Гипсосодержащее изделие, имеющее повышенное сопротивление остаточной деформации, и способ и композиция для его изготовления

Гипсосодержащее изделие, имеющее повышенное сопротивление остаточной деформации, и способ и композиция для его изготовления

Реферат

 

Изобретение предусматривает гипсосодержащее изделие, имеющее повышенное сопротивление остаточной деформации при изгибе, и способ его изготовления. Способ получения изделия, содержащего затвердевший гипс, имеющего повышенную устойчивость к воздействию постоянной деформации при изгибе, включает образование смеси кальцийсульфатного материала, воды и упрочняющего материала, включающего одну или несколько солей или их анионных частей, выбранных из группы триметафосфата натрия, триметафосфата алюминия, кислого пирофосфата натрия, тетракалийпирофосфата, тринатрийдикалийтриполифосфата, тетранатрийпирофосфата, полифосфата аммония с 1000-3000 повторяющихся фосфатных звеньев, и поддержание смеси при условиях, достаточных для того, чтобы кальцийсульфатный материал образовал затвердевший гипс. Технический результат - получение затвердевшего гипса, имеющего повышенное сопротивление остаточной деформации при изгибе. 17 с. и 52 з.п.ф-лы, 5 ил., 19 табл.

Изобретение относится к способу и композиции для получения изделий, содержащих затвердевший гипс, например гипсовых картонов, армированных многослойных гипсовых картонов, штукатурок, поддающихся механической обработке материалов, материалов для заделки швов и звукоизолирующей плитки, и к способам и композициям для их изготовления. Более конкретно, изобретение касается таких изделий, содержащих затвердевший гипс, которые имеют повышенное сопротивление остаточной деформации (например, сопротивление прогибу) за счет применения одного или нескольких упрочняющих материалов. Такие предпочтительные варианты изобретения касаются изготовления таких изделий посредством гидратации обожженного гипса в присутствии упрочняющего материала, который вызывает появление у затвердевшего гипса, полученного посредством такой гидратации, повышенной прочности, более высокого сопротивления остаточной деформации (например, сопротивления прогибу) и повышенной стабильности размеров (т.е. отсутствия усадки во время сушки затвердевшего гипса). Упрочняющий материал обеспечивает также другие усовершенствованные свойства и преимущества при получении изделий, содержащих затвердевший гипс. В альтернативном варианте изобретения затвердевший гипс обрабатывают одним или несколькими упрочняющими материалами, при этом обеспечивают подобные, если не те же самые свойства гипсосодержащих изделий: повышенную прочность, более высокое сопротивление остаточной деформации (например, сопротивление прогибу), повышенную стабильность размеров и другие усовершенствованные свойства и преимущества. В некоторых вариантах изобретения изделие изобретения, содержащее затвердевший гипс, имеет относительно высокие концентрации хлоридных солей, однако все же стараются избежать неблагоприятного воздействия таких концентраций солей в гипсосодержащих изделиях.

Предшествующий уровень техники Многие хорошо известные полезные изделия содержат затвердевший гипс (дигидрат сульфата кальция) в качестве важного, и часто в качестве основного, компонента. Так, например, затвердевший гипс является основным компонентом облицованных бумагой гипсовых картонов, применяемых при обычном сооружении внутренних стен и перекрытий различных зданий (смотри, например, патент США 4009062 и 2985219). Он является также основным компонентом многослойных картонов и изделий на основе гипса/целлюлозного волокна, описанных в патенте США 5320677. Значительные количества гипса часто содержат изделия, которые заполняют и разглаживают швы между кромками гипсовых картонов (смотри, например, патент США 3297601). Значительные процентные содержания затвердевшего гипса могут содержать звукоизолирующие плитки, которые являются пригодными для подвесных потолков, описанные, например, в патентах США 5395438 и 3246063. От образования затвердевшего гипса обычно зависят также обычные штукатурки, применяемые, например, для получения внутренних стен зданий с оштукатуренной поверхностью. Значительные количества гипса могут также содержать многие специальные материалы, например материал, подходящий для моделирования и изготовления пресс-форм, которые могут подвергаться точной механической обработке, описанные в патенте США 5534059.

Большинство таких гипсосодержащих изделий получают путем образования смеси из обожженного гипса (полугидрата сульфата кальция и/или ангидрита сульфата кальция) и воды (и других соответствующих компонентов, когда это является необходимым), разлива смеси в профилированную пресс-форму или на поверхность и обеспечения твердения для образования затвердевшего (т.е. повторно гидратированного) гипса путем взаимодействия обожженного гипса с водой с образованием матрицы кристаллического гидратированного гипса (дигидрата сульфата кальция). Затем часто осуществляют слабый нагрев для удаления оставшейся свободной (непрореагировавшей) воды с получением сухого изделия. Именно желательная гидратация обожженного гипса обеспечивает образование связующей матрицы из кристаллов затвердевшего гипса, придавая тем самым прочность гипсовой структуре в гипсосодержащем изделии.

Все из вышеописанных гипсосодержащих изделий могут обладать преимуществом в том случае, если прочность составляющих их кристаллических структур затвердевшего гипса с целью повышения их стойкости к напряжениям, которые могут встретиться во время применения, будет увеличена.

Кроме того, постоянно предпринимаются попытки изготовления таких многих гипсосодержащих изделий с меньшим весом путем частичной замены матрицы затвердевшего гипса на материалы с меньшей плотностью. В таких случаях, вследствие уменьшения массы затвердевшего гипса, для обеспечения прочности изделия с меньшей плотностью существует необходимость в повышении прочности затвердевшего гипса выше обычных уровней для сохранения прочности всего изделия при уровнях, свойственных продуктам с более высокой плотностью.

Более того, имеется потребность в более высоком сопротивлении остаточной деформации (например, сопротивлении прогибу) структур многих из таких гипсосодержащих изделий, особенно в условиях высокой влажности и температуры или даже нагрузки. Глаз человека обычно не может различить прогиб гипсосодержащего картона при уровнях менее около 0,1 дюйма (0,254 см) прогиба на два фута (0,6096 м) длины картона. Таким образом, существует потребность в гипсосодержащих изделиях, которые являются стойкими к остаточной деформации в течение всего срока службы таких изделий. Так, например, гипсосодержащие картоны и звукоизолирующие плитки часто сохраняют или применяют в горизонтальном положении. Если матрица затвердевшего гипса в таких изделиях не является достаточно стойкой к остаточной деформации, в особенности при высокой влажности и температуре или даже при высокой нагрузке, изделия на участке между точками, где они прикреплены к нижележащей структуре или поддерживаются такой структурой, могут начать прогибаться. Это может выглядеть неприглядно и может также вызвать трудности при применении таких изделий. Во многих применениях гипсосодержащие изделия должны обладать способностью нести нагрузки, например изоляционные или конденсационные нагрузки, без заметного прогиба. Поэтому существует постоянная потребность в обеспечении образования затвердевшего гипса, обладающего повышенным сопротивлением остаточной деформации (например, сопротивлением прогибу). Кроме того, существует большая потребность в том, чтобы затвердевший гипс в гипсосодержащих изделиях во время их производства, обработки и коммерческого применения имел повышенную стабильность размеров (безусадочность). Затвердевший гипс, в частности, в условиях изменения температуры и влажности может давать усадку или увеличиваться в объеме. Так, например, влага, захваченная в междоузлия кристаллов гипсовой матрицы гипсового картона или плитки, подвергнутых высокой влажности и температуре, может увеличить проблемы, связанные с прогибом, вследствие увеличения объема и разбухания увлажненного картона. Кроме того, при получении изделий, содержащих затвердевший гипс, в матрице после твердения гипса обычно остается значительное количество свободной (непрореагировавшей) воды. Посредством слабого нагрева такую свободную воду обычно впоследствии удаляют. После того, как испарившаяся вода исчезнет из междоузлий кристаллов гипсовой матрицы, матрица, вследствие естественных сил, присущих затвердевшему гипсу, обладает склонностью к усадке (т.е. вода удерживается в матрице отдельно от связывающих кристаллов затвердевшего гипса, которые после испарения воды обладают склонностью к более тесному сближению).

Если такую нестабильность размеров можно свести к минимуму или избежать ее, это приведет к получению различных преимуществ. Так, например, существующие способы производства гипсового картона могут обеспечить получение большего количества изделия в том случае, если картон во время сушки не будет давать усадку, вследствие чего можно быть уверенными в том, что гипсосодержащие изделия будут сохранять определенную форму и размерные соотношения будут лучше служить выбранным целям (например, при использовании их для моделирования и изготовления пресс-форм). Так, например, некоторые штукатурки, предназначенные для внутренних поверхностей стен зданий, могут обеспечивать преимущества благодаря отсутствию усадки во время сушки, вследствие чего штукатурку можно предпочтительнее нанести толстыми слоями, избежав опасности растрескивания, чем наносить ее многочисленными тонкими слоями с продолжительными перерывами, необходимыми для обеспечения соответствующей сушки между нанесениями слоев.

Некоторые конкретные виды гипсосодержащих изделий вызывают также другие особые проблемы. Так, например, гипсосодержащие изделия пониженной плотности часто получают с применением вспенивателей, создающих в суспензиях обожженного гипса водные пузырьки (текучие водные смеси), которые дают в изделии во время образования затвердевшего гипса соответствующие постоянные пустоты. Проблема часто состоит и в том, что применяемые водные пены являются неустойчивыми в силу своей природы и поэтому многие из пузырьков до образования затвердевшего гипса могут коалесцировать и просачиваться в относительно разбавленную суспензию (подобно пузырькам в барботажной ванне), вследствие этого для получения изделия желательной плотности и желательной концентрации пустот в затвердевшем гипсе следует применять значительные концентрации вспенивателей. Это приводит к увеличению затрат и риска, связанного с получением неблагоприятных воздействий химических вспенивателей на другие компоненты или свойства гипсосодержащих изделий. Было бы желательным уменьшить количество вспенивателя, необходимого для получения в затвердевших гипсосодержащих изделиях желательного концентрирования пустот.

Имеется также потребность в новых и усовершенствованных композициях и способах изготовления изделий, содержащих затвердевший гипс, полученных из смесей, содержащих высокие концентрации (т.е., по меньшей мере, 0,015 вес.% в расчете на вес в смеси кальцийсульфатных материалов) ионов хлорида или или его солей. Ионы хлорида или его соли могут существовать в виде примесей в самом кальцийсульфатном материале или в воде, (например, в морской воде или в содержащей рассол подземной воде) применяемой в смеси, которую до настоящего изобретения невозможно было применять для получения прочных изделий, содержащих затвердевший гипс.

Существует также потребность в новых и усовершенствованных композициях и способах обработки затвердевшего гипса для повышения прочности, сопротивления остаточной деформации (например, сопротивления прогибу) и стабильности размеров (безусадочности).

Поэтому существует постоянная потребность в новых и усовершенствованных изделиях, содержащих затвердевший гипс, и композициях и способах для их изготовления, которые помогут решить, избежать или свести к минимуму вышеприведенные проблемы. Настоящее изобретение удовлетворяет таким потребностям.

Существо изобретения Авторы настоящего изобретения установили, что предложенные ими изделия, содержащие затвердевший гипс, и композиции и способы для их изготовления, удовлетворяют описанным выше потребностям. Каждый из вариантов изобретения удовлетворяет одну или несколько из этих потребностей.

Это достигается за счет того, что в способе получения изделия, содержащего затвердевший гипс, имеющего повышенную устойчивость к воздействию постоянной деформации при изгибе, согласно изобретению образование смеси кальцийсульфатного материала, воды и упрочняющего материала, включающего одну или несколько солей или их анионных частей, выбранных из группы, триметафосфата натрия, триметафосфата алюминия, кислого пирофосфата натрия, тетракалийпирофосфата, тринатрийдикалийтриполифосфата, тетранатрийпирофосфата, полифосфата аммония с 1000-3000 повторяющихся фосфатных звеньев, и поддержание смеси при условиях, достаточных для того, чтобы кальцийсульфатный материал образовал затвердевший гипс; включение упрочняющего материала или материалов в смесь в таком количестве, что образованный затвердевший гипс имеет большее сопротивление остаточной деформации, по сравнению с сопротивлением остаточной деформации, полученным в том случае, когда в смесь не включают упрочняющий материал.

Предпочтительно концентрация упрочняющего материала в смеси составляет от около 0,004 до около 2,0% по весу в расчете на вес кальцийсульфатного материала.

Предпочтительно концентрация упрочняющего материала в смеси составляет от около 0,04 до около 0,16% по весу в расчете на вес кальцийсульфатного материала.

Предпочтительно концентрация упрочняющего материала в смеси составляет около 0,08% по весу в расчете на вес кальцийсульфатного материала.

Предпочтительно смесь дополнительно содержит желатинированный крахмал.

Предпочтительно кальцийсульфатный материал включает одно или несколько веществ, выбранных из ангидрита сульфата кальция; полугидрата сульфата кальция; дигидрата сульфата кальция или ионов кальция и сульфата.

Предпочтительно кальцийсульфатный материал включает полугидрат сульфата кальция.

Предпочтительно кальцийсульфатный материал включает дигидрат сульфата кальция.

Предпочтительно образованный затвердевший гипс, помимо более высокого сопротивления остаточной деформации, имеет также более высокую прочность по сравнению с прочностью, полученной в том случае, когда в смесь не включают упрочняющий материал.

Предпочтительно смесь дополнительно содержит, по меньшей мере, 0,015 вес. % (в расчете на вес кальцийсульфатного материала в смеси) ионов хлорида или его солей.

Предпочтительно смесь дополнительно содержит, 0,02-1,5 вес.% (в расчете на вес кальцийсульфатного материала в смеси) ионов хлорида или его солей.

Это также достигается за счет получения содержащего затвердевший гипс изделия описанным способом.

Это также достигается за счет того, что гипсовый картон, имеющий повышенное сопротивление прогибу, согласно изобретению включает сердцевину из материала, расположенного между покрывающими листами, причем сердцевина включает затвердевший гипс, и картон получают способом, включающим образование или осаждение смеси между покрывающими листами, где смесь содержит кальцийсульфатный материал, воду и упрочняющий материал, включающий одну или несколько солей или их анионных частей, выбранных из группы, состоящей из триметафосфата натрия, триметафосфата алюминия, кислого пирофосфата тетракалийпирофосфата, тринатрийдикалийтриполифосфата, тетранатрийпирофосфата, полифосфата аммония с 1000-3000 повторяющихся фосфатных звеньев, и поддержание смеси при условиях, достаточных для того, чтобы кальцийсульфатный материал образовал затвердевший гипс; поддержание смеси при условиях, достаточных для того, чтобы кальцийсульфатный материал образовал затвердевший гипс; включение упрочняющего материала или материалов в смесь в таком количестве, что образованный затвердевший гипс имеет большее сопротивление остаточной деформации, по сравнению с сопротивлением остаточной деформации, полученным в том случае, когда в смесь не включают упрочняющий материал.

Предпочтительно концентрация упрочняющего материала составляет от около 0,004 до около 2,0% по весу в расчете на вес кальцийсульфатного материала.

Предпочтительно концентрация упрочняющего материала в смеси составляет от около 0,04 до около 0,16% по весу в расчете на вес кальцийсульфатного материала.

Предпочтительно концентрация упрочняющего материала в смеси составляет около 0,08% по весу в расчете на вес кальцийсульфатного материала.

Предпочтительно кальцийсульфатный материал включает одно или несколько веществ, выбранных их ангидрита сульфата кальция; полугидрата сульфата кальция; дигидрата сульфата кальция или ионов кальция и сульфата.

Предпочтительно кальцийсульфатный материал включает полугидрат сульфата кальция.

Предпочтительно кальцийсульфатный материал включает дигидрат сульфата кальция.

Предпочтительно гипсовый картон, кроме более высокого сопротивления остаточной деформации, имеет также более высокую прочность по сравнению с прочностью, полученной в том случае, когда в смесь не включают упрочняющий материал.

Предпочтительно смесь дополнительно содержит, по меньшей мере, 0,015% по весу (в расчете на вес кальцийсульфатного материала в смеси) ионов хлорида или его солей.

Предпочтительно смесь дополнительно содержит желатинированный крахмал.

Предпочтительно смесь дополнительно содержит, 0,02-1,5 вес.% (в расчете на вес кальцийсульфатного материала в смеси) ионов хлорида или его солей.

Предпочтительно смесь дополнительно содержит желатинированный крахмал.

Предпочтительно концентрация желатинированного крахмала в смеси составляет от около 0,08 до около 0,5% по весу в расчете на вес кальцийсульфатного материала.

Предпочтительно концентрация желатинированного крахмала в смеси составляет от около 0,16 до около 0,4% по весу в расчете на вес кальцийсульфатного материала.

Предпочтительно концентрация желатинированного крахмала в смеси составляет около 0,3% по весу в расчете на вес кальцийсульфатного материала.

Предпочтительно сердцевина имеет однородно распределенные в ней пустоты, и смесь дополнительно содержит водную пену.

Предпочтительно водная пена образована из вспенивателя или смеси вспенивателей, имеющих формулу где х - число от 2 до 20, y - число от 0 до 10 и равно 0, по меньшей мере, в 50 вес.% вспенивателя и М является катионом.

Предпочтительно y равен 0 в от 86 до 99 вес.% вспенивателя или смеси вспенивателей.

Предпочтительно смесь дополнительно содержит желатинированный крахмал и водную пену.

Кроме того, это достигается за счет того, что содержащий затвердевший гипс продукт, применяемый для заделки швов между кромками гипсового картона, полученный способом согласно изобретению, включающим помещение в шов смеси, содержащей связующее, сгуститель, невыравнивающее средство, воду и один или несколько упрочняющих материалов, выбранных из группы, состоящей из конденсированных фосфорных кислот, каждая из которых содержит 2 или более звеньев фосфорной кислоты, и солей или ионов конденсированных фосфатов, каждый из которых содержит 2 или более фосфатных звеньев, и поддержание смеси при условиях, достаточных для того, чтобы кальцийсульфатный материал образовал затвердевший гипс; включение упрочняющего материала или материалов в смесь в таком количестве, что образованный затвердевший гипс имеет большее сопротивление остаточной дефюрмации, по сравнению с сопротивлением остаточной деформации, полученным в том случае, когда в смесь не включают упрочняющий материал.

Это также достигается за счет получения содержащей затвердевший гипс звукоизолирующей плитки способом, включающим образование или осаждение на поддоне смеси, содержащей желатинированный крахмал, шлаковую вату, кальцийсульфатный материал, воду и один или несколько упрочняющих материалов, выбранных из группы, состоящей из конденсированных фосфорных кислот, каждая из которых содержит 2 или более звеньев фосфорной кислоты, и солей или ионов конденсированных фосфатов, каждый из которых содержит 2 или более фосфатных звеньев, и поддержание смеси при условиях, достаточных для того, чтобы кальцийсульфатный материал образовал затвердевший гипс; включение упрочняющего материала или материалов в смесь в таком количестве, что образованный затвердевший гипс имеет большее сопротивление остаточной деформации, по сравнению с сопротивлением остаточной деформации, полученным в том случае, когда в смесь не включают упрочняющий материал.

Это также достигается за счет получения содержащей затвердевший гипс звукоизолирующей плитки способом, включающим образование или осаждение на поддоне смеси, содержащей желатинированный крахмал, вспененные частицы перлита, армирующий волокнистый наполнитель, кальцийсульфатный материал, воду и один или несколько упрочняющих материалов, выбранных из группы, состоящей из конденсированных фосфорных кислот, каждая из которых содержит 2 или более звеньев фосфорной кислоты, и солей или ионов конденсированных фосфатов, каждый из которых содержит 2 или более фосфатных звеньев, и поддержание смеси при условиях, достаточных для того, чтобы кальцийсульфатный материал образовал затвердевший гипс; включение упрочняющего материала или материалов в смесь в таком количестве, что образованный затвердевший гипс имеет большее сопротивление остаточной деформации, по сравнению с сопротивлением остаточной деформации, полученным в том случае, когда в смесь не включает упрочняющий материал.

Это также достигается за счет получения поддающегося механической обработке изделия, содержащего затвердевший гипс, способом, включающим образование смеси, содержащей крахмал, частицы повторно диспергируемого в воде полимера, кальцийсульфатный материал, воду и один или несколько материалов, выбранных из группы, состоящей из конденсированных фосфорных кислот, каждая из которых содержит 2 или более звеньев фосфорной кислоты, и солей или ионов конденсированных фосфатов, каждый из которых содержит 2 или более фосфатных звеньев, и поддержание смеси при условиях, достаточных для того, чтобы кальцийсульфатный материал образовал затвердевший гипс; включение упрочняющего материала или материалов в смесь в таком количестве, что образованный затвердевший гипс имеет большее сопротивление остаточной деформации, по сравнению с сопротивлением остаточной деформации, полученным в том случае, когда в смесь не включают упрочняющий материал.

Это также достигается за счет использования для изготовления гипсового картона композиции, содержащей смесь кальцийсульфатного материала, воды, водной пены, желатинизированного крахмала и одного или нескольких упрочняющих материалов, выбранных из группы, состоящей из конденсированных фосфорных кислот, каждая из которых содержит 2 или более звеньев фосфорной кислоты, и солей или ионов конденсированных фосфатов, каждый из которых содержит 2 или более фосфатных звеньев.

Это также достигается за счет использования при смешивании с водой для изготовления поддающегося механической обработке изделия, включающего затвердевший гипс, композиции согласно изобретению, содержащей смесь крахмала, частиц повторно диспергируемого в воде полимера, полугидрата сульфата кальция и одного или нескольких упрочняющих материалов, выбранных из группы, состоящей из конденсированных фосфорных кислот, каждая из которых содержит 2 или более звеньев фосфорной кислоты, и солей или ионов конденсированных фосфатов, каждый из которых содержит 2 или более фосфатных звеньев.

Это также достигается за счет использования при смешивании с водой для заделки швов между кромками гипсовых картонов, композиции согласно изобретению, содержащей смесь связующего, сгустителя, невыравнивающего средства, полугидрата сульфата кальция и одного или нескольких упрочняющих материалов, выбранных из группы, состоящей из конденсированных фосфорных кислот, каждая из которых содержит 2 или более звеньев фосфорной кислоты, и солей или ионов конденсированных фосфатов, каждый из которых содержит 2 или более фосфатных звеньев.

Это также достигается за счет того, что способ изготовления содержащего затвердевший гипс изделия, имеющего повышенные прочность, сопротивление остаточной деформации и стабильность размеров, согласно изобретению включает образование смеси обожженного гипса, воды и иона триметафосфата и поддержание смеси при условиях, достаточных для превращения обожженного гипса в затвердевший гипс.

Предпочтительно концентрация иона триметафосфата в смеси составляет от около 0,004 до около 2,0% по весу в расчете на вес обожженного гипса.

Предпочтительно концентрация иона триметафосфата в смеси составляет от около 0,04 до около 0,16% по весу в расчете на вес обожженного гипса.

Предпочтительно концентрация иона триметафосфата в смеси составляет около 0,08% по весу в расчете на вес обожженного гипса.

Предпочтительно ион триметафосфата обеспечивают путем растворения триметафосфатной соли в находящейся в смеси воде.

Предпочтительно ион триметафосфата обеспечивают путем растворения триметафосфата натрия в находящейся в смеси воде.

Предпочтительно обожженный гипс включает бета-полугидрат сульфата кальция.

Предпочтительно смесь дополнительно содержит желатинированный крахмал.

Предпочтительно содержащим затвердевший гипс изделием является гипсовый картон, включающий сердцевину из материала, расположенного между покрывающими листами, причем сердцевина включает затвердевший гипс, и картон образуют путем осаждения между покрывающими листами смеси обожженного гипса, воды и иона триметафосфата и обеспечения отвердения и сушки образованного комплекта.

Предпочтительно смесь дополнительно содержит желатинированный крахмал.

Предпочтительно концентрация желатинированного крахмала в смеси составляет от около 0,08 до около 0,5% по весу в расчете на вес обожженного гипса.

Предпочтительно концентрация желатинированного крахмала в смеси составляет от около 0,16 до около 0,4% по весу в расчете на вес обожженного гипса.

Предпочтительно концентрация желатинированного крахмала в смеси составляет около 0,3% по весу в расчете на вес обожженного гипса.

Предпочтительно сердцевина имеет однородно распределенные в ней пустоты, и смесь дополнительно содержит водную пену.

Предпочтительно водная пена образована из вспенивателя или смеси вспенивателей, имеющих формулу CH₃(CH₂)_xCH₂(OCH₂CH₂)_yOSO₃M, где х - число от 2 до 20, у - число от 0 до 10 и равно 0, по меньшей мере, в 50 вес. % вспенивателя и М является катионом.

Предпочтительно у равен 0 в от 86 до 99 вес.% вспенивателя или смеси вспенивателей.

Предпочтительно смесь дополнительно содержит желатинированный крахмал и водную пену.

Предпочтительно содержащим затвердевший гипс изделием является многослойный картон, содержащий затвердевший гипс и армирующий материал, смесь дополнительно содержит армирующий материал, и картон образуют путем осаждения смеси на поверхность и обеспечения отвердения и сушки смеси.

Предпочтительно содержащим затвердевший гипс изделием является поддающийся механической обработке материал, и смесь дополнительно содержит крахмал и частицы повторно диспергируемого в воде полимера.

Предпочтительно содержащим затвердевший гипс изделием является материал, применяемый для заделки швов между кромками гипсовых картонов; смесь дополнительно содержит связующее, сгуститель и невыравнивающее средство; материал образуют путем помещения смеси в шов и обеспечения отвердения и сушки смеси.

Предпочтительно содержащим затвердевший гипс изделием является звукоизолирующая плитка; смесь дополнительно содержит желатинированный крахмал и шлаковую вату; плитку образуют путем разливки смеси на поддон и обеспечения отвердения и сушки смеси.

Предпочтительно содержащим затвердевший гипс изделием является звукоизолирующая плитка; смесь дополнительно содержит желатинированный крахмал, вспененные частицы перлита и волокнистый армирующий наполнитель; плитку образуют путем разливки смеси на поддон и обеспечения отвердения и сушки смеси.

Это также достигается за счет использования для изготовления гипсового картона, композиции согласно изобретению, содержащей смесь воды, обожженного гипса; иона триметафосфата и желатинированного крахмала.

Это также достигается за счет использования для изготовления гипсового картона композиции согласно изобретению, содержащей смесь воды; обожженного гипса; иона триметафосфата и водной пены.

Предпочтительно смесь дополнительно содержит желатинированный крахмал.

Это также достигается за счет использования при смешивании с водой для изготовления многослойного картона, содержащего затвердевший гипс и частицы хозяина, при этом, по меньшей мере, часть затвердевшего гипса расположена в доступных пустотах в частицах хозяина и около них, композиции согласно изобретению, где композиция содержит смесь частиц хозяина, имеющих доступные пустоты; обожженного гипса, по меньшей мере, часть которого находится в форме кристаллов в пустотах частиц хозяина и около них, и водорастворимой триметафосфатной соли.

Это также достигается за счет использования при смешивании с водой композиции согласно изобретению для изготовления поддающегося механической обработке материала, включающего затвердевший гипс, содержащей смесь обожженного гипса; водорастворимой триметафосфатной соли; крахмала и частиц повторно диспергируемого в воде полимера.

Это также достигается за счет использования при смешивании с водой композиции согласно изобретению для заделки швов между кромками гипсовых картонов, содержащей смесь обожженного гипса; водорастворимой триметафосфатной соли; связующего, сгустителя и невыравнивающего средства.

Это также достигается за счет использования для изготовления звукоизолирующей плитки композиции согласно изобретению, содержащей смесь воды; обожженного гипса; иона триметафосфата; желатинированного крахмала и шлаковой ваты.

Это также достигается за счет использования для изготовления звукоизолирующей плитки композиции согласно изобретению, содержащей смесь воды; обожженного гипса; иона триметафосфата; желатинированного крахмала; вспененных частиц перлита и армирующего волокнистого материала.

Описание чертежей Фиг. 1 представляет собой график, изображающий полученный вес изделий из гипсового картона, включающих гипсовый картон настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет собой графики, с помощью которых можно сравнить сопротивление прогибу гипсового картона, изготовленного в соответствии с настоящим изобретением, с сопротивлением прогибу коммерчески доступных картонов, где все испытуемые картоны устанавливали с применением скоб и винтов, обычно применяемых для закрепления перекрытия.

Фиг. 3 представляет собой графики, с помощью которых можно сравнить сопротивление прогибу гипсового картона, изготовленного в соответствии с настоящим изобретением, с сопротивлением прогибу коммерчески доступных картонов, где все испытуемые картоны устанавливали с применением общепринятого средства для закрепления перекрытия F2100 (т.е. клея).

Фиг. 4 представляет собой графики, с помощью которых можно сравнить стрелу прогиба гипсового картона, изготовленного в соответствии с настоящим изобретением, и коммерчески доступного гипсового картона.

Фиг. 5 представляет собой графики, изображающие влияние обработки гипсового картона в соответствии с настоящим изобретением, содержащего предварительно затвердевший и высушенный гипс (т.е. дигидрат сульфата кальция) на стрелу прогиба.

Описание предпочтительных вариантов Настоящее изобретение можно использовать на практике с применением композиций и способов, подобных тем, которые применяли в предшествующем уровне для получения различных изделий, содержащих затвердевший гипс. Существенное отличие композиций и способов некоторых предпочтительных вариантов этого изобретения от композиций и способов, применяемых в предшествующем уровне для получения различных изделий, содержащих затвердевший гипс, заключается во включении триметафосфатной соли, обеспечивающей протекание в способах изобретения повторной гидратации обожженного гипса с образованием затвердевшего гипса в присутствии иона триметафосфата, вследствие чего и обеспечиваются выгоды этого изобретения. В других отношениях композиции и способы изобретения могут быть такими же, как соответствующие композиции и способы предшествующего уровня.

Триметафосфатная соль, включенная в композиции изобретения, может включать любую водорастворимую триметафосфатную соль, которая не взаимодействует неблагоприятно с другими компонентами композиции. Некоторыми примерами пригодных солей являются триметафосфат натрия, триметафосфат калия, триметафосфат аммония, триметафосфат лития, триметафосфат алюминия и среди прочих их смешанные соли. Предпочтительным является триметафосфат натрия. Он коммерчески легкодоступен, например, от Solutia Inc of St. Louis, Missouri, ранее член Monsanto Company of St. Louis, Missouri.

Для применения на практике одного из предпочтительных способов изобретения триметафосфатную соль растворяют в водной смеси обожженного гипса с получением концентрации иона триметафосфата от около 0,004 до около 2,0% по весу в расчете на вес обожженного гипса. Предпочтительная концентрация иона триметафосфата составляет от около 0,04 до около 0,16%. Более предпочтительная концентрация иона триметафосфата составляет около 0,08%. В случае необходимости для более легкого хранения, доставки и последующего применения в практике некоторых вариантов изобретения триметафосфатную соль можно предварительно растворить в воде и поместить в смесь в форме водного раствора.

В соответствии с предпочтительным вариантом изобретения необходимо, чтобы ион триметафосфата присутствовал во время гидратации обожженного гипса с образованием затвердевшего гипса только в водной смеси обожженного гипса. Поэтому, хотя обычно наиболее удобно и, таким образом, предпочтительно, включать ион триметафосфата в смесь на более ранней стадии, достаточно также включить ион триметафосфата в смесь обожженного гипса и воды отчасти и на более поздней стадии. Так, например, при получении обычных гипсовых картонов воду и обожженный гипс помещают в смесительное устройство, тщательно смешивают и затем обычно осаждают на находящийся на ленточном транспортере покрывающий лист, а второй покрывающий лист помещают на осажденную соль до осуществления повторной гидратации основной части обожженного гипса с образованием затвердевшего гипса. Хотя и более удобно включить ион триметафосфата в смесь во время ее получения в смесительном устройстве, достаточно также добавить ион триметафосфата на более поздней стадии, например путем разбрызгивания водного раствора иона на осажденную водную смесь обожженного гипса почти перед размещением второго покрывающего листа на осадок, для того, чтобы водный раствор иона триметафосфата просочился в осажденную смесь и присутствовал при образовании из гидратированной массы затвердевшего гипса.

Другие альтернативные способы введения иона триметафосфата в смесь являются очевидными для специалистов в данной области и, конечно, будут рассмотрены в пределах объема настоящего изобретения. Так, например, можно предварительно покрыть один или оба покрывающих листа триметафосфатной солью с тем, чтобы соль растворилась и вызвала миграцию иона триметафосфата в смесь во время контакта осадка водной смеси обожженного гипса с покрывающим листом. Другой альтернативный вариант заключается в смешивании триметафосфатной соли с сырым гипсом даже перед его нагре