含edta金屬絡(luò)合物的基于石膏的材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于石膏的材料，更特別地用于住宅建筑內(nèi)部裝修的石膏板，其含有EDTA金屬絡(luò)合物。本發(fā)明還涉及所述材料用于減少在住宅、辦公或公共建筑物內(nèi)部空氣中存在的揮發(fā)性有機(jī)化合物的量的用途。
【專利說明】
含EDTA金屬絡(luò)合物的基于石膏的材料
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種適用于減少在環(huán)境空氣中存在的揮發(fā)性有機(jī)化合物的量的基于 石膏的材料，更特別地用于住宅建筑物的內(nèi)部裝修的石膏板。
【背景技術(shù)】
[0002] 非常不同的復(fù)合材料通常用于建筑物，尤其住所或者辦公室或者公共建筑(博物 館，學(xué)校，電影院，音樂廳，等等）的建造和裝配的領(lǐng)域中。這些材料中的一些，如隔音和/或 隔熱材料、木材面板、和裝飾元件和家具元件，使用基于樹脂的粘合劑、油漆和清漆，樹脂包 含或者隨著時(shí)間釋放揮發(fā)性有機(jī)化合物。這些化合物在環(huán)境空氣中存在，即使它們的量看 起來是低的，但是從長遠(yuǎn)看來它們可以困擾甚至損害暴露在其中的個(gè)人的健康。
[0003] 近年來，在上述樹脂中的揮發(fā)性有機(jī)化合物的比例由于更嚴(yán)格的規(guī)定已經(jīng)極大地 降低。然而，使用其它無揮發(fā)性有機(jī)化合物的物品代替這些樹脂的嘗試已然是徒然的，因?yàn)?提出的替代樹脂是更昂貴的和獲得的產(chǎn)品具有更低的性能水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是降低在建筑物，特別地用作為住所或者辦公室的建筑物和公共建 筑物內(nèi)部的揮發(fā)性有機(jī)化合物的含量，以便改善環(huán)境空氣的質(zhì)量。目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物 更特別地是醛、酮和芳族化合物。
[0005] 為了達(dá)到該目的，本發(fā)明提出一種基于石膏的材料，尤其是石膏板，其含有乙二胺 四乙酸金屬絡(luò)合物(在下文中稱為"EDTA金屬絡(luò)合物"）。
[0006] 本發(fā)明的另一目的涉及所述基于石膏的材料用于減少在建筑物內(nèi)部空氣中的揮 發(fā)性有機(jī)化合物，特別地芳烴和酮的量的用途。
[0007] 在本申請中，該術(shù)語"揮發(fā)性有機(jī)化合物"表示包含碳和至少一種以下元素的化合 物:氫、鹵素、氧、硫、磷、硅和氮，排除氧化碳和無機(jī)碳酸鹽和碳酸氫鹽，其在293.15K的溫度 下具有至少等于〇. OlkPa的蒸氣壓。本發(fā)明最特別地目標(biāo)揮發(fā)性有機(jī)化合物是包含碳、氫和 氧的化合物，尤其是芳族化合物和酮。
[0008] 在符合本發(fā)明的EDTA金屬絡(luò)合物中，所述金屬優(yōu)選地選自鈉、鉀、鈣、鈰、鐵、銅和 鋅，有利地為鋅。
[0009] 對于100重量份石膏，要使用的EDTA金屬絡(luò)合物的總量通常為0.0001至40重量份、 優(yōu)選地為0.001至10重量份和有利地為0.05至5重量份。
[0010]所述基于石膏的材料可以另外含有改善最終產(chǎn)品的物理化學(xué)性質(zhì)并允許獲得良 好的制造和應(yīng)用條件的添加劑。所述材料因此可以以如下重量比例包含以下添加劑，所述 重量比例相對于100重量份石膏進(jìn)行表示：
[0011] -0.1至15份的粘合劑，其功能是提高紙覆蓋層與石膏的粘合力，例如淀粉，尤其預(yù) 先使用酸進(jìn)行處理的淀粉，糊精或者植物面粉，尤其小麥或者玉米粉，
[0012] -〇. 001至10份的促凝劑，例如水合硫酸鈣或者硫酸鉀，
[0013] -0至10份的殺生物劑，例如啦硫鈉，
[0014] -0.0001至1份的發(fā)泡劑，其作用是產(chǎn)生孔隙以便降低該最終產(chǎn)品，特別地石膏板 的密度。作為實(shí)例，可以提及月桂基硫酸鈉，
[0015] -0至10份的至少一種防水劑，例如硅氧烷或者聚硅氧烷，
[0016] -ο至20份的至少一種防火劑，例如蛭石，二氧化硅，尤其具有微米尺寸的二氧化 硅，粘土或者金屬纖維，
[0017] -ο至20份的至少一種增強(qiáng)劑，例如聚合物纖維，礦物纖維，尤其玻璃纖維，和動(dòng)物 或者植物纖維。
[0018] -ο至20份至少一種能捕獲甲醛的試劑，例如乙?；阴０?、己二酸二酰肼和蛋白 質(zhì)，和
[0019] -0至20份具有大比表面積的材料，例如活性炭或沸石。
[0020]石膏面板、更特別地石膏板的制造本身是已知的。
[0021] 雖然本發(fā)明更特別地關(guān)于石膏面板進(jìn)行描述，但其不限于該類型的材料且包括呈 任何形式(粉末、灰漿、砂漿、膠粘劑、方磚)的基于石膏的材料。
[0022] 根據(jù)連續(xù)方法形成石膏板，所述方法在于使粉末狀熟石膏(硫酸鈣半水合物)與水 混合，以形成漿料，該漿料被連續(xù)沉積在兩張紙之間。形成的產(chǎn)品被壓制以得到期望厚度， 然后將其在傳送帶上連續(xù)輸送一定距離，該距離允許漿料達(dá)到足以能夠被切割成確定長度 的板的硬化水平。接下來在烘箱中干燥該板以排除多余的水。
[0023]通常地，漿料的粉末狀成分包括硫酸鈣半水合物(CaS04.0.5Η20;熟石膏)和任選的 上述添加劑。熟石膏在水存在下經(jīng)歷水合反應(yīng)并轉(zhuǎn)化為硫酸鈣二水合物（CaS04.2H20:石 膏)。
[0024] 用于形成漿料的熟石膏的量根據(jù)要制造的面板種類而改變，對于100重量份水，通 常為40至150重量份，和優(yōu)選地為60至120重量份。
[0025] 面板的厚度可以在大范圍內(nèi)變化，例如6至25毫米。
[0026]可以不同方式將所述EDTA金屬絡(luò)合物引入石膏板中。
[0027]根據(jù)第一種優(yōu)選實(shí)施方式，EDTA金屬絡(luò)合物在它被沉積在紙張之間之前被加入熟 石膏漿料中。
[0028] EDTA金屬絡(luò)合物的添加可以在漿料的制造期間、例如通過同時(shí)地或者依次將熟石 膏和上述化合物引入到水中，或者在已經(jīng)獲得漿料之后進(jìn)行實(shí)施。該組分的同時(shí)添加是有 利的，這是因?yàn)楦菀讓?shí)施。
[0029]這種實(shí)施方式允許獲得EDTA金屬絡(luò)合物在漿料中的均勻分布。根據(jù)第二種實(shí)施方 式，在第一張紙（下紙張)上以通常小于2mm、優(yōu)選地小于1mm的小厚度層沉積含有EDTA金屬 絡(luò)合物的熟石膏漿料，然后沉積熟石膏漿料，最后沉積第二張紙(上紙張）。含Η)ΤΑ金屬絡(luò)合 物的漿料的施用可通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何方式，例如通過輥涂布技術(shù)(滾涂)來進(jìn) 行。這種處理方式允許將Η)ΤΑ絡(luò)合物施用在石膏板的面上和在僅僅一部分厚度上。
[0030] 根據(jù)第三種實(shí)施方式，在所述一張或多張用作覆蓋層的紙張中或上加入m)TA金屬 絡(luò)合物。該添加可以在紙片材的制備期間進(jìn)行，例如在纖維素纖維的懸浮液中，或者在紙片 材的至少一個(gè)面上，例如通過噴射進(jìn)行實(shí)施。
[0031] 該符合本發(fā)明的基于石膏的材料可以呈粉末(石膏、灰漿、砂漿），漿料(膠泥，勾縫 材料）、石膏方磚或者石膏面板的形式。更特別地，關(guān)于石膏面板，它可以是裸露板或者在它 的至少一個(gè)面上用紙張覆蓋的板，包含穿孔的吸音板，石膏和礦棉或者木材的面板，或者用 纖維或者織物增強(qiáng)的板。
[0032] 符合本發(fā)明的基于石膏的材料可以用在墻壁、天花板和地板上，尤其用于覆蓋或 者連接石膏或者水泥面板，或者關(guān)于面板，用于形成飾面、隔板和吊頂。
[0033] 基于石膏的材料在居住場所、公共場所或者工作場所的建筑物內(nèi)部的使用允許降 低在大氣中存在的揮發(fā)性有機(jī)化合物的量，其由此被認(rèn)為是使得更健康的。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 以下的實(shí)施例允許無限制性地示意性說明本發(fā)明。
[0035] 實(shí)施例1
[0036] a)基于石膏的材料的制造
[0037] 在混合器中引入995g硫酸f丐半水合物、5.2g淀粉、0. lg研磨石膏、1.2g鋅-EDTA絡(luò) 合物（由公司Synthron出售）和850g水。
[0038]在60秒期間攪拌該混合物以得到漿料。
[0039]將漿料倒入黃銅模具（250mm X 200mm)中，模具在內(nèi)部在它下部面用紙張覆蓋，然 后將被切成模具尺寸的第二張紙施用在漿料上。
[0040]結(jié)塊后，將石膏板從模具取出。它隨后在以下條件下在烘箱中進(jìn)行干燥，該烘箱的 大氣用水飽和的烘爐中：在180 °C下直到80 %的水被去除，在100 °C下直到95 %的水被去除 和在40 °C下放置24小時(shí)。
[0041]將該板包裝在防紫外線的氣密袋中。
[0042]作為比較，在相同條件下制備不含鋅-EDTA絡(luò)合物(比較實(shí)施例)的板。
[0043] b)捕獲揮發(fā)性有機(jī)化合物的能力
[0044]在氣密的試驗(yàn)室中實(shí)施俘獲揮發(fā)性有機(jī)化合物(苯、二甲苯和環(huán)己酮）的能力的測 量。
[0045] 將石膏板（100mmX20mm;125g)放置在測試室中，然后將測試室氣密封閉。使包含 20ppb的待測試的揮發(fā)性有機(jī)化合物的連續(xù)空氣流(相對濕度:50%)在該腔室中以250ml/ min的速度流通。
[0046] 揮發(fā)性有機(jī)化合物的量使用配備有ITesla磁鐵的FTICR(傅里葉變換離子回旋共 振)質(zhì)譜儀以實(shí)時(shí)地進(jìn)行測量。測量原理為如下:使用由聚二甲硅氧烷(PDMS)制成的半多孔 的平面膜，其充當(dāng)在腔室出口處的壓力（大氣壓)和該質(zhì)譜儀的真空之間的阻擋層。在該膜 的兩側(cè)上的壓差和該膜的半多孔性質(zhì)使得揮發(fā)性有機(jī)化合物比其它在注入空氣中包含的 分子(氧、氮、氬、含碳?xì)怏w和水)更快速地迀移穿過該膜。這由此引起揮發(fā)性有機(jī)化合物的 富集并由此更大的通過質(zhì)譜儀檢測的敏感性
[0047] 下表中給出的結(jié)果對應(yīng)對一系列的三個(gè)相同石膏板樣品得到的平均值。下表中示 出下面揮發(fā)性有機(jī)化合物的含量的減少百分比：
[0048]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于石膏的材料，特征在于它含有m)TA金屬絡(luò)合物。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的材料，特征在于，對于100重量份石膏，EDTA金屬絡(luò)合物的總量 為0.0001至40重量份，優(yōu)選地為0.001至10重量份，有利地為0.05至5重量份。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的材料，特征在于在所述EDTA金屬絡(luò)合物中的金屬選自鈉、 鉀、鈣、鈰、鐵、銅和鋅，優(yōu)選鋅。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的材料，特征在于它另外以如下重量比例包含以下 添加劑，所述比例相對于100重量份石膏進(jìn)行表示： -0.1至15份粘合劑，例如淀粉，尤其用酸預(yù)處理的淀粉、糊精或植物面粉， -0.001至10份促凝劑，例如水合硫酸鈣或硫酸鉀， -0至10份殺生物劑，例如吡硫鈉， -0.0001至1份發(fā)泡劑，例如月桂基硫酸鈉， -0至10份至少一種防水劑，例如硅氧烷或聚硅氧烷， -0至20份至少一種防火劑，例如蛭石、二氧化硅、粘土或金屬纖維， -0至20份至少一種增強(qiáng)劑，例如聚合物纖維、礦物纖維或動(dòng)物或植物纖維， -0至20份至少一種適用于捕獲甲醛的試劑，例如乙?；阴０贰⒓憾岫ｋ潞偷鞍?質(zhì)， -0至20份具有大比表面積的材料，例如活性炭或沸石。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的材料，特征在于它以石膏的粉末、漿料或面板形 式存在。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的材料，特征在于它為石膏板。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的材料的用途，用于減少建筑物內(nèi)部的空氣中的揮 發(fā)性有機(jī)化合物的量。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用途，特征在于，所述揮發(fā)性有機(jī)化合物為芳烴化合物和酮。
【文檔編號】C04B111/00GK105916828SQ201480072003
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年12月23日
【發(fā)明人】K·楚達(dá), C·德馬蒂厄-羅埃爾特根
【申請人】圣戈班普拉科公司