PROCEDIMIENTO PARA PRODUCIR PANELES DE AISLAMIENTO AL VACIO.

Procedimiento para producir paneles de aislamiento al vacío mediante el envolvimiento de un cuerpo de moldeo de material esponjoso de celdas abiertas con una lámina estanca a los gases y la subsiguiente evacuación y la soldadura estanca a los gases de la lámina,

caracterizado porque el cuerpo de moldeo de material esponjoso de celdas abiertas se comprime, después del revenido y antes de la evacuación y después del envolvimiento del material esponjoso con la lámina

Procedimiento para producir paneles de aislamiento al vacío.

El objeto de la invención son paneles de aislamiento al vacío, un procedimiento para su producción así como materiales esponjosos duros de celdas abiertas de poliuretano, que pueden insertarse para usarse como material nuclear en paneles de aislamiento al vacío.

Las unidades de aislamiento al vacío se utilizan entre otras cosas para carcasas de aparatos de refrigeración, recipientes para vehículos de refrigeración o tubos térmicos a distancia. A causa de su reducida capacidad de conducción térmica se obtienen ventajas con relación a sustancias amortiguadoras habituales. De este modo el potencial de ahorro energético con relación a materiales esponjosos duros de poliuretano de celdas cerradas es aproximadamente del 20-30%.

Estas unidades de aislamiento al vacío se componen normalmente de un material nuclear con aislamiento térmico, por ejemplo material esponjoso duro (PUR) de poliuretano de celdas abiertas, material esponjoso de poliestirol extrusionado de celdas abiertas, geles silícicos, fibras de vidrio, pesadas de material sintético, producto de molienda prensado de material esponjoso duro o semiduro PUR o perlita, que se embala en una lámina estanca al gas, se evacua y se suelda de forma estanca al aire.

En el caso de otra forma de ejecución pueden producirse unidades de aislamiento al vacío mediante la introducción de un sistema de material esponjoso para materiales esponjosos duros de poliuretano de celdas abiertas en el interior de la pared doble de una carcasa de pared doble, por ejemplo una puerta de nevera o una carcasa de nevera, en donde el sistema se reviene para formar un material esponjoso de celdas abiertas, y la siguiente evacuación. En el caso de esta forma de ejecución puede unirse esta bomba de vacío a la pared doble rellena de material esponjoso, mediante la cual puede renovarse el vacío en caso necesario.

En el caso de utilizarse materiales esponjosos duros de poliuretano es fundamental que las celdas del material esponjoso sean abiertas, para conseguir una evacuación completa del panel de aislamiento al vacío.

Los documentos EP 905159 y EP 905158 hacen patente procedimientos para producir materiales esponjosos duros de celdas abiertas, en donde se usa de forma preferida un producto de esterificación, a partir de ácidos grasos y alcoholes multifuncionales como medios de ayuda al emulsionado, para apoyar la emulsión con contenido de propelente inalterable al almacenamiento. Con ello se usan en especial combinaciones de perfluoralcanos y alcanos como propelentes físicos. El uso de perfluoralcanos para crear celdas libres ya se conoce del documento EP 351 614.

También tiene una gran influencia en la capacidad de conducción térmica de los paneles de aislamiento al vacío la morfología de las celdas de los materiales esponjosos duros de poliuretano de celdas abiertas, usados como material nuclear.

Del documento EP 967 243 se conoce comprimir materiales esponjosos duros de poliuretano de celdas abiertas para el uso de material nuclear para paneles de aislamiento al vacío durante el proceso de espumado. Esto se produce en dos fases. Antes del tiempo de gelización de espuma se comprime la misma hasta un volumen del 40 al 60% del volumen de la espuma libremente espumada y, en una segunda fase, durante el tiempo de subida hasta un volumen del 20 al 30% del volumen de la espuma libremente espumada.

Mediante esta compresión se pretende aumentar el contenido en celdas abiertas en la espuma. Las espumas así obtenidas pueden usarse para formar paneles de aislamiento al vacío con una conductividad térmica reducida. En este procedimiento existe el inconveniente de una mayor densidad de la espuma y de un peor comportamiento de desmoldeado a causa de la elevada compresión durante la fase reactiva. Del documento WO 99/36636 se conoce un procedimiento para producir paneles de aislamiento al vacío, en el que los paneles se comprimen durante o después de la evacuación. Por medio de esto se pretende conseguir una reducción de la conductividad térmica así como una superficie sin pliegues de los elementos. Aquí existe el inconveniente de que, mediante la compresión a posteriori, puede producirse un daño a los elementos, en especial de la costura de soldadura. Con ello es también grande el peligro de que mediante la compresión la lámina quede dañada sobre las superficies o en especial en las esquinas, por ejemplo a causa de pequeñas micro-grietas que pueden influir negativamente en la vida útil de los VIPs. Aparte de esto se produce un aumento de presión indeseado en el panel.

El objeto de la invención es en consecuencia obtener paneles de aislamiento al vacío, según lo expresado en la reivindicación 7.

El objeto de la invención es asimismo un procedimiento según la reivindicación 1.

Como materiales esponjosos pueden utilizarse los materiales esponjosos de celdas abiertas usados normalmente para producir los paneles de aislamiento al vacío. Aquí se trata por ejemplo de espuma de poliestirol, espuma de poliolefina, como espuma de polietileno o polipropileno, materiales esponjosos de formaldehidos fenólicos, espuma de cloruro de polivinilo, y en especial espuma semidura o dura de poliuretano.

La compresión, calculada como grosor de panel antes del prensado: grosor de panel después del prensado, está situada de forma preferida en un margen de entre 2 y 3,8. Se consigue una conductividad térmica especialmente reducida en el caso de una compresión en un margen de entre 3 y 3,5.

A continuación se utilizan de forma sinónima los términos compresión y prensado.

El prensado del material esponjoso se produce, como se ha descrito, antes de la evacuación del panel de aislamiento al vacío. En especial se produce el prensado después de la conformación del núcleo para el panel de aislamiento al vacío.

El prensado puede producirse de forma preferida mediante una prensa hidráulica o neumática. Con ello debe estar garantizado, en especial para el prensado después de envolver el material esponjoso con la lámina, que no se produzca ningún daño mecánico. En especial las superficies del dispositivo de prensado tienen que ser muy lisas y no deben presentar ninguna irregularidad de aristas vivas o en punta. La superficie de la prensa debería ser de forma preferida paralela a la superficie del cuerpo a prensar.

Mediante el prensado puede modificarse, según la fuerza aplicada, la orientación de las celdas muy intensamente en la dirección de una anisotropía hasta la rotura de celda. La relación longitud-anchura de las celdas de espuma aumenta con ello en la dirección longitudinal, hasta que finalmente se produzca una rotura de celda si sigue aumentando la presión.

El prensado puede llevarse a cabo con ello en una o varias fases. El prensado se realiza de forma preferida en una fase.

El empeoramiento de las características mecánicas de los materiales esponjosos, inherente al prensado del material esponjoso, puede tolerarse ya que los paneles de aislamiento al vacío en general no están sometidos a ningún esfuerzo mecánico intenso. Para la aplicación es más importante que tengan dimensiones estables durante la aplicación. Esto se obtiene en el caso de los paneles de aislamiento al vacío conforme a la invención. Otra ventaja del procedimiento conforme a la invención es que se modifica el perfil de características de la espuma dura mediante la compresión en dirección a una mayor flexibilidad, de tal modo que pueden producirse de forma sencilla también VIPs no planares, por ejemplo para su uso en la insonorización de tubos.

Con frecuencia se produce que la conductividad térmica no desciende conforme aumenta la compresión. A menudo alcanza la conductividad térmica un mínimo conforme aumenta la compresión, para después volver a subir. El experto puede establecer fácilmente, mediante ensayos previos, un óptimo válido para el tipo de espuma correspondiente. Con frecuencia la compresión depende también del tamaño requerido para la pieza constructiva. En este caso la conductividad térmica de materiales esponjosos, que han sido sometidos a un prensado, es menor que la de los materiales esponjosos no prensados.

En principio puede utilizarse todos los materiales esponjosos de celdas abiertas descritos, en especial materiales esponjosos duros de poliuretano de celdas abiertas, para los paneles de aislamiento al vacío conforme a la invención.

La producción de los materiales esponjosos duros de poliuretano...

1. Procedimiento para producir paneles de aislamiento al vacío mediante el envolvimiento de un cuerpo de moldeo de material esponjoso de celdas abiertas con una lámina estanca a los gases y la subsiguiente evacuación y la soldadura estanca a los gases de la lámina, caracterizado porque el cuerpo de moldeo de material esponjoso de celdas abiertas se comprime, después del revenido y antes de la evacuación y después del envolvimiento del material esponjoso con la lámina.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el material esponjoso es un material esponjoso de poliuretano duro.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el material esponjoso de celdas abiertas se comprime en una fase.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el material esponjoso de celdas abiertas se comprime al menos en dos fases.

5. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la compresión, calculada como grosor de panel antes del prensado: grosor de panel después del prensado, está dentro de un margen de entre 2 y 3,8.

6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la compresión, calculada como grosor de panel antes del prensado: grosor de panel después del prensado, está dentro de un margen de entre 3 y 3,5.

7. Panel de aislamiento al vacío, compuesto por un cuerpo de moldeo de material esponjoso duro de celdas abiertas, que se embala en una lámina estanca a los gases, se evacua y se suelda de forma estanca al aire, caracterizado porque el material esponjoso duro de poliuretano de celdas abiertas se comprime, después del revenido y antes de la evacuación y después del envolvimiento del material esponjoso con la lámina.