від фірми Solutia, Inc., St. Louis, MO, яка являє собою гексаметафосфат натрію, що містить приблизно від 6 до 27 повторюваних фосфатних ланок. Крім того, фосфатвмісна сполука може існувати в кислотній формі будь-якої з вищезазначених солей. Наприклад, кислота може являти собою фосфорну кислоту або поліфосфорну кислоту. Переважно, щоб фосфатвмісну сполуку вибирали з групи, що складається з тетракалієвого пірофосфату, натрієвого кислого пірофосфату, триполіфосфату натрію, тетранатрієвого пірофосфату, натрієвого калієвого триполіфосфату, гексаметафосфату натрію, що містить від 6 до 27 фосфатних ланок, поліфосфату амонію, триметафосфату натрію і їх комбінацій. Компоненти вологого прискорювача схоплювання гіпсу за винаходом можна надавати в будьякій придатній кількості. Наприклад, дигідрат сульфату кальцію можна надавати в кількості щонайменше приблизно 20 вагових % від маси прискорювача схоплювання, переважно щонайменше приблизно 30 вагових % від маси прискорювача схоплювання. Дигідрат сульфату кальцію може міститися, наприклад, в кількості приблизно від 35 до 45 вагових % від маси прискорювача схоплювання, більш переважно від 38 до 42 вагових % від маси прискорювача схоплювання. Як правило, більш низький вміст твердих речовин дає більш високу ефективність, але також значно збільшує час перемелювання, приводячи до зниження продуктивність і/або швидкості виробництва. Добавку переважно надають в кількості настільки малій, наскільки це можливо, для мінімізації виробничих витрат, при цьому все ще досягаючи бажаних переваг від збільшення довговічності, так щоб вологий прискорювач схоплювання гіпсу зберігав свою ефективність з плином часу і протистояв впливу води і тепла. Переважно, щоб додатковий компонент, будь то одна добавка або поєднання добавок, надавався в кількості приблизно від 0,1 до 10 вагових % від маси дигідрату сульфату кальцію, більш бажано в кількості приблизно від 0,1 до 2 вагових % від маси дигідрату сульфату кальцію, а ще переважніше в кількості приблизно від 0,1 до 1 вагового % від маси дигідрату сульфату кальцію. У переважних варіантах здійснення щонайменше одну органічну фосфонову сполуку використовують як добавку. Органічні фосфонові сполуки, як правило, є кращими ніж інші речовини щодо збільшення ефективності прискорювача схоплювання, навіть при вмісті у відносно невеликих кількостях. Більш переважно, щоб щонайменше одну фосфатвмісну сполуку використовували в комбінації щонайменше з однією органічною фосфоновою сполукою. Наприклад, вважають, що в залеж 19 87221 20 ності від розміру і форми різних активних центрів схоплювання гіпсу приводить до збільшення органічна фосфонова сполука може збільшувати швидкості гідратації кальцинованого гіпсу і підвизародкоутворення на одних активних центрах, в щення ефективності в порівнянні з такими у випатой час як фосфатвмісна сполука може діяти на дку використання сухого прискорювача схоплюінших центрах, так що поєднання є бажаним. Бівання гіпсу. льше того, в переважних варіантах здійснення Для одержання кожного вологого прискорювафосфатвмісну сполуку, особливо циклічні сполуки, ча схоплювання гіпсу (WGA) використовували такі як сполуки триметафосфату, включаючи щокульовий млин Premier HM-45 для мокрого розменайменше один іон і/або сіль, вводять в поєднанні лу, забезпечений дисками і роздільниками з органічною фосфоновою сполукою для підвиPREMALLOYÒ, для первинного розмелу дигідрату щення опору старінню. Вважають, що включення сульфату кальцію виробництва заводу United фосфатвмісної сполуки стабілізує і зберігає міцStates Gypsum Company's Galena Park у вологому ність прискорювача у вологому стані, поліпшуючи стані в присутності однієї або декількох добавок. властивості вологого прискорювача схоплювання Вихідний середній розмір частинок вихідної сирогіпсу, пов'язані з його старінням. вини дигідрату сульфату кальцію становив приУ тих варіантах здійснення винаходу, які вклюблизно 55 мікрон. Конкретно, 50 галонів технічної чають в себе використання більше ніж однієї доводи, 400 фунтів дигідрату сульфату кальцію і по бавки, кожна добавка переважно міститься в кіль0,5 вагових %, від маси дигідрату сульфату калькості, придатній для досягнення довговічності і/або цію кожного з пентанатрієвої солі амінобажаного часу, необхідного для досягнення 50% три(метиленфосфонової кислоти) (DequestÒ 2006) гідратації, але переважно, щоб загальна кількість і триметафосфату натрію (NaTMP) змішували і добавки входила в діапазон кількостей, описаний перемелювали протягом 10хв., 20хв. і 25хв., відвище. Наприклад, в тих варіантах здійснення, в повідно, при швидкості потоку 13-15 галонів на яких щонайменше одну фосфатвмісну сполуку хвилину, рециркуляції протягом 4-5 проходів в використовують в комбінації щонайменше з однією спіральній рифленій камері для розмелу з нержаорганічною фосфоновою сполукою, переважно, віючої сталі, що містить від 75 до 82 об'ємних % щоб органічну фосфонову сполуку включали в кульок з діаметром від 1,2мм до 1,7мм і щільністю кількості приблизно від 0,05 до 9,95 вагових % від 6,1г/см3. Чим більше час розмелу композиції WGA, маси дигідрату сульфату кальцію, а фосфатвмісна тим менше середній розмір частинок подрібненого сполука бажано також була присутньою в кількості матеріалу. Середній розмір одержуваних в реприблизно від 0,05 до 9.95 вагових % від маси зультаті частинок для кожної композиції WGA подигідрату сульфату кальцію. У деяких варіантах казаний в таблиці 1. здійснення добавка присутня в кількості до 10 ваПотім кожний із зразків WGA тестували з мегових % від дигідрату сульфату кальцію. У деяких тою визначення швидкості гідратації. Для кожного варіантах здійснення добавка міститься в кількості тесту 300г напівгідрату сульфату кальцію виробприблизно від 0,05 до 4,95 вагових % від маси ництва заводу United States Gypsum Company's дигідрату сульфату кальцію. У особливо переважSouthard з'єднували з 300мл водопровідної води ному варіанті здійснення добавка являє собою (70°F). Один грам з розрахунку WGA на суху вагу суміш приблизно 0,5 вагових % пентанатрієвої додавали до суспензії напівгідрату сульфату кальсолі амінотри(метиленфосфонової кислоти) від цію і суспензії давали можливість просочитися маси дигідрату сульфату кальцію і приблизно 0,5 протягом 10 секунд з подальшим перемішуванням вагових % триметафосфату натрію від маси дигідпротягом 7 секунд при низькій швидкості в гомогерату сульфату кальцію. нізаторі Уорінга. Одержану в результаті суспензію Як додаткова перевага винаходу вологий привиливали в чашу з пінополістиролу, яку потім вміскорювач схоплювання гіпсу можна використовущували в ізольований пінопластовий контейнер вати як засіб для надання органічної фосфонової для зведення до мінімуму втрат тепла, що виділясполуки і/або неорганічного фосфату як попереється в ході реакції гідратації в оточуюче середодньої обробки для поліпшення різних властивосвище. Температурний зонд розташовували в сетей одержуваної в результаті композиції, що місредній частині суспензії і температуру записували тить застиглий гіпс, і продукту, наприклад, стінових кожні 5 секунд. Оскільки реакція стверджування є панелей, що містять застиглий гіпс, стельового екзотермічною, ступінь проходження реакції оцікахлю і ним подібних, таких, наприклад, як міцнювали по підвищенню температури. Час, необність, відсутність усадки, опір постійній деформації хідний для досягнення 50%-ної гідратації, визнаі ним подібних, як це описано в звичайно приписучали як час, необхідний для досягнення значення ваній патентній заявці U.S. application 08/916,058 температури, що знаходиться посередині між мі(абандонованій) і звичайно приписуваних патентах німальним і максимальним значеннями темпераСША U.S. Patents 6,342,284, 6,409,824 і 6,632,550, тури, зареєстрованими в ході тестування. Резульвведених в даний документ в своїй повноті за дотати представлені в таблиці 1. помогою посилання. Результати, представлені в таблиці 1, демонНаступні приклади додатково ілюструють даструють, що час, необхідний для досягнення 50%ний винахід, але не повинні тлумачитися, як якимної гідратації, зменшується і ефективність присконебудь чином обмежуючі його об'єм. рення, задана як процентна частка від ефективноПриклад 1: Швидкість гідратації сті стандартних сухих термостійких прискорювачів Цей приклад ілюструє одержання вологого виробництва Galena Park (ΗΡΑ), збільшується по прискорювача схоплювання гіпсу і демонструє, що мірі зменшення середнього розміру частинок дигів результаті використання вологого прискорювача драту сульфату кальцію. Великі стандартні відхи 21 87221 22 лення середнього розміру частинок означають рон), середній розмір частинок продукції WGA звиширокий розподіл частинок за розміром (широкий чайно буде мати широкий розподіл частинок за діапазон), маленьке стандартне відхилення серерозмірами і велике стандартне відхилення. Як днього розміру частинок означає вузький розподіл правило, чим більше час перемелювання, тим вучастинок за розміром (вузький діапазон). Незважче кінцевий розподіл частинок за розмірами і жаючи на те, що вихідною сировиною служить менше стандартне відхилення для продукції WGA. синтетичний гіпс з вузьким діапазоном (~50 мікТаблиця 1 Одержання і оцінка ефективності прискорювача схоплювання вологого гіпсу Одержання WGA Оцінка за допомогою настільних ваг TRS Час пеЧас, необхідний Час, необхідний Вихідна Середній Ефективність Загальний ремелюдля досягнення для досягнення температу№ розмір час- прискорення температурний вання 50%-ної гідратації 98%-ної гідратації ра суспензії тинок (мкм) (%) підйом (F) (хв.) (хв.) (хв.) (F) 1 10 2,2±4,4 120 6,75 12,08 74,3 35,5 2 20 1,7±3,4 180 5,83 11,33 72,0 35,9 3 25 1,4±2,4 210 5,42 10,92 72,5 35,6 Приклад 2: Швидкість гідратації Цей приклад ілюструє одержання WGA і демонструє підвищення швидкості гідратації, що є результатом застосування WGA за винаходом. Для одержання кожного з WGA використовували кульовий млин Premier HML-1.5 для розмелу у вологому стані (лабораторний супермлин) для первинного мокрого розмелу восьми зразків сировини дигідрату сульфату кальцію виробництва заводів United States Gypsum Company в присутності однієї або декількох добавок. Зразки вихідної сировини дигідрату сульфату кальцію мали різну кількість домішок, змінюючись від гіпсу, що добувається, з високим вмістом домішок до чистого синтетичного гіпсу. Конкретно 4000мл водопровідної води, 3000г дигідрату сульфату кальцію (із вмістом твердої речовини 43%) і по 0,75 вагових % від маси дигідрату сульфату кальцію кожного з пентанатрієвої солі амінотри(метиленфосфонової кислоти) (DequestÒ 2006) і триметафосфату натрію (NaTMP) змішували і перемелювали при швидкості потоку 0,6 галонів на хвилину, протягом 4-5 проходів в спіральній рифленій камері для розмелу з нержавіючої сталі, що містить від 75 до 82 об'ємних % керамічних кульок ZIRCONOXÒ з діаметром від 1,2мм до 1,7мм і щільністю 6,1г/см3. Співвідношення між часом розмелу і в'язкістю показане в таблиці 2 для кожної з композицій прискорювача схоплювання вологого гіпсу. Таблиця 2 Одержання і оцінка ефективності WGA № 1 2 Час перемелювання В'язкість WGA (сан(хв.) типуази) 10 1000 15 2800 20 4240 10 1000 15 2100 20 3480 25 4600 3 4 5 6 7 8 10 15 20 10 15 20 10 20 10 15 20 25 10 15 20 10 15 20 1040 2520 4680 1200 2560 4960 1440 5760 760 2080 3480 5840 1240 3860 7360 3000 5840 10100 Потім кожну з композицій WGA тестували для визначення швидкості гідратації. Для кожного випробування 300г напівгідрату сульфату кальцію виробництва заводу United States Gypsum Company's Southard змішували з 300мл водопровідної води (70°F). Один грам WGA з розрахунку на масу в сухому стані додавали до суспензії напівгідрату сульфату кальцію і суспензії давали можливість просочитися протягом 10 секунд з подальшим перемішуванням протягом 7 секунд при низькій швидкості в гомогенізаторі Уорінга. Одержану в результаті суспензію виливали в чашу з пінополістиролу, яку потім вміщували в ізольований пінопластовий контейнер для зведення до мінімуму втрат тепла, що виділяється в ході реакції гідратації в оточуюче середовище. Температурний зонд розташовували в середній частині суспензії і температуру записували кожні 5 секунд. Оскільки реакція отвердження є екзотермічною, міру проходження реакції оцінювали по підвищенню температури. Час, необхідний для досягнення 50%-ної гідратації, визначали як час, необхідний для досягнення значення температури, що знаходиться посередині між мінімальним і максималь 23 87221 24 ним значеннями температури, зареєстрованими в зростання в'язкості і зменшення середнього розміході тестування. Результати представлені в табру частинок подрібненого матеріалу. Звичайно, лиці 3. чим більше час перемелювання, тим дрібніше буРезультати, наведені в таблицях 1-3, явно деде середній розмір частинок подрібненого матерімонструють, що час, необхідний для досягнення алу WGA, тим вище буде в'язкість WGA і тим вище 50%-ної і 98%-ної гідратації, зменшується по мірі буде ефективність прискорення. Таблиця 3 Одержання і оцінка ефективності WGA Одержання WGA № Час перемелювання (хв.) 1 2 3 4 5 6 7 8 20 25 20 20 20 25 20 20 Оцінка за допомогою настільних ваг TRS Загальний темВ'язкість WGA Час 50%-ної Час 98%-ної Вихідна темперапературний під(сантипуази) гідратації (хв.) гідратації (хв.) тура суспензії (F) йом (F) 4240 4,67 10,58 76,1 34,3 4600 4,83 10,75 75,0 35,4 4680 4,92 10,42 76,5 36,2 4960 4,75 10,25 76,4 36,1 5760 4,33 9,67 76,7 36,1 5840 4,42 10,17 74,7 34,4 7360 4,17 9,08 75,2 35,8 10100 4,25 9,92 74,5 37,8 Приклад 3: Ефективність Цей приклад ілюструє одержання WGA і демонструє поліпшену ефективність, що є результатом застосування WGA за винаходом. Для одержання кожного WGA використовували кульовий млин Premier HML-1.5 для розмелу у вологому стані (лабораторний су пер млин) для первинного розмелу дигідрату сульфату кальцію виробництва заводу United States Gypsum Company's Southard у вологому стані в присутності однієї або декількох добавок. Конкретно тестували три композиції WGA, що містять (1) 43% твердих речовин, (2) 33 % твердих речовин і (3) 22% твердих речовин. Композиція (1) містила 4000мл водопровідної води, 3000г дигідрату сульфату кальцію і по 0,75 вагових % від маси дигідрату сульфату кальцію кожного з пентанатрієвої солі амінотри(метиленфосфонової кислоти) (DequestÒ 2006) і триметафосфату натрію (NaTMP). Композиція (2) містила 4690мл водопровідної води, 2310г дигідрату сульфату кальцію і по 0,5 вагових % від маси дигідрату сульфату кальцію кожного з пентанатрієвої солі аміно три(метиленфосфонової кислоти) (DequestÒ 2006) і триметафосфату натрію (NaTMP). Композиція (3) містила 5460мл водопровідної води, 1540г дигідрату сульфату кальцію і по 0,5 вагових % від маси дигідрату сульфату кальцію кожного з пентанатрієвої солі амінотри(метиленфосфонової кислоти) (DequestÒ 2006) і триметафосфату натрію (NaTMP). Кожну композицію WGA змішували і перемелювали протягом визначених часових інтервалів з метою одержання зразків WGA для вимірювання в'язкості і тестування ефективності при швидкості потоку 0,6 галона на хвилину протягом 4-5 проходів в спіральній рифленій камері для розмелу з нержавіючої сталі, що містить від 75 до 82 об'ємних % керамічних кульок ZIRCONOXÒ з діаметром від 1,2мм до 1,7мм і щільністю 6,1г/см3. Співвідношення між часом перемелювання, в'язкістю, часом гідратації і ефективністю показано в таблиці 4 для кожної з композицій WGA. Таблиця 4 Одержання і оцінка ефективності WGA Оцінка ефективності за допомогою настільних ваг TRS Час перемелю- В'язкість WGA (сан- Час, необхідний для досягнення Ефективність вання (хв.) типуази) 50%-ної гідратації (хв.) (%) 10 1760 5,42 87 Одержання WGA № 1 (43% твердих речовин) 1%(ваг.) доданого дисперсанту 15 4320 4,5 171 15 20 25 2560 4160 10000 4,58 4,25 3,58 160 210 390 25 87221 26 Продовження таблиці 4 Оцінка ефективності за допомогою настільних ваг TRS В'язкість WGA (сан- Час, необхідний для досягнення Ефективність типуази) 50%-ної гідратації (хв.) (%) 40 8,17 20 560 5,17 103 1280 4,58 160 2720 4,25 210 4320 3,92 281 4880 3,75 330 120 240 400 720 4,33 196 920 4,00 261 1200 1560 3,58 390 2000 2480 3,42 460 3040 3400 3,25 553 Одержання WGA № 2 (33% твердих речовин) 3 (22% твердих речовин) Час перемелювання (хв.) 0 10 15 20 25 27 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Результати, представлені в таблиці 4, демонструють, що композиції WGA згідно з винаходом з низьким вмістом твердих речовин можуть мати виняткову ефективність без шкоди для здатності суспензії до обробки. Однак, продуктивність у випадку WGA з низьким вмістом твердих речовин значно знижується. Таким чином, вміст щонайменше 30% твердих речовин є бажаним для оптимальної швидкості виробництва WGA, відносного рівня продуктивності і здатності до обробки. У деяких варіантах здійснення вміст твердих речовин складає приблизно від 38% до 42%. Всі посилання, цитовані в даному описі, включаючи патенти, патентні заявки і публікації, Комп’ютерна верстка О. Гапоненко введені в даний документ за допомогою посилання як єдине ціле. Оскільки цей винахід був описаний з акцентом на переважні варіанти здійснення, для фахівців в даній галузі техніки, які мають звичайні навички, буде очевидно, що можна використовувати варіації переважних варіантів здійснення, і що мається на увазі те, що винахід можна здійснити на практиці іншим способом, ніж той, який детально описаний в даному документі. Відповідно винахід включає всі модифікації, здійсненні в рамках винаходу, як визначено в нижченаведеній формулі винаходу. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601