PLANCHAS DE HIERRO QUE TIENEN MAYOR RESITENCIA A LA DEFORMACIÓN PERMANENTE.

Planchas de yeso que tienen mayor resistencia a la deformación permanente Campo de la invención La presente invención se refiere a planchas de yeso. Más particularmente, la invención se refiere a planchas de yeso fraguado que tienen una mayor resistencia a la deformación permanente (por ejemplo, resistencia al combado) empleando uno o más materiales potenciadores. Algunas de las realizaciones preferidas de la invención se refieren a la fabricación de dichos productos por hidratación de yeso calcinado, en presencia de un material potenciador que provoca que el yeso fraguado producido por dicha hidratación tenga una mayor fuerza o resistencia a la deformación permanente (por ejemplo, resistencia al combado) y estabilidad dimensional (por ejemplo, sin contracción durante el secado del yeso fraguado). El material potenciador proporciona también otras propiedades mejoradas y ventajas en la preparación de planchas de yeso. En una realización alternativa de la invención, el yeso fraguado se trata con uno o más materiales potenciadores para proporcionar una mayor fuerza o resistencia de formación permanente similar, si no la misma (por ejemplo, resistencia al combado), estabilidad dimensional y otras propiedades y ventajas mejoradas en las planchas. En algunas realizaciones de la invención, las planchas de yeso de la invención contienen concentraciones relativamente altas de sales cloruro, aunque evitan los efectos perjudiciales de dichas concentraciones de sal en planchas de yeso en general. Antecedentes Muchos productos útiles bien conocidos contienen yeso fraguado (sulfato de calcio dihidrato) como un componente significativo y, a menudo, principal. Por ejemplo, el yeso fraguado es el componente principal de las planchas de yeso orientadas hacia el papel empleadas en la construcción de paredes en seco, típicas de paredes y techos interiores de edificios (véanse, por ejemplo, las Patente de Estados Unidos 4.009.062 y 2.985.219). También es el componente principal de planchas compuestas de yeso/fibra de celulosa y productos como se describe en la Patente de Estados Unidos 5.320.677. Los productos que llenan y suavizan las juntas entre los bordes de planchas de yeso a menudo contienen cantidades principales de yeso (véase, por ejemplo, la Patente de Estados Unidos 3.297.601). Las tejas acústicas, útiles en techos suspendidos, pueden contener porcentajes significativos de yeso fraguado, como se describe, por ejemplo, en las Patentes de Estados Unidos 5.395.438 y 3.246.063. Las escayolas tradicionales, en general, por ejemplo, para su uso para crear paredes internas de edificios con superficie enlucida, normalmente dependen principalmente de la formación de yeso fraguado. Muchos materiales especiales, tales como un material útil para moldeo y fabricación de moldes, que pueden mecanizarse con precisión como se describe en la Patente de Estados Unidos 5.534.059, contienen cantidades principales de yeso. La mayor parte de los productos que contienen yeso se preparan formando una mezcla de yeso calcinado (sulfato de calcio hemihidrato y/o anhidrita de sulfato de calcio) y agua (y otros componentes, según sea apropiado), moldeando la mezcla en un molde con la forma deseada, o sobre una superficie, y permitiendo que la mezcla se endurezca para formar yeso fraguado (es decir, rehidratado) por reacción del yeso calcinado con agua para formar una matriz de yeso hidratado cristalino (sulfato de calcio dihidrato). Esto a menudo va seguido de calentamiento moderado para eliminar el agua libre restante (no reaccionada), para producir un producto seco. Es la hidratación deseada del yeso calcinado la que posibilita la formación de una matriz de interconexión de cristales de yeso fraguado, confiriendo de esta manera resistencia a la estructura de yeso en el producto que contiene yeso. Todos los productos que contienen yeso descritos anteriormente podrían beneficiarse si la fuerza de sus estructuras constitutivas de cristales de yeso fraguado aumentara, para hacerles más resistentes a las tensiones que pueden encontrar durante su uso. También hay un esfuerzo continuo de fabricar muchos de estos productos que contienen yeso con un peso más ligero, sustituyendo parte de su matriz de yeso fraguado por materiales de menor densidad (por ejemplo, perlita expandida o huecos de aire). En dichos casos, hay una necesidad de aumentar la resistencia del yeso fraguado por encima de los niveles normales, justo para mantener la resistencia global del producto a los niveles previos del producto de mayor densidad, porque hay menos masa de yeso fraguado para proporcionar resistencia al producto de menor densidad. Adicionalmente, hay una necesidad de una mayor resistencia a la deformación permanente (por ejemplo, resistencia al combado) en la estructura de muchos de estos productos que contienen yeso, especialmente en condiciones de alta humedad y temperatura, o incluso carga. El ojo humano típicamente no puede percibir el combado de una plancha que contiene yeso a menos de aproximadamente 0,1 pulgadas (0,254 cm) de combado por cada dos pies (0,640 m) de longitud de la plancha. De esta manera, hay una necesidad de productos que contienen yeso que sean resistentes a la deformación permanente durante la vida útil de dichos productos. Por ejemplo, las planchas y tejas que contienen yeso a menudo se almacenan o emplean de una manera en la que están colocadas horizontalmente. Si la matriz de yeso fraguado en estos productos no es suficientemente resistente a la deformación permanente, especialmente con alta humedad y temperatura o incluso carga, los productos pueden empezar a combarse en áreas entre los puntos donde están sujetados o soportados por una estructura subyacente. Esto puede ser desagradable a la vista, y puede provocar dificultades en el uso de los productos. En muchas aplicaciones, los 2   productos que contienen yeso deben ser capaces de llevar cargas, por ejemplo, cargas de aislamiento o condensación sin un combado perceptible. De esta manera, hay una necesidad continua de poder formar yeso fraguado que tenga una mayor resistencia a la deformación permanente (por ejemplo, resistencia al combado). Hay también una necesidad de una mayor estabilidad dimensional del yeso fraguado en productos que contienen yeso durante su fabricación, procesamiento y aplicación comercial. Especialmente en condiciones de cambio de temperatura y humedad, el yeso fraguado puede contraerse o expandirse. Por ejemplo, la humedad captada en los intersticios cristalinos de una matriz de yeso de una plancha o teja de yeso expuesta a alta humedad y temperatura puede agravar un problema de combado, provocando que la plancha humidificada se expanda. También, durante la preparación de productos de yeso fraguado, normalmente hay una cantidad significativa de agua libre (no reaccionada) que queda en la matriz después de que el yeso haya fraguado. Esta agua libre normalmente se elimina por calentamiento moderado. A medida que el agua de evaporación sale de los intersticios cristalinos de la matriz de yeso, la matriz tiende a contraerse por las fuerzas naturales del yeso fraguado (es decir, el agua estaba manteniendo separadas porciones de los cristales de interconexión del yeso fraguado en la matriz, que tienden después a acercarse, a medida que se evapora el agua). Si dicha inestabilidad dimensional pudiera evitarse o minimizarse, se obtendrían como resultado diversos beneficios. Por ejemplo, los procedimientos de producción de planchas de yeso existentes producirían más productos si las planchas no se contrajeran durante el secado y si pudiera asegurarse que los productos que contienen yeso deseados mantuvieran una forma precisa y proporciones dimensionales (por ejemplo, para su uso en el modelado y fabricación de moldes), serviría mejorar a sus propósitos. También, por ejemplo, algunas escayolas destinadas a las superficies de pared interior de edificios podrían beneficiarse de la no contracción durante el secado, de manera que la escayola podría aplicarse en capas más gruesas sin peligro de que aparezcan grietas, en lugar de necesitar aplicarlo en múltiples capas más finas, con grandes pausas para permitir un secado adecuado entre las aplicaciones de las capas. Algunos tipos particulares de productos que contienen yeso presentan también otros problemas particulares. Por ejemplo, los productos que contienen yeso de menor densidad a menudo se producen usando agentes de espumación para crear burbujas acuosas en suspensiones de yeso calcinado (mezclas acuosas fluibles), que producen huecos permanentes correspondientes en el producto cuando se forma el yeso fraguado. A menudo está el problema de que, debido a que las espumas acuosas empleadas son inherentemente inestables y, por lo tanto, muchas de las burbujas pueden coalescer y escapar de la suspensión relativamente diluida (como las burbujas en un baño de burbujas)... [Seguir leyendo]

1. Una plancha de yeso derivada de una mezcla que comprende: un material de sulfato de calcio, agua, un almidón pregelatinizado comprendiendo la plancha de yeso uno o más materiales potenciadores seleccionados entre el grupo constituido por: trimetafosfato sódico, hexametafosfato sódico, pirofosfato tetrapotásico, tripolifosfato dipotásico trisódico, tripolifosfato sódico, pirofosfato tetrasódico, trimetafosfato de aluminio y pirofosfato ácido sódico. 2. Una plancha de yeso de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la mezcla comprende espuma acuosa. 3. Una plancha de yeso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en la que dicho material de sulfato de calcio es sulfato de calcio hemihidrato. 4. Una plancha de yeso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que dicho material de sulfato de calcio es anhidrita de sulfato de calcio. 5. Una plancha de yeso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende adicionalmente un acelerador del fraguado. 6. Una plancha de yeso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la mezcla comprende adicionalmente al menos el 0,015 por ciento en peso (basado en el peso del material de sulfato de calcio en la mezcla) de iones cloruro o sales de los mismos. 7. Una plancha de yeso de acuerdo con la reivindicación 6, en la que la mezcla comprende el 0,02-1,5 por ciento en peso (basado en el peso de material de sulfato de calcio en la mezcla) de iones cloruro o sales de los mismos. 8. Una plancha de yeso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en la que dicho material potenciador es un compuesto de trimetafosfato de sodio o aluminio. 9. Una plancha de yeso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho material potenciador es de aproximadamente el 0,004 a aproximadamente el 2,0 por ciento en peso de dicho material de sulfato de calcio. 10. Una plancha de yeso de acuerdo con la reivindicación 9, en la que la concentración del material potenciador en la mezcla es de aproximadamente el 0,04 a aproximadamente el 0,16 por ciento en peso, basado en el peso del material de sulfato de calcio. 11. Una plancha de yeso de acuerdo con la reivindicación 10, en la que la concentración de material potenciador en la mezcla es de aproximadamente el 0,08 por ciento en peso, basado en el peso del material de sulfato de calcio. 12. Una plancha de yeso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho material potenciador es hexametafosfato sódico. 13. Una plancha de yeso de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho material potenciador es trimetafosfato de aluminio. 14. Una plancha de yeso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-12, en la que dicho material potenciador es trimetafosfato sódico. 15. Una plancha de yeso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicha plancha de yeso incluye almidón pregelatinizado en la cantidad de aproximadamente el 0,08 a aproximadamente el 0,5 por ciento en peso del material de sulfato de calcio. 16. Una plancha de yeso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que está formada adicionalmente a partir de al menos un agente de espumación, que tiene la fórmula: en la que X es un número de 2 a 20, Y es un número de 0 a 10 y es 0 en al menos el 50 por ciento en peso del agente de espumación, o mezcla de agentes de espumación, y M es un catión. 17. Una plancha de yeso de acuerdo con la reivindicación 16, en la que Y es 0 en el 86 a 99 por ciento en peso del agente de espumación. 26   27   28   29     31