Producto de aislamiento de fibras minerales que no contienen formaldehído.

Un material aislante de fibra mineral envasado que comprende fibras minerales y un aglutinante orgánico libre de formaldehído en una cantidad de menos del 15 % en peso

, habiéndose aplicado dicho aglutinante a las fibras del material aislante en forma líquida a un pH mayor de 5, caracterizado por que el material aislante de fibra mineral tiene:

a) un Espesor Recuperado de al menos un 95 % de espesor nominal; y

b) una Resistencia de Separación Ordinaria de al menos 95 g/g; y

c) un Resistencia de Separación por Alteración a la Intemperie de al menos 75 g/g.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2007/050750.

Solicitante: Knauf Insulation.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: Rue de Maestricht 95 4600 Visé BELGICA.

Inventor/es: JACKSON,ROGER, AINDOW,TONY, BAYBUTT,GEORGE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > EDIFICIOS > ESTRUCTURA GENERAL DE LOS EDIFICIOS; MUROS, p. ej.... > Construcciones en general; Estructuras que no se... > E04B1/78 (Elementos calorífugos)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA;... > FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR... > D04H13/00 (Otros no tejidos)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA;... > FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR... > No tejidos formados únicamente o principalmente... > D04H1/64 (el agente de unión es aplicado en estado húmedo, p. ej. agentes químicos en dispersión o solución)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA;... > FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR... > No tejidos formados únicamente o principalmente... > D04H1/4209 (Fibras inorgánicas)

PDF original: ES-2526345_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Producto de aislamiento de fibras minerales que no contienen formaldehído La invención se refiere a un producto de aislamiento de fibras minerales que tienen bajo o nulo contenido de aglutinante formaldehído.

Los aglutinantes convencionales usados para el aislamiento de fibras, por ejemplo asilamiento de lana de vidrio y lana mineral, están basados en formaldehído de fenol. Mientras que dichas fibras pueden proporcionar propiedades estables a los productos de aislamiento, durante cierto tiempo ha existido un deseo de desplazar el uso de formaldehído de fenol, en particular debido a consideraciones ambientales.

Los sistemas tradicionales de aglutinante basados en poliéster se han propuesto previamente pero no han ganado aceptación en la industria de aislamiento, en particular debido a que su resistencia para mantener juntas las fibras minerales, especialmente cuando se produce la exposición a humedad o intemperie, se ha considerado insuficiente.

Hasta la fecha, únicamente se ha usado un sistema de aglutinante de aislamiento mineral basado en formaldehído a escala industrial sobre el aislamiento de lana de vidrio; éste está basado en poli (ácido acrílico) y está suministrado por Rohm& Haas. Desafortunadamente, la naturaleza altamente ácida de estos tipos de aglutinantes puede provocar corrosión excesiva de la planta de fabricación a menos que se lleve a cabo la inversión suficiente en equipos resistentes a ácidos. La patente de Estados Unidos 5.977.232 divulga un aglutinante que no contiene formaldehído para el aislamiento de lana de vidrio basado en poli (ácido carboxílico) . La solicitud de patente europea EP 1698598A divulga el uso de un agente de control para intentar mitigar los problemas asociados a las resinas de aglutinante de fibra de vidrio basadas en poli (ácido carboxílico) . Además, al tiempo que la resistencia de estos aglutinantes resulta aceptable para determinadas aplicaciones, no es tan buena como los aglutinantes basados en formaldehído de fenol usados de forma común.

No se ha considerado posible proporcionar un sistema de aglutinante libre de formaldehído que se pueda usar a escala industrial, que confiera las propiedades requeridas, incluyendo resistencia, a los productos aislantes para lana mineral sin que presenten las dificultades asociadas a los sistemas de aglutinante líquido altamente ácidos.

Los documentos WO 2006/044302 A1, EP 1741726 A1 y EP 1655400 A1 divulgan composiciones de aglutinante. El documento EP 0714754 A2 divulga un método para preparar un conjunto aislante que tiene una película polimérica. El documento EP 1522642 A1 divulga un material aislante para su colocación entre vigas de tejado.

De acuerdo con un aspecto, la presente invención proporciona un material aislante envasado de fibra mineral como se define en la reivindicación 1. Otros aspectos se definen en otras reivindicaciones adjuntas. Las características preferidas y/o alternativas se definen en las reivindicaciones dependientes.

Según se usa en la presente memoria, la expresión libre de formaldehído significa que la composición está sustancialmente libre de formaldehído, preferentemente no libera formaldehído de forma sustancial como resultado del secado o curado y/o preferentemente comprende menos de una parte por millón en peso de formaldehído.

Se pueden evaluar las características deseadas a conferir por parte del aglutinante al producto de aislamiento de lana mineral por medio de la medición del Espesor Recuperado y/o la Resistencia de Separación Común y/o la Resistencia de Separación por Alteración a la Intemperie. Los procedimientos para medir esta características se explican a continuación. Éste es particularmente el caso de productos de aislamiento de densidad baja y media, por ejemplo, que tienen una densidad dentro del intervalo de 5-40 kg/m3, por ejemplo aislamiento de rollos y/o aislamiento térmico de lana de vidrio para desvanes y/o paredes de cavidades.

Se pueden evaluar las características deseadas para algunos productos de aislamiento de lana mineral por medio de la medición de la Resistencia de Compresión Ordinaria y/o la Resistencia de Compresión por Alteración a la Intemperie. Los procedimientos para medir estas características se explican a continuación. Esto es particularmente para los productos aislantes de elevada densidad, por ejemplo, paneles aislantes o materiales adaptados para su uso como tal: una barrera frente al fuego; un protector frente al fuego; revestimientos para edificios; tejas para techados; paneles para tejados; aislamiento térmico para maquinaria de alta temperatura por ejemplo, generadores, hornos y plantas industriales. Dichos productos pueden estar formados por lana mineral.

Cuando se aplica, el pH del aglutinante puede ser sustancialmente neutro o alcalino; esto puede facilitar la manipulación y evitar la corrosión significativa y/o los problemas ambientales. Su pH, cuando se aplica, puede ser: mayor o igual que 7 y/o menor o igual que 10; entre 7 y 10; entre 8 y 10.

Un aspecto importante de la invención es el pH del aglutinante en forma líquida cuando se aplica a las fibras ya que éste está en una forma en la cual el aglutinante tiene un contacto significativo con el equipo de fabricación preparado de nuevas y en un sistema de lavado agua de lavado. El aglutinante puede cambiar su pH a medida que experimenta curado; se puede volver más ácido a medida que experimenta curado. No obstante, una vez curado, el

aglutinante tiene menos contacto directo con el equipo de fabricación. Además, cuando el aglutinante curado es sustancialmente insoluble en agua, que es preferentemente el caso, existe escaso riesgo de contaminación ácida a partir del aglutinante curado.

Resulta sorprendente que los aglutinantes de este tipo a 15 % o menos en peso puedan conferir las características deseadas al producto aislante. Esta cantidad de aglutinante es comparable con los contenidos de aglutinante comúnmente usados con los aglutinantes basados en formaldehído de fenol. El contenido de aglutinante curado puede ser un 12 % o menos o un 10 % o menos; puede estar dentro del intervalo de un 3-8 %, en particular de un 3, 5-6 % en peso. El contenido de aglutinante se puede determinar por medio de pérdida tras ignición. Dichos contenidos de aglutinante son particularmente apropiados para los productos de densidad baja y media. En particular, para los productos de densidad elevada, el aglutinante curado puede estar dentro del intervalo de un 0, 55 % en peso.

El aglutinante puede:

â?¢ estar basado en un azúcar reductor; y/o

â?¢ estar basado en reductosis; y/o

â?¢ estar basado en aldehído que contiene azúcares y/o

â?¢ incluir al menos un producto de reacción de un reaccionante de carbonato y un reaccionante de amina; y/o

â?¢ incluir al menos un producto de reacción de un azúcar reductor y un reaccionante de amina; y/o

â?¢ incluir al menos un producto de reacción de un reaccionante de carbonato y un reaccionante de sal de amonio de poli (ácido carboxílico) y/o

â?¢ incluir al menos un producto de reacción de una reacción de Maillard.

El aglutinante puede estar basado en una combinación de un poli (ácido carboxílico) , por ejemplo un ácido cítrico, un azúcar, por ejemplo dextrosa y una fuente de amonio, por ejemplo una disolución de amonio. Puede estar basado en una combinación de citrato de amonio y dextrosa. Cuando el aglutinante está basado en azúcares y/o ácido cítrico y/o comprende grupos -OH significativos, es particularmente sorprendente que se puedan conseguir dichos niveles de Resistencia de Separación por Alteración a la Intemperie. Cabría pensar que los grupos -OH, por ejemplo, de los azúcares y/o ácido cítrico estarían fácilmente sujetos a... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un material aislante de fibra mineral envasado que comprende fibras minerales y un aglutinante orgánico libre de formaldehído en una cantidad de menos del 15 % en peso, habiéndose aplicado dicho aglutinante a las fibras del material aislante en forma líquida a un pH mayor de 5, caracterizado por que el material aislante de fibra mineral tiene:

a) un Espesor Recuperado de al menos un 95 % de espesor nominal; y b) una Resistencia de Separación Ordinaria de al menos 95 g/g; y c) un Resistencia de Separación por Alteración a la Intemperie de al menos 75 g/g.

2. Un material aislante de fibra mineral envasado de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el Espesor Recuperado es de al menos un 100 %, preferentemente de al menos un 110 %.

3. Un material aislante de fibra mineral envasado de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la Resistencia de Separación Ordinaria es de al menos 100 g/g, preferentemente de al menos 150 g/g.

4. Un material aislante de fibra mineral envasado de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que la Resistencia de Separación por Alteración a la Intemperie es de al menos 80 g/g, preferentemente de al menos 100 g/g.

5. Un material aislante de fibra mineral envasado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material aislante es un producto enrollado que tiene una densidad de entre 5 y 40 kg/m3, que está envasado bajo compresión.

6. Un material aislante de fibra mineral envasado que comprende fibras minerales y un aglutinante orgánico libre de formaldehído en una cantidad de menos del 15 % en peso, habiéndose aplicado dicho aglutinante a las fibras del material aislante en forma líquida a un pH mayor de 5 caracterizado por que el material aislante de fibra mineral tiene:

a) una densidad dentro del intervalo d.

10. 200 kg/m3; y b) una Resistencia de Compresión Ordinaria de al menos 60 kPa; y c) una Resistencia de Compresión por Alteración a la Intemperie de al menos 25 kPa.

7. Un material aislante de fibra mineral envasado de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la Resistencia de Compresión Ordinaria es de al menos 70 kPa, preferentemente de al menos 80 kPa.

8. Un material aislante de fibra mineral envasado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7, en el que la Resistencia de Compresión por Alteración a la Intemperie es de al menos 30 kPa, preferentemente de al menos 40 kPa.

9. Un material aislante de fibra mineral envasado de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el aglutinante se aplica a las fibras del material aislante en forma líquida a un pH menor de 11.

10. Un material aislante de fibra mineral envasado de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el aglutinante se aplica a las fibras del material aislante en forma líquida a un pH de entre 6 y 10.

11. Un material aislante de fibra mineral envasado de acuerdo con cualquiera reivindicación anterior, en el que el contenido de aglutinante es de entre un 2 y un 8 % en peso.

12. Un material aislante de fibra mineral envasado de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el aglutinante está basado en un azúcar reductor.

13. Un material aislante de fibra mineral envasado de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el aglutinante comprende al menos un producto de reacción de Maillard.

14. Un material aislante de fibra mineral envasado de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el aglutinante está basado en productos de reacción obtenidos por medio de curado de una solución acuosa que comprende ácido cítrico, amoniaco y dextrosa.

15. Un método de fabricación de un material aislante de fibra mineral envasado seleccionado entre el grupo que consiste en:

(i) un material que tiene a) un Espesor Recuperado de al menos un 95 %; y 7

b) una Resistencia de Separación Ordinaria de al menos 95 g/g; y c) una Resistencia de Separación por Alteración a la Intemperie de al menos 75 g/g; y (ii) un material que tiene a) una Resistencia de Compresión Ordinaria de al menos 60 kPa; y b) una Resistencia de Compresión por Alteración a la Intemperie de al menos 25 kPa; caracterizado por que el método comprende las etapas de i) aplicar un aglutinante orgánico libre de formaldehído en solución acuosa a las fibras minerales a un pH mayor de5 y ii) curar el producto de manera que contenga una cantidad de menos del 15 % en peso de aglutinante y iii) envasar el material aislante.