DE2201717B2

DE2201717B2 - Process for the production of plasterboard wall panels with paper covering

Info

Publication number: DE2201717B2
Application number: DE19722201717
Authority: DE
Inventors: William A. Kinkade; Clyde B. Roe
Original assignee: United States Gypsum Co
Current assignee: United States Gypsum Co
Priority date: 1972-01-14
Filing date: 1972-01-14
Publication date: 1979-10-31
Also published as: DE2201717A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Vei fahren zur Herstellung von Gipswandplatten mit Papierabdeckung, wobei man feinvermahlenen ungebrannten Feingips zu einem Gipsmörtel in einer solchen Menge zugibt, daß ein Abbinden des Gipsmörtels innerhalb von 15 Minuten erfolgtThe invention relates to a Vei drive for the production of gypsum wall panels with paper cover, wherein one finely ground unfired fine plaster of paris to a plaster mortar in such an amount that a The gypsum mortar sets within 15 minutes

Gipsplatten werden jchon -/it langem in großem Umfange verwendet und sie können nach den verschiedensten Verfahren hergestellt werden. Im allgemeinen werden Gipsplatten in der Weise hergestellt, daß man calcinierten Gips in Wasser dispergiert und der Dispersion einen vorher hergestellten Schaum mit einer geringen Rohdichte zusetzt, um einen Schlamm zu erhalten, der ein Endprodukt mit der gewünschten Rohdichte ergibt (vgl. z. B. die US-Patentschriften 33 59 146, 26 60 416, 20 17 002 und 20 80 003). Auf diese Weise können Gipsplatten sowohl ohne Papierabdeckung als auch solche mit Papierabdeckung hergestellt werden. In der Regel werden bei der Herstellung solcher Gipsplatten noch verschiedene Zusätze verwendet, wie z. B. Beschleuniger (beispielsweise Calciumsulfatdihydrat, Kaliumsulfat, Ammoniumsulfat und Aluminiumsulfat), Haftmittel (ζ. Β. Getreidemehl oder Stärken), faserförmige Füllstoffe (z. B. Cellulosefasern oder Glasfasern) und Verdünnungsmittel (z. B. Lignosulfate, insbesondere Ammoniumlignosulfat). Alle diese Zusätze werden in verhältnismäß geringen Mengen zugegeben, so daß sie in der Regel weniger als 5, vorzugsweise weniger als 2% des Gewichtes des fertigen Gipskernes ausmachen.Gypsum boards have long been in great use Used extensively and they can be manufactured by a variety of methods. in the In general, gypsum boards are made by dispersing calcined gypsum in water and the dispersion added a previously prepared foam having a low bulk density to a To obtain sludge that gives an end product with the desired bulk density (see, for example, the US patents 33 59 146, 26 60 416, 20 17 002 and 20 80 003). In this way, plasterboard can be used both without Paper cover as well as those with paper cover can be produced. As a rule, the Production of such plasterboard still uses various additives, such as. B. Accelerator (e.g. Calcium sulfate dihydrate, potassium sulfate, ammonium sulfate and aluminum sulfate), adhesive (ζ. Β. Cereal flour or starches), fibrous fillers (e.g. cellulose fibers or glass fibers) and diluents (e.g. lignosulfates, especially ammonium lignosulfate). All of these additives are in proportion small amounts are added so that they are usually less than 5, preferably less than 2% of the Make up the weight of the finished plaster core.

Der Schlamm mit den gewünschten Bestandteilen wird in kontinuierlich arbeitenden Mischern, beispielsweise in dem aus der US-Patentschrift 33 59 146 bekannten Vor- und Nachmischer oder in dem aus der US-Pätentschrift 26 60 416 bekannten Zentrifugalmischer hergestellt. Der fertig gemischte Schlamm wird kontinuierlich auf eine unter dem Mischer hindurchlaufende Papierbahn aufgegeben. Auf die Schlammschicht wird eine zweite Papierbahn aufgebracht und dann wird das ganze Band unter einer oder mehreren Rollen hitidurchgeführt, um es auf die gewünschte Dicke zu bringen. Anschließend läßt man das Band auf einem Förderband weiterlaufen, bis der Gips abgebunden hat Schließlich wird das Band auf Gipsplatten der gewünschten Länge zugeschnitten, die anschließend durch einen Trocknungsofen hindurchgeführt werden, um die überschüssige Feuchtigkeit daraus zu entfernen.The sludge with the desired components is in continuous mixers, for example in the pre-mixer and post-mixer known from US Pat. No. 3,359,146 or in that from US Patent 26 60 416 known centrifugal mixer manufactured. The ready mixed sludge will continuously applied to a paper web running under the mixer. On the mud layer a second paper web is applied and then the whole tape is placed under one or more rollers hiti to bring it to the desired thickness. Then you leave the tape on one The conveyor belt continues to run until the plaster of paris has set. Finally, the belt is applied to the plasterboard cut to the desired length, which is then passed through a drying oven, to remove the excess moisture from it.

Man ist nun seit langem bestrebt, das Gewicht vonOne has long sought to reduce the weight of

Gipsplatten, die aus einem zwischen zwei Papierabdekkungen eingeschlossenen Gipskern bestehen, möglichstPlasterboard, which consists of a plaster core enclosed between two paper covers, if possible

ίο niedrig zu halten, d.h. die Rohdichte des jipskerns soweit wie möglich herabzusetzen, jedoch ohne daß dies auf Kosten der Festigkeit sowie der Haftung der Papierabdeckung an dem Gipskasten bei — insbesondere kurzzeitiger — Einwirkung von Feuchtigkeit geht.ίο to keep low, i.e. the bulk density of the jips core as much as possible, but without this at the expense of strength and adhesion of the Paper cover on the plaster box in the event of - especially brief - exposure to moisture.

π Mit dem aus der US-Patentschrift 33 59 146 bekannten Verfahren wurde versucht, durch eine sogenannte Nachbeschleunigung die Wichte der Platte ohne Einbuße an Festigkeit herabzusetzen. Dabei wird der zugeführte calcinierte Gips in Wasser äußerst fein dispergiert dann wird dem dabei erhaltenen Schlamm ein Beschleuniger zugesetzt und der auf diese Weise erhaltene Schlamm wird vergossen. Aus dieser Patentschrift geht hervor, daß es dabei in hohem Maße auf die möglichst feine Dispersion des calcinierten Gipses ankommt, um Platten mit einer hohen Festigkeit zu erhalten. Zu diesem Zweck werden bei diesem bekannten Verfahren Vor- und Nachmischer verwendet wobei der calrinierte Gips mittels des Vormischers in Wasser fein dispergiert wird, während in demπ With that known from US Pat. No. 3,359,146 An attempt was made to reduce the weight of the plate without a so-called post-acceleration Reduce loss of strength. The supplied calcined gypsum becomes extremely fine in water dispersed then an accelerator is added to the sludge obtained in this way, and this is done in this way obtained sludge is poured. From this patent it emerges that it is largely due to the The finest possible dispersion of the calcined gypsum arrives in order to make panels with a high level of strength obtain. For this purpose, pre-mixers and post-mixers are used in this known method wherein the calrinierte gypsum is finely dispersed in water by means of the premixer, while in the

ίο Nachmischer der Schaum und der Beschleuniger zugesetzt werden. Dieses Verfahren läßt sich zwar mit dieser speziellen Mischer-Kombination recht gut durchführen, doch eignet es sich nicht für die Anwendung des aus der US-Patentschrift 26 60 416 bekannten modernen Zentrifugalmischers.ίο Remixing the foam and the accelerator can be added. This process can be done quite well with this special mixer combination perform, but it is not suitable for the application of US Pat. No. 2,660,416 known modern centrifugal mixer.

Betrachtet man die Festigkeit, gemessen als Druckfestigkeit, der Gipsplatte oder des Gipskerns als Funktion der Rohdichte des Gipses, so zeigt sich, daß diese Funktion nicht linear ist, sondern etwa der Gleichung folgt:Looking at the strength, measured as compressive strength, of the gypsum board or the gypsum core as a function the density of the gypsum, it turns out that this function is not linear, but rather the equation follows:

S = A + 14,23 · iO⁰-⁴⁷⁶⁰ S = A + 14.23 · OK ^{^0-4760}

worin Sdie Druckfestigkeit in kg/cm², A eine Konstante mit dem Zahlenwert 413 und Ddie Rohdichte in kg/cm³ bedeuten.where S is the compressive strength in kg / cm ² , A is a constant with the numerical value 413 and D is the bulk density in kg / cm ³ .

Ein anderes wichtiges Kriterium, das bei Gipsplatten mit Papierabdeckung eine besondere Rolle spielt, ist die Haftung der Papierabdeckung an dem Gipskern unter der Einwirkung von Feuchtigkeit. Wird nämlich eineAnother important criterion that plays a special role in plasterboard with paper cover is that Adhesion of the paper cover to the gypsum core under the action of moisture. It will be a

">o solche Gipsplatte für kurze Zeit einer hohen Luftfeuchtigkeit ausgesetzt, so kann es zu einem Erweichen an oder in der Nähe der Trennfläche zwischen der Papierabdeckung und dem Gipskern kommen, das zur Folge hat, daß sich die Papierabdeckung mit geringer Kraft ganz oder teilweise von dem Gipskern abziehen läßt. Dabei wird häufig ein gewisser Anteil des Kerns, etwa eine Schicht einer Dicke von etwa 0,1 mm, zusammen mit der Papierabdeckung abgezogen. Dies führt zu Spannungen innerhalb der Gipsplatte aufgrund"> o such plasterboard for a short time a high humidity exposed so there may be a softening at or near the interface between the Paper cover and the plaster core come, which has the consequence that the paper cover with less Force can be completely or partially withdrawn from the plaster of paris core. A certain proportion of the core is often about a layer about 0.1 mm thick, peeled off together with the paper cover. this leads to tension within the plasterboard due to

w) des teilweisen Eindringens sehr feuchter Luft. Diese Erscheinung ist auch dann zu beobachten, wenn Gipsplatten unter wechselnden Temperatur* und Feuchtigkeitsbedingungen gelagert oder verwendet werden. Allgemein gilt, daß Gipsplatten einer geringe-w) partial penetration of very humid air. These The phenomenon can also be observed when plasterboard is exposed to changes in temperature * and Stored or used in humid conditions. In general, plasterboard has a low

h> ren Rohdichte leichter zu einem Versagen der Haftung der Papierabdeckung an dem Gipskern unter der Einwirkung von Feuchtigkeit neigen als solche mit einer höheren Rohdichte des Gipskerns.Their bulk density more easily leads to failure of the adhesion the paper cover on the gypsum core under the action of moisture tend to be such with a higher density of the gypsum core.

Aus der US-Patentschrift 20 78 199 ist ein abbindungsstabilisierter Calciucnsulfathemihydrat-Gips bekannt, der eine abbindungsstabilisierende Verbindung enthält, die einen Verzögerer, Calciumsulfatdihydrat und eine die Dehydratisierung verhindernde Substanz aus der Gruppe der Zucker, Dextrine und Polyhydroxyalkohole umfaßt Dadurch soll die Abbindezeit von Calciumsulfathemihydrat-Gipsen gegenüber dem Einfluß vom zufälligen Zumischen von beschleunigend oder verzögernd wirkenden Substanzen und gegenüber der Einwirkung von erhöhten Temperaturen stabilisiert werden. Nach den Angaben in dieser Patentschrift erhält man einen gepufferten Gips dadurch, daß man ihm ein die Calcinierung verzögerndes Mittel, nämlich ein lösliches Kohlenhydrat wie Zucker, oder einen polybasischen Alkohol, wie Glycerin oder ein Polyglykol, das vorher mit dem fein gemahlenen Beschleuniger gemischt worden ist zusetzt Dadurch bleibt die puffernde Wirkung des Beschleunigers erhalten. Auf diese Weise lassen sich jedoch keine mit einer >o Papierabdeckung versehene Gipsplatten herstellen, da bei deren großtechnischer Herstellung die Abbindezeit sehr genau gesteuert werden muß, damit r.'cht infolge einer Veränderung dieses Parameters der Gipsmörtel zu früh oder zu spät abbindet und dadurch Betriebsstörungen hervorgerufen werden.From US Pat. No. 20 78 199 is a setting stabilized Calcium sulfate hemihydrate gypsum known, which contains a setting stabilizing compound that is a retarder, calcium sulfate dihydrate and a substance selected from the group consisting of sugars, dextrins and polyhydroxy alcohols to prevent dehydration This should include the setting time of calcium sulfate hemihydrate gypsum against the influence from the accidental admixture of accelerating or retarding substances and against the Effect of elevated temperatures can be stabilized. According to the information in this patent specification a buffered plaster of paris is obtained by providing it with an agent which retards the calcination, namely a soluble carbohydrate like sugar, or a polybasic alcohol like glycerin or a polyglycol, which has previously been mixed with the finely ground accelerator clogs. This leaves the get the buffering effect of the accelerator. In this way, however, none with a> o Produce plasterboard provided with a paper cover, since in their large-scale production the setting time must be controlled very precisely so that the gypsum mortar r.'cht as a result of a change in this parameter sets too early or too late, thereby causing operational disruptions.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 19 40 843 ist die Herstellung eines calcinierten Gipses unter Verwendung eines Abbindebeschleunigers bekannt. Dabei erfolgt die Herstellung durch Mahlen von Calciumsul· ω fatdihydrat und Saccharose bei einer Temperatur bis zu etwa 63°C. Dadurch soll ein Calciumsulfatdihydrat-Beschleuniger mit hoher Aktivität geschaffen werden, dessen Beschleuniger-Eigenschaften sich nur geringfügig ändern, wenn er über längere Zeit hinweg hohen Temperaturen und hoher Feuchtigkeit ausgesetzt ist. Nach dem bekannten Verfahren erhält man ein teilweise calciniertes Calciumsulfatdihydrat mit einem Oberflächenüberzug aus karamelisierter Saccharose, die offensichtlich eine komplizierte Struktur hat. Der auf diese -to Weise erhaltene Beschleuniger besteht aus einem Calciumsulfathemihydrat- oder Anhydrit-Kern, der von einem dünnen Calciumsulfatdihydrat-Überzug umgeben ist. Die Herstellung dieses Beschleunigers erfordert neben dem gründlichen Mahlen der Teilchen bei erhöhter Temperatur auch ein nachfolgendes sorgfältiges Trocknen unter Ausschluß von, Taubedingungen bei genau gesteuerten Temperaturen.From the German Offenlegungsschrift 19 40 843 is the production of a calcined gypsum using a setting accelerator is known. Included the production is carried out by grinding calcium sul · ω Fat dihydrate and sucrose at a temperature up to about 63 ° C. This is said to be a calcium sulfate dihydrate accelerator are created with high activity, the accelerator properties of which are only slightly different change when exposed to high temperatures and high humidity for long periods of time. According to the known process, a partially calcined calcium sulfate dihydrate with a surface coating is obtained made from caramelized sucrose, which obviously has a complex structure. The one on this -to Accelerator so obtained consists of a calcium sulfate hemihydrate or anhydrite core, which is of is surrounded by a thin calcium sulfate dihydrate coating. The manufacture of this accelerator requires in addition to the thorough grinding of the particles at an elevated temperature, also a subsequent careful Drying to the exclusion of dewing conditions at precisely controlled temperatures.

Die großtechnische Herstellung eines solchen Beschleunigers ist außerordentlich schwierig, da sich die ίο Karamelisierung des Z'ickers auf dem Calciumsulfatdihydrat in größeren Mengen kaum einwandfrei steuern läßt, wobei bei unsachgemäßer Temperaturführung Nester in der Masse entstehen, in denen der Zucker schon verkohlt ist und die Calciumsulfatdihydratteilchen 5-, einschließen, dL· später bei der Herstellung des Gipsbreis vom Wasser nicht mehr erreicht werden und demzufolge ihre Funktion als Beschleuniger nicht mehr ausüben können. Die Verwendung eines derartigen Beschleunigers für die großtechnische Herstellung von t>o Gipsplatten mit erhöhter Festigkeit ist nicht möglich, da einerseits zur Herstellung des Besehleunigers aufwendige Apparaturen und kostspielige Verfahren benötigt werden und andererseits seine Zuverlässigkeit für die Gipsplattenherstellung nicht gewährleistet ist. t>>The large-scale production of such an accelerator is extremely difficult because the ίο Caramelization of the zickers on the calcium sulphate dihydrate can hardly be properly controlled in larger quantities lets, with improper temperature control, nests in the mass arise in which the sugar is already charred and the calcium sulfate dihydrate particles 5-, include, dL · later in the preparation of the Plaster of paris can no longer be reached by the water and therefore no longer functions as an accelerator can exercise. The use of such an accelerator for the large-scale production of t> o Plasterboard with increased strength is not possible because, on the one hand, the production of the accelerator is expensive Apparatus and costly procedures are needed and, on the other hand, its reliability for the Plasterboard production is not guaranteed. t >>

Die der hier beschriebenen Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein Verfahren zur Herstellung von Gipsw^ndplatten mit Papierabdeckung zu entwickeln, das zu Gipswandplatten mit erhöhter Festigkeit führt, ohne daß die Rohdichte des Gipses erhöht wird.The object on which the invention is based is now to provide a method for Manufacture of gypsum wall panels with paper cover to develop that to gypsum wall panels with increased Strength leads without the bulk density of the gypsum is increased.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man dem angerührten Gipsmörtel eine innige Mischung von fein vermahlenem ungebranntem Feingips und Zucker zugibtAccording to the invention, this object is achieved in that the gypsum mortar that has been mixed is given an intimate Add a mixture of finely ground, unfired plaster of paris and sugar

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit von aus Gipsmörtel hergestellten Gipswandpiatten mit Papierabdeckung ohne Erhöhung der Rohdichte, des Gipses, das dadurch gekennzeichnet ist daß man eine innige Mischung von fein vermahlenem ungebranntem Feingips und Zucker zu dem Gipsmörtel in einer solchen Menge zugibt, daß ein Abbinden des Gipsmörtels innerhalb von 15 Minuten erfolgtThe invention relates to a method for increasing the strength of plaster of paris mortar Gypsum wallboards with paper cover without increasing the bulk density of the gypsum, which is characterized is that you get an intimate mixture of finely ground, unfired gypsum and sugar the gypsum mortar in such an amount that the gypsum mortar sets within 15 minutes he follows

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, im Rahmen eines großtechnisch durchführbaren Verfahrens unter Verwendung der herkömmlichen Produktionseinrichtungen und ohne Einbuße an Produktionsgeschwindigkeit Gipswandplatten mit einer wesentlich höheren Festigkeit gegenüber den handelsüblichen Gipswandplatten herzustellen, ohne die Rohdichte des Gipses zu erhöhen. Die erfindungsgemäß hergestellten Platten weisen außerdem eine verbesserte Kantenfestigkeit sowie eine gute Haftfestigkeit der Papiti abdeckung an dem Gipskern auf.With the method according to the invention it is possible within the scope of a large-scale process Process using conventional production facilities and without sacrificing production speed Gypsum wall panels with a significantly higher strength compared to the commercially available Manufacture plasterboard wall panels without increasing the bulk density of the plaster of paris. According to the invention The panels produced also have improved edge strength and good adhesive strength Papiti cover on the plaster core.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gibt man eine Dispersion zu, die durch Vermählen von Feingips mit etwa 5 Gew.-% Saccharose hergestellt worden ist. GemäLS einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verwendet man eine Dispersion, die eine Feinheit nach Blaine von mindestens etwa 8000 cm²/g aufweist. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verwendet man die Dispersion in einer Menge zwischen 2,5 und 10 kg, vorzugsweise zwischen 5 und 10 kg, pro Tonne calcinierten Gipses.According to a preferred embodiment of the invention, a dispersion is added which has been prepared by grinding fine gypsum with about 5% by weight of sucrose. According to a further preferred embodiment of the invention, a dispersion is used which has a Blaine fineness of at least about 8000 cm ² / g. According to a further preferred embodiment of the invention, the dispersion is used in an amount between 2.5 and 10 kg, preferably between 5 and 10 kg, per ton of calcined gypsum.

Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden calcinierter Gips, Wasser und ein vorher hergestellter Schaum in Gegenwart eines verzögert wirkenden Beschleunigers miteinander gemischt, wobei der Beschleuniger in einer solchen Menge verwendet wird, daß ein Abbinden des calcinierten Gipses unter Temperaturanstieg innerhalb von nicht mehr als 15 Minuten erfolg¹ Hierbei erfolgt die Hydratisierung des calcinierten Gipses in der Weise, daß es während des ersten Teils der Hydratisierungszeit zu einem verhältnismäßig langsamen Temperaturanstieg kommt, während gegen Ende der Hydratisierungszeit ein verhältnismäßig rascher Temperaturanstieg zu verzeichnen istIn the practical implementation of the process according to the invention, calcined gypsum, water and a previously prepared foam are mixed with one another in the presence of a delayed-acting accelerator, the accelerator being used in such an amount that the calcined gypsum sets with a temperature rise within no more than 15 Minutes success ¹ Here the hydration of the calcined gypsum takes place in such a way that there is a relatively slow temperature rise during the first part of the hydration time, while a relatively rapid temperature rise is recorded towards the end of the hydration time

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man Gipswandplatten mit einem Gipskern, der ein Kristallgefuge aufweist, das sich durch eine große Anzahl schlanker, stabförmiger Kristalle auszeichnet, v/elche die Festigkeit der Gipswandplatte erhohen. Diese Kristalle haben im allgemeinen einen Durchmesser von weniger als etwa 0,75 μπι, während die nach den bisher bekannten Verfahren hergestellten Gipswandplatten mindestens zu einem großen Teil plumpe, gedrungene Kristalle mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser aufweisen. Diese unterschiedlichen KWstallformen können mit einem Abtastelektronenmikroskop sichtbar gemacht werden.According to the method according to the invention, plasterboard wall panels with a plaster core, which has a crystal structure, are obtained has, which is characterized by a large number of slender, rod-shaped crystals, v / elche increase the strength of the plasterboard wall panel. These crystals generally have a diameter of less than about 0.75 μπι, while according to the previously known processes produced gypsum wall panels at least to a large extent clumsy, squat Have crystals with a relatively large diameter. These different KWstall forms can be made visible with a scanning electron microscope.

Die vorstehend geschilderten Effekte und weitere vorteilhafte Erscheinungen kommen im wesentlichen dadurch zustande, daß dem Gipsschlamm als einzigerThe effects described above and other advantageous phenomena essentially come about due to the fact that the gypsum sludge is the only one

22 Ol 7\7 22 Ol 7 \ 7

Beschleuniger für das Abbinden ein solcher mit einem verzögerten Beschleunigungseffekt zugesetzt wird. Der erfindungsgemäß verwendete Beschleuniger besteht aus einer innigen Mischung aus fein vermahlenem ungebranntem Feingips (Calciumsulfatdihydrat) und Zucker, wie in der US-Patentschrift 20 78 199 beschrieben. A setting accelerator with a delayed acceleration effect is added. Of the Accelerator used according to the invention consists of an intimate mixture of finely ground unfired gypsum (calcium sulfate dihydrate) and sugar, as described in US Pat. No. 2,078,199.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine unter Verwendung eines Abtastelektronenmikroskops angefertigte Photographic einer im Labor angefertigten, abgebundenen Gips-Gießprobc unter Verwendung der in der US-Patentschrift 20 78 199 beschriebenen Abbindungsstabilisierungs-Zubereiuing, 1 using a scanning electron microscope made photographic of a set plaster cast sample made in the laboratory using the setting stabilization preparation described in US Pat. No. 2,078,199,

['ig. 2 eine entsprechende Photographic einer im Labor angefertigten Gips-Gießprobe unter Verwendung des erfindungsgemäß cingesct/ten verzögert wirkenden Beschleunigers und unter Ausschluß des in der US-Patentschrift ?0 78 199 verwendeten Verzögerers. ['ig. 2 a corresponding photographic of an im Laboratory made gypsum casting sample using the inventive cingesct / th delayed acting accelerator and excluding the retarder used in US Pat. No. 0 78 199.

I i g. 3 eine entsprechende Photographic eines Ausschnittes des Kerns einer Gipswandplatte, die unter Verwendung des Verzögerers gemäß den US-Patentschriften 32 62 799 und 33 07 919 hergestellt worden ist. undI i g. 3 a corresponding photographic of a section of the core of a gypsum wall panel, which under Using the retarder according to US Patents 32 62 799 and 33 07 919 has been made. and

F i g. 4 eine ähnliche Aufnahme eines Ausschnitts des Kerns einer erfindungsgemäß hergestellten Gipswandplatte. F i g. 4 shows a similar image of a section of the core of a gypsum wall panel produced according to the invention.

In allen beiliegenden Photographicn ist die Gipsoberfluche in 6420facher Vergrößerung dargestellt und der Betrachtungswinkel beträgt 45". Die im rechten unteren Lck jeder Photographic erscheinende Ellipse entspricht tier Abbildung eines Kreises mit einem Durchmesser von 1.95 u.The plaster surface is shown in all accompanying photographs Shown in 6420x magnification and the viewing angle is 45 ". The one in the lower right Each ellipse that appears in a photographic manner corresponds to the illustration of a circle with a diameter from 1.95 u.

Bei Betrachtung der F i g. 1 erkennt man. daß das Gefüge gemäß der US-Patentschrift 20 78 199 aus einer Menge gedrungener, plumper Kristalle besteht. Im gegensatz dazu zeigt das Gefüge der erfindungsgemäß hergestellten Platte gemäß F i g. 2 f.ist ausschließlich sehr schlanke, langgestreckte, stabförmige Kristalle mit einem Durchmesser von weniger als etwa 0,75 μ bei fast völligem Fehlen der gedrungenen, plumpen Kristalle, wie sie in F i g. 1 zu erkennen sind.Looking at FIG. 1 can be recognized. that the structure according to US Pat. No. 20 78 199 from a There is a lot of squat, clumsy crystals. In contrast to this, the structure of the invention produced plate according to FIG. 2 f. Is exclusively very slender, elongated, rod-shaped crystals with a diameter of less than about 0.75 μ in the almost complete absence of the squat, plump crystals, as shown in FIG. 1 can be seen.

Daß das aus der F i g. 2 ersichtliche Kristallgefüge fürThat the fig. 2 apparent crystal structures for

Table I-A

die verbesserten Eigenschaften der erfindungsgemäE hergestellten Gipswandplatten verantwortlich ist, gehi auch aus einer Gegenüberstellung der Fig. 3 und A hervor. In Fig. 3, die das Gefüge einer herkömmlicher Gipswandplatte zeigt, ist zu erkennen, daß mindesten« die Hälfte der sichtbaren Kristalle plump unc gedrungen ist in der Art wie dies Fig. I zeigt. Es sine hier nur wenige langgestreckte, stabförmige Kristalle zt erkennen und diese haben einen verhältnismäßig großen Durchmesser in der Größenordnung von I μ oder mehr. Im Gegensatz dazu zeigt der Kern einet erfindungsgemäß hergestellten Gipswandplattc gcmäfi Fig. 4 die gleichen schlanken, stabförmigen Kristalle wie sie auch aus F i g. 2 ersichtlich sind. Plumpe gedrungene Kristalle fehlen fast vollständig. Hinzu kommt, daß der weit überwiegende Anteil der Kristalle der F ι g. 4 einen Durchmesser von weniger als etwa 0.75 μ hat. Diesem deutlichen Unterschied in bezug aul das Kristallgefüge und die Abmessungen der Kristalle sind vermutlich die verbesserten Eigenschaften der erfindungsgemäß hergestellten Platten zuzuschreiben.the improved properties of erfindungsgemäE gypsum wallboard produced is responsible gehi also from a comparison of Fig. 3 and A forth. In FIG. 3, which shows the structure of a conventional plasterboard wall panel, it can be seen that at least half of the visible crystals are plump and compact, as shown in FIG. Only a few elongated, rod-shaped crystals can be seen here and these have a relatively large diameter of the order of magnitude of 1 μ or more. In contrast to this, the core of a gypsum wall panel produced according to the invention shows the same slender, rod-shaped crystals as those from FIG. 4. 2 can be seen. Plump, compact crystals are almost completely absent. In addition, the vast majority of the crystals of F ι g. 4 has a diameter of less than about 0.75μ. This clear difference in terms of the crystal structure and the dimensions of the crystals are presumably attributable to the improved properties of the plates produced according to the invention.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einiger Beispiele, in denen bevorzugte Ausführungsformen beschrieben sind, näher erläutert.The invention is illustrated below with the aid of some examples, in which preferred embodiments are described, explained in more detail.

Example I.

Auf einer Vorrichtung zur Herstellung handelsüblicher Gipswandplatten wurden parallele Versuche durchgeführt, wobei dem calcinierten Gips zum einen der bekannte Beschleuniger A und zum anderen der erfindungsgemäß verwendete, verzögert wirkende Beschleuniger zugesetzt wurde. Bei dem Beschleuniger A handelte es sich um eine dünnflüssige, wäßrige Suspension von sehr fein gemahlenen Calciumsulfatdihydratkristallen. Seine Herstellung ist in den US-Patentschriften 32 62 799 und 33 07 919 beschrieben. Der erfindungsgemäß verwendete Beschleuniger wurde durch Mahlen von Feingips in einer kontinuierlich arbeitenden Stabmühle unter Zusatz von etwa 5 Gew.-% Saccharose bis zu einer Feinheit nach Blaine von etwa 8000 bis 12 000cmVg (ASTM-Verfahren C-204) hergestellt. Die Unterscheide in bezug auf das Abbindeverhalten gehen aus der nachfolgenden Tabelle hervor.Parallel tests were carried out on a device for the production of commercially available plasterboard wall panels carried out, the calcined gypsum on the one hand the known accelerator A and on the other hand the Delayed-acting accelerators used according to the invention was added. By the accelerator A was a thin, aqueous suspension of very finely ground calcium sulfate dihydrate crystals. Its production is described in US Patents 32 62 799 and 33 07 919. Of the Accelerator used in the invention was made by grinding fine gypsum in a continuous working rod mill with the addition of about 5 wt .-% sucrose up to a fineness according to Blaine from about 8,000 to 12,000 cmVg (ASTM method C-204). The differences with regard to the setting behavior can be found in the table below emerged.

Einheitenunits

1) Zugabe d. Beschl. g/nr1) addition d. Acc. G / no

2) Abbindezeit min2) Setting time min

3) Maxim. Temperaturanstiegsgeschw. C'/min3) Maxim. Temperature rise rate C '/ min

4) Temperaturanst. während C'/min der 3. Minute4) temperature rise during C '/ min of the 3rd minute

5) Verhältnis aus 3) und 4)5) Ratio of 3) and 4)

Beschleuniger ΛAccelerator Λ ErCindungsgemuUInvention ι Wandstärkeι wall thickness verwendeterused \.:~ cm) \ .: ~ cm) Beschleunigeraccelerator ('Vandstärke('Wall thickness 1,27 cm)1.27 cm) 57,157.1 39,139.1 7,897.89 7,947.94 5,035.03 5,485.48 2,402.40 1,881.88

2,102.10

2,912.91

Es ist festzustellen, daß der Temperaturabstieg Abbindevorganges bei dem erfindungsgemäßen Bewährend des ersten Teils des Abbindevorgangs unter &5 schleuniger mit verzögerter Wirkung wesentlich größer Vewendung des Beschleunigers nach der Erfindung erheblich geringer ist als bei dem Vergleichsversuch.It should be noted that the temperature decrease in the setting process in the case of the invention of the first part of the setting process under & 5 faster with delayed effect much larger Use of the accelerator according to the invention is considerably lower than in the comparative experiment.

während der Temperaturanstieg gegen Ende des ist Die Versuche zeigen ferner, daS das spezifische Gewicht der Platten aus dem Vergleichsversuch bei 9,29 kg/m² (entsprechend 733 kp/m³ Rohdichte desThe tests also show that the specific weight of the panels from the comparative test was 9.29 kg / m ² (corresponding to 733 kp / m ³ gross density of the

Kernes) lag, während erfindungsgemäß hergestellte Platten mit vergleichbarer Festigkeit und Feuchtigkeits Haftung ein spezifisches Gewicht von nur 8,19 kg/m² (entsprechend 640 kg/m' Rohdichte des Kerns) aufweisen. Core), while boards produced according to the invention with comparable strength and moisture adhesion have a specific weight of only 8.19 kg / m ² (corresponding to 640 kg / m 'gross density of the core).

Ein weiterer Vorteil der Erfindung, der aus den oben aufgeführten Vergleichsversuchen hervorgeht, besteht in der Kantenfestigkeit der hergestellten Platten. Es ist bekannt, daß die Kanten von Gipsplatten beim Durchlauf durch den Trockenofen in besonderem Maße einer Calcinierung ausgesetzt sind und dadurch weich werden. Man hat nun festgestellt, daß die durchschnittli-Another advantage of the invention, which emerges from the comparative tests listed above, consists in the edge strength of the panels produced. It is known that the edges of plasterboard when Passing through the drying oven are particularly exposed to calcination and are therefore soft will. It has now been established that the average

ehe Kantenhärte bei gleichbleibendem Plattengewicht um etwa 5 Punkte (von insgesamt etwa 15 - 20 Punkten) anstieg, wenn man den erfindungsgemäßen, verzögert wirkenden Beschleuniger benutzte. Weitere Daten aus den vorerwähnten Vergleichsversuchen gehen aus den beiden nachfolgenden Tabellen hervor, deren erste Qualitätsdaten des Kernes der Platten und deren zweite Ergebnisse aus einer Untersuchung der Haftung bei Feuchtigkeitseinwirkung nach Befeuchtung während einer Stunde bei 32°C unter 90% relativer Luftfeuchtigkeit erkennen läßt.before edge hardness with constant panel weight by about 5 points (from a total of about 15 - 20 points) increase when using the delayed acting accelerator according to the invention. More data from the aforementioned comparative tests can be seen from the two tables below, the first of which Quality data of the core of the panels and their second results from an adhesion study Exposure to moisture after humidification for one hour at 32 ° C under 90% relative humidity reveals.

'Hineile I-H'Hurry I-H

Beschleuniger ΛAccelerator Λ

Verzögert wirkender Beschleuniger
Normales PldttengewichtDelayed accelerator
Normal platter weight

Verzögert wirkender Beschleuniger
Reduziertes Plattengewicht
Verzögert wirkender Beschleuniger
Reduziertes PlattengewichtDelayed accelerator
Reduced panel weight
Delayed accelerator
Reduced panel weight

Verzögert wirkender Beschleuniger
Normales PhittengewichtDelayed accelerator
Normal phitten weight

Ki)h(lichtc
(rocken
ι / 1
kg/mKi) h (light c
(rock
ι / 1
kg / m I esligkeil
N/mm'I esligkeil
N / mm ' Festigkeit
'.ι v. Diirch-
schniiuwcrtstrength
'.ι v. Diirch-
schniiuwcrt 761761 4,514.51 88.088.0 750750 5,115.11 1(15.01 (15.0 728728 4.644.64 105,0105.0 683683 I.WI.W 98.098.0 749749 5.375.37 1 !().()1 !().()

Table I-C

Platten- Gewicht
zahl der Vr-Plate weight
number of front

des Plattenof the plates

VersuchsAttempt

kg/mkg / m

Kern- llaltungsversagcnCore failure of failure

rohdichte %gross density%

Vorders. Rucks.Front. Rucks.

Beschleuniger A 6 847 722 28 69Accelerator A 6 847 722 28 69

Verzögert wirkender Beschleuniger 8 858 731 2 3Delayed accelerator 8 858 731 2 3

Verzögert wirkender Beschleuniger 6 815 689 7 12Delayed accelerator 6 815 689 7 12

Verzögert wirkender Beschleuniger 4 823 699 6 30Delayed accelerator 4 823 699 6 30

Verzögert wirkender Beschleuniger 5 780 657 35 81Delayed accelerator 5 780 657 35 81

Beispiel IIExample II

Diese Versuche wurden mit einer Herstellungsanlage für handelsübliche Gipsplatten durchgeführt, die sich von derjenigen aus dem Beispiel I unterschied. Wie die nachfolgende Tabelle zeigt, lassen sie weitgehend die gleichen Verbesserungen erkennen.These tests were carried out with a production plant for commercial plasterboard, which differed from that from Example I. As the following table shows, they largely leave the recognize the same improvements.

Table II

Einheitenunits

Beschleuniger gemahlenes Gipsgestein + Kaliumsulfataccelerator ground Gypsum + Potassium sulfate

Erfindungsgem. BeschleunigerAccording to the invention. accelerator

1) Zugabe d. Beschl. g/m² 48,9 + 7,3 34,21) addition d. Acceleration g / m ² 48.9 + 7.3 34.2

2) Abbindezeit min 6,5 6,82) Setting time min 6.5 6.8

3) Maxim. Temperaturanstiegsgeschw. C/min 4,22 4,693) Maxim. Temperature rise rate C / min 4.22 4.69

4) TemperaturansL während C/min 2,89 2,67 der 3. Minute4) Temperature read during C / min 2.89 2.67 of the 3rd minute

5) Verhältnis aus 3) und 4) 1.46 1.765) Ratio of 3) and 4) 1.46 1.76

Beispiel IIIExample III

Eine Anzahl Gipsplatten wurde im Laboratorium hergestellt, um die Eigenschaften unter Verwendung eines herkömmlichen Beschleunigers aus gemahlenem Gestein mit denen bei Verwendung des erfindungsgemäBen verzögert wirkenden Beschleunigers vergleichen zu kennen. Der letztere wurde wiederum durch Vermählen von Feingips mit 5% Saccharose erhalten. Es wurden Platten mit einer Kernrohdichte zwischen etwa 800 kg/m^J und 600 kg/m^J hergestellt. Dabei hat sich gezeigt, daß, ganz im Gegensatz zu den unter Verwendung einer normalen Herstellungsanlage gemachten Erfahrungen, gemahlenes Gipsgestein, welches sorgfältig unter Laboratoriumsbedingungen gewonnen wurde, als Beschleuniger recht gut geeignet ist. DieA number of gypsum boards were made in the laboratory in order to compare the properties using a conventional accelerator made from ground rock with those using the delayed acting accelerator according to the invention. The latter was again obtained by grinding fine gypsum with 5% sucrose. Panels with a core density between about 800 kg / m ^J and 600 kg / m ^J were produced. It has been shown that, in complete contrast to the experience made using a normal production facility, ground gypsum rock, which has been carefully extracted under laboratory conditions, is quite suitable as an accelerator. the

Table III

Druckfestigkeit des Kernes damit hergestellter Platten sowie ihr Widerstand gegenüber Luftdurchtritt, gemessen mit einem Densometer nach Gurley, waren im wesentlichen die gleichen bei Platten entsprechender Rohdichte. Jedoch zeigte der Feuchtigkeits-Haftungs-Test selbst unter diesen nahezu idealen Bedingungen die beträchtlichen Vorteile der Erfindung, insbesondere sofern es sich um Platten geringeren Gewichts handelte. Die Platten wurden 24 Stunden lang bei 32°C einer relativen Luftfeuchtigkeit von 90% ausgesetzt und dann dem üblichen Haftungsversuch unterworfen. Rohdichte und Versagen der Haftung in % gehen aus der nachfolgenden Tabelle hervor.Compressive strength of the core of panels made with it, as well as their resistance to air penetration, measured with a Gurley densometer, were essentially the same with plates Bulk density. However, even under these near ideal conditions, the moisture adhesion test showed that considerable advantages of the invention, especially if it was plates of lighter weight. The panels were exposed to 90% relative humidity at 32 ° C for 24 hours and then subject to the usual adhesion test. Density and failure of the adhesion in% go from the table below.

KernrohdichteCore density Versagen der IlüftungVentilation failure in %in % Beschleuniger:Accelerator: GemahlenesGround lirfindungslirfindungs ki»/mki »/ m (jipsgestein(jips rock gemiiUaccording to 802802 üü 00 721721 99 1212th 633-641633-641 5757 2020th 609-625609-625 9797 5353

Es ist festzustellen, daß bei höherer Kernrohdichte die Haftung nach Befeuchten bei mit einem Beschleuniger aus gemahlenem Gestein hergestellten Platten und solchen unter Verwendung des erfindungsgemäßen Beschleunigers im wesentlichen die gleiche ist. Jedoch treten sehr merkliche Unterschiede dann auf, wenn die Rohdichte des Kernes vermindert wird. Beispielsweise ergibt der erfindungsgemäße Beschleuniger bei einer Plattenrohdichte von 633 — 641 kg/m¹ Platten mit nur 20% Ausschuß, und dieser Prozentsatz steigt nur auf 53%, wenn die Kernrohdichte auf 609-624 kg/m^! vermindert wird. Im Gegensatz dazu zeigen Platten unter Verwendung eines Beschleunigers aus gemahlenem Gipsgestein 57% Ausschuß bei einer Rohdichte von 633-641 kg/m' und 97% bei einer Rohdichte von 609-625 kg/m³. Dies läßt erkennen, wie wichtig es ist, diese Erscheinung in Rechnung zu stellen, wenn man bestrebt ist, das Plattengewicht zu verringern. Die Daten dieses Beispiels aus laboratoriumsmäßig hergestellten Platten zeigen ferner im Vergleich zu den Daten aus dem Feuchtigkeits-Haftungs-Test des Beispiels I die Unterschiede, die bei einer Übertragung der im Laboratorium gewonnenen Erfahrungen auf eine normale Produktion zu erwarten sind.It is found that at higher core density, the adhesion after wetting is essentially the same for plates made with an accelerator from ground rock and those made using the accelerator according to the invention. However, very noticeable differences occur when the bulk density of the core is reduced. For example, the accelerator ^{according to the invention results in a board density of 633-641 kg / m 1} boards with only 20% rejects, and this percentage only increases to 53% if the core density is 609-624 kg / m ^! is decreased. In contrast, slabs made from ground gypsum rock using an accelerator show 57% rejects at a bulk density of 633-641 kg / m ³ and 97% at a bulk density of 609-625 kg / m 3. This shows the importance of taking this phenomenon into account when trying to reduce panel weight. The data of this example from plates produced in the laboratory also show, in comparison with the data from the moisture-adhesion test of Example I, the differences that are to be expected if the experiences gained in the laboratory are transferred to normal production.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

ί. Process for the production of gypsum wall panels with a paper cover, whereby one finely grinds unfired fine plaster of paris is added to a gypsum mortar in such an amount that the Gypsum mortar takes place within 15 minutes, characterized in that the Gypsum mortar adds an intimate mixture of the finely ground, unfired gypsum and sugar

2. The method according to claim 1, characterized in that that a dispersion is added which is obtained by grinding fine gypsum with about 5% by weight Sucrose was produced.

3. Process according to Claims 1 and 2, characterized in that a dispersion is added which has a Blaine fineness of at least about 8000 cm ² / g

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized ^ indicates that the dispersion in an amount between 2.5 and 10 kg, preferably between 5 and 10 kg, per ton of calcined gypsum admits