Гипсовая плита, содержащая, по меньшей мере, один слой облицовочной бумаги с грунтовочной эмульсией, содержащей пластические пигменты, грунтовочная эмульсия и соответствующий способ изготовления
Изобретение относится к области строительных материалов. Гипсовая плита содержит, по меньшей мере, один слой облицовочной бумаги, образующий наружную сторону плиты, и грунтовочную эмульсию, нанесенную на облицовочную бумагу. Грунтовочная эмульсия содержит в качестве отбеливателя пластические пигменты, предпочтительно от 5 до 40 мас.% пластических пигментов. Эмульсию наносят в количестве от 10 до 45 г/м2. При добавлении пластических пигментов обеспечивается придание или восстановление белизны облицовочной бумаги без снижения пористости бумаги. 4 н. и 30 з.п. ф-лы, 7 табл.
Область техники
Настоящее изобретение относится к области строительных материалов и, в частности, касается изготовления сборных гипсовых плит, содержащих гипсовую основу и, по меньшей мере, один наружный слой облицовочной бумаги или картона, покрытый грунтовочной эмульсией или покрытием.
Объектом настоящего изобретения является гипсовая плита, содержащая, по меньшей мере, один слой облицовочной бумаги, образующий наружную сторону плиты, на который наносят грунтовочную эмульсию, и предназначенный для улучшения внешнего вида плиты и/или для наклеивания обоев непосредственно на облицовочную бумагу или на грунтовочную эмульсию, предварительно нанесенную на эту бумагу.
Объектом настоящего изобретения является также собственно грунтовочная эмульсия или покрытие, предназначенное для нанесения на облицовочную бумагу.
Объектом настоящего изобретения является также способ изготовления гипсовой плиты, содержащей, по меньшей мере, один слой облицовочной бумаги, образующий наружную сторону плиты, в котором на облицовочную бумагу наносят грунтовочную эмульсию или покрытие.
Наконец, объектом настоящего изобретения является новое использование соединений, входящих в состав грунтовочных эмульсий или покрытий в качестве отбеливателя в грунтовочной эмульсии для облицовочной бумаги, предназначенной для гипсовой плиты.
Уровень техники
Гипсовые плиты или панели хорошо известны и состоят из гипсовой основы или сердечника на основе гипса, которую помещают, как правило, путем заливки между двумя подложками из плотной бумаги, которые одновременно обеспечивают механическую прочность или усиление гипса, а также его облицовку с наружных сторон.
Изготовление гипсовых плит такого типа хорошо известно и описано, в частности, в патенте EP-A0521804, который зарегистрирован на имя заявителя и на который, в случае необходимости, будут делаться ссылки в дальнейшем описании.
В этом патенте также предусмотрено нанесение на наружную сторону облицовочной бумаги грунтовочной эмульсии, которая предназначена, в частности, для обеспечения хорошего эстетического аспекта наружного слоя облицовочной бумаги, для предупреждения, в частности, его пожелтения, для придания ему однородности белого цвета, не сказываясь при этом на качестве бумаги, на ее долговечности и на ее качествах, в частности механической прочности.
Вместе с тем постоянно ведутся работы с целью получения гипсовых плит, облицовочная бумага которых обладает хорошими эстетическими свойствами наружных слоев и которые являются недорогими в производстве.
Одним из возможных средств является выполнение облицовочной бумаги из материалов, отличающихся низкой ценой и, следовательно, имеющих более низкое качество по сравнению с ранее использовавшимися материалами, в частности волокнами. Однако применение волокон более низкого качества, как правило, волокон, полученных из утилизированной бумаги, приводит к получению бумаги более темной и менее однородной в своей массе и в своей общей окраске. Снижение себестоимости бумаги, даже если оно действительно приводит к снижению себестоимости гипсовой плиты, вместе с тем имеет отрицательные последствия, так как полученная бумага имеет более темный и менее однородный внешний вид. В конечном итоге полученная гипсовая плита имеет более низкие эстетические качества.
Было также предложено придавать белизну полученной бумаге более низкого качества путем увеличения количества отбеливателя, содержащегося в грунтовочной эмульсии, наносимой на бумагу. Такое добавление, не говоря уже о его экономической целесообразности, является сомнительным, так как сопровождается уменьшением пористости обработанной бумаги, что приводит к уменьшению испарения воды во время схватывания гипса. Следовательно, это увеличивает время сушки и снижает производительность, поэтому такое решение не является приемлемым.
Кроме того, снижение свойств сушки бумаги, то есть увеличение значения пористости по Герлею (NF ISO 5636-5) бумаги, увеличивает возможность отслаивания бумаги после изготовления гипсовой плиты или возможность появления вздутий.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является устранение вышеперечисленных недостатков, для чего предлагается новая гипсовая плита, а также новая грунтовочная эмульсия и новый способ изготовления гипсовой плиты, которая при невысокой себестоимости обладает отличными отделочными качествами и внешним видом, в частности белизной, оставаясь простой в изготовлении и долговечной в использовании.
Настоящим изобретением предлагается также новая гипсовая плита и новый способ изготовления, а также новая грунтовочная эмульсия, которые позволяют с максимальной эффективностью добиться однородного внешнего вида этой плиты.
В связи с этим объектом настоящего изобретения является гипсовая плита, содержащая, по меньшей мере, один слой облицовочной бумаги, образующий наружную сторону плиты, и грунтовочную эмульсию, нанесенную на упомянутую облицовочную бумагу, отличающаяся тем, что в качестве отбеливателя грунтовочная эмульсия содержит пластические пигменты.
Объектом настоящего изобретения является также грунтовочная эмульсия, предназначенная для нанесения на верхний слой облицовочной бумаги гипсовой плиты, отличающаяся тем, что содержит пластические пигменты в качестве отбеливателя.
Объектом настоящего изобретения является также способ изготовления гипсовой плиты, содержащей, по меньшей мере, один слой облицовочной бумаги, образующий наружную сторону плиты, и грунтовочную эмульсию, нанесенную на наружную сторону облицовочной бумаги, отличающийся тем, что наносят грунтовочную эмульсию, содержащую пластические пигменты в качестве отбеливателя.
Наконец, объектом настоящего изобретения является новое использование пластических пигментов в качестве отбеливателей в грунтовочной эмульсии для облицовочной бумаги, предназначенной для гипсовой плиты.
Усовершенствованный вариант выполнения изобретения
Другие задачи и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного исключительно в качестве неограничительного примера.
Объектом настоящего изобретения является гипсовая плита, содержащая гипсовую основу или сердечник, залитую в соответствующей установке между двумя наружными каркасными усилениями, как правило, выполненными в виде листов бумаги или картона, которые выполняют, таким образом, одновременно функцию наружной облицовки плиты и ее каркасного усиления.
Такие гипсовые плиты обычно используются в качестве строительных материалов и предназначены для выполнения перегородок или потолков, а также, в частности, в качестве изоляционных прокладок.
Изготовление этих плит, как правило, осуществляют путем классических операций, известных специалистам, в которые входят заливка гипса на один из слоев облицовочной бумаги, затем укладка второго слоя облицовочной бумаги, затем, наконец, сушка плиты, во время которой происходит сильное испарение воды, и получение готовой строительной плиты после затвердевания.
Основные этапы изготовления описаны в патенте EP-0521804, на который, в случае необходимости, будут делаться ссылки в дальнейшем описании.
Гипсовая плита в соответствии с настоящим изобретением содержит, по меньшей мере, один слой облицовочной бумаги, образующий наружную сторону плиты, и предпочтительно два слоя облицовочной бумаги, расположенные по обе стороны от гипсовой основы.
Используемая облицовочная бумага предпочтительно является многослойной бумагой, которую можно выполнять, например, путем наложения друг на друга двух или нескольких слоев и, в частности, от двух до девяти слоев, причем это число может быть неограниченным.
Предпочтительно облицовочную бумагу гипсовой плиты в соответствии с настоящим изобретением выполняют путем последовательного наложения друг на друга двух слоев, при этом настоящим изобретением предусмотрено также наложение друг на друга трех или пяти слоев.
Характеристики бумаги, приведенные ниже в качестве неограничительного примера, такие, например, как ее плотность (NFQ03-019) или ее толщина (NFQ03-016), ее способность поглощать воду, будь то ее способность к поглощению воды на стороне, находящейся в контакте со слоем гипса, или поглощение Кобб, три минуты (NFQ03-014), или способность к поглощению воды на наружной стороне или поглощение Кобб, три минуты (NFQ03-014), ее проницаемость по отношению к воздуху (пористость по Герлею - NFISO-5636-5), ее прочность на разрыв, измеренная согласно стандарту (NFQ03-004), ее прочность на сминание, ее удлинение в воде, измеренное в течение одной минуты при 23°С в поперечном направлении (NFQ03-063) и т.д., должны обеспечивать ее стойкость в присутствии воды и при испарении воды, а также во время различных операций производства.
В качестве неограничительного примера можно указать плотность исходной бумаги, составляющую от 100 до 250 г/м2, предпочтительно от 160 до 200 г/м2 и еще предпочтительнее - от 180 до 200 г/м2.
Как правило, получение недорогой гипсовой плиты по сравнению с известными плитами требует использования недорогой облицовочной бумаги, что соответственно требует использования волокон более низкого качества, что в конечном итоге приводит к получению бумаги более темного цвета, например, порядка 50-70 ISO (ISO 2469/2470) и, например, порядка 60.
Предпочтительно верхний слой облицовочной бумаги, который предназначен для формирования наружной стороны гипсовой плиты и который, следовательно, будет видимой стороной плиты, следует выполнять из смеси утилизированных отбеленных или частично отбеленных волокон, таких как обрезки белой бумаги или отбракованная писчая бумага. Бумага, имеющая характеристики и соответствующая номенклатуре, указанным в патенте ЕР-0521804, зарегистрированном на имя заявителя, вполне может быть использована в рамках настоящего изобретения (группа С и, в частности, С7-С9 и С11, С12, С14-С19).
Верхний слой можно также выполнять из утилизированной писчей бумаги, не содержащей печатного текста, или из утилизированной газетной бумаги. Например, другими используемыми волокнами или древесной массой могут быть отбеленные или частично отбеленные растительные волокна, такие как волокна, полученные химико-механическим путем, термомеханическим путем или химико-термомеханическим путем.
Исходная плотность верхнего слоя может, по существу, находиться в интервале 20-90 г/м2 и предпочтительно от 30 до 50 г/м2. Разумеется, что, как известно специалистам, плотность верхнего слоя бумаги имеет большое значение в получении конечной белизны бумаги, и специалисты выбирают плотность верхнего слоя в зависимости от плотности и от свойств других слоев, а также в зависимости от свойств грунтовочной эмульсии. Не ограничительно, белизна верхнего слоя составляет от 65 до 68 ISO.
Слой бумаги, который находится в контакте с гипсом, предпочтительно выполняют из старого гофрированного картона или из сырья, представляющего собой бытовые отходы и, например, упаковки для жидкости, или из аналогичных волокон или смеси этих волокон, которые могут придать этим слоям необходимые прочность и пористость.
Верхняя облицовочная сторона или верхний слой бумаги, образующий видимую сторону гипсовой плиты, предназначен для нанесения на него грунтовочной эмульсии, которая придает этой поверхности лучшие эстетические качества и, в частности, одно или несколько из следующих качеств:
- поверхность имеет ярко выраженную и однородную белизну;
- поверхность не желтеет или лишь незначительно желтеет при использовании, в частности, под действием ультрафиолетовых лучей;
- поверхность не предусматривает последующее нанесение на нее печатной информации;
- поверхность легко поддается очистке;
- поверхность позволяет наклеивать и, что особенно важно, снимать обои, не повреждая слоя бумаги, и, в частности, позволяет снимать слои обоев один за другим без существенного ущерба;
- поверхность не требует немедленной покраски сразу после установки гипсовой плиты или панели.
Грунтовочная эмульсия должна соответствовать вышеперечисленным условиям, не ухудшая качества и функций бумаги, связанных с каркасным усилением и удалением воды во время сушки гипса.
Предпочтительно грунтовочную эмульсию наносят в количестве примерно от 25 до 30 г/м2, при этом ее количество зависит, естественно, от первоначальной белизны бумаги, то есть чем белее исходная бумага, тем меньше нужно наносить эмульсии. Степень белизны обработанной бумаги, то есть бумаги, покрытой грунтовочной эмульсией, может характеризоваться показателем яркости ISO от 75 до 85 и предпочтительно от 78 до 80.
Нанесение грунтовочной эмульсии осуществляют по известным технологиям, применяемым в данной области, таким как нанесение в воздушной струе или нанесение валиком, или распыление, или другим способом, или с использованием комбинации этих известных технологий, упомянутых, например, в патенте EP-A-0521804.
Согласно изобретению гипсовая плита, содержащая, по меньшей мере, один слой облицовочной бумаги, образующий наружную сторону плиты, а также грунтовочную эмульсию, нанесенную на облицовочную бумагу, содержит грунтовочную эмульсию, которая содержит пластические пигменты в качестве отбеливателя.
Добавление пластических пигментов, содержащихся в грунтовочной эмульсии, как оказалось, обеспечивает или восстанавливает белизну хорошего качества в облицовочной бумаге, причем однородную белизну, не приводя при этом к существенному снижению пористости бумаги, соответствующей высокому значению по Герлею.
Это оказалось неожиданным, так как до сих пор использование пластических пигментов в грунтовочных эмульсиях для облицовочной бумаги гипсовых плит не было известно, и можно было ожидать их отрицательного воздействия на пористость бумаги.
Однако, наоборот, оказалось, что можно придать или восстановить белизну облицовочной бумаге, причем даже когда облицовочная бумага имеет относительно темный цвет, поскольку в эмульсию можно включать в большом количестве пластические пигменты, не опасаясь их отрицательного побочного влияния на пористость.
Само собой разумеется, что объектом настоящего изобретения является сама грунтовочная эмульсия, содержащая пластические пигменты в качестве отбеливателя.
Предпочтительно грунтовочная эмульсия в соответствии с настоящим изобретением и/или гипсовая плита, содержащая, по меньшей мере, один слой облицовочной бумаги, на которую нанесена грунтовочная эмульсия, содержит, по меньшей мере, 5% мас. пластических пигментов.
Считается, что приемлемый промышленный эффект получают при содержании пластических пигментов в грунтовочной эмульсии, по существу, начиная от 5% мас., даже если улучшение белизны бумаги на самом деле может происходить и при меньшем содержании.
Предпочтительно грунтовочная эмульсия и гипсовая плита, содержащая облицовочную бумагу, на которой нанесена грунтовочная эмульсия, содержат от 5 до 40% мас. пластических пигментов и предпочтительно от 15 до 25% мас. пластических пигментов.
Как было указано выше, грунтовочную эмульсию наносят из расчета примерно от 10 до 45 г/м2, предпочтительно примерно от 20 до 30 г/м2 и еще предпочтительнее - от 25 до 30 г/м2.
В качестве пластических пигментов, называемых также органическими пигментами, в отличие от неорганических пигментов, таких как глина, тальк или карбонат кальция, используют синтетические полимерные латексы, имеющие достаточно высокую температуру стеклования, чтобы придать этим латексам непленкообразующее(ие) свойство(а), позволяющее(ие) частицам, образующим этот тип латекса, оставаться разделенными.
В качестве пластических или органических пигментов, используемых в грунтовочной эмульсии в соответствии с настоящим изобретением, применяют пластические пигменты, имеющиеся в наличии на рынке, в частности, пластические пигменты со сплошными частицами или с полыми частицами. Предпочтительно используют пластические пигменты, образованные полыми частицами, то есть частицами, имеющими свободный внутренний объем.
В качестве неограничительного примера пластических пигментов, используемых в грунтовочной эмульсии, можно указать пластические пигменты марки ROPAQUE (зарегистрированный товарный знак) НР-1055, выпускаемые компанией ROHM & HAAS, или пластические пигменты, соответствующие марке ROPAQUE® ВС-643 этой же фирмы. Разумеется, можно использовать и другие соединения, не выходя при этом за общие рамки настоящего изобретения.
Пластические пигменты добавляют и смешивают в грунтовочной эмульсии, которая, кроме пластических пигментов, содержит:
- по меньшей мере, 25% и предпочтительно, по меньшей мере, 30% наполнителей, предпочтительно карбоната кальция, предпочтительнее примерно 44%,
- определенное количество воды,
- диспергатор,
- пеногаситель,
- по меньшей мере, 8% связующего (предпочтительно бутадиен-стирола и предпочтительно примерно 16%),
- замедлитель растворения, предпочтительно эпокси-алифатическую смолу;
- биоцид, предпочтительно серосодержащее/азотсодержащее органическое вещество.
В качестве минерального наполнителя вместо карбоната кальция можно использовать любой эквивалентный наполнитель, такой, например, как дигидратированный сульфат кальция, независимо от его формы.
В качестве связующего в основном можно использовать синтетические связующие и, в частности, синтетические латексы (бутадиен-стирол или акрил-стирол). Так, вместо бутадиен-стирола или в комбинации с ним можно, естественно, использовать другие синтетические латексы и в целом любые соответствующие полимерные материалы, например синтетические полимерные материалы, такие как поливинилацетаты и полимеры на основе акриловых мономеров, а также полимерные материалы природного происхождения, такие как, но не ограничивая, модифицированные или немодифицированные крахмалистые полимеры, белки типа казеина, или смесь синтетических полимеров с полимерами природного происхождения.
Предпочтительно содержание синтетических связующих в грунтовочной эмульсии может быть существенно увеличено по сравнению с известными грунтовочными эмульсиями.
Таким образом, гипсовая плита в соответствии с настоящим изобретением содержит связующее, содержащее синтетический латекс или комбинацию синтетических латексов, при этом связующее включают в грунтовочную эмульсию предпочтительно в количестве, по меньшей мере, 10% мас. и еще предпочтительнее - в количестве, по меньшей мере, 12% мас.
Предпочтительно синтетический латекс или синтетические латексы включают в грунтовочную эмульсию в количестве, по меньшей мере, 15% мас.
Наконец, в грунтовочной эмульсии в качестве связующего предпочтительно используют бутадиен-стирол в количестве примерно 15-16% мас. (табл. 2).
Такое добавление в количестве, большем, чем в известных эмульсиях, повышает абразивную стойкость бумаги и, следовательно, гипсовой плиты, при этом неожиданно оказалось, что это не приводит к соответствующему закупориванию бумаги, которое может увеличить время сушки. Кроме того, прочность шовных соединений на гипсовых плитах, содержащих бумагу, покрытую грунтовочной эмульсией с таким высоким содержанием латекса, не снижается и, по меньшей мере, сравнима с известными плитами.
Кроме вышеуказанных ингредиентов, грунтовочная эмульсия может содержать в том или ином количестве или не содержать вовсе дополнительные ингредиенты.
Например, эмульсия может дополнительно содержать диоксид титана в качестве наполнителя в количестве 10% мас.
Грунтовочная эмульсия может также содержать pH-реагент, например гидроксид натрия, например, в количестве менее 1% мас. от общей массы эмульсии.
Грунтовочная эмульсия может дополнительно содержать в качестве разжижителя аммоний. Аммоний можно вносить в очень небольшом количестве.
Наконец, грунтовочная эмульсия может дополнительно содержать окисленный кукурузный крахмал, действующий в качестве связующего в дополнение к бутадиен-стиролу, в количестве примерно 15% мас.
1-й пример выполнения
Нижеприведенная табл. 2 иллюстрирует практический пример выполнения грунтовочной эмульсии в соответствии с настоящим изобретением.
Величины в столбце 9, связанные с «частями», выражают состав эмульсии, обычно используемой в этой области, а именно в процентном соотношении вещества ингредиента по отношению к сухому веществу пигмента, количество которого принимается за 100.
В случае наличия в эмульсии нескольких типов пигментов за 100 принимают сумму их соответствующих значений, и значение других ингредиентов эмульсии рассчитывают соответственно.
В настоящем случае пластический пигмент представляет собой 20% от сухого экстракта совокупности трех используемых наполнителей, который имеет суммарную массу 193,769 кг (сумма сухого вещества всех наполнителей состава), что соответствует примерно 13% мас. пластических пигментов относительно всей сухой композиции.
В качестве наполнителя эмульсия содержит примерно 44% карбоната кальция и примерно 16% бутадиен-стирола в качестве связующего.
Пластический пигмент (Ropaque HP-1055) состоит из полимерных акрил-стирольных пигментов в виде частиц диаметром порядка 1,0 мкм с 55% пустого объема.
Эмульсию наносят при помощи системы нанесения в воздушной струе после добавления дополнительного количества воды для снижения вязкости эмульсии, например порядка 80 л, на облицовочную бумагу, имеющую характеристики, указанные в табл. 1.
Эмульсию наносят из расчета 29 г/м2.
Значения, указанные в табл. 1, получили согласно действующим стандартам, а именно:
- пористость: (значение по Герлею) NF ISO 5636-5,
- Кобб: ISO 535,
- тест Деннисона: TAPPI 459,
- измерения цвета: согласно стандарту Т527 ОМ94 (TAPPI), при этом цветовая система выражена в системе CIE L*, a*, b*.
Исследование результатов показывает, что измеренные показатели цвета обработанной бумаги существенно увеличились, тогда как пористость бумаги осталась в пределах допустимых значений, так как пористость (значение по Герлею) бумаги изменилась от значения 67,4 с/100 мл (необработанная бумага) до 137,8 с/100 мл (обработанная бумага).
Исходное значение белизны бумаги, которое было равно 84,27 (значение 0 соответствует черному цвету, а значение 100 - идеальному белому цвету), составило 89,23.
Другие значения, характеризующие измерение а* для серого цвета и b* для синего цвета, тоже значительно улучшились.
Следовательно, отмечается, что включение в грунтовочную эмульсию отбеливателя на основе пластических пигментов и нанесение этой эмульсии на исходную бумагу, специально выполненную для гипсовой плиты с использованием волокон более низкого качества, например неотбеленных утилизированных волокон, позволяет эффективно и недорого получать хороший показатель белизны облицовочной бумаги для гипсовой плиты. Это включение можно производить, не опасаясь отрицательного побочного эффекта на качество бумаги, в частности на ее свойства пористости, даже при добавлениях в больших количествах, которые могут быть необходимы в случае особенно темной исходной бумаги. Таким образом, придание бумаге белизны отличается к тому же высокой эффективностью.
Пример 2 (табл. 3)
Этот пример практически не отличается от примера 1, поскольку состав грунтовочной эмульсии не изменился, и только поменялись названия ингредиентов, которые произведены другими фирмами (и, следовательно, их марки) и которыми являются карбонат кальция и связующее (окисленный кукурузный крахмал). Другие условия также не изменились по сравнению с табл. 1.
Результаты, показанные для этого примера 2 в табл. 5 также свидетельствуют о значительном повышении белизны бумаги после обработки и гипсовой плиты. Использованная бумага имеет плотность 196 г/м2, и эмульсию наносили из расчета 30 г/м2 описанным способом.
Пример 3 (табл. 4)
В основном состав грунтовочной эмульсии аналогичен составу в примерах 1 и 2, за исключением содержания связующего, так как от окисленного кукурузного крахмала отказались, и соответствующего ингредиента, а именно гидроксида натрия (разжижитель), количество которого уменьшилось. Количество других ингредиентов осталось в этой грунтовочной эмульсии, по существу, таким же.
Эту грунтовочную эмульсию наносили из расчета 23 г/м2 при помощи упомянутого способа на исходную бумагу плотностью порядка 195 г/м2. Добавление пластических пигментов способствует значительному увеличению белизны бумаги, что показано в табл. 5.
Наконец, результаты, показанные в табл. 5, представляют интерес для сравнения между примерами 2 и 3, так как измерения проводились на идентичных партиях бумаги и идентичных гипсовых плитах, на которые наносились грунтовочные эмульсии из примеров 2 и 3. Отмечается регулирующий эффект окисленного кукурузного крахмала на белизну бумаги, и этот регулирующий эффект особенно сказывается на яркости обработанной бумаги.
Пример 4 (табл. 6)
В этом примере было значительно снижено количество пластических пигментов, которое составило только 4,15% (5 частей) от массы эмульсии. Несмотря на это снижение, можно отметить (табл. 7) существенное увеличение белизны обработанной бумаги и полученной гипсовой плиты, что свидетельствует о превалирующем эффекте пластических пигментов. Существенное снижение содержания пластических пигментов объясняет также низкое значение яркости в связи с высоким содержанием наполнителей.
Испытания на окрашиваемость
Были также проведены испытания с нанесением краски на обработанную бумагу при помощи акриловой краски типа «FASTOATIN» фирмы TOLLENS.
Нанесение краски оказалось исключительно легким, и степень покрытия - хорошей. После сушки окрашенная зона оказалась более белой, чем облицовочная бумага плиты, и общий результат оказался отличным. Не было отмечено никаких проблем при нанесении второго слоя, результаты по-прежнему оказались отличными.
Испытания на отслаивание и на снятие обоев
Были также проведены испытания с целью оценить прочность и сохранность облицовочной бумаги во время снятия обоев.
Используемые обои являются классическими обоями CASTORAMA.
Поверхностно-активное вещество: PERFAX фирмы HENKEL.
Концентрация вещества: 40 мл на 4 л воды.
Использовался стандартный клей «Metylan» (зарегистрированный товарный знак) фирмы HENKEL.
Первое испытание на отклеивание и отрыв обоев показало, что поверхностно-активное вещество характеризуется быстрым воздействием на гипсовую плиту.
Поверхностно-активное вещество можно также наносить распылением.
Во всех случаях оказалось, что практически очень трудно повредить облицовочную бумагу гипсовой плиты.
После первого снятия обоев в тех же условиях, что и для первой операции, произвели наклеивание второго слоя обоев.
Отрывание этого второго слоя также не вызвало особых проблем, поскольку облицовочная бумага по-прежнему хорошо и быстро реагировала на поверхностно-активное вещество таким образом, что можно было опять очень легко снять этот второй слой обоев. Единственные две зоны повреждения облицовочной бумаги оказались в месте действия ножа, применявшегося для этой операции отрывания.
Испытания на абразивную стойкость
Испытания на абразивную стойкость облицовочной бумаги были произведены на классических гипсовых плитах, взятых в качестве контрольных образцов, и на гипсовых плитах, содержащих облицовочную бумагу в соответствии с настоящим изобретением, на которую была нанесена грунтовочная эмульсия в соответствии с настоящим изобретением.
Результаты показывают, что обе гипсовые плиты в результате механической эрозии потеряли, по существу, одинаковый вес, то есть примерно 0,2 г. Кроме того, их поведение оказалось, по существу, одинаковым.
Все испытания показали, что при улучшении белизны, полученной при использовании пластических пигментов, общие свойства механической прочности бумаги не изменились.
Объектом настоящего изобретения является также способ изготовления гипсовой плиты, содержащей, по меньшей мере, один слой облицовочной бумаги, образующей наружную сторону плиты, в котором на верхнюю сторону облицовочной бумаги наносят грунтовочную эмульсию.
Способ изготовления в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что наносят грунтовочную эмульсию, содержащую пластические пигменты в качестве отбеливателя.
Предпочтительно грунтовочная эмульсия содержит, по меньшей мере, 5% мас. пластических пигментов.
Предпочтительно способ изготовления в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что наносимая грунтовочная эмульсия содержит от 5 до 40% мас. пластических пигментов и предпочтительно от 15 до 25% мас. пластических пигментов.
Предпочтительно грунтовочную эмульсию наносят в количестве от 10 до 45 г/м2, предпочтительно примерно от 20 до 30 г/м2 и еще предпочтительнее - от 25 до 30 г/м2.
Еще более предпочтительным является нанесение грунтовочной эмульсии из расчета примерно 29 г/м2.
Нанесение грунтовочной эмульсии осуществляют с применением одной из вышеуказанных технологий.
Согласно способу по изобретению связующее представляет собой синтетический латекс или комбинацию синтетической латексов, при этом связующее или связующие включают в эмульсию в количестве не менее 12% мас.
Согласно способу синтетический латекс или синтетические латексы составляют в грунтовочной эмульсии в количестве не менее 15% мас., при этом связующим предпочтительно является бутадиен-стирол.
В рамках настоящего изобретения выражение «способ изготовления гипсовой плиты» обозначает не только этапы промышленного изготовления гипсовой плиты, в основном заливку гипса в каркас и сушку плиты, но также предшествующие им этапы изготовления каркаса, соответствующие изготовлению слоя или слоев облицовочной бумаги.
Поэтому нанесение грунтовочной эмульсии можно осуществлять во время любого из этих этапов.
Способ изготовления в соответствии с настоящим изобретением отличается, наконец, тем, что нанесение грунтовочной эмульсии осуществляют перед операцией заливки гипсового сердечника или после выполнения гипсовой плиты.
Перед заливкой гипса грунтовочную эмульсию можно наносить на бумагу на том же производственном конвейере или на отдельном конвейере и даже на другом заводе, где производят облицовочную бумагу.
Таким образом, обработку бумаги можно производить сразу после ее изготовления задолго до процесса сборки собственно гипсовой плиты, включая заливку гипса.
Действительно, операцию нанесения эмульсии на бумажную подложку, обеспечивающую механическое усиление гипсовой плиты, можно осуществлять до или практически во время заливки гипсового сердечника и, следовательно, перед промышленной сушкой плиты. Нанесение эмульсии можно также осуществлять после операции заливки, как только плита окажется сформированной, перед промышленной сушкой или даже после промышленной сушки, но во время промышленного процесса изготовления.
Наконец, объектом настоящего изобретения является новое использование пластических пигментов в качестве отбеливателя в грунтовочной эмульсии для облицовочной бумаги, предназначенной для гипсовой плиты. Действительно, до сих пор не было известно использование таких пигментов в грунтовочных эмульсиях для вышеуказанных специфических целей, а именно для нанесения на бумагу, используемую при изготовлении гипсовых плит.
Промышленная применимость
Изобретение находит свое промышленное применение в изготовлении гипсовых плит, содержащих, по меньшей мере, один слой облицовочной бумаги, в приготовлении грунтовочных эмульсий, предназначенных для нанесения на облицовочную бумагу, в способах изготовления гипсовых плит, содержащих, по меньшей мере, один слой облицовочной бумаги, и в использовании пластических пигментов в качестве отбеливателя в грунтовочной эмульсии для нанесения на облицовочную бумагу гипсовой плиты.
| Таблица 1 | ||||
| Условия испытания: 23°С, относительная влажность 50%. Тип бумаги: бумага, обработанная грунтовочной эмульсией в соответствии с настоящим изобретением |
||||
| Необработанная бумага | Обработанная бумага | Гипсовая плита | Гипсовая плита | |
| Завод 1 | Завод 2 | |||
| Окрашиваемость | Хорошая | |||
| Снятие обоев, два раза | Хорошее | |||
| Абразивная стойкость, сильная | 0,2 г | 0,2 г | ||
| Колориметрия L | 84,27 | 89,23 | 88,17 | |
| a* | 0,60 | 0,00 | -0,15 | |
| b* | 2,35 | 1,65 | 4,28 | |
| Yl | 5,47 | 3,33 | 8,48 | |
| Яркость угол 85° | 2,8 | 6,9 | 7,1 | 6,4 |
| Граммаж, г/м2 | 192,0 | 221,0 | ||
| Плотность, кг/м3 | 711,0 | 762,0 | ||
| Пористость, с/100 мл | 67,4 | 137,8 | ||
| Кобб (60) верхний | 32 | 14 | 6 | |
| Тест Деннисона на глянец, верхний | 17 | 15 | 13 |
| Таблица 2 | |||||||||
| Пример 1 приготовления состава грунтовочной эмульсии | |||||||||
| Половина смеси | Наименование агента | Химический состав | Функция | Форма | Взвешенные вещества, % | Масса (кг) сухих веществ | Общая масса взвешенного вещества + жидкая фракция | Части | % |
| 1 | Вода | Вода | Жидкость | 80 | |||||
| 2 | EW902 | Карбонат кальция | Наполнитель | Дисперсия | 75 | 126,0 | 168 | 65,03 | 43,94 |
| 3 | Dispex N-40 | Диспергатор | Жидкость | 40 | 0,48 | 1,2 | 0,25 | 0,16 | |
| 4 | Диоксид титана | Диоксид титана | Наполнитель | Порошок | 99 | 29,0 | 29,3 | 14,97 | 10,11 |
| 5 | Etingal S | Фосфорный эфир | Пеногаситель | Жидкость | 100 | 0,3 | 0,3 | 0,15 | 0,10 |
| 6 | NaOH | Гидроксид натрия | pH-реагент | Порошок | 100 | 2,60 | 2,60 | 1,34 | 0,90 |
| 7 | Ropaque | Пластический пигмент | Наполнитель | Жидкость | 28,5 | 38,76 | 136 | 20,00 | 13,51 |
| 8 | Аммиак | Аммоний | Разжижитель | Жидкость | 20 | 0,01 | 0,07 | 0,01 | 0,003 |
| 9 | Amilys 108P | Окисленный кукурузный крахмал | Связующее | Порошок | 86 | 43,0 | 50,0 | 22,19 | 14,99 |
| 10 | Latexia305 | Бутадиен-стирол | Связующее | Жидкость | 50 | 45 | 90 | 23,22 | 15,69 |
| 11 | Basocoll OV | Эпокси-алифатиче ская смола |
Замедлитель растворения/сшивающий агент | Жидкость | 100 | 0,80 | 0,80 | 0,41 | 0,27 |
| 12 | Surfasept 440 | Азот/Сера органич. | Биоцид | Жидкость | 45 | 0,77 | 1,70 | 0,40 | 0,26 |
| Всего | 286,7 | 560,0 | 148,0 | 99,933 | |||||
| Взвешенные вещества | 640,0 | 44,8 |
| Таблица 5 | |||||
| Пример 2 | Пример 2 | Пример 3 | Пример 2 | Пример 3 | |
| Исходная бумага | Обработанная бумага | Обработанная бумага | Гипсовая плита | Гипсовая плита | |
| Сцепление шва | Хорошее | Очень хорошее | |||
| Окрашиваемость | Хорошая | Низкая | |||
| Снятие обоев, два раза | Хорошее | Хорошее | |||
| Абразивная стойкость хорошая/плохая | Хорошая | Средняя | |||
| Колориметрия L | 82,39 | 87,96 | 91,73 | 88,49 | 90,96 |
| a* | 1,14 | 0,23 | -0,11 | -0,10 | -0,23 |
| b* | 0,71 | 0,08 | 0,08 | 3,42 | 1,25 |
| Yl | 2,52 | 0,36 | 0,07 | 6,81 | 2,29 |
| Яркость угол 85° | 4,80 | 12,20 | 29,30 | 8,40 | 41,90 |
| Белизна после одной окраски L | 94,66 | 94,55 | |||
| УФ-Тест 12 часов L | 88,25 | 90,91 | |||
| Yl | 4,29 | 2,00 | 0,89 | 7,63 | 2,93 |
| Пористость с/100 мл | 61,6-63,9 | 262,5-227 | 248-203 | ||
| Кобб(60) 1 мин верхний | 20-21-20 | 10-9,5-9 | 4-4-3 | 4-6-6 | 2-3-3 |
| Тест на водопроницаемость, мин/с | 2 ч | >2 ч 30 | |||
| Тест Деннисона на глянец верхний | 19 | 15 | <8 | 13 | 15 |
| Таблица 7 | |||
| Пример 4 | |||
| Исходная бумага | Обработанная бумага | Плиты | |
| Окрашиваемость | хорошая | ||
| Абразивная стойкость, хорошая/плохая | хорошая | хорошая | |
| Колориметрия L | 84,86 | 88,35 | 88,03 |
| a* | 0,47 | -0,10 | -0,36 |
| b* | 0,13 | 0,40 | 4,12 |
| Yl | 0,67 | 0,73 | 8,00 |
| Яркость угол 85° | 4,3 | 1,8 | 2,6 |
| УФ-Тест 12 часов Цвета L | 88,22 | 87,88 | |
| a* | -0,25 | -0,57 | |
| b* | 1,24 | 4,97 | |
| Yl | 2,33 | 9,52 | |
| Исходная масса, гсм | 199 | 232 | |
| Плотность, кг/м3 | 743 | 787,0 | |
| Пористость, с/100 мл | 178 | >1999 | |
| Кобб (60) 1 минута, верхний | 26/25,6/25,8 | 3,5/3,5/5,2 | 11,5/13,4/11,9 |
| Тест Деннисона на глянец, верхний | 19 | 13 | 13 |
1. Гипсовая плита, содержащая, по меньшей мере, один слой облицовочной бумаги, образующий наружную сторону плиты, и грунтовочную эмульсию, нанесенную на упомянутую облицовочную бумагу, отличающаяся тем, что в качестве отбеливателя грунтовочная эмульсия содержит пластические пигменты.
2. Гипсовая плита по п.1, отличающаяся тем, что грунтовочная эмульсия содержит, по меньшей мере, 5 мас.% пластических пигментов.
3. Гипсовая плита по п.2, отличающаяся тем, что грунтовочная эмульсия содержит от 5 до 40 мас.% пластических пигментов и предпочтительно от 15 до 25 мас.% пластических пигментов.
4. Гипсовая плита по п.3, отличающаяся тем, что грунтовочная эмульсия содержит примерно 13 мас.% пластических пигментов.
5. Гипсовая плита по одному из пп.1-4, отличающаяся тем, что грунтовочную эмульсию наносят из расчета примерно от 10 до 45 г/м2, предпочтительно примерно от 20 до 30 г/м2.
6. Гипсовая плита по п.1, отличающаяся тем, что пластические пигменты выбирают из пластических пигментов со сплошными частицами или с полыми частицами.
7. Гипсовая плита по п.1, отличающаяся тем, что грунтовочная эмульсия, кроме пластических пигментов, содержит, по меньшей мере, 25 мас.% наполнителей, предпочтительно карбоната кальция, предпочтительнее примерно 44 мас.%, достаточное количество воды, диспергатор, пеногаситель, по меньшей мере, 8 мас.% связующего, замедлитель растворения, предпочтительно эпокси-алифатическую смолу, и биоцид, предпочтительно серосодержащее/азотсодержащее органическое вещество.
8. Гипсовая плита по п.7, отличающаяся тем, что связующее представляет собой синтетический латекс или комбинацию синтетических латексов, при этом связующее или связующие включают в грунтовочную эмульсию в количестве не менее 10 мас.% и предпочтительно не менее 12 мас.%.
9. Гипсовая плита по п.8, отличающаяся тем, что синтетические латексы включают в грунтовочную эмульсию в количестве не менее 15 мас.%.
10. Гипсовая плита по п.8 или 9, отличающаяся тем, что в качестве связующего используют бутадиен-стирол.
11. Гипсовая плита по п.7, отличающаяся тем, что эмульсия дополнительно содержит диоксид титана в количестве примерно 10 мас.%.
12. Гипсовая плита по п.7, отличающаяся тем, что эмульсия дополнительно содержит гидроксид натрия.
13. Гипсовая плита по п.7, отличающаяся тем, что эмульсия дополнительно содержит аммоний.
14. Гипсовая плита по п.7, отличающаяся тем, что эмульсия дополнительно содержит окисленный кукурузный крахмал предпочтительно в количестве примерно 15 мас.%.
15. Грунтовочная эмульсия, предназначенная для нанесения на верхний слой облицовочной бумаги гипсовой плиты, отличающаяся тем, что она содержит пластические пигменты в качестве отбеливателя.
16. Грунтовочная эмульсия по п.15, отличающаяся тем, что она содержит, по меньшей мере, 5 мас.% пластических пигментов.
17. Грунтовочная эмульсия по п.16, отличающаяся тем, что она содержит от 5 до 40 мас.% пластических пигментов и предпочтительно от 15 до 25 мас.% пластических пигментов.
18. Грунтовочная эмульсия по п.17, отличающаяся тем, что она содержит примерно 13 мас.% пластических пигментов.
19. Грунтовочная эмульсия по одному из пп.15-18, отличающаяся тем, что пластические пигменты выбирают из пластических пигментов со сплошными частицами или с полыми частицами.
20. Грунтовочная эмульсия по одному из пп.15-18, отличающаяся тем, что кроме пластических пигментов она содержит, по меньшей мере, 25 мас.% наполнителей, предпочтительно карбоната кальция, предпочтительнее примерно 44 мас.%, достаточное количество воды, диспергатор, пеногаситель, по меньшей мере, 8 мас.% связующего, замедлитель растворения, предпочтительно эпокси-алифатическую смолу, и биоцид, предпочтительно серосодержащее/азотсодержащее органическое вещество.
21. Грунтовочная эмульсия по п.20, отличающаяся тем, что связующее представляет собой синтетический латекс или комбинацию синтетических латексов, при этом связующее или связующие включают в грунтовочную эмульсию в количестве на менее 10 мас.% и предпочтительно не менее 12 мас.%.
22. Грунтовочная эмульсия по п.21, отличающаяся тем, что синтетические латексы включают в грунтовочную эмульсию в количестве не менее 15 мас.%.
23. Грунтовочная эмульсия по п.21 или 22, отличающаяся тем, что в качестве связующего используют бутадиен-стирол.
24. Грунтовочная эмульсия по п.20, отличающаяся тем, что эмульсия дополнительно содержит диоксид титана в количестве примерно 10 мас.%.
25. Грунтовочная эмульсия по п.20, отличающаяся тем, что эмульсия дополнительно содержит гидроксид натрия.
26. Грунтовочная эмульсия по п.20, отличающаяся тем, что эмульсия дополнительно содержит аммоний.
27. Грунтовочная эмульсия по п.20, отличающаяся тем, что эмульсия дополнительно содержит окисленный кукурузный крахмал предпочтительно в количестве примерно 15 мас.%.
28. Способ изготовления гипсовой плиты, содержащей, по меньшей мере, один слой облицовочной бумаги, образующий наружную сторону плиты, включающий нанесение грунтовочной эмульсии на наружную сторону облицовочной бумаги, отличающийся тем, что наносят грунтовочную эмульсию, содержащую пластические пигменты в качестве отбеливателя.
29. Способ изготовления по п.28, отличающийся тем, что грунтовочная эмульсия содержит, по меньшей мере, 5 мас.% пластических пигментов.
30. Способ изготовления по п.29, отличающийся тем, что грунтовочная эмульсия содержит от 5 до 40 мас.% пластических пигментов и предпочтительно от 15 до 25 мас.% пластических пигментов.
31. Способ изготовления по одному из пп.28-30, отличающийся тем, что грунтовочную эмульсию наносят из расчета примерно от 10 до 45 г/м2, предпочтительно примерно от 20 до 30 г/м2.
32. Способ изготовления по одному из пп.28-30, отличающийся тем, что грунтовочную эмульсию наносят перед операцией заливки гипсового сердечника или после формования гипсовой плиты.
33. Способ изготовления по п.32, отличающийся тем, что обработку бумаги осуществляют на стадии изготовления бумаги.
34. Применение пластических пигментов в качестве отбеливателей в грунтовочной эмульсии для облицовочной бумаги, предназначенной для гипсовой плиты.
