IN FLÜSSIGER FORM. Ein multifunktionales Additiv für bessere Leistung einer Gipskartonplattenanlage

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1 SICIT2000 S.p.A. a S.I.C.IT. S.p.A. Group Company IN FLÜSSIGER FORM Ein multifunktionales Additiv für bessere Leistung einer Gipskartonplattenanlage Mehr als ein GIPSABBINDEVERZÖGERER > Verzögerung des Abbindebeginns ohne Verlangsamung der Abbindegeschwindigkeit > Kostengünstig für den gelieferten Effekt > Leicht zu handhaben und zu dosieren > Gleichbleibende Qualität > Kein Gesundheitsrisiken, biologisch abbaubar > Lange Lagerfähigkeit (mehr als 3 Jahre) > Keine Beeinträchtigung der Endfestigkeit > Verträglichkeit mit anderen Zusatzstoffen > Kein Nährboden für Mikroorganismen

2 Das vielseitige Zusatzmittel

3 Inhaltsverzeichnis Abschnitt 1 EINSATZBEREICHE Definitionen Der Einsatz von Plast Retard L in der Produktion von Gipskartonplatten Der Vorteil von Plast Retard L in der Produktion von Gipskartonplatten 03 Abschnitt 2 Was man wissen sollte 2.1 Mehr über Verzögerer Wirksamkeit Anpassung der Abbindekinetik Verbesserung der Fließfähigkeit Mehr über die Steuerung des Abbindens bei der Herstellung von Gipskartonplatten Die Rolle des Verzögerers Die Rolle des Starters 07 Abschnitt 3 SPEZIELLE INFORMATIONE ÜBER DAS PRODUKT Typische Zusammensetzung und Eigenschaften Dosierungsniveau Kompatibilität 08 Abschnitt 4 HANDHABUNG UND LAGERUNG 08 Abschnitt 5 TOXIKILOGIE/VORSCHRIFTEN/ GESUNDHEIT/UMWELT 09 Abschnitt 6 ZUSAMMENFASSUNG - WARUM SOLL MAN PLAST RETARD L VERWENDEN 09 01

4 Abschnitt 1 EINSATZBEREICHE 1.1 Definitionen Zum besseren Verständnis ist es nützlich zunächst die Begriffe zu definieren, die im Folgenden benützt werden: Stuckgips (engl. stucco): Niedrig gebrannter Gips im Wesentlichen aus Halbhydrat bestehend (im Gegensatz zu Estrichgips). Mit Wasser vermischte erhärtet er schnell zu einem Festkörper. Fertiggips (engl. plaster): Gebrannter Gips gemischt mit funktionalen Additiven und/oder inerten mit Zuschlagstoffen. Wasser/Gips Verhältnis (W/G) Ein Maß für die Menge des Anmachwassers in einer Gipspaste Abbinden: Das mechanische Erhärten einer Gipspaste. Wir unterscheiden: Abbindebeginn = erstes Ansteifen der Paste Abbindeende = Allgemein der Punkt wenn ein geformter Körper fest genug ist um ihn zu manipulieren oder, im falle eines Gipsputzes, der Zeitpunkt an dem die Endbearbeitung beendet sein muss. Abbindegeschwindigkeit = die Maximale Steigung der Abbindefunktion. Hydratation: Der Prozess der Wiederaufnahme des kristallin gebundenen Wassers (Kristallwasser, KW) Verzögerer: Additiv, welches den Abbindebeginn und/oder die Abbindegeschwindigkeit verlangsamt. Beschleuniger: Das Gegenteil eines Verzögerers. Verkürzt den Abbindebeginn und/oder erhöht die Abbindegeschwindigkeit. Starter (gemahlener Rohgips): Startet den Abbindeprozess verfrüht indem Kristallisationskeime zur Verfügung gestellt werden. 1.2 Der Einsatz von Plast Retard L in der Produktion von Gipskartonplatten Es gibt zwei Hauptanwendungsgebiete für Gipse: Formen von vorgefertigten Produkten wie Gipskartonplatten oder Zwischenwandplatten und pulverförmige Produkte für die Anwendung auf der Baustelle wie Gipsputze. Es ist offensichtlich, dass für letztere nur trockene Additive verwendet werden können. Im Gegensatz dazu sind in der industriellen Vorfertigung flüssige Additive vorteilhaft. Plast Retard L ist ein wirkungsstarker flüssiger Verzögerer für Gips. Er ist deshalb besonders geeignet für den Einsatz in einem Gipskartonplattenwerk. (die pulverförmige Variante, für Gipsabmischungen, ist Plast Retard PE, sie andere Broschüre) Diese Broschüre befasst sich ausschließlich mit Plast Retard L weil die Bedingungen der Herstellung von vorgefertigten Produkten völlig anders sind als die bei der Anwendung von pulverförmigen Produkten an der Baustelle. Da die Gipskartonplatte das bei weitem wichtigste Produkt ist, werden wir uns ganz darauf konzentrieren. Zum besseren Verständnis zeigen wir in Bild 1 die Skizze einer typischen Gipskartonplattenlinie. Die Bedingungen für eine wirtschaftliche Operation sind: Ein niedriges Wasser/Gipsverhältnis wird gewünscht. Es spart Trocknungsenergie und erhöht die Kapazität des Trockners. Die Kosten der Formulierung sollte möglichst gering sein Ausschuss sollte vermieden werden Verminderte Instandhaltung hat einen bedeutenden Einfluss auf die Kosten Es ist deshalb üblich die Abbindecharakteristik durch die Kombination von Starter und Verzögerer (manchmal auch Beschleuniger) zu an die Erfordernisse anzupassen 02

5 Bild 1: schematische Darstellung einer üblichen Gipskartonplattenanlage Gips Wasser F F Verschiedene flüssige Additive F Verzögerer Starter Stärke F Wasser F Schaum F Luft Mischer M Rückseitenkarton Sichtkarton Formstation Messer Trockentransfer Nasstransfer Bündler Trockner Für eine betriebssichere Produktion benötigt man (unter anderem): An Punkt 1 eine gut fließende Paste. Das Abbinden beginnt hinter der Formstation An Punkt 2 Einen Gipskern, der fest genug ist so dass man den Strang sicher trennen kann An Punkt 3 Einen Gipskern, der (idealerweise) komplett abgebunden hat. Diese Anforderungen bedeuten für die Abbindecharakteristik: Verlängerte Zeit ohne Ansteifen; Schnelle und vollständige Hydratation. 1.3 Der Vorteil von Plast Retard L in der Produktion von Gipskartonplatten: Plast Retard L ist erwiesenermaßen der beste und zuverlässigste Verzögerer für diesen Zweck; Plast Retard L kann mit konventionellen volumetrischen Pumpenleicht dosiert werden; Plast Retard L verringert, wenn richtig eingesetzt, in vielen Fällen den Wasserbedarf; Plast Retard L ist vollständig in Wasser löslich; Die Wirksamkeit, gemessen als Verlängerungsfaktor, von Plast Retard L ist unabhängig vom Wasser/Gips Verhältnis; Plast Retard L beeinträchtigt nicht die Haftung des Kartons am Gipskern; Plast Retard L wirkt unverändert bei ph-werten zwischen 7 und 10; Plast Retard L ist kompatibel mit den in der GK Herstellung verwendeten Additiven wie Stärke, Verflüssiger, Schaummittel, welche die Eigen schaften Kartonhaftung, Viskosität und Dichte steuern. 03

6 Abschnitt 2 Was man wissen sollte 2.1 Mehr über Verzögerer Wirksamkeit Unterschiedliche Verzögerer wirken unterschiedlich auf Gipse hinsichtlich: Effizienz Steigung der Abbindekurve Vollständigkeit des Abbindens Unabhängig von der Art des Verzögerers braucht ein schnell abbindender Gips mehr Verzögerer für einen bestimmten Versteifungsbeginn als ein langsamer Gips; Anpassung der Abbindekinetik Das Abbinden eines gebrannten Gipses hängt ab vom Rohstoff, dem Herstellungsprozess und den Lagerungsbedingungen Der Abbindebeginn kann z.b. in Extremfällen von wenigen Sekunden bis 30 Minuten variieren. Gipse für die GK-platten Herstellung bewegen sich üblicherweise im Bereich 3 bis 15 Minuten. Sie werden aber immer mit einem Starter frühgestartet. Der gemeinsame Einsatz von Plast Retard L und Starter hilft den Verlauf des Abbindens zu optimieren, wie in Bild 3 gezeigt wird. Bild (3): Anpassung der Abbindekinetik In Bild 2 zeigen wir Kurven für die Verzögerungswirkung verschiedener Verzögerer in Abhängigkeit von der Dosierung. Typischerweise sind sie nicht linear. Für die praktische Anwendung, wo nur kleinere Anpassungen benötigt werden kann man mit der Annahme der Linearität rechnen. Bild 2: Verzögerung des Abbindebeginns als Funktion der Dosierung für verschiedene Verzögerer (bei ph nahe 7). Schematische Darstellung. Abbindefortschritt Abbindebeginn (Zeit) Plast Retard DTPA Hydrolised Keratin Citric Acid Dosierung Verzögerer Zeit purer Gips Gips + Plast Retard L nur mit Starter mit Starter und Plast Retard L mit Starter + Beschleuniger + Plast Retard L Die Anfangsversteifung kann bis hinter die Formstation ➊ hinausgezögert werden. Der Fortschritt am Messer ➋ bleibt erhalten und das Ende des Abbindens ➌ kann innerhalb der Sollzeit erreicht werden. Plast Retard L ist das Wirksamste Mittel und hat einen Verlauf der sich gut für die Regulierung eignet. 04

7 2.1.3 Verbesserung der Fließfähigkeit Das Wasser/Gips Verhältnis hängt von denselben Parametern ab wie das Abbinden jedoch auch vom Mischen und der absorbierten Mischenergie ab. Ein übliches Maß für die Fließfähigkeit ist das Ausbreitmaß (engl. slump). Es bezeichnet den Durchmesser des Kuchens, der sich bildet, wenn man einen Gipsbrei in einen zylindrischen Ring (60mm Durchmesser, 50 mm Höhe) füllt und ihn dann schnell hochzieht. Plast Retard L verringert das W/G Verhältnis für eine gegebene Fließfähigkeit oder, wie in Bild 4 gezeigt wird, erhöht die Fließfähigkeit für ein gegebenes W/G Verhältnis. Bei einer Dosierung von ca. 0,015% (Wirkstoff) wird eine Sättigung des Effektes erreicht. Bild (4) Ausbreitmaß und Abbindebeginn als Funktion der Dosierung von Plast Retard L Ausbreitmaß (mm) ,01 0,02 0,03 0,04 0, Knife set (min) Ausbreitmaß Abbindebeginn (Methode Messerschnitt) Verzögerer (%) Die Zunahme der Fließfähigkeit wird durch die Gegenwart von Starter nicht beeinträchtigt, wie in Bild (5) gezeigt wird. Ausgangsmaterial ist ein schnell abbindender Gips mit einem Abbindebeginn von 3 min. Die Gipsmischung wird kräftig gemischt, wie bei der GK-Plattenherstellung ➊. Die Zugabe von 0,02% Plast Retard L ➋ vergrößert das Ausbreitmaß und verzögert den Abbindebeginn. Die Zugabe von 0.1% Starter und 0.02% Plast Retard L verkürzt den Abbindebeginn, erhält aber das Ausbreitmaß ➌ Bild (5) Ausbreitmaß (mm) und Abbindebeginn (min sec ) wie oben beschrieben

8 Abschnitt 2 Was man wissen sollte 2.2 Mehr über die Steuerung des Abbindens bei der Herstellung von Gipskartonplatten Die Rolle des Verzögerers Abbinden und Wasser/Gips Verhältnis können zu einem gewissen Grad durch Additive beeinflusst werden. Es ist Stand der Technik, einen Starter (gemahlener Rohgips) mit Plast Retard L und einem Beschleuniger (Kaliumsulfat) zu kombinieren. Jeder Verzögerer verhält sich ein wenig anders hinsichtlich der Abbindekinetik wie in Bild (6) dargestellt. Diese Unterschiede sind wichtig für die GK-Platten Herstellung, wie unten gezeigt wird. Bild (6): Schematische Darstellung der charakteristischen Abbindekinetiken wie sie durch verschiedene Verzögerer und verschiedene Kombinationen von Verzögerern und Starter und Beschleuniger gestaltet werden. setting progress time Anmerkung: Plast Retard L und Zitronensäure in Dosierungen, die gleichen Abbindebeginn erzeugen. purer Gips Zitronensäure Plast Retard L nur mit Starter Gips + Zitronensäure Gips + Plast Retard L mit Starter und Plast Retard L mit Plast Retard +Starter + Beschleuniger temperature ( C) Der erste Abschnitt der Kurven stellt den Anstieg der Viscosität (oder Scherschwelle) dar. Er bedeutet eine Abnahme der Fließfähigkeit des Gipsbreis vor dem eigentlichen Abbindebeginn. Der scharfe Knick entspricht dem Abbindebeginn, die mehr oder weniger steile Linie bildet die Abbindegeschwindigkeit ab und der zweite scharfe Knick markiert das Ende der Hydratation. Bei der Produktion von Gipskarton Platten benutzt man stets einen Starter um ein frühes vollständiges Abbinden zu erzielen. Der Starter verursacht jedoch einen fast sofortinen Reaktionsbeginn. Das ist ungünstig für die Fließfähigkeit, den Wasserbedarf und andere Eigenschaften des Gipsbreies (violette Linie in Bild (6)) Der Einsatz von Verzögerer vermeidet diese Probleme (dunkelblaue und grüne Linie in Bild (6)) Wie man sehen kann verschiebt der Gebrauch von Verzögerer den Abbindebeginn bis hinter die Formstation ➊. Wenn das Abbindeende früher erreicht werden soll ➌, muss man einen Beschleuniger einsetzen. Mit Plast Retard L kann sogar der am Messer ➋ benötiget Erhärtungsgrad eingestellt werden. Figure (7): Further graphs time (min) Mit Beschleuniger + Starter + Plast Retard L Mit Beschleuniger Reiner Stuckgips Mit Plast Retard L + Beschleuniger + Starter + Mit Zitronensäure Mit Plast Retard L 06

9 2.2.2 Die Rolle des Starters Starter (BMA = Ball Milled Accelerator) ist ein unvermeidlicher Bestandteil der Rezeptes für Gipskarton Platten. Es ist eine Art Gegenspieler des Verzögerers. Das System kann deshalb nur einwandfrei arbeiten, wenn beide Elemente es auch tun. Starter ist ein sehr fein gemahlener Gips (Dihydrat) der als Quelle für Kristallisationskeime dient. Spuren von Dihydrat finden sich oft in Gipsen und zwar in wechselnden Anteilen. Sie sind der Hauptgrund für variable Abbindezeiten eines Gipses. BMA hat deshalb den doppelten Zweck durch Überdosierung die natürliche Veränderlichkeit der Spuren von Keimen zu kaschieren und die zeit bis zur vollständigen Hydratation zu verkürzen. Abschnitt 3 SPEZIELLE INFORMATIONE ÜBER DAS PRODUKT 3.1 Typische Zusammensetzung und Eigenschaften Erscheinungsform Braune Flüssigkeit Aktive Substanz 43-45% Wassergehalt 55-57% Wasserlöslichkeit vollständig ph in 10% Lösung 7.0 bis 8.5 Dichte 1,22 bis 1,25 g/ml Viskosität 21 cpoise Lagerfähigkeit 3 Jahre (solange in Originalverpackung) Plast Retard PE wird mit großer Sorgfalt produziert und in unseren Labors bei jedem Produktionsschritt kontrolliert, um ein standardisiertes Produkt zu erhalten. 3.2 Dosierung Niveau Plast Retard L kann für jeden Naturgips oder synthetisch Gipstyp (z.b. aus der Rauchgas-entschwefelung, der Phosphorsäure- oder Titandioxidherstellung) verwendet werden und zwar sowohl bei niedriger oder hoher Reinheit oder Wasser/Gips Verhältnis. Wie in dem folgenden Diagramm gezeigt wird, ist Plast Retard PE im Bereich von ph 5 bis ph 12 wirksam und zeigt seine beste Wirkung im Bereich zwischen ph 7 und 10. Der ph Wert, bei dem Gipskartonplatten und andere vorgefertigte Produkte hergestellt werden, liegt im Zentrum der Wirksamkeit. 07

10 Figure 8: Efficiency of different Plast Retard L as a function of the ph Verlängerungsfaktor im Vergleich zum puren Gips ph Wert 3.3 Verträglichkeit mit anderen Stoffen Normalerweise wird Plast Retard L als alleiniger Verzögerer eingesetzt. Plast Retard PE ist jedoch absolut kompatibel mit den meisten mit Gipsen üblicherweise eingesetzten funktionellen Additiven. Die einzige bekannte Unverträglichkeit ist mit löslichen Aluminiumsalzen, die jedoch gewöhnlich nicht in GK-Platten verwendet werden. Abschnitt 4 Handhabung, Lagerung und Dosierung Plast Retard L enthält keine Konservierungsstoffe und ist stabilin einem Temperaturbereich zwischen 4 C und 30 C wenn es in seiner Originalverpackung gelagert wird. Mit Wasser verdünnt und tagelang gelagert Plast Retard L kann gelartig werde. Es wird deshalb davon abgeraten, das Produkt zu verdünnen. Die Dosierung geschieht am besten in die Hauptwasserzuführung unter Verwendung eines Rückschlagventils, um dem Gegendruck zu widerstehen. Die am besten geeignete Pumpe ist die Mohno-Pumpe (Exzenterschneckenpumpe). Bild 9: Schaltschema für eine Dosiervorrichtung, wie sie in vielen Werken bewährt hat rising / gauging P Retarder LSH LSL M automatic filling to the feeding point Fl QIE M f1 MIni tank or container PLC or local switch box 08

11 Abschnitt 5 TOXIZITÄT/VORSCHRIFTEN/ GESUNDHEIT/UMWELT Toxizität: Auf der Grundlage von Testergebnissen gemäß OECD n 420, vom 17 Dezember 2001, wird Plast Retard in die Kategorie 5 der HGS Klassifikation eingestuft. Es ist deshalb als NICHT TOXISCH einzustufen. Auf Grundlage von test und entsprechend dem ministeriellen Dekret vom 18. April 1997 wird Plast Retard L als NICHT REIZEND FÜR AUGEN UND HAUT eingestuft. Es kann deshalb entsprechend unter den Bedingungen normaler und vernünftiger Sicherheitsmaßnahmen, wie sie heute in jeder guten Produktionsstätte üblich sind, verwendet werden Umwelt: Auf der Grundlage von Tests gemäß der Auswahl und Prüfverfahren, die in OECD n 301/1993 und in ISO 14539/1999 festegelegt sind und mit der sich die die CE 648/2004 befasst, ist Plast Retard L unter anaerobischen Bedingen biologisch abbaubar. Abschnitt 6 Zusammenfassung Warum sollte man Plast Retard L verwenden 1) Um einen maximalen Effekt mit minimaler Zudosierung zu erhalten 2) Um einen genauen und vorhersehbaren Abbindeverlauf zu gewährleisten. Dies vermeidet Probleme an der Schere (Auftrennung des Plattenstranges) 3) Da Plast Retard L einen gewissen Verflüssigungseffekt besitzt, wird der Wasserbedarf für das Mischen gesenkt (ca. 5%). Die Einsparung übersetzt sich in a) entsprechende Reduzierung der Trocknungskosten b) entsprechende Erhöhung der Kapazität (Engpass ist meist der Trockner) 4) Plast Retard L hält den Mischer innen zuverlässig sauber. Man vermeidet damit die Bildung von Klumpen in der Mischung, die zu Problemen führen können und verlängert das Reinigungsintervall. 5) Um die Homogenität der Platte zu verbessern 6) Um bessere und konstantere Kantenausbildung zu erhalten 7) Anders als andere auf dem Markt erhältliche Verzögerer enthält Plast Retard L keine gefährliche Stoffe. 09

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