Método para fabricar productos de yeso.

Un método de producción de un producto de yeso en el que el yeso calcinado se mezcla con agua;

en el que se introducen al menos dos alimentaciones de espuma diferentes en la mezcla de yeso y agua simultáneamente, comprendiendo la primera alimentación de espuma una distribución del tamaño de burbuja diferente en comparación con la segunda alimentación de espuma, en el que la primera alimentación de espuma se genera en un primer generador de espuma (20, 120) usando un primer proceso de generación de espuma y la segunda alimentación de espuma se genera en un segundo generador de espuma (22, 122) usando un segundo proceso de generación de espuma, controlándose al menos un parámetro físico del primer proceso de generación de espuma independientemente del segundo proceso de generación de espuma;

y adicionalmente en el que el tensioactivo de generación de espuma usado en el primer proceso de generación de espuma tiene la misma composición que el tensioactivo de generación de espuma usado en el segundo proceso de generación de espuma.

Método para fabricar productos de yeso La presente invención se refiere a un proceso de fabricación y al aparato asociado para producir productos de mortero de yeso para fines de construcción, por ejemplo para la fabricación de placas para tabicar o similares.

El yeso es una forma de origen natural del sulfato de calcio, en forma de dihidrato estable (CaSO42H2O) . El término "yeso", como se usa en el presente documento, significa sulfato de calcio en el estado dihidrato estable e incluye el mineral de origen natural, los equivalentes derivados sintéticamente y el material dihidrato formado por la hidratación de estuco (sulfato de calcio hemihidrato) o anhidrita.

Las propiedades del yeso le hacen altamente adecuado para su uso en morteros industriales y para edificación, y otros productos para edificación tal como paneles de yeso. Es un material abundante y generalmente barato que mediante etapas sucesivas de deshidratación y rehidratación puede colarse, moldearse o formarse de otra manera en formas útiles. Por ejemplo, los paneles de yeso; conocidos también como placas para tabicar o pladur, se forman como un núcleo de yeso fraguado intercalado entre láminas de recubrimiento de papel.

El yeso generalmente se prepara para su uso como mortero por molienda y calcinación a una temperatura relativamente baja (tal como de aproximadamente 120 a 170 º C) , generalmente a presión atmosférica. Esto da como resultado yeso parcialmente deshidratado, típicamente en forma de una forma beta cristalina del hemihidrato, que generalmente tiene una estructura de cristal irregular. El hemihidrato beta puede usarse como un material de edificación o construcción mezclándolo con agua para formar una suspensión acuosa de estuco, pasta o dispersión, y después permitiendo que la suspensión fragüe por cristalización en el medio acuoso.

Se sabe cómo usar espuma de la fabricación de tales productos de yeso. Las burbujas generadas por la espuma ayudan a reducir el peso del producto de yeso de manera que el transporte y manipulación del producto es más rentable. El tamaño y distribución de las burbujas tiene influencia sobre las propiedades mecánicas del núcleo de las placas para tabicar producidas.

La espuma normalmente se produce utilizando una cantidad de tensioactivo de generación de espuma diluido con agua y después se combina con aire comprimido. Esta espuma después se inyecta en la mezcladora que normalmente es una mezcladora de alta cizalla.

Un generador de espuma típico comprende un tubo lleno con un medio poroso permeable, tal como perlas empaquetadas de frita de vidrio o cerámico, con un espacio entre poros controlado. La espuma se produce después inyectando una combinación de un agente de espumación y el aire fluye al tubo. En este caso, la estructura de la espuma producida se controla después optimizando la contrapresión aplicada sobre el tubo. Tales generadores de espuma se conocen como generadores de espuma estáticos. En el documento US 4455271 se describe un generador de espuma estático típico.

Otros generadores de espuma comprenden mecanismos de rotación internos para mezclar el agua y el agente de espumación minuciosamente para producir espuma. En algunos casos, la paleta rotatoria puede estar equipada con cámaras de mezcla que permiten la nucleación de las burbujas de espuma. Estas se conocen generalmente como 45 generadores de espuma dinámicos. En el documento US 4057443 se describe un generador de espuma dinámico típico.

Sin embargo, la disposición y uso de generadores de espuma dentro de una línea de fabricación de productos de yeso proporciona poco control de la estructura de la espuma y del tamaño de las burbujas que finalmente forman parte de la estructura del producto de yeso, por ejemplo una estructura de placas para tabicar.

El documento WO 2005/080294 desvela la idea de producir una suspensión de yeso con un tamaño y distribución de burbujas contraladas de la espuma añadida. Sugiere que podría crearse una distribución bimodal separando la descarga de la mezcladora en dos mezcladoras de aire diferentes. Después, estas corrientes de suspensión 55 separadas podrían recombinarse en una única mezcla de suspensión antes de depositarlas sobre el transportador de la línea de producción. El documento WO 2005/080294 se refiere a la idea de usar una suspensión de yeso como el líquido para crear una suspensión espumada. Sugiere que la espuma se proporcione sin la adición de agua que necesariamente procede de la espuma prefabricada. Sin embargo, de nuevo es difícil controlar el tamaño y distribución de las burbujas de espuma dentro de la suspensión y, de esta manera, la distribución y tamaño de los huecos de aire producidos dentro de las placas para tabicar fraguadas.

El documento US 5484200 desvela el uso de una primera mezcladora y una segunda mezcladora que funcionan en condiciones de cizalla relativamente baja en comparación con la primea mezcladora. La espuma se introduce en la segunda mezcladora, lo que reduce la distribución no uniforme de aire y, por lo tanto, de huecos en el producto de 65 placas acabadas.

El documento WO 03/000620 desvela un método para proporcionar espacios huecos en una composición de yeso añadiendo burbujas de aire a una suspensión de yeso, estando formadas las burbujas de aire por espumación de un primer y un segundo agentes de espumación en agua.

La presente invención puede proporcionar un método de acuerdo con la reivindicación 1.

Proporcionando espuma a partir de dos generadores de espuma diferentes para mezclar con yeso y agua en una unidad de mezcla, puede ser posible cambiar ciertas características de las espumas independientemente, para conseguir una combinación de propiedades mejorada en el yeso/agua/suspensión de espuma. El aparato usado en el método de la invención está configurado para permitir que los parámetros físicos del proceso de generación de espuma (por ejemplo, temperatura, flujo de aire y otros parámetros que no están relacionados con la composición química de la espuma) se controlen independientemente para cada uno de los al menos dos generadores de espuma. Además, el aparato puede estar configurado también para permitir el control independiente de ciertos parámetros químicos del proceso de generación de espuma (por ejemplo, cantidad de tensioactivo) .

El control de los parámetros físicos del proceso de generación de espuma se prefiere para controlar los parámetros químicos del proceso de generación de espuma, porque el control de los parámetros físicos no requiere cambiar la formulación de la espuma (por ejemplo, mediante el uso de aditivos adicionales o cambios en las cantidades relativas de los diferentes constituyentes químicos de la espuma) . Además, controlando los parámetros físicos de forma preferente respecto a los parámetros químicos del proceso de generación de espuma, puede ser posible reducir la influencia de la variabilidad del material (por ejemplo, impurezas) sobre el tamaño de burbuja de la espuma.

Se proporcionan dos generadores de espuma cada uno de los cuales produce espuma que tiene una fracción de volumen de aire diferente. Esto puede conseguirse, por ejemplo, modificando el caudal de flujo de entrada de aire en uno o ambos generadores de espuma o haciendo funcionar los generadores de espuma a diferentes temperaturas operativas.

Por ejemplo, el primero de los dos generadores de espuma puede producir espuma que tiene una densidad entre 100 g/l y 300 g/l, preferentemente entre 200 g/l y 300 g/l. Tal espuma típicamente se conoce como espuma de alta densidad o espuma húmeda. Tal espuma se considera que es relativamente estable, lo que significa que el tamaño y distribución de tamaño de las burbujas de aire dentro de la espuma no cambia o evoluciona significativamente después de que la espuma se haya generado.

El segundo de los generadores de espuma puede adaptarse para producir espuma que tiene una densidad entre 20 g/l y 100 g/l, preferentemente entre 30 g/l y 50 g/l. Tal espuma se conoce típicamente como espuma de baja densidad, o espuma seca. Tal espuma se considera que es relativamente inestable, con el resultado de que las burbujas formadas inicialmente dentro de la espuma coalescen fácilmente, de manera que típicamente se consiguen burbujas de gran tamaño. Debido a su baja estabilidad, tal espuma, hasta ahora, se ha considerado inadecuada para mezclarla en una suspensión de yeso, particularmente durante la producción a una escala más industrial que experimental. Además, se ha encontrado que cuando la espuma introducida en la suspensión de yeso consiste enteramente en una espuma inestable de baja densidad, es difícil conseguir un producto de yeso de peso ligero homogéneo.... [Seguir leyendo]

1. Un método de producción de un producto de yeso en el que el yeso calcinado se mezcla con agua; en el que se introducen al menos dos alimentaciones de espuma diferentes en la mezcla de yeso y agua simultáneamente, comprendiendo la primera alimentación de espuma una distribución del tamaño de burbuja diferente en comparación con la segunda alimentación de espuma, en el que la primera alimentación de espuma se genera en un primer generador de espuma (20, 120) usando un primer proceso de generación de espuma y la segunda alimentación de espuma se genera en un segundo generador de espuma (22, 122) usando un segundo proceso de generación de espuma, controlándose al menos un parámetro físico del primer proceso de generación de espuma independientemente del segundo proceso de generación de espuma; y adicionalmente en el que el tensioactivo de generación de espuma usado en el primer proceso de generación de espuma tiene la misma composición que el tensioactivo de generación de espuma usado en el segundo proceso de generación de espuma.

2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el al menos un parámetro físico es la temperatura de generación de espuma.

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el al menos un parámetro físico es el caudal de entrada de aire. 20

4. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos una de las alimentaciones de espuma se genera en un generador de espuma dinámico y el al menos un parámetro físico es la velocidad de rotación del generador de espuma dinámico.

5. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos una de las alimentaciones de espuma se genera en un generador de espuma estático, incluyendo el generador de espuma estático incluye un medio de relleno poroso, siendo el al menos un parámetro físico el tamaño de poro del medio de relleno poroso.

6. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el primer proceso de generación de espuma usa una solución de espumación que tiene una mayor concentración de tensioactivo que la solución de espumación que se utiliza en el segundo proceso de generación de espuma.

7. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el método comprende yeso calcinado que se mezcla con agua en dos mezcladoras, comprendiendo las mezcladoras una primera mezcladora y una segunda mezcladora situada aguas abajo de la primera mezcladora, de manera que recibe la suspensión de yeso producida en la primera mezcladora, recibiendo la primera mezcladora la primera alimentación de espuma y recibiendo la segunda mezcladora la segunda alimentación de espuma.

8. Método de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la primera alimentación de espuma comprende burbujas más 40 pequeñas que la segunda alimentación de espuma.