Суспензія для виготовлення гіпсових виробів, гіпсовий обшивальний лист та спосіб його виготовлення
Номер патенту: 91856
Опубліковано: 10.09.2010
Автори: Джоунс Фредерік Т., Сун Вейсінь Д., Шейк Майкл П., Лю Цинся, Лінн Майкл Р., Юй Цян
Формула / Реферат
1. Суспензія, що містить гіпс, воду, алебастр, триметафосфат натрію, желатиновий кукурудзяний крохмаль і нафталінсульфонатний диспергуючий агент, де триметафосфат натрію присутній у кількості від 0,12 % мас. до 0,4 % мас. із розрахунку на масу алебастру та желатиновий кукурудзяний крохмаль присутній у кількості принаймні від 0,78 % мас. до приблизно 10 % мас.
2. Суспензія за п. 1, що містить гіпс, в якій нафталінсульфонатний диспергуючий агент присутній у кількості від приблизно 0,1 % мас. до приблизно 3,0 % мас. із розрахунку на масу алебастру.
3. Суспензія за п. 1, що містить гіпс, в якій нафталінсульфонатний диспергуючий агент присутній у кількості від приблизно 0,25 % мас. до приблизно 2,0 % мас. із розрахунку на масу алебастру.
4. Суспензія за п. 1, що містить гіпс, в якій нафталінсульфонатний диспергуючий агент присутній у кількості від приблизно 0,3 % мас. до приблизно 0,7 % мас. із розрахунку на масу алебастру.
5. Суспензія за п. 1, що містить гіпс, в якій нафталінсульфонатний диспергуючий агент знаходиться у формі водного розчину, що містить від приблизно 40 % мас. до приблизно 45 % мас. нафталінсульфонату, і водний розчин присутній у кількості від приблизно 0,5 % мас. до приблизно 2,5 % мас. із розрахунку на масу алебастру.
6. Суспензія за п. 1, що містить гіпс, в якій нафталінсульфонатний диспергуючий агент знаходиться у формі водного розчину, що містить від приблизно 40 % мас. до приблизно 45 % мас. нафталінсульфонату, і водний розчин присутній у кількості від приблизно 0,5 % мас. до приблизно 1,5 % мас. із розрахунку на масу алебастру.
7. Суспензія за п. 1, що містить гіпс, в якій нафталінсульфонатний диспергуючий агент знаходиться у формі водного розчину, що містить від приблизно 40 % мас. до приблизно 45 % мас. нафталінсульфонату, і водний розчин присутній у кількості від приблизно 0,7 % мас. до приблизно 1,5 % мас. із розрахунку на масу алебастру.
8. Гіпсовий обшивальний лист, що включає
стужавілу гіпсову композицію, утворену між двома по суті паралельними покривними листами, де стужавілу гіпсову композицію одержують, використовуючи суспензію, що містить гіпс, яка містить
воду, алебастр, триметафосфат натрію, желатиновий кукурудзяний крохмаль і нафталінсульфонатний диспергуючий агент, в якій триметафосфат натрію присутній у кількості від 0,12 % мас. до 0,4 % мас. із розрахунку на масу алебастру та желатиновий кукурудзяний крохмаль, присутній у кількості принаймні від 0,78 % мас. до приблизно 10 % мас.
9. Гіпсовий обшивальний лист за п. 8, в якому нафталінсульфонатний диспергуючий агент присутній у кількості від приблизно 0,1 % мас. до приблизно 3,0 % мас. із розрахунку на масу алебастру.
10. Гіпсовий обшивальний лист за п. 8, в якому нафталінсульфонатний диспергуючий агент присутній у кількості від приблизно 0,25 % мас. до приблизно 2,0 % мас. із розрахунку на масу алебастру.
11. Гіпсовий обшивальний лист за п. 8, в якому нафталінсульфонатний диспергуючий агент присутній у кількості від приблизно 0,3 % мас. до приблизно 0,7 % мас. із розрахунку на масу алебастру.
12. Гіпсовий обшивальний лист за п. 8, в якому нафталінсульфонатний диспергуючий агент знаходиться у формі водного розчину, що містить від приблизно 40 % мас. до приблизно 45 % мас. нафталінсульфонату, і водний розчин присутній у кількості від приблизно 0,5 % мас. до приблизно 2,5 % мас. із розрахунку на масу алебастру.
13. Гіпсовий обшивальний лист за п. 8, в якому нафталінсульфонатний диспергуючий агент знаходиться у формі водного розчину, що містить від приблизно 40 % мас. до приблизно 45 % мас. нафталінсульфонату, і водний розчин присутній у кількості від приблизно 0,5 % мас. до приблизно 1,5 % мас. із розрахунку на масу алебастру.
14. Гіпсовий обшивальний лист за п. 8, в якому нафталінсульфонатний диспергуючий агент знаходиться у формі водного розчину, що містить від приблизно 40 % мас. до приблизно 45 % мас. нафталінсульфонату, і водний розчин присутній у кількості від приблизно 0,7 % мас. до приблизно 1,5 % мас. із розрахунку на масу алебастру.
15. Спосіб виготовлення гіпсового обшивального листа, що передбачає стадії: (а) змішування суспензії, що містить гіпс і містить
воду, алебастр, триметафосфат натрію, желатиновий кукурудзяний крохмаль і нафталінсульфонатний диспергуючий агент,
в якій триметафосфат натрію присутній у кількості від 0,12 % мас. до 0,4 % мас. із розрахунку на масу алебастру та желатиновий кукурудзяний крохмаль, присутній у кількості принаймні від 0,78 % мас. до приблизно 10 % мас;
(b) нанесення суспензії, що містить гіпс, на перший покривний лист;
(c) вміщення другого покривного листа на нанесену суспензію з утворенням гіпсового обшивального листа;
(d) розрізання гіпсового обшивального листа після достатнього для розрізання отвердження суспензії, що містить гіпс, і
(e) сушіння гіпсового обшивального листа.
16. Спосіб за п. 15, в якому перший покривний лист і другий покривний лист виготовлені з паперу.
17. Спосіб за п. 15, в якому триметафосфат натрію присутній у кількості від приблизно 0,12 % мас. до приблизно 0,4 % мас. із розрахунку на масу алебастру, і нафталінсульфонатний диспергуючий агент присутній у кількості від приблизно 0,1 % мас. до приблизно 3,0 % мас. із розрахунку на масу алебастру.
18. Спосіб за п. 15, в якому триметафосфат натрію присутній у кількості від приблизно 0,12 % мас. до приблизно 0,4 % мас. із розрахунку на масу алебастру, і нафталінсульфонатний диспергуючий агент присутній у формі водного розчину, що містить від приблизно 40 % мас. до приблизно 45 % мас. нафталінсульфонату, і водний розчин присутній у кількості від приблизно 0,5 % мас. до приблизно 2,5 % мас. із розрахунку на масу алебастру.
Текст
1. Суспензія, що містить гіпс, воду, алебастр, триметафосфат натрію, желатиновий кукурудзяний крохмаль і нафталінсульфонатний диспергуючий агент, де триметафосфат натрію присутній у кількості від 0,12 % мас. до 0,4 % мас. із розрахунку на масу алебастру та желатиновий кукурудзяний крохмаль присутній у кількості принаймні від 0,78 % мас. до приблизно 10 % мас. 2. Суспензія за п. 1, що містить гіпс, в якій нафталінсульфонатний диспергуючий агент присутній у кількості від приблизно 0,1 % мас. до приблизно 3,0 % мас. із розрахунку на масу алебастру. 3. Суспензія за п. 1, що містить гіпс, в якій нафталінсульфонатний диспергуючий агент присутній у кількості від приблизно 0,25 % мас. до приблизно 2,0 % мас. із розрахунку на масу алебастру. 4. Суспензія за п. 1, що містить гіпс, в якій нафталінсульфонатний диспергуючий агент присутній у кількості від приблизно 0,3 % мас. до приблизно 0,7 % мас. із розрахунку на масу алебастру. 5. Суспензія за п. 1, що містить гіпс, в якій нафталінсульфонатний диспергуючий агент знаходиться у формі водного розчину, що містить від приблизно 40 % мас. до приблизно 45 % мас. нафталінсульфонату, і водний розчин присутній у кількості від приблизно 0,5% мас. до приблизно 2,5 % мас. із розрахунку на масу алебастру. 2 (19) 1 3 91856 4 кількості від приблизно 0,5 % мас. до приблизно 2,5 % мас. із розрахунку на масу алебастру. 13. Гіпсовий обшивальний лист за п. 8, в якому нафталінсульфонатний диспергуючий агент знаходиться у формі водного розчину, що містить від приблизно 40 % мас. до приблизно 45 % мас. нафталінсульфонату, і водний розчин присутній у кількості від приблизно 0,5 % мас. до приблизно 1,5 % мас. із розрахунку на масу алебастру. 14. Гіпсовий обшивальний лист за п. 8, в якому нафталінсульфонатний диспергуючий агент знаходиться у формі водного розчину, що містить від приблизно 40 % мас. до приблизно 45 % мас. нафталінсульфонату, і водний розчин присутній у кількості від приблизно 0,7 % мас. до приблизно 1,5 % мас. із розрахунку на масу алебастру. 15. Спосіб виготовлення гіпсового обшивального листа, що передбачає стадії: (а) змішування суспензії, що містить гіпс і містить воду, алебастр, триметафосфат натрію, желатиновий кукурудзяний крохмаль і нафталінсульфонатний диспергуючий агент, в якій триметафосфат натрію присутній у кількості від 0,12 % мас. до 0,4 % мас. із розрахунку на масу алебастру та желатиновий кукурудзяний крохмаль, присутній у кількості принаймні від 0,78 % мас. до приблизно 10 % мас; (b) нанесення суспензії, що містить гіпс, на перший покривний лист; (c) вміщення другого покривного листа на нанесену суспензію з утворенням гіпсового обшивального листа; (d) розрізання гіпсового обшивального листа після достатнього для розрізання отвердження суспензії, що містить гіпс, і (e) сушіння гіпсового обшивального листа. 16. Спосіб за п. 15, в якому перший покривний лист і другий покривний лист виготовлені з паперу. 17. Спосіб за п. 15, в якому триметафосфат натрію присутній у кількості від приблизно 0,12 % мас. до приблизно 0,4 % мас. із розрахунку на масу алебастру, і нафталінсульфонатний диспергуючий агент присутній у кількості від приблизно 0,1 % мас. до приблизно 3,0 % мас. із розрахунку на масу алебастру. 18. Спосіб за п. 15, в якому триметафосфат натрію присутній у кількості від приблизно 0,12 % мас. до приблизно 0,4 % мас. із розрахунку на масу алебастру, і нафталінсульфонатний диспергуючий агент присутній у формі водного розчину, що містить від приблизно 40 % мас. до приблизно 45 % мас. нафталінсульфонату, і водний розчин присутній у кількості від приблизно 0,5 % мас. до приблизно 2,5 % мас. із розрахунку на масу алебастру. Даний винахід стосується способу зменшення водоспоживання в суспензіях, що використовуються для виробництва виробів, які містять гіпс, і, конкретніше, гіпсових суспензій, що містять триметафосфатну сіль і нафталінсульфонатний диспергуючий агент, і одержаних із них виробів. Він стосується також способу збільшення міцності в сухому стані виробів, що містять гіпс, включаючи обшивальний лист, шляхом використання триметафосфатної солі і нафталінсульфонатного диспергуючого агента. Деякі властивості гіпсу (дигідрату сульфату кальцію) роблять його дуже популярним для використання при виробництві промислових і будівельних виробів, таких як гіпсовий обшивальний лист. Гіпс є широко поширеним і звичайно недорогим сировинним матеріалом, який шляхом процесу дегідратації і регідратації може бути відлитий, відформований або сформований іншим способом у застосовні форми. Основним матеріалом, з якого виробляють гіпсовий обшивальний лист та інші гіпсові вироби, є напівгідратна форма сульфату кальцію (CaSO4·1/2H2O), яку звичайно називають "алебастром", і одержують тепловим перетворенням дигідратної форми сульфату кальцію (CaSO4·2H2O), з якої видалені 1-1/2 молекули води. Звичайні вироби, що містять гіпс, такі як гіпсовий обшивальний лист, мають багато переваг, таких як низька ціна і легка оброблюваність. При виробництві виробів, що містять гіпс, досягнуто багато удосконалень шляхом використання триметафосфатних солей у ролі одного з інгредієнтів суспензій, що застосовуються для виробництва зазначених виробів. Наприклад, триметафосфатні солі, такі як триметафосфат натрію, підвищують границю міцності при стисненні виробів, що містять гіпс, включаючи гіпсовий обшивальний лист. Триметафосфат натрію та інші триметафосфатні солі раніше не використовувалися у зазначених застосуваннях у кількостях більших за приблизно 0,08% мас. із розрахунку на масу алебастру. Щоб забезпечити достатню плинність суспензії, необхідно використати в гіпсовій суспензії значні кількості води. На жаль, велика частина зазначеної води повинна бути зрештою видалена шляхом нагрівання, що дорого і призводить до високих витрат палива, використаних у процесі нагрівання. Стадія нагрівання також вимагає часових витрат. Раніше не вважали, що триметафосфатні солі впливають на водоспоживання гіпсової суспензії. Однак дані заявники виявили, що збільшення рівня триметафосфатної солі, до раніше невідомих рівнів у присутності специфічного диспергуючого агента дає можливість досягнути хорошої плинності суспензії з несподівано зменшеним вмістом води. Це, звичайно, є дуже бажаним, оскільки призводить до зменшення споживання палива, також як часу процесу, пов'язаного з подальшими стадіями видалення води. Автори даного винаходу виявили також, що міцність у сухому стані гіпсового листа може бути підвищена шляхом використання триметафосфату плюс нафталінсульфонатного диспергуючого агента. Винахід у цілому стосується суспензії, що включає алебастр, триметафосфатну сіль, і нафталінсульфонатний диспергуючий агент. Триметафосфат натрію присутній у кількості принаймні приблизно 0,12% мас. із розрахунку на масу алебастру. У переважному варіанті здійснення, три 5 метафосфатна сіль, присутня в кількості приблизно 0,12-0,4% мас. із розрахунку на масу сухого алебастру. Нафталінсульфонатний диспергуючий агент присутній у кількості приблизно 0,1-3,0% мас. із розрахунку на масу сухого алебастру. Інші добавки до суспензії можуть включати крохмаль, прискорювачі, зв'язуючі, паперові або скляні волокна та інші відомі компоненти. Винахід також включає вироби, що містять гіпс, одержані з зазначеними суспензіями. Переважний виріб, що містить гіпс, являє собою гіпсовий обшивальний лист. У зазначеному варіанті здійснення винахід складається з гіпсового обшивального листа, що містить стужавілу гіпсову композицію, утворену між двома по суті паралельними покривними листами, стужавілої гіпсової композиції, виготовленої з використанням суспензії, що містить гіпс, із води, алебастру, триметафосфату натрію і нафталінсульфонатного диспергуючого агента, в якій триметафосфат натрію присутній у кількості принаймні приблизно 0,12% мас. із розрахунку на масу алебастру. В іншому варіанті здійснення винахід полягає у способі виготовлення гіпсового обшивального листа змішуванням суспензії, що містить гіпс і воду, алебастру, триметафосфату натрію і нафталінсульфонатного диспергуючого агента, в якій триметафосфат натрію присутній у кількості принаймні приблизно 0,12% мас. із розрахунку на масу алебастру. Одержану суспензію, що містить гіпс, наносять на перший покривний паперовий лист, а другий покривний паперовий лист помішують на нанесену суспензію, одержуючи гіпсовий обшивальний лист. Гіпсовий обшивальний лист ріжуть після достатнього для різання тужавіння суспензії, що містить гіпс, і одержуваний гіпсовий обшивальний лист сушать. У суспензії можуть також бути використані інші звичайні інгредієнти, включаючи, відповідно до доцільності, прискорювачі, зв'язуючі, крохмаль, паперові волокна, скловолокно та інші відомі інгредієнти. Для зменшення густини кінцевого гіпсового обшивального листового виробу може бути додана мильна піна. Згідно з одним із варіантів здійснення даного винаходу надані кінцеві вироби, що містять гіпс, зроблені з суспензій, що містять гіпс, алебастр, триметафосфат натрію і нафталінсульфонатний диспергуючий агент. Іншими інгредієнтами, які можуть бути використані в суспензії, є крохмаль, паперове волокно, скловолокно і прискорювачі. Для зменшення густини кінцевого виробу, що містить гіпс, наприклад, гіпсового обшивального листа, до знову сформованої суспензії, що містить гіпс, може бути додана мильна піна. Комбінація мінімум принаймні приблизно 0,120,4% мас. триметафосфатної солі і від приблизно 0,1% мас. до 3,0% мас. нафталінсульфонатного диспергуючого агента (обидва з розрахунку на масу сухого алебастру, використаного в гіпсовій суспензії) несподівано і значно підвищує плинність гіпсової суспензії. Це істотно зменшує кількість води, необхідної для одержання гіпсової суспензії з достатньою плинністю, для використання у виробництві виробів, що містять гіпс, таких як гіпсовий обшивальний лист. Вважають, що рівень, три 91856 6 метафосфатної солі (такий як триметафосфат натрію), який принаймні приблизно вдвічі більший, ніж у стандартних композиціях, різко збільшує диспергуючу активність нафталінсульфонатного диспергуючого агента. Потрібно зазначити, що у всіх варіантах здійснення даного винаходу повинна бути використана комбінація обох компонентів, нафталінсульфонатного диспергуючого агента і водорозчинного метафосфату або поліфосфату (і переважно водорозчинного триметафосфату). Нафталінсульфонатні диспергуючі агенти, використані в даному винаході, включають полінафталінсульфокислоту та її солі (полінафталінсульфонати) і похідні, які являють собою продукти конденсації нафталінсульфокислот і формальдегіду. Зокрема, бажаними полінафталінсульфонатами є нафталінсульфонати натрію і кальцію. Середня молекулярна маса нафталінсульфонатів може знаходитися в інтервалі від приблизно 3000 до 20000, хоча переважно, щоб молекулярна маса була приблизно від 8000 до 10000. Диспергуючий агент із вищою молекулярною масою має велику в'язкість і викликає більше водоспоживання в складі. Застосовні нафталінсульфонати включають DILOFLO, доступний від GEO Specialty Chemicals, Cleveland, Ohaio; DAXAD, доступний від Hampshire Chemical Corp., Lexington, Massachusetts; і LOMAR D, доступний від GEO Specialty Chemicals, Lafayette, Indiana. Нафталінсульфонати переважно використовують у вигляді водних розчинів в інтервалі вмісту твердої речовини, наприклад, 35-55% мас. Найбільш переважно використати нафталінсульфонати у формі водних розчинів зі вмістом твердої речовини в інтервалі приблизно 40-45% мас. Як альтернатива, для особливих цілей нафталінсульфонати можуть бути використані у вигляді сухої твердої речовини та у формі порошку. Полінафталінсульфонати, які є застосовними в даному винаході, мають загальну структуру (І): в якій n>2 і Μ являє собою натрій, калій, кальцій тощо. Нафталінсульфонатний диспергуючий агент, переважно у вигляді приблизно 45% мас. розчину у воді, може бути використаний у кількості в інтервалі від приблизно 0,5% мас. до приблизно 2,5% мас. із розрахунку на масу сухого алебастру, використаного в складі гіпсового компонента. Більш переважний інтервал нафталінсульфонатного диспергуючого агента дорівнює від приблизно 0,5% мас. до приблизно 1,5% мас. із розрахунку на масу сухого алебастру, і найбільш переважний інтервал дорівнює від приблизно 0,7% мас. до приблизно 1,5% мас. із розрахунку на масу сухого алебастру. Виходячи з іншої можливості, нафталінсульфонатний диспергуючий агент на основі сухої маси повинен бути використаний в інтервалі від при 7 близно 0,1% мас. до приблизно 3,0% мас. із розрахунку на масу сухого алебастру, використаного в складі гіпсового компонента. Більш переважний інтервал нафталінсульфонатного диспергуючого агента на основі твердої речовини дорівнює від приблизно 0,25% мас. до приблизно 2,0% мас. із розрахунку на масу сухого алебастру, і найбільш переважно інтервал (на основі сухої твердої речовини) дорівнює від приблизно 0,3% мас. до приблизно 0,7% мас. із розрахунку на масу сухого алебастру. Відповідно до даного винаходу може бути використаний будь-який придатний водорозчинний метафосфат або поліфосфат. Переважно, щоб була використана триметафосфатна сіль, включаючи подвійні солі, які являють собою триметафосфатні солі, що містять два катіони. Зокрема, застосовними триметафосфатними солями є триметафосфат натрію, триметафосфат калію, триметафосфат кальцію, триметафосфат натріюкальцію, триметафосфат літію, триметафосфат амонію і подібні або їхні комбінації. Переважним триметафосфатом є триметафосфат натрію. Переважно використати триметафосфатну сіль у вигляді водного розчину, наприклад, при вмісті твердої речовини в інтервалі приблизно 10-15% мас. Також можуть бути використані інші циклічні або ациклічні поліфосфати, як описано в патенті США №6409825 Yu та ін., наведеному тутяк посилання. Триметафосфат натрію являє собою відому добавку до композицій, що містять гіпс, хоча звичайно його використовують в інтервалі від приблизно 0,05% мас. до приблизно 0,08% мас. із розрахунку на масу сухого алебастру, використаного в гіпсовій суспензії. У варіантах здійснення даного винаходу триметафосфат натрію (або інший водорозчинний метафосфат або поліфосфат) повинен бути присутнім в інтервалі від приблизно 0,12% мас. до приблизно 0,4% мас. із розрахунку на масу сухого алебастру, використаного в гіпсовій змішаній композиції. Переважний інтервал триметафосфату натрію (або іншого водорозчинного метафосфату або поліфосфату) дорівнює від приблизно 0,12% мас. до приблизно 0,3% мас. із розрахунку на масу сухого алебастру, використаного в гіпсовій змішаній композиції. Існують дві форми алебастру, альфа- і бета-. Зазначені два типи алебастру одержують різними способами кальцинування. У даному винаході можуть бути використані або бета-, або альфаформа алебастру. У суспензії, що містить гіпс, одержаній відповідно до даного винаходу, можуть бути використані 91856 8 крохмалі, включаючи, зокрема, желатинований крохмаль. Переважний желатинований крохмаль являє собою желатинований кукурудзяний крохмаль, наприклад, желатиновану кукурудзяну муку, доступну від Bunge Milling, St. Louis, Missouri, що звичайно має наступні дані аналізу: вологість 7,5%, білок 8,0%, масло 0,5%, неочищене волокно 0,5%, зола 0,3%; що має міцність у необпаленому стані 0,48 фунт/кв. дюйм; і має розпушену об'ємну густину 35,0 фунт/фут3. Желатинований кукурудзяний крохмаль може бути використаний у кількості до приблизно 10% мас. із розрахунку на масу сухого алебастру, використаного в суспензії, що містить гіпс. Іншими застосовними крохмалями є кислотномодифіковані крохмалі, такі як кислотномодифікована кукурудзяна мука, доступна у вигляді HI-BOND від Bunge Milling, St. Louis, Missouri. Зазначений крохмаль має наступні звичайні дані аналізу: вологість 10,0%, масло 1,4%, розчинність 17,0%, лужна плинність 98,0%, розпушена об'ємна густина 30фунт/фут3 і 20% суспензія, що одержується при рН4,3. Іншим застосовним крохмалем є нежелатинований пшеничний крохмаль, такий як ECOSOL-45, доступний від ADM/Ogilvie, Monreal, Quebec, Канада, що має максимальну розчинність 25,0%. У композиції даного винаходу, що містить гіпс, можуть бути використані прискорювачі, як описано в патенті США №6409825 Yu та ін., наведеному тут як посилання. Один із бажаних термостійких прискорювачів (HRA) може бути виготовлений сухим подрібнюванням природного гіпсу (дигідрату сульфату кальцію). Для виготовлення зазначеного HRA можуть бути використані невеликі кількості добавок (звичайно приблизно 5% мас), таких як цукор, декстроза, борна кислота і крохмаль. Повсюдно переважними є цукор і декстроза. Іншим застосовним прискорювачем є "стабілізований до погоди прискорювач" або "погодостійкий прискорювач" (CSA), як описано в патенті СІЛА №3573947, наведеному тут як посилання. Наступні приклади додатково ілюструють винахід. Вони ніяким чином не повинні розглядатися як обмежуючі рамки винаходу. Приклад 1 Зразок складу гіпсової суспензії Склади гіпсових суспензій наведені в таблиці 1 нижче. Всі значення в таблиці 1 виражені в масових відсотках із розрахунку на масу сухого алебастру. Значення в дужках означають суху масу в фунтах (фунт/MSF). Таблиця 1 Компонент Алебастр (фунт/MSF) Триметафосфат натрію Диспергуючий агент (нафталінсульфонат) Желатинований крохмаль Крохмаль обшивки Термостійкий прискорювач (HRA) Склад А (732) 0,20 (1,50) 0,18 (1,35) 2,7 (20) 0,41 (3,0) (15) Склад В (704) 0,30 (2,14) 1 0,58 (4,05) 6,4 (45) 0 (15) 9 91856 10 Продовження таблиці 1 Скловолокно Паперове волокно Мило* Загальна вода (фунт) Відношення вода/гіпс 0,27 (2,0) 0 0,03(0,192) 805 1,1 0,28 (2,0) 0,99 (7,0) 0,03 (0,192) 852 1,2 *Використано для генерування піни. 1 1,28% мас. у вигляді 45% водного розчину. Приклад 2 Виготовлення обшивальних листів Зразки гіпсових обшивальних листів одержували відповідно до патентів США №6342284 Yu та ін. і 6632550 Yu та ін., які наведені тут як посилання. Це передбачає окреме генерування піни і введення піни в суспензію інших інгредієнтів, як описано в прикладі 5 зазначених патентів. Результати випробувань гіпсових обшивальних листів із використанням складів А і В прикладу 1 і контроль наведені в таблиці 2 нижче. Як у да ному прикладі, так і в інших прикладах нижче випробування стійкості до витягнення цвяха, твердості осердя і міцності на згин здійснювали згідно з ASTM С-473. Додатково зазначено, що звичайний гіпсовий обшивальний лист має приблизно ½ дюйма в товщину і масу від приблизно 1600 до 1800 фунтів на 1000 кв. футів матеріалу, або фунт/MSF. ("MSF" являє собою стандартне скорочення в техніці на тисячу квадратних футів; воно є областю вимірювання для коробок, гофрованого матеріалу та обшивального листа.) Таблиця 2 Результат лабораторного випробування Маса листа (фунт/MSF) Стійкість до витягнення цвяха (фунт) Міцність осердя (фунт) Навантаження зв'язування вологи (фунт) Руйнування зв'язування вологи (%) Міцність на згин, лицем догори (MD) (фунт) Міцність на згин, лицем донизу (MD) (фунт) Міцність на згин, лицем догори (XMD) (фунт) Міцність на згин, лицем донизу (XMD) (фунт) Контрольний лист 1587 81,7 16,3 17,3 0,6 47 51,5 150 144,4 Лист складу А 1066 50,2 5,2 20,3 5 47,2 66,7 135,9 125,5 Лист складу В 1042 72,8 11,6 15,1 11,1 52,6 78,8 173,1 165,4 MD: у поздовжньому напрямку приладу. XMD: у поперечному напрямку приладу. Як показано в таблиці 2, гіпсові обшивальні листи, виготовлені з використанням суспензій складів А і В, відрізняються значним зменшенням маси порівняно з контрольним листом. Знову посилаючись на таблицю 1, порівняння листа складу А і листа складу В найбільш разючі. Відношення вода/алебастр (w/s) у складі А і складі В схожі. У складі В також використовують вищий рівень нафталінсульфонатного диспергуючого агента. Крім того, у складі В використано значно більше желатинованого крохмалю, приблизно 6% мас, більше ніж на 100% більше, ніж у складі А, що супроводжувалося помітним збільшенням міцності. Проте, потреба у воді для одержання необхідної плинності суспензії складу В залишається низькою, відмінність складає менше 10% порівняно зі складом А. Низьке водоспоживання в обох складах приписують синергічному ефекту комбінації нафталінсульфонатного диспергуючого агента і триметафосфату натрію в гіпсовій суспензії, який підвищує плинність гіпсової суспензії навіть у присутності значно вищого рівня желатинованого крохмалю. Як показано в таблиці 2, обшивальний лист, одержаний із використанням суспензії складу В, має значно підвищену міцність порівняно з обшивальним листом, одержаним із використанням суспензії складу А. При введенні збільшених кількостей желатинованого крохмалю в поєднанні зі збільшеними кількостями нафталінсульфонатного диспергуючого агента і триметафосфату натрію стійкість до витягнення цвяха в листі складу В збільшена на 45% порівняно з листом складу А. Також спостерігали значне збільшення міцності на згин листа складу В порівняно з листом складу А. Приклад 3 Випробування зменшення маси ½-дюймового гіпсового обшивального листа Додаткові приклади гіпсового обшивального листа (листи С, D і Е), включаючи склади суспензій і результати випробувань, наведені в таблиці 3. Склади суспензій таблиці 3 включають головні компоненти суспензій. Значення в дужках виражені в масових відсотках із розрахунку на масу сухого алебастру. 11 91856 12 Таблиця 3 Проба складу компонент/параметр Сухий алебастр (фунт/MSF) Прискорювач (фунт/MSF) 1 DILOFLO (фунт/MSF) Звичайний крохмаль (фунт/MSF) Желатинований кукурудзяний крохмаль (фунт/MSF) Триметафосфат натрію (фунт/MSF) Відношення загальна вода/алебастр (w/s) Результати випробувань тестових складів Маса сухого листа (фунт/MSF) Стійкість до витягнення цвяха (фунт) † 1 Контрольний лист 1300 9,2 4,1 (0,32%) 5,6 (0,43%) 0 0,7 (0,05%) 0,82 Лист складу С 1281 9,2 8,1 (0,63%) 0 10 (0,78%) 1,6 (0,12%) 0,82 Лист складу D 1196 9,2 8,1 (0,68%) 0 10 (0,84%) 1,6 (0,13%) 0,82 Лист складу Ε 1070 9,2 8,1 (0,76%) 0 10 (0,93%) 1,6 (0,15%) 0,84 1611 † 77,3 1570 85,5 1451 77,2 1320 65,2 Стандарт ASTM: 77 фунтів. DILOFLO являє собою 45% розчин нафталінсульфонату у воді. Як показано в таблиці 3, листи С, D і Ε були виготовлені з суспензії зі значно збільшеними кількостями крохмалю, диспергуючого агента DILOFLO і триметафосфату натрію порівняно з контрольним листом (приблизно двократне відсоткове збільшення крохмалю і диспергуючого агента і від дво- до трикратного збільшення триметафосфату), тоді як відношення w/s підтримувалося постійним. Проте міцність, як виміряно по стійкості до витягнення цвяха, не зазнала сильного впливу, а маса листа значно зменшилася. Тому у зазначеному прикладі одного з варіантів здійснення винаходу новий склад (такий як, наприклад, лист D) може мати збільшену кількість крохмалю в плинній суспензії, що використовується, у той же час зберігаючи адекватну міцність. Приклад 4 Випробування міцності вологого гіпсового кубика Випробування міцності вологого гіпсового кубика проводили з використанням листового алебастру Southard CKS, доступного від United States Gypsum Corp., Chicago, Illinois, і водопровідної води в лабораторії для визначення міцності на вологий стиск. Були використані наступні лабораторні процедури випробування. Для кожного вологого гіпсового відливання куба використали алебастр (1000г), CSA (2г) і водо провідну воду (1200см3) при приблизно 70°F. Желатинований кукурудзяний крохмаль (20г, 2,0% з розрахунку на масу алебастру) і CSA (2г, 0,2% з розрахунку на масу алебастру) спочатку ретельно перемішували сухими в пластиковій посудині з алебастром до змішування з розчином водопровідної води, що містить як нафталінсульфонатний диспергуючий агент, так і триметафосфат натрію. Як диспергуючий агент використали диспергуючий агент DILOFLO (1,0-2,0%, як показано в таблиці 4). Використали різні кількості триметафосфату натрію, як також показано в таблиці 4. Сухі інгредієнти і водний розчин спочатку з'єднували в лабораторному змішувачі Warning, одержану суміш залишали просочуватися на 10 секунд і потім суміш перемішували з малою швидкістю протягом 10 секунд, щоб одержати суспензію. Одержану таким чином суспензію відливали в три кубічні 2" 2" 2" форми. Відлиті кубики потім витягували з форм, зважували і герметизували всередині пластикових посудин для попередження втрати вологи до проведення випробування міцності на стиск. Міцність на стиск вологих кубиків вимірювали за допомогою ATS-машини і записували як середнє у фунтах на квадратний дюйм (фунт/кв. дюйм). Були одержані наступні результати: Таблиця 4 1 Триметафосфат натрію, грами DILOFLO Міцність на стиск волоМаса вологого кубика Тестовий зразок (% мас. у розрахунку на сухий (% мас. із розрахунку на гого кубика, № (2" 2" 2"), г гіпс) сухий гіпс) фунт/кв.дюйм 1 0 1,5 183,57 321 2 0,5 (0,05) 1,5 183,11 357 3 1 (0,1) 1,5 183,19 360 4 2 (0,2) 1,5 183,51 361 5 4 (0,4) 1,5 183,65 381 6 10 (1,0) 1,5 183,47 369 7 0 1,0 184,02 345 8 0,5 (0,05) 1,0 183,66 349 9 1 (0,1) 1,0 183,93 356 10 2 (0,2) 1,0 182,67 366 11 4 (0,4) 1,0 183,53 365 12 10 (1,0) 1,0 183,48 341 13 0 2,0 183,33 345 13 91856 14 Продовження таблиці 4 14 15 16 17 18 1 0,5 (0,05) 1 (0,1) 2 (0,2) 4 (0,4) 10(1,0) 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 184,06 184,3 184,02 183,5 182,68 356 363 363 368 339 DILOFLO являє собою 45% розчин нафталінсульфонату у воді. Як показано в таблиці 4, зразки 4-5, 10-11 і 17 даного винаходу, що мають вміст триметафосфату натрію в інтервалі приблизно 0,12-0,4% звичайно дають велику міцність на вологий стиск порівняно зі зразками із вмістом триметафосфату натрію поза зазначеним інтервалом. Приклад 5 Випробування заводського виробництва ½дюймового гіпсового обшивального листа легкої маси Були проведені додаткові випробування (пробні листи 1 і 2); склади суспензій і результати випробувань показані в таблиці 5 нижче. Склади суспензій у таблиці 5 включають основні компоненти суспензій. Значення в дужках виражають масові відсотки з розрахунку на масу сухого алебастру. Таблиця 5 Контрольний Склад випробуваного Контрольний Склад випробуваного лист 1 заводського листа 1 лист 2 заводського листа 2 1308 1160 1212 1120 5,98 7,98 (0,688%) 7,18 (0,592%) 8,99 (0,803%) (0,457%) 5,0 (0,38%) 0 4,6(0,38%) 0 крохмаль 2,0(0,15%) 10 (0,86%) 2,5 (0,21%) 9,0 (0,80%) Випробуваний склад, компонент/параметр Сухий алебастр (фунт/MSF) 1 DILOFLO (фунт/MSF) Звичайний крохмаль (фунт/MSF) Желатинований кукурудзяний (фунт/MSF) Триметафосфат натрію (фунт/MSF) 0,7 (0,05%) Відношення загальна вода/алебастр (w/s) 0,79 Результати випробувань пробного складу Маса сухого листа (фунт/MSF) 1619 † Стійкість до витягнення цвяха (фунт) 81,5 Міцність на згин, середня (MD) (фунт) 41,7 Міцність на згин, середня (XMD) (фунт) 134,1 2 Навантаження зволоженого зв'язку , середня 19,2 (фунт) 23 Пошкодження зволоженого зв'язку ' (%) 1,6 2,0(0,17%) 0,77 0,6 (0,05%) 0.86 1,6(0,14%) 0,84 1456 82,4 43,7 135,5 17,7 1553 80,7 44,8 146 20,9 1443 80,4 46,9 137,2 19,1 од 0,5 0 † Стандарт ASTM: 77 фунтів. MD: у напрямку приладу. XMD: поперек до напрямку приладу. 1 DILOFLO являє собою 45% розчин нафталінсульфонату у воді. 2 Відносна вологість 90°F/90%. 3 Зрозуміло, що у зазначених умовах випробування приймаємо відсоток швидкості пошкодження 15 1 60,3 1 142,3 *Крім відміченого. 1 n=4. MD: у напрямку приладу. XMD: поперек до напрямку приладу. а СтандартА8ТМ: 77 фунтів. b СтандартА8ТМ: 11 фунтів. с СтандартА8ТМ: 36 фунтів. d Стандарт ASTM: 107 фунтів. Як показано в таблиці 6, характеристики міцності, виміряні за витяганням цвяха, і твердість осердя були вищими за стандарт ASTM. Виміряна міцність на згин також була вищою за стандарт ASTM. З іншого боку, у зазначеному прикладі варіанту здійснення винаходу новий склад (такий як, наприклад, пробні листи 3 і 4) може при підвищеному вмісті триметафосфату і крохмалю забезпечити застосовну плинну суспензію, зберігаючи адекватну міцність. Використання термінів "а" і "an" і "the" та аналогічних посилань у контексті опису винаходу (особливо в контексті подальшої формули винаходу) повинні мати на увазі охоплення як однини, так і множини, якщо не зазначено інакше або чітко не суперечить контексту. Виклад інтервалів значень тут має на увазі тільки служити як стенографічний спосіб посилання окремо на кожне окреме значення в інтервалі, якщо не зазначено інакше, і кожне Комп’ютерна верстка Т. Чепелева окреме значення введене в специфікацію, як ніби воно було процитоване тут індивідуально. Всі описані способи можуть бути здійснені будь-яким придатним чином, якщо тут не зазначено інакше або чітко не суперечить контексту. Використання будь-якого і всіх прикладів або мова прикладів (наприклад, "такий як") передбачає тільки краще освітлення винаходу і не пропонує обмеження рамок винаходу, якщо не сформульовано інакше у формулі винаходу. В описі не повинно бути таких формулювань, в які додавали б елемент, не охоплений формулою винаходу, як невід'ємну частину практики винаходу. Тут описані переважні варіанти винаходу, включаючи найкращі способи дії, відомі винахідникам для здійснення винаходу. Потрібно розуміти, що ілюстративні приклади є тільки приблизними і не повинні вважатися такими, що обмежують рамки винаходу. Підписне Тираж 26 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
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюSuspension for producing gypsum articles, gypsum wallboard and method of its manufacture
Автори англійськоюYu Qiang, Lynn, Michael, R., Song Weixin. D., Liu Qingxia, SHAKE MICHAEL P, Jones Frederick T.
Назва патенту російськоюСуспензия для изготовления гипсовых изделий, гипсовый обшивочный лист и способ его изготовления
Автори російськоюЮй Цян, Линн Майкл Р., Сун Вейсинь Д., Лю Цинся, Шейк Майкл П., Джоунс Фредерик Т.
МПК / Мітки
МПК: B32B 37/00, B32B 13/00
Мітки: суспензія, виробів, гіпсовий, виготовлення, гіпсових, обшивальний, спосіб, лист
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/8-91856-suspenziya-dlya-vigotovlennya-gipsovikh-virobiv-gipsovijj-obshivalnijj-list-ta-sposib-jjogo-vigotovlennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Суспензія для виготовлення гіпсових виробів, гіпсовий обшивальний лист та спосіб його виготовлення</a>
Попередній патент: Спосіб маркування об’єктів, яке зчитується за допомогою електромагнітних методів, та маркування для його здійснення
Наступний патент: Підтримка визначення місцеположення, базованого на супутниках
Випадковий патент: Насос на основі електроактивного полімеру