Гипсовая панель, применимая в сырых или влажных областях

Гипсовая панель, применимая в сырых или влажных областях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область изобретения

Изобретение относится к строительному материалу, содержащему слой в виде центрального слоя из штукатурного гипса, находящийся между двумя плитами. В частности, объектом изобретения является гипсовая панель, также известная как гипсокартон, которая особенно подходит для использования в качестве строительного материала в ванной комнате, кухне, прачечной и в любом помещении, которое может быть подвержено воздействию сырости, или даже для наружных применений.

Предпосылки изобретения

Гипсовые панели, или стены сухой кладки, или гипсокартон состоят из волокнистой плиты или содержат ее, как правило, лист целлюлозного полимера или нетканый материал, обернутый вокруг более толстого слоя гипса. Гипс или штукатурка представляют собой гидратируемый сульфат кальция, такой как, например, CaSO₄.½H₂O, который затвердевает после увлажнения и последующего высушивания.

Хотя центральный слой гипсовой панели преимущественно состоит из гипса, ее свойства могут улучшаться введением добавок. Например, гипсовая композиция может содержать водоупорные добавки, такие как поливиниловый спирт, воск, полисилоксаны или термопластичные синтетические смолы. К другим добавкам относятся огнеупорные стекловолокна или минеральные наполнители, такие как глина. Свойства гипсовой панели, следовательно, могут приспосабливаться в соответствии с целью предусмотренного применения.

Водоупорные добавки, такие как фторуглеродные полимеры или производные силикона, также вводятся в волокнистую плиту, чтобы придавать завершенной гипсовой панели гидрофобность.

Водоупорность гипсовой панели, как правило, характеризируется максимально допустимым поглощением жидкой воды в панель в соответствии с любыми из норм ASTM C-473, или EN-520, или EN15 283-1.

Хотя ввод добавок в гипс и/или плиту может быть необходимым, чтобы гарантировать, что гипсовая панель может использоваться в сырой области, он также может значительно ослабить соединение между плитой и гипсом. Действительно, гидрофобные добавки могут препятствовать хорошему поверхностному контакту и химическому взаимодействию между волокнистой плитой и гипсовым центральным слоем.

Вследствие этого одна из основных проблем при разработке гипсовых панелей для применения в сырых областях касается совместимости между конкретной гипсовой композицией и плитой. Усовершенствование соединения между плитой и гипсом, следовательно, является крайне важным.

Примеры имеющегося уровня техники водоупорной гипсовой панели включают плиты, которые были прикреплены к гипсовой композиции. Например, в US 2006/0068186 описывается плита из нетканого материала, содержащая два слоя различных композиций, внутренний слой и внешний слой, где внутренний слой находится в контакте с гипсовым центральным слоем. Внутренний слой содержит смесь целлюлозных волокон, неорганических или минеральных волокон и при необходимости органических волокон. С другой стороны, внешний слой содержит главным образом целлюлозные волокна. Эти 2 слоя связываются вместе вяжущим и минеральным наполнителем в присутствии фторуглеродного водоупорного агента. Внутренний и внешний слои имеют соответственно внутреннюю и внешнюю наружную поверхность, где внутренняя наружная поверхность входит в контакт с гипсовой панелью. Внутренняя и внешняя наружные поверхности являются относительно плоскими в результате стандартного способа производства нетканого материала влажным наложением для образования полотна. Хотя панели в соответствии с этим документом из имеющегося уровня техники являются удовлетворительными, связывание все же можно улучшить.

EP 2 230 075 относится к плите из нетканого материала для гипсовой панели для сырых областей, при этом по меньшей мере одна поверхность плиты из нетканого материала обрабатывается гидрофильным вяжущим латексом. В этой гипсовой панели соединение между гипсовым центральным слоем и панелью улучшается благодаря усовершенствованной химической совместимости.

В WO2004/055286 раскрывается гипсовая панель, содержащая гипсовый центральный слой, облицованный волокнистой плитой. Тонкое покрытие из отвердевающего состава накладывается на волокнистый облицовочный лист гипсовой панели.

В WO2008/100777 раскрывается гипсовая панель, которая покрывается на по меньшей мере одной поверхности волокнистой тканой или нетканой плитой. Облицовочный материал накладывается на поверхность плиты, которая находится в контакте с гипсовой панелью. Целью является уменьшить проницаемость облицовки волокнистой плиты, чтобы улучшить водостойкость панели. Даже если упоминается, что поверхность плиты до наложения облицовки неровная, определяется, что облицовка накладывается в виде слоя, который достаточно толстый, чтобы замедлить или предотвратить проникновение цементирующей гидросмеси через волокнистую плиту. Это означает, что неровной поверхности после наложения облицовки не существует. Кроме того, документ не дает никакой информации относительно способа производства плиты.

В US6787486 раскрывается лист опорной панели, обладающий влагостойкими облицовочными слоями, прикрепленными к аэрированному бетонному центральному слою. В особом варианте осуществления влагостойкие облицовочные слои содержат плетеную волокнистую сеть, встроенную в соответствующий смоляной слой.

Чтобы решить вышеупомянутые технические задачи и устранить недостатки, присущие приведенным выше решениям, желательно разработать гипсовую панель, которая пригодна для применения в зданиях и сооружениях во влажных и/или сырых условиях, сохраняя другие присущие свойства, связанные с этим типом материалов.

Следовательно, настоящее изобретение относится к гипсовой панели, которая демонстрирует усовершенствованные связывающие свойства между гипсовым центральным слоем и плитой по сравнению с гипсокартонами из уровня техники. Эта новая гипсовая панель содержит водоупорные и/или водоотталкивающие агенты в центральном слое и/или в плите, что делает ее особо подходящей для использования в условиях сырости или влажности. Действительно, по причине неровности ее поверхности плита более прочно соединена с гипсовым центральным слоем независимо от гипсовой композиции и независимо от наличия каких-либо добавок, используемых особенно в условиях сырости или влажности в плите и/или центральном слое гипсовой панели.

Суть изобретения

Объект изобретения относится к гипсовой панели, характеризующейся улучшенным соединением между плитой из нетканого материала и гипсовым центральным слоем путем изменения структуры поверхности внутренней стороны указанной плиты. Таким образом, гипсокартон согласно изобретению особенно подходит для использования в условиях сырости или влажности.

Следовательно, в первой особенности настоящего изобретения раскрывается гипсовая панель, содержащая центральный слой с по меньшей мере одной стороной, покрытой нетканым материалом, и при этом указанный нетканый материал имеет 2 стороны, внутреннюю сторону, которая находится в контакте с гипсовым центральным слоем, и внешнюю сторону, которая находится на противоположной стороне гипсового центрального слоя, отличающаяся тем, что внутренняя сторона нетканого материала имеет неровность поверхности Ra от 25 до 60 микрометров, предпочтительно от 25 до 50 микрометров, предпочтительно от 25 до 40 микрометров (по пункту 1 формулы изобретения).

В соответствии с другим вариантом осуществления указанный нетканый материал гипсовой панели согласно настоящему изобретению имеет на своей поверхности внутренней стороны особый узор в виде тиснения, имеющий неровность поверхности Ra от 25 до 60 микрометров, предпочтительно от 25 до 50 микрометров, предпочтительно от 25 до 40 микрометров (по пункту 2 формулы изобретения).

В соответствии с другим вариантом осуществления указанный нетканый материал гипсовой панели согласно настоящему изобретению также имеет на своей поверхности внешней стороны неровность поверхности менее 25 микрометров, предпочтительно от 5 до 15 микрометров (по пункту 3 формулы изобретения).

В соответствии с другим вариантом осуществления гипсовая панель согласно настоящему изобретению содержит водоупорные агенты в своем центральном слое и/или в своем нетканом материале (по пункту 4 формулы изобретения).

В соответствии с другим вариантом осуществления указанный нетканый материал гипсовой панели согласно настоящему изобретению содержит волокна, которые выбираются из группы, состоящей из целлюлозных волокон, неорганических или минеральных волокон, синтетических полимерных волокон и их смесей, при этом является предпочтительным то, что:

- волокна на основе целлюлозы представляют по меньшей мере 25 вес. %, предпочтительно 30 вес. %, более предпочтительно 40 вес. % от веса нетканого материала; и/или

- неорганические или минеральные волокна представляют собой стекловолокна; и/или

- синтетические полимерные волокна представляют собой полимерные волокна, выбранные из группы, состоящей из полиамида, полиарамида, полиэтилена, полипропилена, полиэфира и их смесей (по пункту 5 формулы изобретения).

В соответствии с другим вариантом осуществления указанный нетканый материал гипсовой панели согласно настоящему изобретению также содержит по меньшей мере одно вяжущее и/или по меньшей мере один тип частиц минерального наполнителя, и указанные частицы минерального наполнителя предпочтительно имеют d50 от примерно 0,1 до примерно 10 мкм, предпочтительно от примерно 0,5 до примерно 5 мкм (по пункту 6 формулы изобретения).

В соответствии с другим вариантом осуществления указанный нетканый материал гипсовой панели согласно настоящему изобретению имеет весовое отношение вяжущего к наполнителю от примерно 1:2 до примерно 8:1, предпочтительно от примерно 1:1 до примерно 4:1 (по пункту 7 формулы изобретения).

В соответствии с другим вариантом осуществления указанный нетканый материал гипсовой панели согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере два слоя, при этом первый является внутренним слоем, который находится в контакте с центральным слоем указанной гипсовой панели, а второй является внешним слоем; при этом указанный нетканый материал содержит предпочтительно два слоя и при этом более предпочтительно указанные два слоя имеют различную композицию (по пункту 8 формулы изобретения).

В соответствии с другим вариантом осуществления указанный нетканый материал гипсовой панели согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере два слоя, при этом внутренний слой содержит смесь целлюлозных волокон, неорганических или минеральных волокон и при необходимости органических волокон, а указанный внешний слой содержит главным образом целлюлозные волокна, при этом указанный нетканый материал также содержит по меньшей мере вяжущее и по меньшей мере частицы минерального наполнителя, при этом указанные частицы распределены по меньшей мере частично во внутреннем и/или внешнем слое нетканого материала (по пункту 9 формулы изобретения).

В соответствии с другим вариантом осуществления указанный нетканый материал гипсовой панели согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере два слоя, при этом:

- внутренний слой содержит, по весу на основании общего веса волокон, от 25 до 60 вес. % целлюлозных волокон, от 25 до 60 вес. % стекловолокон и от 0 до 30 вес. % органических волокон, предпочтительно от 30 до 50 вес. % целлюлозных волокон, от 30 до 50 вес. % стекловолокон и от 10 до 20 вес. % органических волокон; и/или

- внешний слой содержит волокна на основе целлюлозы, предпочтительно главным образом изготовлен из волокон на основе целлюлозы, более предпочтительно состоит из волокон на основе целлюлозы и предпочтительно имеет неровность поверхности Ra менее 25 микрометров, предпочтительно от 5 до 15 микрометров; и/или

- частицы минерального наполнителя распределены по меньшей мере частично или главным образом как в указанном внутреннем, так и в указанном внешнем слое нетканого материала (по пункту 10 формулы изобретения).

В соответствии с другим вариантом осуществления указанный нетканый материал гипсовой панели согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере два слоя, при этом во внешнем слое указанного нетканого материала доля волокон и/или частиц составляет примерно 0,5-20% по весу от волокон во внутреннем слое нетканого материала и при этом волокна и/или частицы во внешнем слое достаточно большие, так что более 90%, предпочтительно более 95%, более предпочтительно более 99% частиц и/или волокон больше, чем отверстия между волокнами во внутреннем слое (по пункту 11 формулы изобретения).

В соответствии с другим вариантом осуществления указанный нетканый материал гипсовой панели согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере два слоя, при этом внутренний и внешний слои связаны одним и тем же вяжущим, предпочтительно смолистым вяжущим, более предпочтительно самосшивающимся вяжущим и/или гидрофобным вяжущим (по пункту 12 формулы изобретения).

В соответствии с другим вариантом осуществления указанный нетканый материал гипсовой панели согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере два слоя, при этом внутренний и/или внешний слои также содержат водоупорный агент (по пункту 13 формулы изобретения).

В соответствии с другим вариантом осуществления указанный нетканый материал гипсовой панели согласно настоящему изобретению содержит по меньшей мере два слоя, при этом на основании конечного веса нетканого материала внутренний слой демонстрирует от примерно 30 до примерно 150 г/м², внешний слой демонстрирует от примерно 10 до примерно 70 г/м², а вяжущее и наполнитель вместе демонстрируют от примерно 20 до примерно 150 г/м² (по пункту 14 формулы изобретения).

Во второй особенности настоящего изобретения раскрывается способ производства гипсовой панели, включающий этап наложения штукатурной гидросмеси на по меньшей мере одном нетканом материале на его внутренний слой, при этом указанный нетканый материал имеет 2 стороны: внутреннюю сторону, которая находится в контакте с гипсовым центральным слоем, и внешнюю сторону, которая находится на противоположной стороне гипсового центрального слоя - отличающийся тем, что внутренняя сторона нетканого материала имеет неровность поверхности Ra от 25 до 60 микрометров, предпочтительно от 25 до 50 микрометров, предпочтительно от 25 до 40 микрометров, и при необходимости способ включает применение второго нетканого материала в качестве покрытия на стороне гипсового центрального слоя, которая еще не покрыта первым нетканым материалом (по пункту 15 формулы изобретения).

В предпочтительном варианте осуществления указанного способа по меньшей мере один нетканый материал образует полотно, имеющее неровность поверхности Ra от 25 до 60 микрометров и предпочтительно узор в виде тиснения (по пункту 16 формулы изобретения).

В другом варианте осуществления указанного способа полотно из нетканого материала также содержит второй нетканый материал на нижней стороне полотна, имеющего поверхность с неровностью Ra от 25 до 60 микрометров и предпочтительно узор в виде тиснения, а также образующего сборную сетку, состоящую из первой базовой сетки и второй сетки, наложенной на нее, при этом:

- первая базовая сетка содержит по меньшей мере более чем в 4 раза больше поперечных и основных нитей/см, чем вторая сетка, предпочтительно первая базовая сетка содержит от 15 до 50 поперечных нитей/см и от 15 до 50 основных нитей/см, а вторая базовая сетка содержит от 1 до 15 поперечных нитей/см и от 1 до 15 основных нитей/см, при этом соотношение отверстий на см² между первой и второй сеткой предпочтительно составляет по меньшей мере 10, и

- диаметр поперечных и основных нитей первой базовой сетки по меньшей мере в 4 раза меньше диаметра поперечных и основных нитей второй сетки, предпочтительно первая базовая сетка содержит поперечные нити, имеющие диаметр от 0,1 до 0,4 мм, и основные нити, имеющие диаметр от 0,1 до 0,4 мм, а вторая сетка содержит поперечные нити, имеющие диаметр от 0,3 до 1,2 мм, и основные нити, имеющие диаметр от 0,3 до 1,2 мм (по пункту 17 формулы изобретения).

В другом варианте осуществления указанного способа гипсовый центральный слой содержит:

- по меньшей мере, водоупорную добавку в количестве, достаточном, чтобы центральный слой поглощал менее чем примерно 10%, предпочтительно менее чем примерно 5%, более предпочтительно менее чем примерно 3% воды, когда испытывается в соответствии со способом по ASTM C-473 и/или в соответствии со способом по EN 520, раздел 5.9.2;

- по меньшей мере, огнеупорную добавку в количестве, достаточном, чтобы панель достигала степени огнестойкости по ASTM E-119 и/или C36-95, составляющей по меньшей мере один час; и/или

- твердый гидратируемый сульфат кальция, при этом указанный гидратируемый сульфат кальция имеет такое распределение по размерам частиц (по весу), что после разделения в воде

- d10 составляет от 1 до 2 мкм, и

- d50 составляет от 5 до 35 мкм, предпочтительно d50 составляет от 5 до 20 мкм, более предпочтительно d50 составляет от 5 до 10 мкм; или d50 составляет от 10 до 35 мкм, предпочтительно d50 составляет от 10 до 20 мкм или d50 составляет от 20 до 35 мкм; и/или

- d90 составляет от 35 до 85 мкм, предпочтительно d90 составляет от 35 до 50 мкм; или d90 составляет от 50 до 85 мкм; и

предпочтительно указанный гидратируемый сульфат кальция имеет такое распределение по размерам частиц по весу, что примерно 100% частиц входят в поры с размером меньше 60 мкм и по меньшей мере примерно 90% частиц штукатурного гипса входят в поры с размером меньше 40 мкм; или примерно 90% частиц входят в поры с размером меньше 60 мкм и примерно 70% частиц штукатурного гипса входят в поры с размером меньше 40 мкм (по пункту 18 формулы изобретения).

Другая особенность настоящего изобретения относится к системе для применения внутри или снаружи здания, содержащей гипсовую панель, описанную ранее, при этом указанная гипсовая панель также содержит:

- изоляционный материал, имеющий внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность, внутренняя поверхность которого приклеена к поверхности нетканого материала указанной гипсовой панели клейким материалом; и внешний отделочный материал, покрывающий внешнюю поверхность указанного изоляционного материала; а также при необходимости усилительный элемент, находящийся между указанным изоляционным материалом и указанным отделочным материалом; или

- расположенный ниже структурный опорный элемент, покрытый расположенным выше отделочным материалом; или

- металлический или деревянный каркас или стойки для создания опоры указанной гипсовой панели (по пункту 19 формулы изобретения).

Определения

В понимании настоящего изобретения «нетканый материал» означает похожий на ткань материал, изготовленный из длинных волокон, связанных вместе химической, механической, тепловой обработкой или обработкой растворителем. «Нетканый материал» также обозначается как «нетканая плита», «нетканая облицовка», «плиточная облицовка» или просто «плита» или «облицовка». «Нетканые материалы» могут определять листовые основы или полотняные структуры, связанные вместе закрепляющими волокнами или нитями. Следовательно, в понимании настоящего изобретения, «слой» также может называться «листом», «пластом» или «полотном».

Термин «сетка» означает материал, изготовленный из некоторого определенного типа нитей и ячеек сети или полотна.

Термин или выражение «сборная сетка» означает материал, который получается из наложения первой базовой сетки и второй сетки, на которой влажным наложением образуется нетканая облицовка. Внутренний слой облицовки прямо кладется на вторую сетку, и внешний слой облицовки образуется над внутренним слоем.

Термин «волокно» означает форму материала, отличающуюся чрезвычайно высоким отношением длины к диаметру (например, 50/1). В контексте настоящего изобретения подходящая длина волокна преимущественно составляет от примерно 0,1 см до примерно 4 см.

Как правило, нетканым является материал, который может быть изготовлен из волокон или прядей, резаных или нерезаных, ориентированных или нет, так чтобы образовывать листовую основу, полученную из случайного расположения отдельных волокон, которые являются прослоенными. Они могут удерживаться вместе, например, клейкими веществами, теплом и давлением или сшиванием. Такие нетканые основы могут изготавливаться в соответствии с широко известными способами, такими как плавление с раздувом, струйное наложение, ворсование, воздушное наложение и водное наложение.

Параметр неровности поверхности Ra соответствует арифметическому среднему абсолютных значений ординат Z(x) в рамках базовой длины (L) при x, изменяющемся от 0 до L. Этот параметр хорошо известен специалисту в данной области техники.

Другими словами, параметр Ra определяется следующим образом:

R a = 1 L ∫ 0 L | Z ( x ) | d x

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления

Объект настоящего изобретения относится к гипсовой панели, имеющей центральный слой, содержащий по меньшей мере одну поверхность, покрытую нетканым материалом, а также к способу получения указанной гипсовой панели, системе изоляции и сборной перегородке, содержащей указанную гипсовую панель.

1. Гипсовая панель:

Как упоминалось ранее, гипсовая панель согласно настоящему изобретению имеет центральный слой, содержащий по меньшей мере одну поверхность, покрытую нетканым материалом, при этом внутренняя сторона нетканого материала, которая находится в контакте с центральным слоем гипсовой панели, имеет неровность поверхности Ra от 25 до 60 микрометров.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления указанная внутренняя сторона нетканого материала содержит узор в виде тиснения, имеющий неровность поверхности Ra от 25 до 60 микрометров, предпочтительно от 25 до 50, преимущественно от 25 до 40 микрометров.

В соответствии с конкретным вариантом осуществления плита, т.е. нетканый материал согласно настоящему изобретению, может состоять из или может содержать один или более слоев. В более предпочтительном варианте осуществления плита согласно настоящему изобретению содержит два слоя, внутренний и внешний слой, при этом внутренний слой, который находится в контакте с гипсовым центральным слоем, соответствует внутренней стороне плиты, а внешний слой выполнен противоположным гипсовому центральному слою, т.е. не находится в контакте с гипсовым центральным слоем, и соответствует внешней стороне плиты. Слои плиты могут иметь одинаковые или различные композиции.

В соответствии с другой особенностью изобретения гипсовая панель содержит нетканый материал, выполненный из двух слоев, внутреннего слоя и внешнего слоя, при этом внутренний слой, который находится в контакте с центральным слоем гипсовой панели, демонстрирует неровность поверхности Ra от 25 до 60 микрометров, предпочтительно от 25 до 50 микрометров, более предпочтительно от 25 до 40 микрометров.

В другой предпочтительной особенности настоящего изобретения, когда плита содержит по меньшей мере два слоя, внутренний слой имеет узор в виде тиснения.

В другой более предпочтительной особенности настоящего изобретения, когда плита содержит по меньшей мере два слоя (внутренний+внешний слои), внутренний слой имеет узор в виде тиснения, имеющий неровность поверхности Ra от 25 до 60 микрометров, предпочтительно от 25 до 50 микрометров, более предпочтительно от 25 до 40 микрометров.

Без привязки к какой-либо теории предполагается, что указанная неровность может возникать от переориентации волокон плиты вследствие способа тиснения.

Следовательно, изобретение также касается плиты из нетканого материала, имеющей внутреннюю сторону и внешнюю сторону, при этом указанная внутренняя сторона содержит узор в виде тиснения, имеющий неровность поверхности Ra от 25 до 60 микрометров, предпочтительно от 25 до 50 микрометров, более предпочтительно от 25 до 40 микрометров.

В соответствии с одной особенностью настоящего изобретения внешняя сторона плиты из нетканого материала имеет неровность, подобную неровности внутренней стороны. Однако в предпочтительном варианте осуществления указанный внешний слой имеет меньшую неровность поверхности, чем внутренний слой.

Следовательно, в другом варианте осуществления настоящего изобретения вторая сторона нетканого материала, т.е. внешняя сторона, которая не контактирует с гипсовым центральным слоем, имеет неровность поверхности Ra менее 25 микрометров, предпочтительно менее 15 микрометров и даже более предпочтительно от 5 до 15 микрометров. Кроме того, внешний слой нетканого материала обычно нетисненый, даже если может быть преимуществом предложить узор в виде тиснения, т.е. в другом варианте осуществления настоящего изобретения обе стороны нетканого материала (внутренняя и внешняя стороны) подвергаются обработке тиснением, позволяющей достигать лучшего связывания, например хорошего связывания клейкими веществами, наносимыми на место на внешнем слое панели, а также в системе внешнего изоляционного покрытия EIFS.

Указанный внешний слой не находится в контакте с гипсовым центральным слоем; он может находиться в контакте с воздухом, а также он может быть раскрашен или покрыт другими материалами, такими как, например, плитка.

К удивлению было обнаружено, что неровность была выше, когда поверхность внутреннего слоя плиты была тисненой, по сравнению с нетисненой поверхностью. Следовательно, сочетание тисненого узора со специальной неровностью на его поверхности приводит к сильному улучшению сцепления плиты, скрепленной с гипсовым центральным слоем.

Не желая привязываться к какой-либо теории, можно предположить, что обработка тиснением изменяет трехмерную структуру облицовки 2 путями:

- Ячеистый узор, ясно видимый на облицовке и панели, например, с точками на расстоянии 1,5 x 1,5 мм, как представлено на фиг. 4 и 6, получаемый в результате способа влажного наложения на двойной сетке. Этот ячеистый узор создает форму облицовки в точках пересечения нитей 2-ой сетки;

- Улучшенное распределение волокон в поперечном направлении через внутренний слой облицовки. Благодаря сочетанию 2 мелкой и крупной сеток (соответственно, 1-я и 2-я сетки) и отведению воды через эту двойную сетку, расположение волокон (в основном стекловолокон) создает более сильную неровность. Считается, что второй эффект лучше всего улучшает свойства связывания.

Следовательно, в более предпочтительном варианте осуществления гипсовая панель согласно настоящему изобретению содержит плиту из нетканого материала, имеющую внутреннюю сторону и внешнюю сторону, при этом внутренняя сторона указанной плиты содержит узор в виде тиснения, имеющий неровность поверхности Ra от 25 до 60 микрометров, предпочтительно от 25 до 50 микрометров, даже более предпочтительно от 25 до 40 микрометров, а внешняя сторона указанной плиты содержит нетисненый узор, имеющий неровность поверхности Ra менее 25 микрометров, предпочтительно менее 15 микрометров и даже более предпочтительно от 5 до 15 микрометров.

2. Облицовка или плита:

Нетканый материал или любой из его слоев предпочтительно содержит волокна, которые могут выбираться из группы, состоящей из или содержащей:

- волокна на основе целлюлозы, включая древесную массу, хлопковые волокна, сизаль и абаку;

- искусственные волокна, полученные из целлюлозы, включая вискозу, искусственный шелк и лиоцелл;

- стекловолокна;

- минеральные волокна;

- синтетические (полимерные) волокна; и

- их смеси.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения указанные синтетические (полимерные) волокна включают полимерные волокна, которые могут выбираться из группы, состоящей из или содержащей полиамид, полиарамид, полиэтилен, полипропилен, полиэфир, поливиниловый спирт и их смеси. Полиэфир является предпочтительным синтетическим волокном. Размер волокон может меняться в широких рамках, например от 2,0 до 40,0 микрометров в диаметре и от 1,5 до 38 мм в длину. Могут использоваться комбинации различных длин.

Как уже упоминалось, внутренний и внешний слои плиты могут иметь различные композиции. Однако внешний слой предпочтительно главным образом изготавливается из основанных на целлюлозе волокон, чтобы предоставлять гипсовую панель, с которой можно более удобно работать, поскольку внешний слой не вызывает зуда или каких-либо других неприятных ощущений, в случае когда неорганические волокна, такие как, например, стекловолокна, были использованы в композиции внутреннего слоя.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления волокна на основе целлюлозы могут составлять по меньшей мере 25 вес. % плиты, предпочтительно 30 вес. %, более предпочтительно 40 вес. % нетканого материала.

Предпочтительно, нетканая облицовка содержит два слоя, где внешний слой содержит главным образом целлюлозу, а внутренний слой содержит, по весу на основе общего веса волокон, от 25 до 60 вес. % целлюлозных волокон, от 25 до 60 вес. % стекловолокон и от 0 до 30 вес. % органических волокон, а также предпочтительно от 30 до 50 вес. % целлюлозных волокон, от 30 до 50 вес. % стекловолокон и от 10 до 20 вес. % органических волокон. Целлюлоза может быть получена, например, из бумаги, картона или древесины.

В соответствии с предпочтительной особенностью изобретения нетканый материал, имеющий один или два слоя, также может содержать, по меньшей мере, вяжущее и/или по меньшей мере один тип частиц минерального наполнителя. Эти добавки могут составлять от 20 до 50 вес. % относительно веса нетканого материала.

Отдельные волокна могут скрепляться друг с другом по меньшей мере вяжущим, которое может быть выбрано из группы, состоящей из или содержащей мочевиноформальдегидную смолу, меламинформальдегидную смолу, полиэфир, акриловые смолы, поливинилацетат, сополимеры этиленвинилацетата, стиролакриловые сополимеры, стирол-бутадиен-стироловые сополимеры, поливинилхлорид и т.п., а также их смеси. Предпочтительно, указанное вяжущее представляет собой гидрофобное самосшивающееся вяжущее, такое как стиролакриловый сополимер, чтобы показывать хорошую прочность в мокром состоянии.

Частицы минерального наполнителя могут представлять собой органический или неорганический порошок, выбранный из группы, состоящей из карбоната кальция, сульфата кальция, глины, каолина, песка, талька, слюды, стекольного порошка, диоксида титана, оксида магния, глинозема, тригидрата алюминия, гидроксида алюминия, оксида сурьмы, кремнезема, силиката и т.п. Размеры наполнителя таковы, что он в значительной мере проникает в волокнистую плиту. Например, минеральный наполнитель может представлять собой частицы, которые имеют d₅₀ от примерно 0,1 до примерно 10 микрометров, предпочтительно от 0,5 до 5 микрометров.

Плита также может содержать водоупорные или водоотталкивающие добавки, такие как фторированные полимеры. Доля фторированной добавки может меняться от 0,1 до 5 вес. % на основании сухого веса плиты, предпочтительно от примерно 0,2 до 2 вес. %.

Фторированные полимеры могут представлять собой, например, эмульсии акриловых сополимеров с перфторированными акрилатами.

Как уже упоминалось, внутренняя сторона плиты, которая находится в контакте с гипсовым центральным слоем, содержит узор в виде тиснения, имеющий неровность поверхности от 25 до 60 микрометров. Он позволяет существенно улучшить связывание гипса с плитой.

Что касается дополнительных признаков плиты, ее общий вес может составлять до 200 г/м², предпочтительно от 100 до 200 г/м² и более предпочтительно - около 160 г/м².

Кроме того, пористость плиты может находиться в диапазоне от 10 до 60 л/м²/с под 196 Па. Эта пористость представляет воздушный поток, который может проходить через образец плиты при определенных падениях давления в плите, в соответствии со стандартом бумажной промышленности TAPPI T251 cm-85.

Кроме того, средняя толщина плиты может находиться в диапазоне от примерно 0,2 до примерно 0,5 мм.

В соответствии с другим вариантом осуществления гипсовый слой может иметь толщину от 10 до 20 мм.

Как уже говорилось, свойства гипсового центрального слоя могут подстраиваться под предназначенное использование гипсовой панели. В результате гипсовая панель может состоять из гипса или смеси гипса и добавок, придающих свойства водостойкости или огнестойкости.

Примеры водоупорных добавок включают поливиниловый спирт, расплавленный воск, эмульгированный воск/асфальт, эмульгированный воск, асфальт, металлические мыла, смолы, полисилоксаны и синтетические термопластичные синтетические материалы, такие как, например, поливинилхлорид или поливинилацетат. Доля водоупорных добавок может составлять от 0,05 вес. % до примерно 5 вес. % в отношении общего веса гипсового центрального слоя.

Примеры огнеупорных добавок включают минеральные волокна, такие как стекловолокна и базальтовые волокна, и минеральные наполнители, такие как глина, вермикулит, кремнезем и глинозем. Доля огнеупорных добавок может составлять от примерно 0,03 вес. % до примерно 10 вес. %.

Могут использоваться и дополнительные добавки, такие как биоцид, в частности требующийся для гипсовой панели для влажных областей.

Как правило, пенообразователь также используется в гидросмеси гипсового центрального слоя, чтобы сокращать общий вес центрального слоя. Типичный удельный вес гипсового центрального слоя составляет от 700 до 1000 кг/м³.

Уплотнительные или разжижающие добавки также обычно используются, чтобы контролировать реологию гипсовой гидросмеси. Это могут быть, например, карбоксиметилцеллюлоза (CMC), гидроксиметилцеллюлоза (HMC), гидроксиэтилцеллюлоза (HEC), крахмал, гуаровые смолы в качестве уплотнительных агентов и поликарбоксилатный эфир в качестве разжижающего агента. Крахмал, CMC, HMC или HEC также могут использоваться, чтобы реализовывать лучшее связывание между гипсовым центральным слоем и плиточной облицовкой.

В соответствии с изобретением особые признаки неровности и узора плиты из нетканого материала получаются способом, включающим влажное наложение суспензии волокон на сборную сетку, чтобы образовывать полотно, и отведение воды с полотна, чтобы создавать узор в виде тиснения, имеющий поверхность с неровностью Ra от 25 до 60 микрометров.

Сборная сетка содержит первую базовую сетку и вторую сетку, наложенную на нее, при этом внутренний слой облицовки прямо кладется на вторую сетку, а внешний слой облицовки образовывается над внутренним слоем. Эта первая сетка содержит тонкие нити и мелкие ячейки, тогда как вторая сетка содержит более толстые нити и более крупные ячейки. Наложенные сетки изменяют ориентацию волокон, когда вода отводится через отверстия более крупных ячеек.

Предполагается, что использование двойной сборной сетки не только формирует тисненый узор на нижней поверхности нетканого материала, но также отвечает за определенную переориентацию волокон на поверхности тисненого узора, приводя к специфической неровности.

Преимущественно, количество поперечных и основных нитей/см у первой базовой сетки больше, чем у второй сетки. Предпочтительно, первая базовая сетка содержит по меньшей мере в 4 раза больше поперечных и основных нитей/см, чем вторая сетка.

Следовательно, в предпочтительном варианте осуществления:

- первая базовая сетка содержит от 15 до 50 поперечных нитей/см, предпочтительно от 20 до 35 поперечных нитей/см, более предпочтительно 32 поперечных нити/см и от 15 до 50 основных нитей/см, предпочтительно от 20 до 35 основных нитей/см, более предпочтительно 32 основных нити/см;

- вторая сетка содержит от 1 до 15 поперечных нитей/см, предпочтительно 7 поперечных нитей/см и от 1 до 15 основных нитей/см, предпочтительно 6,3 основных нитей/см,

- отношение отверстий на см² между первой и второй сетками составляет по меньшей мере 10, предпочтительно равн