Гипсовая суспензия, отвержденный гипс, гипсовый строительный материал, гипсовая панель, способ получения гипсовой суспензии, способ получения отвержденного гипса, способ получения гипсового строительного материала, способ получения гипсовой панели

Гипсовая суспензия, отвержденный гипс, гипсовый строительный материал, гипсовая панель, способ получения гипсовой суспензии, способ получения отвержденного гипса, способ получения гипсового строительного материала, способ получения гипсовой панели

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к гипсовой суспензии, отвержденному гипсу, гипсовому строительному материалу, гипсовой панели, способу получения гипсовой суспензии, способу получения отвержденного гипса, способу получения гипсового строительного материала, способу получения гипсовой панели.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Вообще, гипсовые продукты не обладают достаточной водостойкостью, которая позволяла бы использовать их в местах «рядом с водой», где они могли бы вступать в контакт с водой.

Однако, поскольку имеется потребность в использовании гипсовых продуктов в таких близких к воде местах, были проведены исследования, направленные на обнаружение способа придания гипсовому продукту водоотталкивающих свойств с тем, чтобы его можно было использовать рядом с водой. В предлагаемом способе в гипсовую суспензию добавляют водоотталкивающий материал, такой как силиконовое масло или воск, или водоотталкивающий активатор, эффективным образом усиливающий действие водоотталкивающего материала, чтобы придать ей водоотталкивающие свойства.

Например, в Патентном документе 1 раскрыт способ обеспечения водонепроницаемости гипсового продукта, в соответствии с которым в композицию строительного гипса добавляют, по меньшей мере, один тип соединения, включающего полисилоксан, и, по меньшей мере, один тип соединения, включающего пептизированный крахмал (α-крахмал).

Документ известного уровня техники

Патентный документ

Патентный документ 1: Японская выложенная патентная публикация № 2009-528246

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачи, решаемые изобретением

Вообще, при производстве гипсового продукта, гипсовой суспензии, изготовленной путем смешивания гипса, воды и добавок, придают нужную форму и отверждают. Однако, поскольку пептизированный крахмал увеличивает вязкость и ухудшает текучесть гипсовой суспензии, добавление пептизированного крахмала существенно усложняет манипулирование с гипсовой суспензией, а иногда затрудняет придание гипсовой суспензии заданной формы.

Текучесть гипсовой суспензии можно улучшить путем добавления большого количества воды замешивания или добавления диспергирующего агента. Однако, при добавлении большого количества воды замешивания увеличивается количество тепловой энергии, необходимое для испарения избытка воды замешивания. А введение диспергирующего агента увеличивает стоимость продукта.

Благодаря одному из аспектов настоящего изобретения становится возможным устранить или ослабить указанные проблемы, свойственные технологиям известного уровня техники, и предоставить гипсовую суспензию, обладающую превосходной текучестью и водоотталкивающими свойствами по превращении в отвержденный гипс.

Средства решения указанных задач

Одним из вариантов осуществления настоящего изобретения обеспечивается гипсовая суспензия, содержащая обожженный гипс, этерифицированный фосфатом мочевины крахмал, полиорганосилоксан и воду.

Преимущества изобретения

Благодаря одному из вариантов осуществления настоящего изобретения становится возможным получение гипсовой суспензии, обладающей превосходной текучестью и в форме отвержденного гипса, обладающей водоотталкивающими свойствами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой чертеж, отражающий способ получения гипсовой панели в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 представляет собой график, отражающий зависимость между содержанием поглощенной воды и добавленным количеством крахмала в экспериментах от 1-1 до 1-3;

Фиг. 3 представляет собой график, отражающий зависимость между содержанием поглощенной воды и добавленным количеством крахмала в экспериментах от 2-1 до 2-3;

Фиг. 4 представляет собой график, отражающий зависимость между содержанием поглощенной воды и величиной текучести в экспериментах 3-1 и 3-2.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее описаны варианты осуществления настоящего изобретения. Однако настоящее изобретение этими вариантами его осуществления не ограничивается, возможны изменения и модификации, не выходящие за рамки объема настоящего изобретения.

Гипсовая суспензия

Далее описан примерный вариант гипсовой суспензии одного из вариантов осуществления изобретения.

Гипсовая суспензия данного варианта осуществления изобретения, предпочтительно, получена путем смешивания обожженного гипса, этерифицированного фосфатом мочевины крахмала, полиорганосилоксана и воды.

Далее описаны компоненты гипсовой суспензии настоящего изобретения.

Обожженный гипс, также именуемый гемигидрат сульфата кальция (полуводный гипс), представляет собой неорганическое соединение, обладающее гидравлическими свойствами. К примерам обожженного гипса относятся β-гемигидрат гипса (β-полуводный гипс), получаемый путем обжига одного из следующих или смеси природного гипса, гипса из побочных продуктов, гипса из топочных газов и отходов гипса в атмосфере; и α-гемигидрат гипса (α-полуводный гипс), получаемый путем обжига одного из указанных или смеси указанных типов гипса в воде. В качестве обожженного гипса может быть использован как один из гипсов: α-полуводный гипс или β-полуводный гипс, так и их смесь. Обжиг в воде включает случай, когда гипс обжигают в потоке пара.

Не имеющими ограничительного характера примерами материала, представляющего собой этерифицированный фосфатом мочевины крахмал, являются крахмалы, полученные из кукурузы, батата, пшеницы или тапиоки. Крахмал, полученный из кукурузы, особенно предпочтителен в качестве материала, представляющего собой этерифицированный фосфатом мочевины крахмал.

Хотя этерифицированный фосфатом мочевины крахмал, используемый в гипсовой суспензии настоящего варианта осуществления изобретения, не ограничивается каким-либо конкретным типом, температура желатинизации (температура пептизации) этерифицированного фосфатом мочевины крахмала, предпочтительно, меньше или равна 100°С, более предпочтительно, меньше или равна 90°С. Причина этого описана ниже.

Во-первых, как описано далее, этерифицированный фосфатом мочевины крахмал, добавляемый в гипсовую суспензию настоящего варианта осуществления изобретения, предпочтительно, желатинизируют (пептизируют) после формования гипсовой суспензии. Одним из примеров способа желатинизации этерифицированного фосфатом мочевины крахмала, добавленного в гипсовую суспензию, является нагревание сформованной гипсовой суспензии.

При этом в сформованной гипсовой суспензии обожженный гипс (полуводный гипс), представляющий собой один из материалов гипсовой суспензии, становится гидратированным - дигидратом гипса (двуводным гипсом). Когда сформованную гипсовую суспензию нагревают до температуры более 100°С, часть двуводного гипса возвращается в форму полуводного гипса. Из-за этого может снижаться прочность получаемого отвержденного гипса. Кроме этого, поскольку полуводный гипс обладает водопоглотительной способностью, могут ухудшаться водоотталкивающие свойства получаемого отвержденного гипса.

По указанным причинам, предпочтительно, используют этерифицированный фосфатом мочевины крахмал с температурой желатинизации, меньшей или равной 100°С, чтобы уменьшить температуру нагревания, необходимую для желатинизации, и тем самым подавить образование полуводного гипса при желатинизации этерифицированного фосфатом мочевины крахмала при нагревании в сформованной гипсовой суспензии. Использование этерифицированного фосфатом мочевины крахмала с температурой желатинизации, меньшей или равной 90°С, является более предпочтительным с точки зрения более эффективного подавления образования полуводного гипса во время желатинизации.

Нижний предел температуры желатинизации этерифицированного фосфатом мочевины крахмала не ограничен какой-либо конкретной величиной. Однако, этерифицированный фосфатом мочевины крахмал, предпочтительно, не желатинизирован, когда его добавляют в гипсовую суспензию, предпочтительно, его желатинизируют после формования гипсовой суспензии.

Не имеющим ограничительного характера примером количества этерифицированного фосфатом мочевины крахмала, добавляемого в гипсовую суспензию, является, предпочтительно, количество, большее или равное 0,05 масс. части и меньшее или равное 10 масс. частям на 100 масс. частей обожженного гипса.

Предполагается, что этерифицированный фосфатом мочевины крахмал, добавляемый в гипсовую суспензию, выполняет функцию водоотталкивающего активатора, усиливающего водоотталкивающее действие полиорганосилоксана, добавляемого в гипсовую суспензию в качестве водоотталкивающего материала. Достаточный эффект усиления водоотталкивающего действия полиорганосилоксана начинает проявляться, когда в гипсовую суспензию добавлено 0,05 масс. части или более этерифицированного фосфатом мочевины крахмала на 100 масс. частей обожженного гипса. С другой стороны, когда количество этерифицированного фосфатом мочевины крахмала превосходит 10 масс. частей, скорость нарастания эффекта усиления водоотталкивающего действия полиорганосилоксана замедляется. По этой причине добавляемое количество этерифицированного фосфатом мочевины крахмала, предпочтительно, соответствует указанному выше диапазону.

Этерифицированный фосфатом мочевины крахмал, добавляемый в гипсовую суспензию, также обладает эффектом отверждения гипсовой суспензии и повышения прочности отвержденного гипса. Этерифицированный фосфатом мочевины крахмал, добавляемый в количестве, соответствующем указанному выше диапазону, в частности, может повышать прочность отвержденного гипса. Таким образом, и по этой причине является предпочтительным добавление в гипсовую суспензию этерифицированного фосфатом мочевины крахмала.

Количество этерифицированного фосфатом мочевины крахмала, более предпочтительно, больше или равно 0,05 масс. частей и меньше или равно 5 масс. частей на 100 масс. частей обожженного гипса. Причина в том, что, например, когда из гипсовой суспензии, содержащей этерифицированный фосфатом мочевины крахмал в количестве, превышающем 5 масс. частей, изготавливают гипсовую панель толщиной 12,5 мм, такая гипсовая панель может не удовлетворять условиям по тепловыделению класса 1, определенного в JIS А 6901. Когда отвержденный гипс, полученный путем отверждения гипсовой суспензии, используют в качестве строительного материала, одним из необходимых свойств отвержденного гипса, наряду с водоотталкивающими свойствами и прочностью, может быть негорючесть. Следовательно, количество этерифицированного фосфатом мочевины крахмала, предпочтительно, определяют в соответствии с этими требованиями. Еще более предпочтительно, количество этерифицированного фосфатом мочевины крахмала больше или равно 0,05 масс. части и меньше или равно 3 масс. частям на 100 масс. частей обожженного гипса.

Кроме того, бывает, что в гипсовую суспензию вводят пузырьки и путем отверждения этой гипсовой суспензии производят отвержденный гипс с пузырьками, что позволяет уменьшить вес отвержденного гипса. В этом случае этерифицированный фосфатом мочевины крахмал выполняет функцию сохранения формы пузырьков в гипсовой суспензии и отвердевшем гипсе.

Таким образом, когда в гипсовую суспензию введены пузырьки, по существу, одинакового диаметра, может сохраняться нормальная сферическая форма пузырьков в гипсовой суспензии и отвердевшем гипсе, а диаметр пузырьков может оставаться, по существу, одинаковым. Включение в отвержденный гипс пузырьков нормальной сферической формы и, по существу, одинакового диаметра делает возможным увеличение прочности, а также уменьшение веса отвержденного гипса.

При этом пузырьки, введенные в гипсовую суспензию, представляют собой мелкие пузырьки, которые не снижают качество отвержденного гипса.

Например, помимо прочего, гипсовая суспензия, содержащая пузырьки, может быть получена путем заблаговременного добавления в воду газообразующего средства, формирования пузырьков путем перемешивания воды при одновременном введении воздуха и смешивания образовавшихся пузырьков с гипсовой композицией и водой. Кроме того, пузырьки могут быть добавлены в гипсовую суспензию, полученную заранее путем смешивания композиции гипса и воды. Примерами газообразующих средств, используемых для формирования пузырьков, являются, помимо прочего, алкилсульфат натрия, простой сульфаталкиловый эфир, алкилбензолсульфонат натрия и полиоксиэтиленалкилсульфат.

Далее описан полиорганосилоксан. В гипсовой суспензии настоящего изобретения могут быть использованы различные типы полиорганосилоксана. Например, полиорганосилоксан, используемый в гипсовой суспензии настоящего варианта осуществления изобретения, может включать полиметилгидридсилоксан, структура которого может быть представлена следующей общей формулой (1).

В общей формуле (1) диапазон для «n», предпочтительно, но не обязательно, больше или равен 1 и меньше или равен 100.

В гипсовую суспензию может быть добавлен полиорганосилоксан одного или нескольких типов. Например, в гипсовую суспензию может быть добавлен только полиметилгидросилоксан со структурой, отображаемой общей формулой (1), либо вместе с полиметилгидридсилоксаном в гипсовую суспензию может быть добавлен полиорганосилоксан другого типа.

Количество полиорганосилоксана, добавляемое в гипсовую суспензию, не ограничивается какой-либо конкретной величиной и может быть определено, например, на основании степени водоотталкивания, которая требуется от отвержденного гипса. Например, количество полиорганосилоксана, предпочтительно, больше или равно 0,2 масс. части и меньше или равно 5 масс. частям на 100 масс. частей обожженного гипса. Причина в том, что сильное водоотталкивание отвержденного гипса может быть достигнуто путем добавления 0,2 или более масс. частей полиорганосилоксана, а когда количество полиорганосилоксана превышает 5 масс. частей, интенсивность водоотталкивающего свойства существенно не меняется. Более предпочтительно, количество полиорганосилоксана больше или равно 0,2 масс. части и меньше или равно 1 масс. части на 100 масс. частей обожженного гипса.

Полиорганосилоксан может быть добавлен в гипсовую суспензию без обработки или может быть добавлен в гипсовую суспензию после эмульгирования в воде. Благодаря эмульгированию полиорганосилоксана облегчается однородное перемешивание полиорганосилоксана в гипсовой суспензии, поэтому проведение эмульгирования является предпочтительным.

Для эмульгирования полиорганосилоксана в воде может быть использован эмульгатор любого типа. Например, для этой цели может быть использован неионогенный эмульгатор, анионогенный эмульгатор или поливиниловый спирт.

Примерами неионогенных эмульгаторов являются глицеролмоностеарат, глицеролмоноолеат, сорбитанмонопальмитат, сорбитанмоностеарат, сорбитантристеарат, сорбитанмоноолеат, сорбитантриолеат, полиоксиэтилен сорбитанмонолаурат, полиоксиэтилен сорбитанмонопальмитат, полиоксиэтилен сорбитанмоностеарат, полиоксиэтилен сорбитантристеарат, полиоксиэтилен сорбитанмоноолеат, полиоксиэтилен сорбитантриолеат, полиоксиэтилен лауриловый эфир, полиоксиэтилен цетиловый эфир, полиоксиэтилен стеариловый эфир, полиоксиэтилен эфир высшего спирта, полиоксиэтилен октилфениловый эфир и полиоксиэтилен нонилфениловый эфир.

Примерами анионогенных эмульгаторов являются лаурилсульфат натрия, додецилбензолсульфонат натрия, алкилнафталинсульфонат натрия, диалкилсульфосукцинат натрия, натриевое мыло смеси жирных кислот, мыло на основе стеарата натрия, калиевое мыло на основе олеиновой кислоты, простой эфир высшего спирта сульфата натрия и натриевая соль поликонденсата β-нафтилансульфокислоты и формалина.

Что касается поливинилового спирта, предпочтителен поливиниловый спирт со степенью омыления, большей или равной 75% мол., более предпочтителен поливиниловый спирт со степенью омыления, большей или равной 76% мол. и меньшей или равной 90% мол. Вязкость 4%-ного водного раствора поливинилового спирта этого типа при 20°С, предпочтительно, больше или равна 1 сантипуаз и меньше или равна 80 сантипуаз, более предпочтительно, больше или равна 3 сантипуаз и меньше или равна 50 сантипуаз. Количество эмульгатора, предпочтительно, больше или равно 0,5% масс. и меньше или равно 10% масс., более предпочтительно, больше или равно 0,7% масс. и меньше или равно 5% масс. относительно полиорганосилоксана. Когда количество эмульгатора меньше или равно 0,5% масс., стабильная эмульсия может не получиться; когда количество эмульгатора больше 10% масс., могут не развиться достаточные водоотталкивающие свойства.

Количество воды, добавляемое в гипсовую композицию с целью получения гипсовой суспензии, не ограничено какой-либо конкретной величиной и может быть определено в соответствии с необходимой текучестью.

Количество воды, требующееся для получения гипсовой суспензии, не сильно меняется от того, входит ли в ее состав этерифицированный фосфатом мочевины крахмал. Следовательно, количество тепла, необходимое для сушки гипсовой суспензии, также мало меняется от наличия этерифицированного фосфатом мочевины крахмала. Таким образом, добавление этерифицированного фосфатом мочевины крахмала позволяет получить отвержденный гипс, обладающий отличными водоотталкивающими свойствами, не увеличивая стоимость сушки.

Кроме этого, в гипсовую суспензию настоящего изобретения могут быть введены разные другие добавки.

Как один из примеров добавки, предпочтительно, используют соединение, содержащее оксид или гидроксид элемента 2А группы, который выполняет роль активатора (катализатора) водоотталкивающих свойств полиорганосилоксана, добавленного в гипсовую суспензию в качестве водоотталкивающего материала. Путем добавления в гипсовую суспензию соединения, содержащего оксид или гидроксид элемента 2А группы, возможно еще более усилить водоотталкивающие свойства отвержденного гипса.

Элемент 2А группы не ограничивается каким-либо конкретным типом и может быть выбран из Ba, Mg, Ca, Sr и Ra. Элемент 2А группы, предпочтительно, это один из Ва, Mg и Са, более предпочтительно, один из Mg и Са. Примеры соединений, содержащих оксид или гидроксид элемента 2А группы, включают гидроксид бария, когда элементом 2А группы является Ва; оксид магния и гидроксид магния, когда элементом 2А группы является Mg; обожженная известь, гидратированная известь, цемент и гидросиликат кальция, когда элементом 2А группы является Са.

В качестве не имеющего ограничительного характера примера, количество соединения, содержащего оксид или гидроксид элемента 2А группы, которое должно быть добавлено в гипсовую суспензию, предпочтительно, больше или равно 0,1 масс. части и меньше или равно 100 масс. частям, более предпочтительно, больше или равно 0,2 масс. части и меньше или равно 10 масс. частям на 100 масс. частей обожженного гипса. Когда количество соединения, содержащего оксид или гидроксид элемента 2А группы, меньше 0,1 масс. части, эффект добавление этого соединения может не быть достигнут в достаточной степени. Кроме того, когда количество указанного соединения превышает 100 масс. частей, может ускоряться схватывание гипса, и ухудшаться обрабатываемость гипсовой суспензии. Когда соединение, содержащее оксид или гидроксид элемента 2А группы, добавляют в гипсовую суспензию, предпочтительно использовать в качестве полиорганосилоксана полиметилгидросилоксан, имеющий структуру, отображаемую приведенной выше формулой (1). Причина в том, что водоотталкивающие свойства отвержденного гипса значительно улучшаются при использовании полиметилгидридсилоксана вместе с соединением, содержащим оксид или гидроксид элемента 2А группы.

Дополнительно или вместо соединения, содержащего оксид или гидроксид элемента 2А группы, в гипсовую суспензию настоящего варианта осуществления изобретения может быть введена одна или несколько других добавок, таких как упрочняющие волокна, легкий заполнитель, огнеупорный материал, модификатор схватывания, пластифицирующая добавка, модификатор диаметра пузырьков и материал для увеличения адгезии, а также описанные выше пузырьки.

В соответствии со способом получения гипсовой суспензии настоящего изобретения, гипсовая суспензия может быть произведена путем смешивания (или замешивания) обожженного гипса, этерифицированного фосфатом мочевины крахмала, полиорганосилоксана и воды.

Кроме того, в соответствии со способом получения гипсовой суспензии настоящего изобретения, материалы гипсовой суспензии могут быть смешаны за две стадии. То есть, способ получения гипсовой суспензии настоящего изобретения может включать стадию формирования гипсовой композиции, заключающуюся в формировании гипсовой композиции путем смешивания обожженного гипса и этерифицированного фосфатом мочевины крахмала, и стадию формирования гипсовой суспензии, заключающуюся в получении гипсовой суспензии путем смешивания гипсовой композиции, полиорганосилоксана и воды.

На стадии формирования гипсовой композиции твердые материалы, т.е. обожженный гипс и этерифицированный фосфатом мочевины крахмал, смешивают с получением гипсовой композиции. Затем, на стадии формирования гипсовой суспензии жидкости, т.е. полиорганосилоксан и воду, смешивают с гипсовой композиции с получением гипсовой суспензии.

Кроме того, в гипсовую суспензию настоящего варианта осуществления изобретения могут быть введены различные добавки и пузырьки. Добавки и пузырьки могут быть введены в любой надлежащий момент времени. Однако твердую добавку, такую как соединение, содержащее оксид или гидроксид элемента 2А группы, предпочтительно, вводят во время смешивания обожженного гипса и этерифицированного фосфатом мочевины крахмала. Жидкую добавку, предпочтительно, вводят, когда гипсовую композицию, которая является смесью, смешивают с полиорганосилоксаном и водой. Кроме того, пузырьки, предпочтительно, добавляют после получения гипсовой суспензии.

Предпочтительные количества и особенности компонентов гипсовой суспензии, по существу, аналогичны описанным выше, и их описание здесь опускается.

Как указано выше, гипсовая суспензия настоящего варианта осуществления изобретения содержит этерифицированный фосфатом мочевины крахмал, выполняющий функцию активатора водоотталкивающих свойств. В данной конфигурации становится возможным усилить водоотталкивающие свойства отвержденного гипса, получаемого при отверждении гипсовой суспензии.

Кроме того, поскольку текучесть гипсовой суспензии при добавлении этерифицированного фосфатом мочевины крахмала почти не снижается, в описанном выше варианте осуществления изобретения возможно производство гипсовой суспензии, обладающей превосходной текучестью. Кроме того, количество воды, добавляемое для получения гипсовой суспензии, в том случае, когда в нее добавлен этерифицированный фосфатом мочевины крахмал, не сильно отличается от количества воды, добавляемого в случае отсутствия этерифицированного фосфатом мочевины крахмала. Следовательно, в описанном выше варианте осуществления изобретения также удается исключить увеличение стоимости сушки.

Кроме того, этерифицированный фосфатом мочевины крахмал может повышать прочность отвержденного гипса, получаемого в результате отверждения гипсовой суспензии.

Отвержденный гипс

Далее описан отвержденный гипс настоящего варианта осуществления изобретения.

Здесь описан отвержденный гипс, полученный путем отверждения описанной выше гипсовой суспензии.

Отвержденный гипс настоящего варианта осуществления изобретения получен путем создания условий для образования полуводным гипсом, содержащимся в описанной выше гипсовой суспензии, игловидных кристаллов двуводного гипса по реакции гидратации, схватывания и отверждения. Отвержденный гипс заданной формы может быть получен путем формования гипсовой суспензии перед отверждением.

Отвержденный гипс настоящего варианта осуществления изобретения может иметь любую заданную форму. Например, когда отвержденный гипс используют в качестве строительного материала, отвержденному гипсу может быть придана форма пластины или блока. В этом случае, как и в случае гипсового строительного материала и гипсовой панели, описываемых ниже, бумага-основа или стекловолоконное нетканое полотно может быть размещено на поверхности или внутри отвержденного гипса в форме пластины. Кроме того, гипсовая суспензия, при соответствующей модификации ее вязкости, может иметь форму мастики и использоваться в качестве материала для заполнения швов, который размещают в зазорах между другими материалами и отверждают. То есть, отвержденный гипс может иметь форму, соответствующую форме зазора между материалами.

Далее описан способ получения отвержденного гипса настоящего изобретения.

Как указано выше, отвержденный гипс настоящего изобретения получают путем формования описанной выше гипсовой суспензии с приданием ей заданной формы и формирования условий для схватывания и отверждения сформованной гипсовой суспензии. Таким образом, способ получения отвержденного гипса настоящего варианта осуществления изобретения может включать стадию формования, заключающуюся в отливке гипсовой суспензии, полученной описанным выше способом получения гипсовой суспензии, с получением сформованной гипсовой суспензии.

Водоотталкивающие свойства отвержденного гипса настоящего варианта осуществления изобретения могут быть усилены благодаря желатинизации этерифицированного фосфатом мочевины крахмала в гипсовой суспензии в процессе ее получения. Следовательно, способ получения отвержденного гипса, предпочтительно, включает стадию желатинизации, заключающуюся в желатинизации этерифицированного фосфатом мочевины крахмала в сформованной гипсовой суспензии после стадии формования.

Например, помимо прочего, этерифицированный фосфатом мочевины крахмал, добавленный в гипсовую суспензию, может быть желатинизирован путем нагревания сформованной гипсовой суспензии до температуры, превышающей температуру желатинизации этерифицированного фосфатом мочевины крахмала. В качестве другого примера, этерифицированный фосфатом мочевины крахмал может быть желатинизирован путем приведения сформованной гипсовой суспензии в контакт с гидроксидом натрия.

Этерифицированный фосфатом мочевины крахмал, добавленный в гипсовую суспензию, может быть желатинизирован путем нагревания сформованной гипсовой суспензии до температуры, превышающей температуру желатинизации этерифицированного фосфатом мочевины крахмала. Однако, когда температура для желатинизации этерифицированного фосфатом мочевины крахмала слишком высока, двуводный гипс, который образуется, когда полуводный гипс смешивают с водой с целью получения гипсовой суспензии, может возвратиться к форме полуводного гипса. Если двуводный гипс возвращается к форме полуводного гипса, прочность получаемого отвержденного гипса может уменьшиться. Кроме того, поскольку полуводному гипсу свойственно поглощать воду, водоотталкивающие свойства получаемого отвержденного гипса также могут ухудшаться. Чтобы предотвратить возвращение двуводного гипса к форме полуводного гипса на стадии желатинизации этерифицированного фосфатом мочевины крахмала, сформованную гипсовую суспензию, предпочтительно, нагревают до температуры, меньшей или равной 100°С. На стадии желатинизации сформованную гипсовую суспензию, более предпочтительно, нагревают до температуры, меньшей или равной 90°С. Для поддержания температуры нагревания на стадии желатинизации в указанном выше температурном диапазоне, предпочтительно, используют этерифицированный фосфатом мочевины крахмал с температурой желатинизации, соответствующей указанному температурному диапазону.

Обычно, сформованную гипсовую суспензию преобразуют в отвержденный гипс посредством стадии сушки, заключающейся в удалении воды из сформованной гипсовой суспензии. Стадия желатинизации может быть осуществлена отдельно от стадии сушки или как часть стадии сушки. То есть, на протяжении части или всей стадии сушки температура сушки может быть установлена большей или равной температуре желатинизации этерифицированного фосфатом мочевины крахмала, так что сушка сформованной гипсовой суспензии и желатинизация этерифицированного фосфатом мочевины крахмала в сформованной гипсовой суспензии могут осуществляться одновременно.

Кроме того, когда стадию желатинизации осуществляют в сформованной гипсовой суспензии, часть сформованной гипсовой суспензии или вся она может быть уже отвердевшей. Однако, предпочтительно, стадию желатинизации проводят после того, как вся сформованная гипсовая суспензия отвердела, т.е., после того, как обожженный гипс в гипсовой суспензии полностью гидратировался и превратился в двуводный гипс.

Как описано выше, этерифицированный фосфатом мочевины крахмал также может быть желатинизирован путем приведения сформованной гипсовой суспензии в контакт с гидроксидом натрия. Например, сформованная гипсовая суспензия может быть приведена в контакт с гидроксидом натрия путем погружения сформованной гипсовой суспензии в раствор гидроксида натрия или путем нанесения гидроксида натрия на сформованную гипсовую суспензию.

Кроме того, этерифицированный фосфатом мочевины крахмал может быть желатинизирован путем добавления гидроксида натрия в гипсовую суспензию прежде (предпочтительно, непосредственно до) формования гипсовой суспензии.

Способ получения отвержденного гипса настоящего варианта осуществления изобретения также может включать стадию чернового нарезания, стадию сушки, стадию разрезания и стадию погрузки.

Стадию чернового нарезания осуществляют перед, например, стадией желатинизации или стадией сушки. На стадии чернового нарезания, например, сформованную гипсовую суспензию режут при помощи ротационного режущего устройства на куски, соответствующие размеру сушилки или нагревательной печи, используемой на стадии желатинизации или стадии сушки.

На стадии сушки сформованную гипсовую суспензию сушат в принудительном или естественном режиме с получением отвержденного гипса.

На стадии разрезания сформованную гипсовую суспензию или отвержденный гипс режут по размеру продукта при помощи, например, резальной машины.

На стадии погрузки отвержденный гипс, являющийся продуктом, укладывают в стопы, например, при помощи грузоподъемного устройства и хранят на товарном складе или нагружают на грузовик для отправки.

Выше описан отвержденный гипс настоящего варианта осуществления изобретения. Поскольку отвержденный гипс настоящего варианта осуществления изобретения произведен путем отверждения гипсовой суспензии, описанной выше, произведенный отвержденный гипс обладает сильным водоотталкиванием и высокой прочностью.

Гипсовый строительный материал, гипсовая панель

Далее описан гипсовый строительный материал и гипсовая панель настоящего варианта осуществления изобретения.

Гипсовый строительный материал настоящего варианта осуществления изобретения может включать отвержденный гипс, описанный выше.

Например, гипсовый строительный материал может включать отвержденный гипс в качестве внутренней части. Примерами гипсовых строительных материалов являются гипсовые строительные материалы в форме пластин, такие как гипсовая панель, гипсовая панель со стекломатом, гипсовая панель, включающая нетканое стекловолоконное полотно, и гипсошлаковая панель; а также гипсовый строительный материал в форме блоков.

Например, гипсовый строительный материал может быть произведен способом получения гипсового строительного материала, включающим описанные ниже стадии.

Способ получения гипсового строительного материала может включать стадию получения гипсовой суспензии (гипсовой взвеси), описанную выше. Как описано выше, гипсовая суспензия может быть произведена путем смешивания (или замешивания) обожженного гипса, этерифицированного фосфатом мочевины крахмала, полиорганосилоксана и воды. Эта стадия смешивания материалов гипсовой суспензии может быть разделена на две стадии: стадию формирования гипсовой композиции, заключающуюся в формировании гипсовой композиции путем смешивания обожженного гипса и этерифицированного фосфатом мочевины крахмала, и стадию формирования гипсовой суспензии, заключающуюся в производстве гипсовой суспензии путем смешивания гипсовой композиции, полиорганосилоксана и воды. Кроме этого, на этой стадии получения в гипсовую суспензию могут быть введены различные добавки и/или пузырьки.

Способ получения гипсового строительного материала также может включать стадию формования, заключающуюся в отливке гипсовой суспензии в соответствии с формой производимого гипсового строительного материала. На стадии формования гипсовая суспензия может быть отлита с приданием ей нужной формы в соответствии с формой производимого гипсового строительного материала, а также может быть подвергнута другой необходимой обработке.

Как и в случае отвержденного гипса, в отношении сформованной гипсовой суспензии может быть осуществлена стадия чернового нарезания, стадия сушки и/или стадия разрезания. Как описано выше в отношении отвержденного гипса, водоотталкивающие свойства гипсового строительного материала настоящего варианта осуществления изобретения могут быть улучшены путем желатинизации этерифицированного фосфатом мочевины крахмала, добавляемого в гипсовую суспензию. Следовательно, способ получения гипсового строительного материала настоящего варианта осуществления изобретения, предпочтительно, включает стадию желатинизации этерифицированного фосфатом мочевины крахмала. Поскольку процесс желатинизации уже описан как часть способа получения отвержденного гипса, здесь описание процесса желатинизации опускается.

Таким образом, способ получения гипсового строительного материала настоящего варианта осуществления изобретения может включать описанный выше способ получения отвержденного гипса. Кроме этого, гипсовый строительный материал представляет собой гипсовую плиту, и способ получения гипсовой панели может включать описанный выше способ получения отвержденного гипса.

Далее способ получения гипсового строительного материала описан более подробно на примере гипсовой панели.

Сначала опишем стадию формования гипсовой панели, заключающуюся в отливке гипсовой суспензии в форму гипсовой панели. На стадии формования гипсовой панели гипсовую суспензию (гипсовую смесь) помещают между листами бумаги-основы.

На фиг. 1 представлен схематичный вид сбоку части устройства для формования гипсовой суспензии в форму гипсовой панели.

В показанном на фиг. 1 устройстве переднюю часть бумаги-основы (бумаги-основы панели) 11, представляющую собой поверхностный материал, подают по производственной линии справа налево.

Мешалка 12 может быть расположена в заданном положении относительно конвейерной линии, например, над или рядом с конвейерной линией. В одной мешалке 12 смешивают материалы гипсовой суспензии, включающие обожженный гипс, этерифицированный фосфатом мочевины крахмал, полиорганосилоксан, воду и, необязательно, материал для увеличения адгезии, модификатор схватывания и пластифицирующую добавку, с получением гипсовой суспензии. Также, если нужно, в гипсовую суспензию могут быть добавлены пузырьки через делительные головки 121, 122 и 125.

В качестве альтернативы, гипсовая композиция может быть приготовлена заранее путем смешивания твердых материалов, включающих обожженный гипс и этерифицированный фосфатом мочевины крахмал, и подана в мешалку 12.

Полученную гипсовую суспензию 13 с высокой плотностью подают по подающим трубам 123 и 124 на переднюю часть бу