Панель гипсокартона и способ изготовления панели гипсокартона

ПАНЕЛЬ ГИПСОКАРТОНА И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПАНЕЛИ ГИПСОКАРТОНА Панель гипсокартона, имеющая гипсовую матрицу и от 0,1 до 10% массовой доли частиц углерода,причем размер (d50) частиц углерода составляет от 0,5 до 4 мм.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: КНАУФ ГИПС КГ (DE) Область техники, к которой относится изобретение Изобретение касается панели гипсокартона и способа изготовления панели гипсокартона. Изготовление панелей гипсокартона известно. Оно, например, описано в патенте US 4009062. Как правило, перемешанную с водой гипсовую суспензию, содержащую способный затвердевать кальцийсульфатный компонент, наносят непрерывным слоем на ленту из картона и покрывают вторым слоем картона. Обе картонные ленты обозначают как отделочный слой картона, так и изнаночный слой картона. Затем панельное полотно движется по ленте схватывания, причем в конце ленты схватывания должно полностью завершиться полное превращение способного затвердевать кальций-сульфатного компонента в кальций-сульфатный дигидрат. После такого затвердевания ленту расчленяют на отдельные панели, а оставшуюся в панелях влагу удаляют в многоярусной сушильной установке. Применяемую способную затвердевать гипсовую суспензию обычно производят в проточном смесителе с высоким числом оборотов. Для стабильности панели необходимо, чтобы картон, покрывающий панель с обеих сторон, был прочно связан с гипсовой сердцевиной, а гипсовая сердцевина имела высокую прочность. Соответствующие панели гипсокартона широко применяют во внутренней отделке потолков и стен. Известны также так называемые перфорированные панели. В перфорированных панелях на штанцевальном прессе вырубают отверстия - круги, шлицы, прямоугольники и т.д. Такие перфорированные панели применяют в потолочных конструкциях, так как подобные конструкции обладают высокими звукоизолирующими свойствами. Как правило, перфорированные панели укладывают для этих целей на соответствующую опорную конструкцию, выполненную обычно из оцинкованного стального профиля. Для вырубленных отверстий большое значение имеет высокая внутренняя прочность сердечника панели и практически полное отсутствие включений воздуха. Кроме этого необходимо плотное прилегание отделочного и изнаночного слоя картона к сердечнику панели. Принципиальное значение для панелей гипсокартона имеет возможность простого винтового крепления, особенно при монтаже потолков, полное отсутствие в профиле провисания или наличие только небольшого прогиба. Это может создать проблемы, в первую очередь, в помещениях с повышенной влажностью воздуха. Известны различные вариации панелей гипсокартона, например в WO 2006/016200 описана гипсовая матрица, содержащая от 1 до 5% аморфного углерода и от 15 до 25% графита. Благодаря наличию доли аморфного углерода, в частности, в виде наночастиц картон становится электропроводным. Раскрытие изобретения Задачей изобретения является изготовление панелей гипсокартона, имеющих улучшенные характеристики, в частности панелей с высокой прочностью гипсовой сердцевины и плотным прилеганием картона, что способствует снижению или устранению проблем с прогибами. Самым неожиданным образом эту задачу можно решить реализацией панели гипсокартона, содержащей гипсовую матрицу с массовой долей частиц углерода от 0,1 до 10%, причем размер частиц (d50) углерода составляет от 0,5 до 4 мм. Гипсовая матрица обозначает гипсовую сердцевину, состоящую, главным образом, из кальцийсульфатного дигидрата с возможностью наличия других составляющих. Как панель гипсокартона такая панель имеет два слоя картона на основных поверхностях.d50 это такой размер частиц, при котором 50% массовой доли частиц углерода, содержащихся в гипсовой матрице, проходит через сито соответствующего размера, а 50% массовой доли задерживается. Частицы углерода распределяются в гипсовой сердцевине гомогенно, и несмотря на малую плотность в гипсовой суспензии всплывает только небольшое количество легких частиц. Содержащиеся частицы углерода способствуют повышению стабильности гипсовой сердцевины. То, что они не всплывают,неожиданным образом не влияет отрицательно на плотное прилегание картона. В предпочтительном варианте исполнения изобретения доля частиц углерода составляет от 5 до 8% массовой доли сухой гипсовой сердцевины. В качестве частиц углерода используют, в частности, графит, например обрезки графитовой пленки,пенографит или их смесь. Обрезки графитовой пленки производит, например, фирма Graphit Kropfmhl AG (Графит Кропфмюль AГ) под наименованием O-SM/F. Это пленка, производимая из графита путем прессования и затем нарезаемая. Подходящее в этом случае значение d50 составляет от 2 до 4 мм. В качестве пенографита можно использовать, например, продукт EGPM фирмы Graphit KropfmhlAG (Графит Кропфмюль АГ). Пенографит - это материал, расширяющийся при нагревании, причем конечный объем может в несколько раз превосходить первоначальный объем. Согласно настоящему изобретению предпочтительно используют пенографит в расширенной форме. В предпочтительном варианте исполнения изобретения комбинируют различные частицы углерода. Предпочтительно применяют по меньшей мере два различных вида частиц углерода, более предпочтительным является применение по меньшей мере трех различных видов частиц углерода. Хорошо зареко-1 022141 мендовала себя смесь из обрезков графитовой пленки и пенографита или же смесь из обрезков графитовой пленки, пенографита и искусственного аморфного графита или природного графита. В качестве аморфного графитового порошка можно использовать, например, продукт АМ 385 фирмы Graphit Rropfmhl AG (Графит Кропфмюль АГ). Обычно размеры составляют при pm 325 91,5% массовой доли порошка. В качестве природного графита можно использовать, например, продукт FLP 90 C2-SC фирмыGraphit Kropfmhl AG (Графит Кропфмюль АГ). Обычно массовая доля обрезков графитовой пленки составляет от 1 до 4,5%, а массовая доля других частиц соответственно от 1 до 3%. Если присутствует аморфный графит (искусственный или природный), то присутствует также и партикулярный графит. В одном из вариантов исполнения изобретения гипсовая матрица содержит дополнительно от 1 до 10% массовой доли карбоната кальция, который повышает возможность винтового крепления. В одном из вариантов исполнения изобретения применяют панели в виде перфорированных панелей, т.е. в которых после их изготовления прорубают на штанцевальном прессе шлицы, отверстия в форме кругов, квадратов или прямоугольников. Неожиданным образом выяснилось, что панели согласно настоящему изобретению обладают повышенной возможностью винтового крепления, так как они имеют прочную гипсовую сердцевину, и одновременно характеризуются плотным прилеганием картона. Даже в помещениях с повышенной влажностью воздуха панели согласно настоящему изобретению характеризуются только небольшим прогибом. Тестирование при 20 С и 90% относительной влажности воздуха выявило продольный прогиб менее 3 мм и поперечный прогиб менее 5 мм. Панели согласно настоящему изобретению имеют высокую твердость сердцевины, составляющую преимущественно 0,4 или 0,45 Вт/мК, т.е. выше, чем у обычных панелей. Несмотря на присутствие частиц углерода, в частности графита, панели не проводят электричество,т.е. сопротивление сухих панелей при подводимом напряжении сети 500 или 1000 В составляет 500 М. Однако панели имеют высокую теплопроводимость. Предметом настоящего изобретения является также способ изготовления панелей гипсокартона,включающий следующие этапы: изготовление способной затвердевать гипсовой суспензии, содержащей от 0,1 до 10% массовой доли частиц углерода, причем размер (d50) частиц углерода составляет от 0,5 до 4 мм,нанесение гипсовой суспензии на картонную ленту,накрывание второй картонной лентой,нарезание картонной ленты после, по меньшей мере, частичного затвердевания гипсовой суспензии. В одном из вариантов исполнения изобретения панель после затвердевания перфорируется для создания перфорированной панели. В другом варианте исполнения изобретения в гипсовую суспензию можно добавить от 1 до 10% массовой доли карбоната кальция, причем особенно хорошо зарекомендовало себя добавление мелкомолотого карбоната кальция. Предпочтительным размером зерна применяемого карбоната кальция является размер 300 pm. Для приготовления гипсовой суспензии подходят, в частности, вода и кусковой гипс(CaSO40,5 Н 2 О). В гипсовую суспензию можно добавлять и другие вспомогательные компоненты, в частности пластификатор, для поддержания малого соотношения воды и гипса. Осуществление изобретения Настоящее изобретение более конкретно рассматривают на следующих примерах. Пример 1. Определение твердости сердечника. Из панели гипсокартона при 40 С вырезают по ее ширине полосу шириной 300 мм и укладывают на стальную плиту толщиной 10 мм, имеющую просверленное отверстие. Сквозь панель протыкают заостренный стальной штифт длиной 40 мм и толщиной от 2,1 до 2,4 мм со скоростью 200 мм/мин от отделочной стороны к изнаночной стороне панели, пока он не выйдет наружу с изнаночной стороны панели. Замеряют возникающее максимальное сопротивление, причем усредненный показатель высчитывают по меньшей мере на шести точках измерения. Пример 2. Тест на провисание. Для теста на провисание панель толщиной 12,5 мм аккуратно нарезают высокоточной дисковой пилой на несколько продольных и поперечных полос размером 100670 мм. Пробные полосы высушивают при 40 С до постоянного веса. При этом их устанавливают на кант продольного среза. Пробные полосы укладывают на лоток для пробников с интервалом 600 мм и замеряют провисание с точностью до 0,01 мм (начальное провисание). После этого пробники укладывают на 7 дней в холодильник при температуре 201 С и 901% относительной влажности воздуха на стеллаж с площадным интервалом 60 мм отделочной стороной вниз. Провисание высчитывают по последнему измеренному провисанию минус начальное провисание. Пример 3. Была подготовлена гипсовая суспензия со следующим составом: 127,55 г кускового гипса, 90,00 г воды, 0,45 г пластификатора, 10,00 г СаСO3, 7,50 г обрезков графитовой пленки O/SMF, 1,50 г пеногрфита EGMP, 3 г графита FLP. Эта суспензия была обычным способом нанесена на картонную ленту и закрыта другой картонной лентой. После затвердевания были получены следующие показатели: ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Панель гипсокартона, имеющая гипсовую матрицу и от 0,1 до 10% массовой доли частиц углерода, причем размер (d50) частиц углерода составляет от 0,5 до 4 мм и частицы углерода являются по меньшей мере двумя различными видами частиц углерода, выбранными из группы, включающей обрезки графитовой пленки, расширенного пенографита, аморфного графита, природного графита. 2. Панель гипсокартона по п.1, у которой содержание частиц углерода составляет от 5 до 8% массовой доли. 3. Панель гипсокартона по п.1 или 2, у которой размер (d50) частиц углерода составляет от 1 до 3 мм. 4. Панель гипсокартона по одному из пп.1-3, в которой гипсовая матрица содержит дополнительно от 1 до 10% массовой доли карбоната кальция. 5. Панель гипсокартона по одному из пп.1-4, которая выполнена перфорированной. 6. Способ изготовления панели гипсокартона по одному из пп.1-5, в котором изготавливают способную затвердевать гипсовую суспензию, содержащую от 0,1 до 10% массовой доли частиц углерода,причем размер (d50) частиц углерода составляет от 0,5 до 4 мм и частицы углерода являются по меньшей мере двумя различными видами частиц углерода, выбранными из группы, включающей обрезки графитовой пленки, расширенного пенографита, аморфного графита, природного графита, наносят гипсовую суспензию на картонную ленту, затем покрывают второй картонной лентой и нарезают картонные ленты после, по меньшей мере, частичного затвердевания гипсовой суспензии. 7. Способ по п.6, в котором одна или две из применяемых картонных лент состоит из электропроводящего картона. 8. Способ по п.6, в котором после затвердевания панель перфорируют для получения перфорированной панели. 9. Способ по п.6 или 7, в котором в гипсовую суспензию добавляют от 1 до 10% массовой доли карбоната кальция. 10. Способ по одному из пп.6-9, в котором для приготовления гипсовой суспензии применяют воду и кусковой гипс. 11. Способ по одному из пп.8-10, в котором добавляют обычные вспомогательные добавки, в частности пластификатор.