Способ изготовления гипсового раствора с модификаторами и диспергаторами

(51) 32 13/08 (2009.01) 04 28/14 (2009.01) 04 13/02 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) В способе приготовления гипсовой суспензии выбирают для использования в суспензии поликарбоксилатный диспергатор, модификатор и твердеющий в воде материал, включающий строительный гипс. Данные компоненты затем объединяют с водой для получения суспензии,причем модификатор добавляют к суспензии до образования фазы суспензии из воды, строительного гипса и диспергатора. Показано, что модификатор оказывается менее эффективным при добавлении после того, как диспергатор и строительный гипс связались в водной суспензии. В предпочтительном варианте осуществления получают некоторое количество строительного гипса и выбирают модификатор и диспергатор. Предварительно приготовленный раствор диспергатора и модификатора готовят в воде для получения раствора перед добавлением строительного гипса. После перемешивания раствора добавляют строительный гипс для образования суспензии. Затем, необязательно, суспензии придают форму изделия и дают отвердеть.(73) ЮНАЙТЕД СТЕЙТС ДЖИПСУМ КОМПАНИ(74) Русакова Нина Васильевна Жукова Галина Алексеевна Ляджин Владимир Алексеевич(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГИПСОВОЙ СУСПЕНЗИИ С МОДИФИКАТОРАМИ И ДИСПЕРГАТОРАМИ 23901 Данная заявка представляет собой частичное продолжение заявки . 11/152323,поданной 14 июня 2005 года и озаглавленной(Способ изготовления гипсовой суспензии с модификаторами и диспергаторами),включенной сюда посредством ссылки. Данная заявка связана с находящимися в процессе одновременного рассмотрения заявками. 11/152661, озаглавленной(Быстроосаждаемая стеновая плита), . 11/152418, озаглавленной-(Гипсовые изделия с использованием диспергатора с двумя структурными единицами и процесс их изготовления), . 11/152317,озаглавленной(Модификаторы для гипсовых изделий и способы их использования), и(Эффективное применение диспергаторов для пеносодержащей стеновой плиты), все поданы 14 июня 2005 года и включены сюда посредством ссылки. Данная заявка связана с находящимися в процессе одновременного рассмотрения заявками. 11/,(номер дела у поверенного 2033.75332), озаглавленной-(Гипсовые изделия с использованием диспергатора с двумя структурными единицами и процесс их изготовления, . 11/ххх,ххх (номер дела у поверенного 2033.75338), озаглавленной(Модификаторы для гипсовых изделий и способы их использования), и . 11/, (номер дела у поверенного 2033.75341),озаглавленной(Эффективное применение диспергаторов для пеносодержащей стеновой плиты), все поданы одновременно с данной и включены сюда посредством ссылки. Уровень техники в области, к которой относится изобретение Данное изобретение относится к способу изготовления гипсовых изделий с использованием модификатора и поликарбоксилатного диспергатора. Более конкретно, оно относится к приготовлению гипсовой суспензии и изготовлению гипсовой панели при добавлении диспергатора и модификатора в определенной последовательности. Строительные изделия на основе гипса широко используются в строительстве. Гипсовая панель,сделанная из гипса, является огнеупорной и может быть использована при строительстве стен практически любой формы. Ее используют, главным образом, для изготовления внутренних стен и потолка. Гипс обладает звукопоглощающими свойствами. Он относительно легко восстанавливается или заменяется при 2 повреждении. Существует множество отделочных покрытий, которые можно наносить на гипсовую панель, включая краску и обои. Даже с учетом данных преимуществ, он все еще представляет собой относительно недорогой строительный материал. Одна причина разумной стоимости гипсовых панелей заключается в том, что их изготавливают при помощи быстрого и эффективного процесса. Суспензию, включающую полугидрат сульфата кальция и воду, используют для создания основы и непрерывно наносят на бумажный обшивочный лист,перемещающийся под смесительной установкой. Потом накладывают второй бумажный обшивочный лист и полученному блоку придают форму панели. Полугидрат сульфата кальция реагирует с достаточным количеством воды с превращением полугидрата в матрицу взаимосвязанных(сращенных) кристаллов дигидрата сульфата кальция, что приводит к его схватыванию и отверждению. Полученную таким образом непрерывную полосу перемещают на конвейерной ленте до тех пор, пока обезвоженный гипс не отвердеет, и затем полосу нарезают таким образом, чтобы получить листы желаемой длины,которые перемещают через сушильную печь для удаления избытка влаги. Поскольку каждая из данных стадий занимает только минуты, небольшие изменения на любой из стадий процесса могут приводить к огромной неэффективности технологического процесса. Количество воды, добавляемой для получения суспензии, находится в избытке по отношению к необходимому для завершения реакций гидратации. Некоторое количество воды, которое добавляют к гипсовой суспензии, используют для гидратации обожженного гипса, также известного как полугидрат сульфата кальция, для получения матрицы сращенных кристаллов дигидрата сульфата кальция. Избыток воды придает суспензии текучесть, достаточную для того, чтобы она вытекала из смесительного устройства и попадала на материал покрытия для придания соответствующих ширины и толщины. Пока продукт находится во влажном состоянии, он слишком тяжел для перемещения и относительно хрупок. Избыток воды удаляют из листа испарением. Если избытку воды позволить испаряться при комнатной температуре, потребуется большое пространство для укладывания и хранения гипсовой панели, если проводится сушка воздухом или перемещение при помощи достаточно длинного конвейера для обеспечения оптимального времени сушки. До тех пор, пока лист не отвердел и не стал относительно сухим, он в некоторой степени хрупок, поэтому его необходимо защищать от разрушения или повреждения. Для того чтобы высушить листы за относительно короткий промежуток времени, полученную гипсовую панель, как правило, высушивают путем испарения избытка воды при повышенных температурах, например, в сушильном шкафу или печи. Изготовление печи и ее использование при 23901 повышенных температурах оказывается относительно дорогим, особенно при повышении стоимости ископаемого топлива. Уменьшения затрат на производстве можно достичь путем уменьшения количества избыточной воды,присутствующей в отверждаемых гипсовых листах,которую в дальнейшем удаляют путем испарения. Другая причина для уменьшения количества воды заключается в том, что прочность гипсовых изделий обратно пропорциональна количеству воды,используемому в процессе их изготовления в виде сплошных изделий. При испарении избыточной воды в матрице остаются пустоты, которые ранее были заполнены водой. Когда для разжижения гипсовой суспензии используют большое количество воды, в полностью высохшем изделии остается все больше полостей большего размера. Эти полости уменьшают плотность изделия и прочность конечного изделия,такого как наливной пол. Использование диспергаторов для гипса помогает разжижать смесь воды и полугидрата сульфата кальция, так что необходимо меньшее количество воды для получения текучей суспензии. Хорошо известны диспергаторы на основе нафталинсульфата,но их эффективность ограничена. Поликарбоксилатные диспергаторы, как правило, используют с цементами и, в меньшей степени,с гипсом. Класс соединений,представленных термином поликарбоксилатные диспергаторы, широк, и очень сложно предсказать,как индивидуальные компоненты будут реагировать в различных средах. Для увеличения эффективности диспергатора к гипсовой суспензии можно добавить модификатор. Соли, включая силикаты и карбонаты, являются особенно эффективными модификаторами. Более конкретно,негашеная известь,известь и кальцинированная сода особенно эффективны с диспергаторами на основе поликарбоксилатного простого эфира. Модификаторы более подробно раскрыты в находящейся в процессе одновременного рассмотрения заявке . 11/152317 (номер дела у поверенного 2033.72739),озаглавленной(Модификаторы для гипсовых изделий и способы их использования),ранее включенной посредством ссылки. Было обнаружено, однако, что способы,используемые для изготовления смесей гипса,диспергаторов и модификаторов, не всегда позволяют получить высокотекучие суспензии. В некоторых случаях эффективность диспергатора значительно увеличивается, а в других случаях та же самая комбинация компонентов оказывает лишь незначительный эффект на текучесть суспензии. Эта невозможность прогнозировать текучесть суспензии может привести к увеличению количества диспергатора, используемого для обеспечения минимальной текучести. В процессе, когда диспергатор может быть одним из наиболее дорогих компонентов, избыточное количество диспергатора чрезмерно увеличивает стоимость изделия. Другим свойством поликарбоксилатных диспергаторов является их способность замедлять отверждение гипсовой суспензии. Если для компенсации неопределенности в эффективности диспергатора используют большое количество диспергаторов, отверждение может замедлиться до такой степени, что некоторые изделия, такие как гипсовая панель, не могут быть получены на современном высокоскоростном оборудовании. Таким образом, существует потребность в способе приготовления гипсовой суспензии и изделий из нее, который всегда приводит к получению высокотекучей смеси без избыточных количеств диспергаторов. Применение такого способа будет удерживать стоимость на разумном уровне при использовании дорогих диспергаторов и приведет к минимизации степени замедления отверждения суспензии. Сущность изобретения Решить эти и другие проблемы позволяет данный способ, который всегда приводит к получению высокотекучей суспензии из гипса,диспергатора и модификатора. Более конкретно, в способе приготовления гипсовой суспензии поликарбоксилатный диспергатор, модификатор и твердеющий в воде материал,включающий строительный гипс,выбирают для использования в суспензии. Данные компоненты затем смешивают с водой для получения суспензии,причем модификатор добавляют к суспензии до образования фазы суспензии из воды, строительного гипса и диспергатора. Было показано, что модификатор оказывается менее эффективным при добавлении после того, как диспергатор и строительный гипс связались в водной суспензии. В предпочтительном варианте осуществления получают некоторое количество строительного гипса и выбирают модификатор и диспергатор. Перед добавлением строительного гипса готовят предварительный раствор диспергатора и модификатора в воде для получения раствора. После перемешивания раствора добавляют строительный гипс для получения суспензии. Необязательно,суспензии затем придают форму изделия и дают отвердеть. Данный способ сочетания модификатора,диспергатора, строительного гипса и воды стабильно приводит к максимальным преимуществам использования модификатора. Если текучесть суспензии постоянна, то становится менее необходимым использование больших количеств диспергатора для обеспечения достаточной текучести смеси, чтобы легко литься. Происходят меньшие, чем предусмотрено нормативами, потери продукта. Уменьшенное количество диспергатора приводит к уменьшению стоимости диспергатора и уменьшению времени схватывания изделия. Подробное описание изобретения Эти и другие проблемы решаются настоящим изобретением, которое включает в себя способ приготовления суспензии из воды, карбоксилатного диспергатора,модификатора и полугидрата 3 23901 сульфата кальция путем объединения компонентов в определенном порядке. Как будет более подробно описано ниже, модификатор представляет собой добавку, которая увеличивает эффективность диспергатора. Было обнаружено, что если полугидрат сульфата кальция, или строительный гипс, подвергается воздействию диспергатора до того,как модификатор действует на диспергатор, то модификатор становится менее эффективным. Предпочтительно модификатор и диспергатор предварительно растворяют в воде затворения,получая раствор. В данном случае модификатор и диспергатор добавляют в любом порядке, либо последовательно, либо практически одновременно. После получения раствора строительный гипс смешивают с раствором, подвергая строительный гипс воздействию одновременно модификатора и диспергатора. В другом варианте осуществления модификатор смешивают с некоторым количеством воды затворения с получением суспензии модификатора. Суспензию модификатора затем смешивают с оставшейся водой затворения и диспергатором, или одновременно, или последовательно, с получением трехкомпонентного раствора. В любом случае, и модификатор, и диспергатор смешивают в воде затворения до введения сухих компонентов. Если и диспергатор, и модификатор находятся в сухой или порошкообразной форме, в другом предпочтительном варианте осуществления модификатор и диспергатор объединяют со строительным гипсом, а затем все сухие компоненты одновременно добавляют в воду. Альтернативно,диспергатор добавляют к строительному гипсу для приготовления смеси диспергатор-строительный гипс, в то время как модификатор предварительно растворяют в воде. Смесь диспергатор-строительный гипс затем добавляют к предварительно растворенному в воде модификатору. Данные варианты осуществления являются особенно выгодными в тех случаях, когда предпочтительны порошкообразные диспергаторы. Как и в других вариантах осуществления,поскольку модификатор и диспергатор добавляют в одно и то же время, диспергатор не имеет возможности взаимодействовать со строительным гипсом в воде перед добавлением модификатора. Строительный гипс, также известный как полугидрат сульфата кальция или обожженный гипс, присутствует в количествах по меньшей мере 50 от сухих материалов. Предпочтительно,количество строительного гипса составляет по меньшей мере 80. Во многих гипсовых составах сухой компонент содержит более чем 90 или даже 95 полугидрата сульфата кальция. Способ кальцинирования (обжига) не важен, и подходящим является либо альфа-, либо бета-обожженный строительный гипс. Использование безводного сульфата кальция и/или дигидрата сульфата кальция также предусматривается, хотя предпочтительны небольшие количества, составляющие менее 20. 4 Строительные гипсы из различных источников включают различные количества и типы солей и примесей. Суспензия по данному изобретению наиболее эффективна в случае полугидрата сульфата кальция с небольшими концентрациями встречающихся в природе солей. Строительные гипсы с низким содержанием солей определяют как гипсы, концентрация растворимых солей в которых меньше, чем 300 частей на миллион. Строительные гипсы с высоким содержанием солей, которые включают гипсы, концентрация растворимых солей в которых составляет по меньшей мере 600 частей на миллион, часто препятствуют действию модификатора. Строительные гипсы, такие как гипсы из месторождений, обнаруженных в ,,, ,,или многих других местах, пригодны для использования с данной суспензией. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения в гипсовую суспензию включают добавки для изменения одного или нескольких свойств конечного изделия. Добавки используют таким образом и в таких количествах, как это известно в данной области техники. Часто данные и другие добавки находятся в твердой,порошкообразной или гранулированной форме, и их добавляют к сухим компонентам до смешивания суспензии. Концентрации приведены в количествах на 1000 квадратных футов готовых листовых панелей . К суспензии также добавляют дополнительные добавки, которые характерны для конкретного применения гипсовой суспензии. Замедлители схватывания (вплоть до приблизительно 2 фунт/ (9,8 г/м 2) или сухие ускорители схватывания (вплоть до приблизительно 35 фунт/ (170 г/м 2) добавляют для изменения скорости, при которой протекают реакции гидратации.представляет собой ускоритель схватывания, содержащий 95 дигидрата сульфата кальция, перемолотого вместе с 5 сахара и нагретого до 250 (121) для карамелизации сахара.поставляется заводоми производится в соответствии с патентом США 3573947, включенном сюда посредством ссылки. Сульфат калия представляет собой другой предпочтительный ускоритель.представляет собой дигидрат сульфата кальция,свежеперемолотый с сахаром в отношении приблизительно от 5 до 25 фунтов сахара к 100 фунтам дигидрата сульфата кальция. Он более подробно описан в патенте США 2078199,включенном сюда посредством ссылки. Оба они являются предпочтительными ускорителями. Другой ускоритель, известный как влажный ускоритель схватывания гипса, также представляет собой предпочтительный ускоритель. Описание применения влажного ускорителя схватывания гипса и способов его изготовления раскрыты в патенте США 6409825, включенном сюда посредством ссылки. Данный ускоритель включает по меньшей мере одну добавку, выбранную из 23901 группы, состоящей из органического фосфонового соединения, фосфат-содержащего соединения или их смесей. Данный конкретный ускоритель демонстрирует значительную стойкость и поддерживает свою эффективность в течение длительного времени, так что влажный ускоритель схватывания гипса можно производить, хранить и даже транспортировать на длительные расстояния перед использованием. Влажный ускоритель схватывания гипса используют в количествах,изменяющихся в диапазоне от приблизительно 5 до приблизительно 80 фунтов на тысячу квадратных футов (от 24,3 до 390 г/м 2) листового изделия. Крахмалы используют в количествах от приблизительно 3 до приблизительно 20 фунт/(от 15,6 до 97,6 г/м 2) для увеличения адгезионной прочности и упрочнения изделия. Стеклянные волокна необязательно добавляют к суспензии в количествах до 11 фунт/ (54 г/м 2). К суспензии также добавляют бумажные волокна в количествах до 11 фунт/ (53,7 г/м 2). К гипсовой суспензии добавляют парафиновые эмульсии в количествах до 90 фунт/ (439 г/м 2) для улучшения водостойкости готовой гипсовой листовой панели. В вариантах осуществления данного изобретения,в которых используют пенообразующий агент для создания полостей в отвердевшем содержащем гипс изделии, чтобы обеспечить меньший вес, можно использовать любой из стандартных пенообразующих агентов,для которых известно, что они применимы для приготовления вспененных отвердевших гипсовых изделий. Множество таких пенообразующих агентов хорошо известно и коммерчески легко доступно, например, линия омыляющих продуктовпроизводства . Пены и предпочтительный способ изготовления вспененных гипсовых изделий раскрыты в патенте США 5683635, включенном сюда посредством ссылки. Если к изделию добавляют пену, поликарбоксилатный диспергатор необязательно разделяют между технической водой и пенообразующей водой перед ее добавлением к полугидрату сульфата кальция. Данный предпочтительный способ объединения строительного гипса,модификаторов и диспергаторов раскрыт в . 11/152404,озаглавленной(Способ контроля свойств основы стеновых панелей, ранее включенной посредством ссылки. Триметафосфатное соединение добавляют к гипсовой суспензии в некоторых вариантах осуществления для увеличения прочности изделия и уменьшения устойчивости против провисания отвердевшего гипса. Предпочтительно,концентрация триметафосфатного соединения составляет от приблизительно 0,07 до приблизительно 2,0 в расчете на массу обожженного гипса. Гипсовые композиции,включающие триметафосфатные соединения,раскрыты в патентах США 6342284 и 6632550,включенных сюда посредством ссылки. Типичные триметафосфатные соли включают натриевые,калиевые или литиевые соли триметафосфата, такие как соли, доступные от , , . , МО. Следует быть осторожным при использовании триметафосфата с известью или другими модификаторами, которые повышают рН суспензии. При значениях рН,превышающих 9,5,триметафосфат теряет свою способность к упрочнению изделия, и отвердевание суспензии значительно замедляется. Другие потенциальные добавки к гипсовой панели представляют собой биоциды для уменьшения роста плесени, мучнистой росы и грибков. В зависимости от выбранного биоцида и предполагаемого применения гипсовой панели,биоцид можно добавлять к материалу покрытия,гипсовой основе или к тому и другому. Примеры биоцидов включают борную кислоту, пиритионовые соли и соли меди. Биоциды могут быть добавлены либо к материалу покрытия, либо к гипсовой основе. Если биоциды используют, то их используют в материалах покрытия в количествах менее чем приблизительно 500 ч./млн. Дополнительно, гипсовая композиция может необязательно включать крахмал, такой как пептизированный(предварительно желатинированный) крахмал или кислотномодифицированный крахмал. Включение пептизированного крахмала увеличивает прочность отвердевшей и высохшей гипсовой детали и минимизирует риск отслоения бумаги от стеновой панели в условиях повышенной влажности(например, при повышенных соотношениях воды и обожженного гипса) или позволяет его избежать. В литых гипсовых изделиях крахмал увеличивает поверхностную твердость изделия. Специалисту в данной области техники будут понятны способы пептизирования сырьевого крахмала, такие как,например, тепловая обработка сырьевого крахмала в воде при температурах, составляющих по меньшей мере приблизительно 185 (85), или другие способы. Подходящие примеры пептизированного крахмала включают, но не ограничиваются ими,крахмал 1000, коммерчески доступный от, и крахмалы 818 и, коммерчески доступные от. Если пептизированный крахмал включают,он присутствует в любом подходящем количестве. Например,если пептизированный крахмал включают, он может быть добавлен к смеси,используемой для получения отвержденной гипсовой композиции, так что он присутствует в количестве от приблизительно 0,5 до приблизительно 10 по массе отвержденной гипсовой композиции. Крахмалы, такие как 95(, , ), также необязательно добавляют для упрочнения основы. Большое число диспергаторов пригодно в данном изобретении. Поликарбоксилатные диспергаторы представляют собой предпочтительный тип диспергаторов. Более предпочтительны диспергаторы на основе 5 23901 поликарбоксилатного простого эфира. При использовании в гипсовой панели и других суспензиях с высоким содержанием строительного гипса диспергаторы на основе поликарбоксилатного простого эфира, которые сами по себе обладают наименьшей эффективностью в разжижении суспензии, во многих случаях оказываются наиболее чувствительными к модификаторам. Один из предпочтительных классов диспергаторов, используемых в суспензиях, включает два звена (две структурные единицы). Он более подробно описан в находящихся в процессе одновременного рассмотрения заявках . 11/152 418 (номер дела у поверенного 2033.72740),поданной 14 июня 2005 года и озаглавленной-(Гипсовые изделия с добавлением диспергатора с двумя структурными единицами и процесс их изготовления), и . 11/, (номер дела у поверенного 2033.75332), поданной одновременно с данной и озаглавленной-(Гипсовые изделия с добавлением диспергатора с двумя структурными единицами и процесс их изготовления), ранее включенных посредством ссылки. Данные диспергаторы представляют собой продукты,( ) и поставляются. (, ) (здесь и далее - ), и далее на них ссылаются как на Диспергаторы РСЕ 211-типа. Первое звено представляет собой звено на основе олефин-ненасыщенной монокарбоновой кислоты, ее сложного эфира или соли, или звено на основе олефин-ненасыщенного производного серной кислоты или ее соли. Предпочтительные звенья включают акриловую кислоту или метакриловую кислоту. Вместо водорода кислотной группы подходят одно- или двухосновные соли. Водород также может быть заменен углеводородной группой для получения сложного эфира. Второе повторяющееся звено удовлетворяет формуле , Ссылаясь на формулу , алкенильное звено необязательно включает 1-С 3 алкильную группу между главной цепью полимера и эфирным звеном. Значение р представляет собой целое число от 0 до 3, включительно. Предпочтительно, р равно либо 0,либо 1. 2 представляет собой либо атом водорода,либо алифатическую углеводородную группу С 1-С 5,которая может быть линейной, разветвленной,насыщенной или ненасыщенной. 6 Полиэфирная группа формулысодержит множество С 2-С 4 алкильных групп, включая по меньшей мере две различные алкильные группы,связанные атомами кислорода, тип представляют собой целые числа от 2 до 4 включительно,предпочтительно, по меньшей мере одно из значений тип равно 2. х и у представляют собой целые числа от 55 до 350 включительно. Значениесоставляет от 0 до 200 включительно. 3 представляет собой незамещенную или замещенную арильную группу и, предпочтительно, фенил. 4 представляет собой водород или алифатическую углеводородную группу 1-20, циклическую алифатическую углеводородную группу 5-8,замещенную С 6-С 14 арильную группу или группу,удовлетворяющую по меньшей мере одной из формул (а),и (с). В вышеприведенных формулах 5 и 7 независимо друг от друга представляют собой алкильную,арильную,аралкильную или алкиларильную группу. 6 представляет собой двухвалентную алкильную, арильную, аралкильную или алкиларильную группу. Особенно пригодные диспергаторы из диспергаторов РСЕ 211-типа обозначены РСЕ 211(здесь и далее 211). Другие полимеры данной серии, для которых известно, что они могут использоваться в гипсовой панели, включают РСЕ 111. Молекулярная масса диспергатора РСЕ 211-типа предпочтительно составляет от приблизительно 20000 до приблизительно 60000 Дальтон. К удивлению было обнаружено, что диспергаторы с меньшей молекулярной массой вызывают меньшее замедление отверждения, чем диспергаторы,имеющие молекулярную массу, превосходящую 60000 Дальтон. Как правило, более длинные боковые цепи, которые приводят к увеличению общей молекулярной массы, придают лучшую дисперсность. Однако испытания с гипсом указывают на то, что эффективность диспергатора уменьшается при молекулярных массах,превышающих 60000 Дальтон. Другой класс поликарбоксилатных соединений,пригодных в данном изобретении, раскрыт в патенте США 6777517, включенном сюда посредством ссылки, и на этот класс здесь и далее ссылаются как на диспергатор 2641-типа. Применение диспергаторов 2641-типа в гипсовых суспензиях и стеновых панелях более подробно описано в заявке. 11/152661, озаглавленной(Быстроотверждаемые гипсовые изделия), ранее включенной посредством ссылки. 23901 Предпочтительно,диспергатор 2641-типа включает по меньшей мере три повторяющихся звена, представленных формулами ,и В данном случае присутствуют как звено на основе акриловой кислоты, так и звено на основе малеиновой кислоты, что приводит к более высокому отношению кислотных групп к винилэфирным группам. 1 представляет атом водорода или алифатический углеводородный радикал, имеющий от 1 до 20 атомов углерода.представляет ОМ, где М является атомом водорода,катионом одновалентного металла, ионом аммония или органическим аминным радикалом. 2 может быть водородом, алифатическим углеводородным радикалом, имеющим от 1 до 20 атомов углерода,циклическим алифатическим углеводородным радикалом, имеющим от 6 до 14 атомов углерода,который может быть замещенным. 3 представляет собой водород или алифатический углеводородный радикал, имеющий от 1 до 5 атомов углерода,который является, необязательно, линейным или разветвленным, насыщенным или ненасыщенным. 4 представляет собой водород или метильную группу в зависимости от того, являются ли структурные звенья акриловыми или метакриловыми. р может изменяться от 0 до 3.представляет собой целое число от 2 до 4 включительно, ипредставляет собой целое число от 0 до 200 включительно. Некоторые предпочтительные диспергаторы 2641-типа продаютсякак диспергаторы 2641,2651 и 2500( представляет собой зарегистрированную торговую марку, , , ). Еще одно предпочтительное семейство диспергаторов продается , на которое ссылаются как на диспергаторы 1641-типа. Данный диспергатор описан в патенте США 5798425, включенном сюда посредством ссылки. Особенно предпочтительный диспергатор 1641-типа представлен формулойи обозначен как диспергатор 1641 производства. Данный диспергатор образован, главным образом, из двух звеньев, одного на основе винилового простого эфира, а другого на основе винилового сложного эфира. Пример диспергатора 1641-типа представлен формулой , гдеипредставляют собой мольные соотношения составляющих звеньев, которые могут быть распределены случайным полимерной цепи. Данные диспергаторы особенно хорошо подходят для использования с гипсом. Без ограничения теорией, считается, что кислотные звенья связываются с кристаллами гипса, в то время как длинные полиэфирные цепи второго звена выполняют диспергирующую функцию. Поскольку они вызывают меньшее замедление отверждения,чем другие диспергаторы, они оказывают менее разрушительное воздействие на процесс производства гипсовых изделий, таких как гипсовая панель. Диспергатор используют в любом эффективном количестве. В большей степени выбранное количество диспергатора зависит от желаемой текучести суспензии. При уменьшении количества воды требуется все больше диспергатора для поддержания постоянной текучести суспензии. Поскольку поликарбоксилатные диспергаторы являются относительно дорогими компонентами,предпочтительно использовать небольшие количества, предпочтительно менее чем 2 или,более предпочтительно, менее чем 1 масс, в расчете на массу сухого гипса. Предпочтительно,диспергатор используют в количествах от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,5 в расчете па массу сухого строительного гипса. Более предпочтительно, диспергатор используют в количествах от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,2 на тех же основаниях. При измерении жидкого диспергатора при расчете количества диспергатора учитываются только твердые полимерные компоненты, а при расчете соотношения вода/строительный гипс учитывается вода из диспергатора. Можно получить множество полимеров из одних и тех же звеньев, используя различные распределения последних. Отношение кислотосодержащих звеньев к полиэфирсодержащему звену прямо связано с плотностью заряда. Предпочтительно, плотность заряда сополимера находится в диапазоне от приблизительно 300 до приблизительно 3000 мкэкв. зарядов/г сополимера. Было обнаружено, что наиболее эффективный диспергатор,протестированный на уменьшение количества воды в данном классе диспергаторов,2651,обладает наибольшей плотностью заряда. Однако было также обнаружено, что увеличение плотности заряда дополнительно приводит к увеличению эффекта замедления отверждения,демонстрируемого диспергатором. Диспергаторы с низкой плотностью заряда, такие как 2500, увеличивают время отверждения в меньшей степени, чем диспергатор 2651,7 23901 обладающий высокой плотностью заряда. Поскольку увеличение времени отверждения происходит с увеличением эффективности,полученной с диспергаторами с высокой плотностью заряда, приготовление суспензии с низким содержанием воды, хорошей текучестью и разумными временами отверждения требует поддержания плотности заряда на среднем уровне. Более предпочтительно,плотность заряда сополимера находится в диапазоне от приблизительно 600 до приблизительно 2000 мкэкв. зарядов/г сополимера. Гипсовая суспензия также необязательно включает один или несколько модификаторов,которые усиливают действие поликарбоксилатного диспергатора. Диспергатор с двумя звеньями,используемый здесь, особенно восприимчив к воздействиям модификаторов. Предпочтительные модификаторы включают цемент, известь, также известную как негашеная известь или оксид кальция, гашеную известь, также известную как гидроксид кальция, кальцинированную соду, также известную как карбонат натрия, карбонат калия,также известный как поташ, и другие карбонаты,силикаты, гидроксиды, фосфонаты и фосфаты. При использовании модификаторов эффективность диспергатора усиливается с достижением нового уровня текучести,или количество поликарбоксилатного диспергатора может быть уменьшено для уменьшения затрат на поликарбоксилаты. Дополнительную информацию по модификаторам и их применению можно найти в заявке. 11/152317,озаглавленной(Модификаторы для поликарбоксилатных диспергаторов), поданной одновременно с данной и ранее включенной посредством ссылки. Модификаторы используются в гипсовой суспензии в любом подходящем количестве. Предпочтительно, модификаторы используют в количествах от приблизительно 0,01 до приблизительно 2 масс, в расчете на массу сухого строительного гипса. Более предпочтительно,модификаторы используют в количествах от приблизительно 0,03 до приблизительно 0,5 и,даже более предпочтительно, от приблизительно 0,05 до приблизительно 0,5. Воду добавляют к суспензии в любом количестве, которое приводит к получению текучей суспензии. Количество воды, которое необходимо использовать, изменяется в значительной степени в зависимости от применения, в котором она используется,конкретного используемого диспергатора, свойств строительного гипса и используемых добавок. Отношение воды к строительному гипсу(,ВГО) предпочтительно составляет от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,8 в расчете на массу сухого строительного гипса. В общем случае значение ВГО от приблизительно 0,2 до приблизительно 0,6 является предпочтительным, В композициях покрытий пола предпочтительно используют 8 значение ВГО от приблизительно 0,17 до приблизительно 0,45,предпочтительно,от приблизительно 0,17 до приблизительно 0,34. В формуемых или литьевых изделиях предпочтительно используют такое количество воды, чтобы значение ВГО составляло от приблизительно 0,1 до приблизительно 0,3,предпочтительно, от приблизительно 0,16 до приблизительно 0,25. Значение ВГО можно уменьшить до 0,1 или менее в лабораторных тестах,основанных на добавлении диспергаторов РСЕ 211 типа в умеренных количествах. Вода,используемая для приготовления суспензии, должка быть настолько чистой,насколько это целесообразно для наилучшего контроля свойств как суспензии, так и отвердевшего гипса. Соли и органические соединения, как хорошо известно, изменяют время схватывания суспензии,варьируясь в широком диапазоне от ускорителей до ингибиторов схватывания. Некоторые примеси приводят к нерегулярности структуры при образовании матрицы сращенных кристаллов дигидрата, понижая прочность отвердевшего изделия. Таким образом, прочность и устойчивость изделия увеличивается за счет использования воды,которая настолько свободна от примесей, насколько это целесообразно. В предпочтительных операциях со стеновыми панелями гипс перемещается по конвейеру к смесительному устройству. Перед входом в смесительное устройство к порошкообразному гипсу добавляют сухие добавки, такие как противопенные агенты,или ускорители схватывания. Некоторые добавки вводят непосредственно в смесительное устройство при помощи отдельной линии. С использованием данного способа в примерах, описанных ниже,добавляли триметафосфат. Некоторые добавки также можно добавлять к воде. Это особенно удобно, когда добавки находятся в жидкой форме. В случае большинства добавок способ их помещения в суспензию не является критичным, и их можно добавлять с использованием любого удобного оборудования или способа. Однако при использовании диспергатора по данному изобретению важно добавлять диспергатор к воде перед добавлением строительного гипса. В смесительное устройство добавляют воду затворения или добавочную воду со скоростью,необходимой для того, чтобы достигнуть желаемого отношения воды к строительному гипсу, принимая во внимание воду из других источников. Можно использовать другие известные добавки,необходимые для изменения определенных свойств изделия, такого как стеновая панель, покрытие пола или литые изделия. Сахара, такие как декстроза,используют для улучшения связывания бумаги на концах листов. Парафиновые эмульсии или полисилоксаны используют для водостойкости. Если необходима жесткость, обычно добавляют борную кислоту. Огнеупорность можно улучшить добавлением вермикулита и/или стекловолокна. 23901 Данные и другие известные добавки пригодны для данной суспензии и составов для гипсовых панелей. Если не указано иное, в последующих примерах готовили 400 граммов образца на основе сухих компонентов. Все сухие компоненты, включая заполнитель, взвешивали и перемешивали вместе в сухом состоянии. Заранее определенное количество деионизированной воды измеряли и помещали в смесительный бачок. Сухой смешанный материал добавляли в воду и отмечали время, принимаемое в качестве точки отсчета для определения времени схватывания. Смесительный бачок помещали в смесительное устройствои встряхивали в течение приблизительно пяти секунд. По истечении одной минуты намокания материал перемешивали при низкой скорости в течение двух минут. Бачок удаляли из смесительного устройства и содержимое перемешивали в течение приблизительно 15 секунд при помощи венчика для обеспечения равномерного перемешивания всего материала. Исходный подвижный образец помещали во влажный цилиндр 2 х 4 (5 см х 10 см), размещенный на пластмассовом листе, слегка переполняя цилиндр. Избыток материала разравнивали сверху, затем цилиндр плавно поднимали, позволяя суспензии вытекать через дно, образуя лепешку. Лепешку измеряли в двух направлениях(1/8),перпендикулярных друг другу, и среднее значение принимали за диаметр лепешки. Ссылки на время схватывания относятся к времени схватывания, определенному прибором Вика по стандартуС-472, упомянутому здесь для сведения. Время схватывания, определенное прибором Вика, измеряли с того момента, когда гипс добавляли к воде для перемешивания вручную,и момента, когда суспензия вытекала из смесительного устройства для механического перемешивания. Образец готовили из 50 граммов сухого, не содержащего комков (агрегатов) материала и воды в количестве, достаточном для достижения типовой консистенции для желаемого Режим Размер лепешки Скорость схватывания Время схватывания по прибору Вика Режимы 2 и 3 отчетливо демонстрируют, что лучшую текучесть получают, если добавляют и модификатор, и диспергатор, по сравнению с отсутствием модификатора. Однако в случае режима 3, где модификатор добавляют к суспензии,они контактируют друг с другом до введения строительного гипса. Пример 2 В данном сравнительном примере к гипсовой суспензии для изготовления гипсовых панелей добавляли известь, что приводило лишь к незначительному улучшению текучести. Количества всех компонентов выражены в фунтах на 1000 квадратных футов (104 м 2) гипсовой панели (фунт/). Тысячу двести восемьдесят пять фунтов применения. Образец выливали на акриловый лист для получения лепешки. Иглу Вика (300 грамм) помещали посередине между центром и внешним краем лепешки, перпендикулярно поверхности лепешки. Иглу помещали на поверхность лепешки и давали свободно падать под действием собственного веса. Время схватывания определяли,когда игла не могла достичь дна лепешки. Если степень проникновения была неясна, иглу немного подталкивали, чтобы определить, коснулась ли она нижней поверхности. Пример 1 Данный пример демонстрирует важность порядка добавления модификатора и диспергатора. В каждом из следующих тестов использовали четыреста граммов строительного гипса от 220 г воды, 0,7 г ускорителя схватыванияи 0,89 г диспергатора 2500, который включал 45 твердых частиц. Дополнительно добавляли к двум образцам 0,6 г кальцинированной соды, как описано ниже. Во всех случаях воду и диспергатор добавляли перед добавлением строительного гипса и модификатора (если последний присутствовал). После добавления строительного гипса смеси давали намокать в течение 15 секунд, затем в течение 30 секунд перемешивали с получением суспензии. Модификатор добавляли так, как описано ниже. Режим 1 соответствовал контрольному образцу,к которому не добавляли кальцинированной соды в качестве модификатора. В режиме 2 кальцинированную соду добавляли в воду для затворения перед добавлением строительного гипса к воде. В режиме 3 кальцинированную соду добавляли после добавления гипса к воде для затворения, непосредственно перед включением смесительного устройства после набухания. Размер лепешки, скорость схватывания и время схватывания, определенные при помощи прибора Вика, представлены в таблицедля каждого из трех режимов процесса. Таблица 1 2 3 19,5 см 27 см 24,8 см 210 550 510 610 1000 930 строительного гипса объединяли с другими сухими компонентами, включающими три фунта крахмала,три фунта церелозы и 0,32 фунта (145 г) замедлителя схватывания. Известь кремового цвета предварительно смешивали с водой и добавляли непосредственно в смесительное устройство через одно из отверстий для введения воды, смежных с отверстием для ввода строительного гипса. Диспергатор 2500 добавляли непосредственно к воде затворения и перемешивали до достижения однородности, и затем смесь добавляли в смесительное устройство через оставшиеся отверстия для введения воды, смежные с отверстием для ввода строительного гипса. Сухие компоненты смешивали со строительным гипсом,9 23901 который затем добавляли в смесительное устройство через сливную трубу для строительного гипса. Образец Ускоритель схватыванияВода(ВГО) ТаблицаПри отсутствии извести 38,8 фунт/ 855 0,67 Как показано в таблице , использование 0,18 извести в данном процессе позволяет немного уменьшить количество волы. Однако уменьшение количества воды было не таким большим, как это было отмечено в лабораторных тестах, и считается,что, поскольку модификатор добавляли таким образом, что он не был хорошо диспергирован в строительном гипсе до того, как был диспергирован РСЕ, взаимодействие между модификатором и диспергатором было ограничено. Пример 3 Образец Ускоритель схватыванияСульфат калия Вода(ВГО) Заводские испытания проводили в условиях,когда и диспергатор, и модификатор растворяли в воде затворения. Модификатор (кальцинированную соду) растворяли в воде до получения 10 (по массе) раствора. 3,9 фунт/2500,разбавленного до концентрации твердых частиц 32, добавляли к воде затворения, затем к воде затворения добавляли 11,3 фунт/ суспензии с кальцинированной содой и все компоненты перемешивали до получения однородного раствора. Тысячу двести пятьдесят семь фунтов строительного гипса добавляли в смесительное устройство для получения гипсовой суспензии. ТаблицаС добавлением 0,1 При отсутствии кальцинированной соды кальцинированной соды 35 фунт/ 29 фунт/ 0 фунт/ 4 фунт/ 861 965 0,69 0,77 Как показано в таблице , использование 0,1 кальцинированной соды в данном процессе позволяет значительно уменьшить количество воды. Хотя были показаны и описаны конкретные варианты осуществления способа для приготовления суспензии из гипса, модификаторов,диспергаторов и воды, специалистам в данной области техники будет понятно, что изменения и модификации могут быть внесены, не выходя за рамки изобретения в его более широких аспектах,которые изложены в последующей формуле изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ приготовления гипсовой суспензии,включающий в себя получение некоторого количества сухих компонентов, включающих строительный гипс,предварительное растворение модификатора и диспергатора в воде с получением раствора, и смешивание раствора с сухими компонентами с получением гипсовой суспензии, отличающийся тем, что модификатор добавляют в воду перед или практически одновременно с добавлением диспергатора в воду. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что модификатор на указанной стадии предварительного растворения включает в себя по меньшей мере один компонент из группы,состоящей из извести, негашеной извести, фосфата,фосфоната и карбоната. 10 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что модификатор включает в себя по меньшей мере один компонент из группы, состоящей из карбоната натрия, карбоната калия и оксида кальция. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что диспергатор на указанной стадии предварительного растворения представляет собой диспергатор на основе поликарбоксилатного простого эфира. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что диспергатор на указанной стадии предварительного растворения включает в себя звенья на основе винилового эфира. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанная стадия предварительного растворения дополнительно включает в себя объединение модификатора с некоторой частью воды с получением суспензии модификатора,до предварительного растворения данной суспензии модификатора и диспергатора в оставшейся части воды. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что сухие компоненты включают в себя по меньшей мере 50 строительного гипса по массе. 8. Способ изготовления гипсового изделия,включающий в себя получение некоторого количества сухих компонентов, включающих строительный гипс,предварительное растворение модификатора и диспергатора в воде с получением раствора,смешивание раствора с сухими компонентами с получением гипсовой суспензии, формование гипсовой суспензии с приданием ей формы изделия, 23901 и предоставление гипсовой суспензии возможности отвердеть, отличающийся тем, что модификатор добавляют в воду перед или практически одновременно с добавлением диспергатора вводу. 9. Способ по п.8, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя высушивание изделия в печи. 10. Способ по п.8, отличающийся тем, что сухие компоненты включают в себя по меньшей мере 50 строительного гипса по массе. 11. Способ по п.8, отличающийся тем, что изделие представляет собой гипсовую панель. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что указанная стадия формования дополнительно включает в себя помещение суспензии между двумя кусками материала покрытия. 13. Способ по п.11, отличающийся тем, что диспергатор включает в себя акриловое звено и звено на основе простого винилового эфира. 14. Способ по п.8, отличающийся тем, что диспергатор включает в себя поликарбоксилатный простой эфир. 15. Способ по п.8, отличающийся тем, что сухие компоненты дополнительно включают в себя по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из добавок, повышающих прочность, ускорителей схватывания, замедлителей схватывания, крахмала, волокон и биоцидов. 16. Способ изготовления гипсовой суспензии,включающий в себя выбор поликарбоксилатного диспергатора,модификатора, твердеющего в воде материала,включающего строительный гипс и объединение поликарбоксилатного диспергатора, модификатора, твердеющего в воде материала и воды с получением суспензии,отличающийся тем,что модификатор предварительно растворяют в воде, а диспергатор добавляют к строительному гипсу с получением смеси строительный гипс-диспергатор, и затем добавляют смесь строительный гипс-диспергатор к предварительно растворенному в воде модификатору. 17. Способ по п.16, отличающийся тем, что диспергатор находится в сухом состоянии. 18. Изделие, полученное при помощи способа по п. 8. 19. Изделие по п.18, отличающееся тем, что данное изделие представляет собой гипсовую панель. 20. Изделие по п.18, отличающееся тем, что данное изделие представляет собой пол или основание пола. 21. Изделие по п.18, отличающееся тем, что данное изделие представляет собой литой продукт.