Fabricación de placas de cemento.

Un método para acelerar la reacción de fraguado de sulfato cálcico hemihidrato con agua que comprende lasetapas de:



a. mezclar agua y sulfato cálcico hemihidrato para producir una pasta, y

b. añadir un acelerador a dicha mezcla

caracterizado por que el método comprende adicionalmente la etapa de:

c. aplicar energía ultrasónica a dicha mezcla.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2006/050332.

Solicitante: BPB LIMITED.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: Saint-Gobain House Binley Business Park Coventry CV3 2TT REINO UNIDO.

Inventor/es: O\'KEEFE,SAM, SAHAY,PARNIKA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01F11/02 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01F MEZCLA, p. ej. DISOLUCION, EMULSION, DISPERSION (mezcla de pinturas B44D 3/06). › B01F 11/00 Mezcladores con mecanismos dotados de movimiento de sacudida, oscilación o vibración (B01F 13/04 tiene prioridad). › por medio de vibraciones ultrasonoras.
  • C04B28/14 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C04 CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS; REFRACTARIOS.C04B LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES, p. ej. MORTEROS, HORMIGON O MATERIALES DE CONSTRUCCION SIMILARES; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS (vitrocerámicas desvitrificadas C03C 10/00 ); REFRACTARIOS (aleaciones basadas en metales refractarios C22C ); TRATAMIENTO DE LA PIEDRA NATURAL. › C04B 28/00 Composiciones para morteros, hormigón o piedra artificial que contienen ligantes inorgánicos o que contienen el producto de reacción de un ligante inorgánico y un ligante orgánico, p. ej. que contienen cemento de policarboxilatos. › que contienen cementos de sulfato de calcio.
  • C04B40/00 C04B […] › Procesos, en general, para influenciar o modificar las propiedades de las composiciones para morteros, hormigón o piedra artificial, p. ej. para influenciar o modificar su aptitud al fraguado o endurecimiento (seleccionando ingredientes activos C04B 22/00 - C04B 24/00; endurecimiento de una composición bien definida C04B 26/00 - C04B 28/00; preparación de materiales porosos, celulares o aligerados C04B 38/00).
  • C04B40/02 C04B […] › C04B 40/00 Procesos, en general, para influenciar o modificar las propiedades de las composiciones para morteros, hormigón o piedra artificial, p. ej. para influenciar o modificar su aptitud al fraguado o endurecimiento (seleccionando ingredientes activos C04B 22/00 - C04B 24/00; endurecimiento de una composición bien definida C04B 26/00 - C04B 28/00; preparación de materiales porosos, celulares o aligerados C04B 38/00). › Elección del medio ambiente para el endurecimiento.

PDF original: ES-2441544_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Fabricación de placas de cemento Esta invención se refiere a la fabricación de una placa de cemento en la que una pasta de material cementoso, normalmente enlucido de yeso, se deposita entre dos láminas de revestimiento enfrentadas y formadas a una anchura y espesor deseado antes del fraguado y secado. El proceso normalmente se realiza de forma continua y a una alta velocidad lineal.

Para fabricar una placa de yeso, se dispersa continuamente una pasta acuosa de yeso calcinado (sulfato cálcico hemihidrato) entre láminas de papel superior e inferior. El producto formado se transporta después continuamente sobre una cinta en movimiento hasta que la pasta fragua. La tira o cinta después se seca hasta que el exceso de agua en la placa de yeso se ha evaporado. En la producción de planchas para tabiques de yeso se sabe cómo añadir diversas sustancias a la pasta para mejorar el proceso de producción o la propia plancha. Por ejemplo, es habitual aligerar el peso de la pasta incorporando agentes de espumación para proporcionar un grado de aireación que reduce la densidad de la plancha para tabique final.

También se sabe cómo disminuir el tiempo de fraguado de la pasta de yeso calcinado incorporando aceleradores de fraguado del yeso. El yeso recién molido (conocido también como acelerador del fraguado del yeso) tiene una vida útil relativamente corta. La pérdida de eficacia de aceleración de minerales aceleradores convencionales también empeora cuando el acelerador se expone a calor y/o humedad.

El documento WO 2004/035505 desvela un método de fabricación de un producto cementoso multicapa que comprende las etapas de combinar un material cementoso con agua dentro de un recipiente de mezcla para formar una pasta acuosa, descargar la pasta del recipiente de mezcla a través de una salida sobre un soporte e insertar un acelerador de fraguado en la pasta en o cerca de la salida del recipiente de mezcla.

El documento DE 2318439 desvela un método de fabricación de un producto de yeso a partir de una pasta de yeso, que comprende la etapa de tratar la pasta de yeso con ultrasonidos, antes que la pasta se vierta en un molde.

Para combatir esta pérdida de eficacia se sabe cómo recubrir las partículas de acelerador, por ejemplo con azúcar o un tensioactivo.

Por consiguiente, hay una necesidad de un acelerador de fraguado del yeso o un método para acelerar el tiempo de fraguado de la pasta de yeso que alivia los problemas mencionados anteriormente.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método de acuerdo con la reivindicación 1.

Puede aplicarse energía ultrasónica durante un tiempo de menos de 10 segundos.

El acelerador puede ser sulfato cálcico hidratado.

El acelerador puede ser un acelerador químico.

El acelerador químico puede ser sulfato potásico (K2SO4) .

La pasta puede formarse dentro de una mezcladora y depositarse a través de la salida de una mezcladora sobre un papel, de manera que forma un cartón yeso, estando localizado dicho papel sobre un transportador.

La energía ultrasónica puede aplicarse a la pasta cuando la pasta está localizada en la salida de la mezcladora.

La energía ultrasónica puede aplicarse a la pasta una vez que se deposita sobre el transportador de papel.

La energía ultrasónica puede aplicarse usando una bocina ultrasónica con forma radial situada en la boca de escape de la salida de la mezcladora.

La energía ultrasónica puede aplicarse directamente a la pasta en la mezcladora.

La energía ultrasónica puede aplicarse directamente a la pasta en la mezcladora a través de sondas insertadas en la pasta contenida dentro de la mezcladora.

La energía ultrasónica puede aplicarse también a través del rotor de la mezcladora.

También de acuerdo con la presente invención, se proporciona un aparato de acuerdo con la reivindicación 13 o 14.

Ventajosamente, la aplicación de energía ultrasónica junto con un acelerador conocido proporcionan un tiempo de

fraguado reducido y, por lo tanto, un proceso de fabricación de placas de yeso más eficaz. La aplicación de un acelerador ultrasónico a la mezcladora también ha aliviado sorprendentemente la acumulación de material en la mezcladora. Esto está provocado por la vibración producida por la aplicación de energía ultrasónica a la mezcladora. En particular, la combinación del uso de energía ultrasónica en combinación con un acelerador del yeso conocido ha proporcionado sorprendentemente buenos resultados con la cantidad de partículas o aceleradores químicos que es necesario reducir.

Las realizaciones de la invención se describirán ahora con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

La Figura 1 es una vista esquemática fragmentada de una sección longitudinal de una línea de fabricación de placas de yeso.

La Figura 2 es un ejemplo de la forma de la salida de una mezcladora de acuerdo con una realización de la presente invención.

La Figura 3 es una vista esquemática de la salida de una mezcladora con la forma de una bocina radial de acuerdo con una realización adicional de la presente invención.

La Figura 4 es una sección esquemática de una mezcladora con sondas ultrasónicas.

La Figura 5 es una sección esquemática de una mezcladora con un rotor ultrasónico de acuerdo con una realización adicional de la invención.

Haciendo referencia a la Figura 1, se alimenta una primera capa de papel 12 desde un rollo 14 sobre un transportador o cinta 16. Una mezcladora de almacenamiento 18 contiene la pasta de sulfato cálcico hemihidrato y agua. Esta mezcladora de almacenamiento 18 está provista de una salida 20 conectada a un conducto 22. Se conecta un metro a dicho conducto 22 para medir y controlar la cantidad de estuco alimentado a través del conducto 22.

Los aditivos se añaden a la mezcladora de almacenamiento 18. Tales aditivos pueden comprender retardadores (por ejemplo proteínas, ácidos orgánicos) , agentes modificadores de la viscosidad (por ejemplo, superplastificantes) , agentes anti-combustión, ácido bórico, productos químicos resistentes al agua (por ejemplo, polisiloxanos, emulsiones cerosas, fibras de vidrio, potenciadores de la resistencia al fuego, (por ejemplo vermiculita, arcillas y/o sílice pirógena) , compuestos poliméricos (por ejemplo, PVA, PVOH) y otros aditivos convencionales añadidos en cantidades conocidas para facilitar la fabricación, tales como almidón.

La mezcladora de almacenamiento 18 está provista de una salida 20 para suministrar sus contenidos combinados en forma de pasta sobre el papel 12.

Esta mezcla de pasta se suministra después a través de una tubería de salida 22 sobre el papel 12 proporcionado sobre la cinta en movimiento 16.

Se añade un aditivo tal como almidón a la corriente de pasta 24 en la mezcladora y se proporciona una capa adicional de papel 26 sobre su superficie superior desde un rollo 22. Por lo tanto, la pasta se intercala entre dos láminas de papel o cartón 12 y 26. Estas dos láminas quedan ya orientadas hacia la placa de yeso resultante.

El espesor de la placa resultante se controla mediante una estación de formación 30 y la placa se prepara posteriormente empleando los dispositivos mecánicos apropiados para cortar o marcar el pliegue y pegar los bordes solapantes de láminas de papel de cobertura 12, 26. Las líneas adicionales mantienen el espesor y anchura de la placa a medida que la pasta que está fraguando se desplaza sobre la cinta transportadora en movimiento. Se cortan paneles de placa y se suministran a secadoras para secar la placa de yeso.

En la presente realización de esta invención, el conducto 22 puede reemplazarse por una bocina radial con forma de anillo a través de la cual la pasta puede alimentarse a la corriente de pasta 24 y durante el tránsito a través del conducto puede suministrarse energía ultrasónica.

Haciendo referencia a la Figura 2, el conducto 22 puede construirse en forma de una bocina radial ultrasónica metálica con un tubo metálico externo 40 y una perforación interna 42. La pasta 24 pasa a través del conducto 22 donde se confiere la energía ultrasónica a medida que esta forma la corriente de pasta sobre el papel 12.

Ventajosamente, el uso de la energía ultrasónica aplicada a la pasta de yeso acelera el tiempo de fraguado del yeco provocando una cristalización acelerada.

Se entiende que, cuando la cantidad de energía ultrasónica aplicada a la pasta de yeso supera las fuerzas naturales que mantienen juntas a las moléculas, ocurre cavitación.

La implosión de las burbujas de cavitación produce puntos calientes de corta duración... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método para acelerar la reacción de fraguado de sulfato cálcico hemihidrato con agua que comprende las etapas de:

a. mezclar agua y sulfato cálcico hemihidrato para producir una pasta, y

b. añadir un acelerador a dicha mezcla caracterizado por que el método comprende adicionalmente la etapa de:

c. aplicar energía ultrasónica a dicha mezcla.

2. Un método para acelerar la reacción de fraguado de sulfato cálcico hemihidrato con agua de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la pasta se forma dentro de una mezcladora (12) y se deposita a través de una salida de la mezcladora (20) sobre el papel (12) para formar una plancha de yeso, estando localizado dicho papel sobre un transportador (16) .

3. Un método para acelerar la reacción de fraguado de sulfato cálcico hemihidrato con agua de acuerdo con las reivindicaciones 1-2, en el que el acelerador es un acelerador en forma de partículas.

4. Un método para acelerar la reacción de fraguado de sulfato cálcico hemihidrato con agua de acuerdo con las reivindicaciones 1-2, en el que el acelerador es un acelerador químico.

5. Un método para acelerar la reacción de fraguado de sulfato cálcico hemihidrato con agua de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el acelerador químico es sulfato potásico.

6. Un método para acelerar la reacción de fraguado de sulfato cálcico hemihidrato con agua de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la energía ultrasónica se aplica a la pasta (24) cuando la pasta está localizada en la salida de la mezcladora (20) .

7. Un método para acelerar la reacción de fraguado del sulfato cálcico hemihidrato con agua de acuerdo con las reivindicaciones 1-5, en la que la energía ultrasónica se aplica a la pasta (24) una vez que se deposita sobre el transportador de papel.

8. Un método para acelerar la reacción de fraguado de sulfato cálcico hemihidrato con agua de acuerdo con la reivindicación 7 en el que la energía ultrasónica se aplica usando una bocina ultrasónica con forma radial (50, 52) situada en la boca de escape de la salida de la mezcladora (20) .

9. Un método para acelerar la reacción de fraguado de sulfato cálcico hemihidrato con agua de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la energía ultrasónica se aplica directamente a la pasta en la mezcladora (18) .

10. Un método para acelerar la reacción de fraguado de sulfato cálcico hemihidrato con agua de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la energía ultrasónica se aplica directamente a la pasta en la mezcladora a través de sondas (52a, 54a) insertadas en la pasta contenida dentro de la mezcladora (18) .

11. Un método para acelerar la reacción de fraguado del sulfato cálcico hemihidrato con agua de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que la energía ultrasónica se aplica durante un tiempo de menos de 10 segundos.

12. Un método para acelerar la reacción de fraguado de sulfato cálcico hemihidrato con agua de acuerdo con la reivindicación 9 en el que la energía ultrasónica se confiere a la mezcladora a través del rotor (53) .

13. Un aparato para fabricar una plancha para tabique de yeso que comprende:

una mezcladora (18) para combinar sulfato cálcico hemihidrato y agua una salida de la mezcladora (20) para depositar la pasta de yeso sobre el papel (12) montado sobre un transportador (16) , caracterizado por que dicha salida de la mezcladora (20) comprende una bocina ultrasónica con forma tubular (40, 42) para suministrar energía ultrasónica a la pasta,

14. Un aparato para fabricar una plancha para tabique de yeso que comprende

una mezcladora (18) para combinar sulfato cálcico hemihidrato y agua una salida de la mezcladora (20) para depositar la pasta de yeso sobre el papel (12) montado sobre un transportador (16) , caracterizado por que dicha mezcladora (18) comprende un rotor de la mezcladora (53) que está adaptado para suministrar energía ultrasónica a la pasta.

15. Aparato para fabricar una plancha para tabique de yeso de acuerdo con la reivindicación 14 en el que el rotor de la mezcladora (53) es una bocina ultrasónica.


 

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