DE1471024A1 - Verfahren zur Herstellung von Hartgips - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von HartgipsInfo
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Description
Beschreibung zu der Patentanmeldung
THE BRITISH PLASTER BOARD (HOLDINGS) LIMITED, Ferguson House, Marylebone Eoad, London N.W.1.,England
betreffend
Verfahren zur Herstellung von Hartgips
Verfahren zur Herstellung von Hartgips
Es ist bekannt, Plaster herzustellen, indem man gepulverten Rohgips entweder alleine erhitzt oder
in Wasser oder Dampf in einem Autoklav bei Temperaturen zwischen Ί20 und 17O0C, woraufhin das feuchte Produkt
getrocknet wird. Die für die Herstellung von Plaster auf diese Weise erforderliche Wassermenge ist relativ
hoch, so daß aie mechanische Festigkeit des ausgehärteten Produkts nicht gut ist.
Es wurde bereite vorgeschlagen, bessere Produkte in einem Autoklav mit weniger Wasser herzustellen,
deren Festigkeit dann besser sein soll. Hierzu wird
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von Gipsknorpeln ausgegangen, jedoch ist Knorpelmaterial als Rohprodukt weniger leicht zu verarbeiten
als Mehl und außerdem führt dieses Verfahren nicht zu einem Produkt, welches weniger Wasser zum Abbinden
benötigt.
Um nun einen Hartgips zu erhalten, welcher weniger Wasser für das Abbinden (gauging) benötigt und welcher
zu höherer Festigkeit führt, wurde bereits vorgeschlagen, in einem Autoklav ein Gemisch von Gipsmehl und Wasser
mit einem Zusatz von Bernstein-, Malein-, Zitronen-, Phthal- oder Apfelsäure und/oder deren lösliche Salze
heftig zu rühren. Wegen dieser Notwendigkeit die Mischung zu rühren, erfordern diese Verfahren die Anwendung
einer großen Wassermenge auf den Gips im Autoklav, die schließlich vollständig durch Filtrieren, Zentrifugieren
und Trocknen und dgl. zu entfernen ist.
Es wurde nun gefunden, daß man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren einen Hartgips hoher Festigkeit herstellen
kann und zwar durch Erhitzen unter Druck eines Gemisches von Rohgipsmehl und einer oder mehreren Säuren
in Form der Bernstein-, Zitronen-, Phthal-, Malein- oder Apfelsäure und/oder deren lösliche Salze mit 25 - 67 #
Wasser, bezogen auf das Gewicht des trockenen Gipses.
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Man erhält einen sogenannten C^-Plaster oder Hartgips.
Wegen der angewandten geringen Wassermenge sind auch geringere Mengen an organischen Säuren
oder deren Salze als Kristallisatoren anzuwenden. Die geeigneten Mengen liegen zwischen 0,025 und
0,067 #, berechnet auf das Trockengewicht von Gips, Die optimale Menge an Zusätzen schwankt mit
der Art des Rohgipses. Wird eine derartig geringe Wassermenge in dem eingesetzten Gipsgemisch angewandt,
ist auch die Tendenz der Peststoffe zur Abscheidung relativ gering, dadurch wird es leichter, während
des Brennens das Gemisch in einem im wesentlichen homogenen Zustand zu erhalten.
Es wurde auch gefunden, daß die Vermeidung von Turbulenz in dem Gemisch während des Brennens oder
Entwässerns die Bildung von viel größeren
Anhydridkristallen begünstigt. Dies ist von besonderer Wichtigkeit, da sich größere Kristalle leichter
filtrieren lassen und leichter zu bestimmter Korngröße zerkleinert werden, maximale Verdichtung geben
und zu einer festeren, abgebundenen Masse führen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird das Gemisch in im wesentlichen ruhefitieÜi1 Zustand erhitzt'. Das Gemisch kann jedoch
auch sehr langsam gerührt und/oder von Zeit zu Zeit derart gemischt werden, daß die Bildung großer Krlefcalle
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nicht gestört wird. Wird nun ein derartiges Gemisch in einem Dampfmantelautoklav gebrannt, so erreicht
man einen guten Wärmeübergang vom Mantel auf das Gemisch.
Wenn das Brennen beendet ist, ist es vorteilhaft, die Masse zu bewegen, gegebenenfalls unter Einführung
von zusätzlich Wasser, um die Austragung aus dem Autoklav zu erleichtern.
Von obigen Säuren oder deren Salzen kann man eine oder mehrere verwenden. Die anzuwendenden Mengen
stehen in Verbindung mit dem Verhältnis von Wasser zu Gips und zwar erhält man bei einem Verhältnis am
unteren Ende des Bereichs ein pastöses Gemisch, in der Mitte des Bereiches eine schlammartige Mischung
und am oberen Ende des Bereiches ein gießfähiges Gemisch.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann man in einem Autoklaven oder anderen Druckkochern durchführen.
Die geringe Wassermenge^ welche zum Erhitzen notwendig und die schließlich entfernt werden muß - wenn man
einen pulverförmigen trockenen Plaster anstrebt -, stellen einen wichtigen wirtschaftlichen Vorteil dar.
Es ist auch von wirtschaftlichem Gesichtspunkt sehr zweckmäßig, so geringe Mengen der relativ kostspieligen
Kristallisatoren in Form der oben genannten Säuren 909815/0803
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oder Salze- nach der Erfindung zu. verwenden.' ■■■:. ·
>'· -' Schließlich kann das exfindungsgemäße Verfahren>
ν .-bei gleicher Chargengröße wie bekannte Verfahren; .·: ·
in kleineren Autoklaven durchgeführt werden. -
A;ls Zusatz bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
scheint Bernsteinsäure und ihre wasserlöslichen SaI- '■
ze die. besten Eesultäte: zu ergeben. Als "besonders
zweckmäßig erwiesen sich Zitronen-, lialein- und - '-'· '-■
Apfelsäure sowie deren lösliche Salze für die Aufarbeitung, von als Nebenprodukt anfallendem Gips.
iBei Verfahren unter Verwendung großer Wasser- ·
mengen zur HerB-tellüng von Hartgips muß 'das erhaltene
Material y.o:r; &er Anwendung getrocknet werden. Dies kann
aber- auöh- in eine geeignete liaßmühle, wie "iCuge'l- '
mühle bei einer solchen T«mperairur geschehen, daß ;
ein Abbinden des Plasters während des Aufmahlens '
nicht erfolgt, worauf das Gut getrocknet wird. Wenn üer Glasier>.dor-t angewandt wird,-wo: ein rasoh äb-bindender
gewünscht wird',- kann man- die Temperatur in der-Kugelmühle so einstollen, rdaß"er nach Austragen, aas- der Müblg dcßhell-abbindet; Wenn die' l<
Wassermenge·in dem "deri Autoklav verlassenden ;
Piastergemisch-ungenügend istiaöo*äöO-es ϊη einer
Naßmühle nieht gut gemahlen werden kann, oder um
seine Anw:dndbarke£t für einen' bestimmten Zweck zii
909815/08 0 3 ' ORIQ»NAt IN6PECTED
- 6 - 1A-28
gestatten, Kann man zusätzlich Wasser der gewünscTiten v
Temperatur in die HaßmühTe einbringen, um· das Manlöii; "'
zu erleichtern oder die anschließende Anwendung des feuchten Plastergemischs zu ermöglichen. : '.
Es wird vorgezogen, ein neutrales Semisch in v
: dem Autoklav zu behandeln. Die meisten Rohgipse * enthalten genügend Carbonate, um die Acitäätder geringen
Säurezusätze in dem Gemisch zu neutralisieren, falls die Säure und nicht ihre Salze zur Anwendung
gelangen.
Im allgemeinen kann man sagen, daß je gröber der
Rohgips war, umso größer die Kristalle des Halbhydrats und umso langer die erforderliche Brennzeit bei gegebenem
Druck und Temperatur sind.
In folgender Tabelle sind Beispiele für Temperatur, Zeit und Druck beim Entwässern nach der Erfindung zusammengefasst.
9 0 9 8 1 5ξ/ Ο ßW "
| !egper.atur | Dampfdruck atü |
Zeit abhängig von Rohgips und Korngröße |
| 126 141,5 153,0 160,0 ι |
1,4 2,8 4,2 5,25 |
60-200 min. 15-60 min. 10-30 min. 10-20 min. |
Die Erfindung wird an folgenden Beispielen näher erläutert.
Es wird ein Gemisch hergestellt aus
4000 g Gips (Newark, <■ 1,676 mm,-10 mesh)
2666 g Wasser (66,7 Gew.-^) 2,6 g Bernsteinsäure (0,067 Gew.-#)
2,66 g Kreide (0,067 Gew.-#
und 30 Hinuten bei einer Temperatur von 141,60C und
einem Druck von 2,8 atü (40 psi) ohne Rühren oder Mischen in einem Autoklav behandelt. Die erhaltenen
Kristalle des Hartgipses hatten eine durchschnittliche Breite von 45/U und Länge bis zu 270 /U.
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- 8 - 1A-28 058-
Es wurde eine Mischung hergestellt aus
4000 g Gips (Mountfiled, 80$ <0,152,-100 mesh)
1000 g Wasser (25 Gew.-#)
1 g Bernsteinsäure (0,025 Gew.-^)
1 g Kreide (0,025 Gew.-^)
und 30 Minuten bei einer Temperatur von 141,6 C und einem Druck von 2,8 atü ohne Rühren oder Mischen in
einem Autoklav behandelt. Die Kristalle des erhaltenen Piasters hatten eine durchschnittliche Breite von 45 /U
und eine Länge bis zu 350 /u.
Es wurde eine Mischung hergestellt aus 101,6 kg Gips <9,525 mm (20 cwts.Southard, -3 ")
8 67,8 kg(13,33 cwts) Wasser (66,7 Gew.-^)
681,0 g (1 Ib. 8 oze) Bernsteinsäure(0,067 Gew.-
und 27 Minuten bei 141,60C und einem Druck von 2,8 atü
(40 psi) ohne Rühren oder Mischen in einem Autokla* behandelt.
Die Kristallgröße des erhaltenen Piasters lag
zwischen 100 und 500 /u.
Ein Gemisch entsprechend Beispiel 3 wurde 30 Minuten unter sonst gleichen Bedingungen im Autoklav behandelt,
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- 9 - 1A-28 058 '
jedoch alle 2 Minuten 5 Sekunden lang gerührt. Man erhielt ebenfalls Kristalle mit einer Korngröße von
100 bis 500 /U.
Es wurde ein Gemisch hergestellt aus 127 kg (25 cwts) Gips<1,676 mm (Honiton -10 mesh)
84,2 kg (16,66 cwts) Wasser (66,6 Gew.-%) 850 g (1 Ib. 14 ozs) Bernsteinsäure (0,067 Gew.-^b)
und 30 Minuten bei einer Temperatur von 141,60C und
einem Druck von 2,8 atü (40 psi) im Autai&av erhitzt,
dabei wurde das Gemisch alle 2 Minuten ? Sekunden gerührt. Man erhielt einen Plaster mit einer Korngröße
von 100 bis 500 /U.
100 Teile Gips<0,6 mm (Newark, - 25 mesh)
50 Gew.-Teile Wasser
0,05 Gew.-Teile Zitronensäure 0,05 Gew.-Teile Calciumcarbonat
0,05 Gew.-Teile Zitronensäure 0,05 Gew.-Teile Calciumcarbonat
wurden gemischt und ohne Rühren 1 Stunde bei einer Dampftemperatur von 141,6 .bei 2,8 atü (40 psi) im
Autoklav behandelt. Das kristalline Halbhydrat bestand aus großen Kristallen mit einer Länge bis zu
500 /U, durchschnittlich 135 /U.
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Rezeptur entsprechend Beispiel 6, jedoch wurde anstelle von Zitronensäure Phthalsäure verwendet.
Man erhielt ungefähr das gleiche Produkt.
100 Teile ausgefällter Gips 60 Teile Wasser
0,06 Teile Maleinsäure
0,06 Teile Calciumcarbonat
0,06 Teile Maleinsäure
0,06 Teile Calciumcarbonat
wurden gemischt und wie in Beispiel 6 angegeben behandelt. Man erhielt Halbhydratkristalle mit einer Länge bis zu
65 /U, durchschnittlich 45 /U.
Entsprechend Beispiel 8 wurde ein Gemisch hergestellt, jedoch statt Maleinsäure Apfelsäure verwendet. Man erhielt
einen Plaster mit einer Korngröße bis zu 90 /U, durchschnittlich
60 /U.
Ausser den oben aufgeführten organischen Säuren als Kristallisatoren in ihrer freien Form kann man auch Derivate
verwenden, wie Methylsuccinate und ähnliche Ester, sowie Itaconsäure.
Patentansprüche
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Claims (8)
1. Verfahren zur Herstellung von Hartgips durch Erhitzen eines wässrigen Gemische von Gipsmehl und
einer oder mehrerer Säuren in Form der Bernstein-, Zitronen-, Phthal-, Malein- oder Apfelsäure und/oder
deren wasserlösliche Salze oder anderer Verbindungen unter Druck, dadurch gekennzeichnet ,
daß man 25 - 67 $ Wasser, bezogen auf das Trockengewicht des Gipses, verwendet«
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man in im wesentlichen ruhigem
Zustand bzw. unter langsamen und/oder zeitweise unterbrochenem Rühren erhitzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß man die Säuren
und/oder deren Salze in einer Menge von 0,025 - 0,067 Gew.-Ji, bezogen auf trockenen Gips, anwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß man bis auf eine
Temperatur von 160° erhitzt.
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- 12 - 1A-28 058 *■
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5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet , daß man unter einem
Druck von ca. 2,8 atü erhitzt»
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5t dadurch
gekennzeichnet , daß man nach Beendigung der Entwässerung zur Erleichterung des Auetragens
das Gemisch rührt oder bewegt.
7· Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß man nach
Beendigung des Entwässerns in den Autoklaven zusätzlich Wasser einführt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7t dadurch
gekennzeichnet , daß man den aus dem Autoklav kommenden feuchten Hartgips bei einer solchen
Temperatur naß mahlt, daß kein Abbinden stattfindet.
9« Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß man in die Naßmühle
Wasser zusetzt.
909815/0803
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| GB21304/63A GB1079502A (en) | 1963-05-28 | 1963-05-28 | Improvements in and relating to the production of calcium sulphate hemihydrate |
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|---|---|---|---|
| DE19641471024 Withdrawn DE1471024A1 (de) | 1963-05-28 | 1964-05-27 | Verfahren zur Herstellung von Hartgips |
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