Kipsplaadi tootmisprotsess

vabrikTavalist kipsplaati võib nimetada ka „kartong-kipsplaadiks“, kuna selle kipsist sisu ümbritseb kartongist väliskiht. Kipsplaate on võimalik toota ka ilma kartongikihtideta, kuid selline plaat vajab tugevdamist muul meetodil, kuna ainult homogeensest kipsist koosnev plaat oleks väga õrn ja habras. Toodetakse puidukiududega armeeritud kipsplaate ja sünteetiliste kiududega armeeritud kipsplaate.

tootminePuitkiudkartong
See, millal paberikihte peaks nimetama papiks ja millal kartongiks, ei ole täpselt piiritletud. Kipsplaaditööstuses kasutatavate pinnamaterjalide kaalud jäävad vahemikku, mis liigitub kindlalt kartongi alla. Oluline on, et plaadi mõlemal küljel kasutataks enamjaolt ühesugust kartongi, et plaadid püsiksid sirged ega kõverduks niiskustingimuste muutumisel.

Kartong on valmistatud puidukiududest, mis on tugevad ja vastupidavad. Puidukiud koosnevad tselluloosikiududest, mis on kaetud juba kasvavas puus leiduva loodusliku liimaine ligniiniga, mis seob kiud kokku ühtseks kartongiks. Seega ei ole kartongi valmistamiseks vaja lisaliimi kasutada ja kiudude tihedaks kokkupressimiseks läheb vaja ainult kartongimasina kuumi valtse. Niimoodi saamegi kasutada kartongikihtide kohta mõistet „puitkiudkartong“. Puidukiud tekitavad pinnaviimistluseks hästi tuntud omadustega kihi.

Erinevad omadused piki- ja ristisuunas
Paberi traditsioonilisel viisil valmistamisel paigutuvad kiud paberi tasapinna suhtes juhuslikult kõikides suundades. Sellise paberi omadused on kõikides suundades ühesugused. Niisugune paber on „isotroopne“. Kartongi tootmisel paberimasinas paigutub suurem osa kiudusid pikuti paberi etteandesuunas, millest tingitult omandab kartong piki- ja ristisuunas erinevad omadused.

Need omadused kanduvad edasi ka kipsplaadile, mis muutub seega anisotroopseks, omandades sageli plaadi pikisuunas kaks korda suurema paindetugevuse, võrreldes ristisuunaga. Selline eripära võib kujutada endast head eelist, kui kipsplaati kasutatakse konstruktiivselt, suuremat tugevust ära kasutades.

tehasKipsplaadi sisu
Kipsplaadi sisu koosneb poorsest kipsist, isegi kui plaadi peamine koostisosa ei olegi tegelikult kips. Mahuliselt kõige suurema osa kipsplaadist moodustab õhk. Tavaline kipsplaat koosneb kuni 70% ulatuses õhust. Niisugune ülesehitus muudab kipsplaadi loomulikult mitte ainult ressursisäästlikuks, vaid ka kergesti ja ergonoomiliselt hästi käsitsetavaks. Samas võib õhku pidada ka kergesti taaskasutatavaks ja ümbertöödeldavaks.

Plaadi sisu koosneb kristalliseeritud kipsist, mis sisaldab keemiliselt seotud, nn kristallvett. Keemiliste arvutusmeetodite abil on välja arvutatud, et vee osakaal kipsi kristallis on alati veidi alla 20%. Keemiliselt seotud vesi omab suurt tähtsust mitmete kipsi heade omaduste tagamisel, eelkõige mis puudutab selle tulekaitselisi omadusi. Kipsist sisu mehaanilist tugevust saab suurendada klaaskiudude lisamisega ja selle vettimavat võimet saab vähendada vetthülgavate (hüdrofoobsete) ainete, näiteks silikooni või vaha lisamisega.

Kihiline konstruktsioon
Tavalist kipsplaati võib nimetada ka „kartong-kipsplaadiks“, kuna selle kipsist sisu ümbritseb kartongist väliskiht. Kipsplaate on võimalik toota ka ilma kartongikihtideta, kuid selline plaat vajab tugevdamist muul meetodil, kuna ainult homogeensest kipsist koosnev plaat oleks väga õrn ja habras. Kipsplaatide armeerimiseks kasutatakse nii puidukiudusid, mis jaotuvad üle kogu plaadi, kui ka sünteetilisi kiudusid, mis võivad jaotuda kas üle kogu plaadi või ainult selle pindadele.

Plaadi pindasid kattev kartongikiht annab kipsplaadile mitmeid tähtsaid omadusi, tagades eelkõige selle paindetugevuse ja löögitugevuse. Niisugust plaadi ülesehitust nimetatakse kihiliseks konstruktsiooniks. See tähendab, et kipsplaati ei olegi õige nimetada materjaliks, vaid pigem kolmekihiliseks konstruktsiooniks. Seetõttu ei ole klassikalised materjaliteaduslikud teooriad kipsplaatidele täielikult kohaldatavad, kuna tegemist ei ole homogeense materjaliga.

Konstruktsiooni kihilise ülesehitusega kaasneb mitmeid suuri eeliseid. Eelkõige aitab see säästa ressursse, kuna hinnaliste puidukiudude kontsentreerimisega pindmistesse kihtidesse saavutatakse kõige suurem kasutegur.  Tavaliselt sisaldab kartong-kipsplaat umbes 5 kaaluprotsenti puidukiudusid, mis on väga väike osakaal. Kui puidukiududega armeerimist rakendataks kogu plaadi ristlõike ulatuses, läheks sama tugevuse ja vastupidavuse saavutamiseks vaja umbes 20 kaaluprotsenti kiudusid.

Just tänu kiudude väikesele osakaalule saab kipsplaadi maksumuse hoida nii väiksena. Puidusisalduse väike osakaal lubab ühtlasi domineerida kipsil ja selle headel omadustel, nagu näiteks mittepõlevus ja mõõtmete stabiilsus. Puidukiudude mahukama kasutamisega suureneks ühtlasi plaatide põlevusaste ja niiskusest tingitud liikuvus.

 

×