MATERIAL BASE, SU PROCEDIMIENTO DE PREPARACIÓN, ASÍ COMO SU USO.

Material base, su procedimiento de preparación, así como su uso [0001] La invención se refiere a un procedimiento genérico para la preparación de un material base, a este material base, así como a su uso según los preámbulos de las reivindicaciones secundarias, también concretamente a un procedimiento para la preparación de un material base que presenta preferiblemente material triturado que contiene celulosa y/o lignocelulosa, a un material base que presenta material triturado que contiene celulosa y/o lignocelulosa, así como a su uso. [0002] El punto de partida y los antecedentes de la invención es el dramático aumento y todavía continuo de la demanda de madera en los últimos años en todos los segmentos como madera de bosque, serrín, madera triturada, virutas de sierra, tablas costeras, pero también de todas las formas de madera de reciclaje como tambores portacables usados, madera para construcción en todas las formas como tablones, vigas, techumbres, etc. [0003] Los motivos esenciales para esta escasez duradera y continua de todo este surtido de madera se encuentran en el creciente aprovechamiento energético debido a los portadores de energía primaria cada vez más caros (carbón, petróleo, gas natural), en parte también debido a falsas señales políticas como, por ejemplo, la explotación de inversiones privadas en calefacciones de aglomerados, luego también en cuotas de impacto excedidas durante años en la propiedad del bosque estatal o privada que así conduce paulatinamente a que deban aprovecharse materialmente arbolados cada vez más difícilmente accesibles, así como también diámetros de tronco y de ramas cada vez más débiles, lo que conduce todo a cada vez más trabajo de bosque manual y, por tanto, a mayores proporciones de costes salariales. En esta situación, tormentas como recientemente Kyrill tampoco cambian absolutamente nada ya que después de una breve fase de abundancia la posterior situación de carencia tiene consecuencias todavía más graves. [0004] En vista de esto es importante que la industria de las materias derivadas de la madera busque cada vez más otros materiales para los que deba valer que estén basados en celulosa y/o lignocelulosa, es decir, basados en madera en forma de fibras, virutas, residuos de tipo madera que se basan en todos los tipos de árboles posibles, pero además también en materiales de lignocelulosa similarmente conservados de la pared celular vegetal como también se presentan, por ejemplo, en lino, cáñamo, miscanto, paja, ramio. [0005] Además, por motivos obvios, existe la necesidad urgente de hacer también notablemente más ligeros precisamente los tableros de materias derivadas de la madera más pesados conocidos con al menos las mismas propiedades técnicas. [0006] Por tanto, el objetivo de la invención es proporcionar materiales base más ligeros con referencia a materiales base conocidos basados en celulosa y/o lignocelulosa para materias derivadas de la madera con propiedades técnicas al menos equivalentes para la industria de las materias derivadas de la madera. [0007] Este objetivo se alcanza con un procedimiento genérico según el preámbulo de las reivindicaciones secundarias según la invención por sus características particulares, es decir, se alcanza con un procedimiento por el cual el material que contiene celulosa y/o lignocelulosa presenta un constituyente que forma espuma, por el hecho de que el material se mezcla íntimamente homogéneamente dando una mezcla a alta temperatura y presión positiva, por el hecho de que la mezcla se espuma después con aumento en su volumen a presión decreciente y temperatura decreciente, con su expansión, y con un material base genérico por un constituyente que forma espuma del material base y por una estructura espumada solidificada en su interior, preferiblemente espumada junto con una sustancia homogéneamente distribuida con impregnación del material, y endurecida, por ejemplo, parcialmente por reticulación termoestable, y finalmente mediante el uso de un material base que presenta material triturado que contiene celulosa y/o lignocelulosa con un constituyente que forma espuma del material base y con una estructura espumada solidificada en su interior, preferiblemente espumada junto con una sustancia homogéneamente distribuida con impregnación del material, y endurecida, por ejemplo, parcialmente por reticulación termoestable para el procesamiento en productos finales o intermedios como materias derivadas de la madera, por ejemplo, tableros de virutas, de fibras y tableros de virutas orientadas (Oriented Strand Boards) (OSB). [0008] Con el procedimiento según la invención, el material que presenta el formador de espuma que contiene celulosa y/o lignocelulosa también se mezcla con el formador de espuma tan intensamente bajo presión positiva y temperatura alta que se encuentra claramente por encima de la temperatura ambiente para dar una mezcla homogénea que al reducir la presión y la temperatura se expanden de forma explosiva con descompresión brusca tan pronto como puede solidificar. A diferencia del estado de la técnica (documentos DE 197 56 154 C1; WO 97/03794 A1; DE 196 04 575 A1; DE 199 63 096), el constituyente que forma espuma, que como formador de espuma no sólo usa poliuretano de dos componentes que escinde CO2 o PMDI, sino tampoco un material base como aquellos, presenta más bien directamente un producto final que tiene como objeto según la invención, dependiendo de la disponibilidad estacional, maíz que puede inflarse como palomitas, arroz que puede inflarse como arroz inflado, cebada y similares, así como harinas de estos materiales como componente principal que están 2 ES 2 367 856 T3 provistos de una estructura espumada suficientemente estable de poros cerrados muy finos. Además, como material que contiene celulosa y/o lignocelulosa pueden utilizarse todavía adicionalmente residuos vegetales como diversas variedades de paja, tallos, vainas, mazorcas de maíz, ramas, etc., por lo que se proporciona una nueva clase de materiales base en un intervalo de densidad aparente de 40 a 200, preferiblemente 80 a 120 kg/m 3 , que también son más ligeras que la madera crecida (50 a 300 kg/m 3 ) y, por otra parte, al mismo tiempo presentan mejores resistencias a la tracción y a la compresión, estando listas materias derivadas de la madera mediante el uso proporcional de estos materiales base preferiblemente granulados que presentan al menos propiedades tecnológicas equivalentes en lugar de las fibras de la madera conocidas hasta la fecha como material base y además pueden utilizarse en instalaciones existentes. [0009] Para mejorar la resistencia, en otra configuración de la invención, al material que contiene celulosa y/o lignocelulosa puede añadírsele un solidificador de la espuma a la mezcla añadida y mezclarse ésta íntimamente a alta temperatura y presión positiva con formación de la mezcla. Este solidificador de la espuma puede ser sorprendentemente corteza triturada que presenta tanino. [0010] Pero en lugar de o bien adicionalmente, una sustancia que endurece al menos parcialmente por reticulación termoestable puede usarse como formador de espuma que se añade homogéneamente a la mezcla con impregnación del material. El formador de espuma, concretamente la sustancia que endurece al menos parcialmente por termoestable, presenta plásticos termoestables, por ejemplo, resinas de urea (U), de melamina (M), fenólicas (P), de condensación y/o PMDI (polimetanodifenildiisocianato), pudiendo usarse como resinas de condensación resinas de tanino o resinas basadas en lignina. Como hoy en día también se están desarrollando cada vez más resinas sintéticas modernas a partir de materiales termoplásticos como PP, PE, ABS, poliestireno, PA, PMMA, etc., que luego también presentan cada vez más carácter termoestable debido a los aditivos reticulantes como acrilatos o isocianatos, muchas de estas novedosas resinas sintéticas también son adecuadas como sustancia que forma espuma en el sentido de la invención. En estos casos, la sustancia penetra en el interior del material y, por tanto, hasta en las estructuras internas más finas, concretamente empapan o impregnan las fibrillas vegetales. Después, la mezcla se espuma con aumento de su volumen y finalmente endurece dando el nuevo material base aproximadamente homogéneo, sirviendo la sustancia que forma espuma endurecida al menos parcialmente por reticulación termoestable no sólo al mismo tiempo de aglutinante entre las partículas del material que contiene celulosa y/o lignocelulosa, sino que también solidifica de forma dimensionalmente estable la estructura interna en forma de las fibrillas en las partículas del material y de esta forma también se estabiliza hasta cierto punto desde dentro de manera que las partículas del material base sean suficientemente estables a la presión... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la preparación de un material base preferiblemente triturado que presenta material que contiene celulosa y/o lignocelulosa, en el que el material que contiene celulosa y/o lignocelulosa presenta un constituyente que forma espuma, en el que el material se mezcla íntimamente homogéneamente dando una mezcla a alta temperatura y presión positiva, en el que la mezcla se espuma después con aumento de su volumen a presión decreciente y temperatura decreciente y en el que la mezcla espumada solidifica finalmente dando el material base, caracterizado porque - al material que contiene celulosa y/o lignocelulosa se añade un solidificador de la espuma y se mezcla íntimamente a alta temperatura y presión positiva con formación de la mezcla, - como solidificador de la espuma se usa una sustancia que endurece al menos parcialmente por reticulación termoestable y éste se mezcla homogéneamente con impregnación del material dando la mezcla, - la mezcla espumada con aumento de su volumen finalmente solidifica al menos parcialmente por reticulación termoestable dando el material base - y el material base formado después del endurecimiento al menos parcialmente por reticulación termoestable se tritura por granulación. 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el constituyente que forma espuma está formado como maíz que puede inflarse a palomitas, arroz que puede inflarse a arroz inflado, cebada; trigo y cereales que contienen almidón similares, así como harinas de estos materiales. 3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el solidificador de la espuma presenta tanino y/o lignina. 4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque como solidificador de la espuma que presenta tanino se usa corteza triturada. 5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material y la sustancia se mezclan continuamente bajo presión positiva, que se encuentra por encima de la presión atmosférica, dando la mezcla y se espuman dando el material base. 6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la sustancia que forma espuma, que endurece al menos parcialmente termoestablemente, presenta resinas de urea (U), de melamina (M), fenólicas (P), de condensación y/o PMDI (polimetanodifenildiisocianato). 7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque como resinas de condensación se usan resinas de tanino o resinas basadas en lignina. 8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la sustancia que forma espuma presenta materiales termoplásticos con aditivos que endurecen por reticulación termoestable. 9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque como aditivos se usan acrilatos e/o isocianatos. 10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la espumación de la mezcla dando el material base se induce mecánicamente, físicamente, térmicamente, químicamente y/o por radiación. 11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la espumación mecánica de la mezcla dando el material base se induce por agitadores, especialmente mezcladoras de fuerza de cizallamiento. 12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la espumación química de la mezcla dando el material base se inicia por la adición de bases o ácidos a principios activos que se descomponen con espumación. 13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la espumación físicamente inducida de la mezcla dando el material base se inicia por la adición de principios activos que, a una determinada temperatura, emiten gas para la espumación. 14. Procedimiento según la reivindicación 12 y/o 13, caracterizado porque como principios activos se utilizan resinas fenólicas (PF) que reaccionan de forma fuertemente exotérmica tanto con formación de gas como también con evaporación del agua de la resina induciendo la espumación. 8 ES 2 367 856 T3 15. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material que contiene celulosa y/o lignocelulosa presenta un formador de esqueleto. 16. Procedimiento según la reivindicación 15, caracterizado porque como formador de esqueleto se añade un material de fibra. 17. Procedimiento según la reivindicación 16, caracterizado porque al material se añade el material de fibra en una cantidad del 0,1 al 30, preferiblemente del 1 al 20% en peso. 18. Procedimiento según la reivindicación 16 ó 17, caracterizado porque como material de fibra se añaden fibras de la madera. 19. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al material provisto de la sustancia que forma espuma, así como del formador de esqueleto, se añade adicionalmente un aglutinante. 20. Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porque el aglutinante presenta resinas de UF, MUF, PF, MUPF. 21. Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado porque el aglutinante se añade a la mezcla. 22. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el mezclado de la mezcla se realiza en una prensa extrusora dando un extrudido. 23. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el aglutinante se añade a la mezcla en la prensa extrusora. 24. Procedimiento según la reivindicación 23, caracterizado porque el aglutinante se añade a la mezcla en la prensa extrusora sólido a sólido. 25. Procedimiento según la reivindicación 24, caracterizado porque el aglutinante se añade a la mezcla en la prensa extrusora sólido a sólido mediante una bomba. 26. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la prensa extrusora prevalece una temperatura de 110 a 180ºC, preferiblemente 120 a 160ºC, y una presión de 7 a 15 bar (0,7 a 1,5 MPa), preferiblemente 8 a 13 bar (0,8 a 1,3 MPa). 27. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a la mezcla se ha añadido agua. 28. Material base que presenta material que contiene celulosa y/o lignocelulosa preparado según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un constituyente que forma espuma del material base y por una estructura espumada solidificada en su interior, preferiblemente espumada junto con una sustancia homogéneamente distribuida con impregnación del material, y endurecida, por ejemplo, parcialmente por reticulación termoestable, en el que el material base está presente en forma triturada, por ejemplo, de virutas. 29. Uso de un material base que presenta material que contiene celulosa y/o lignocelulosa preparado según cualquiera de las reivindicaciones de procedimiento anteriores o según la reivindicación 28 con un constituyente que forma espuma del material base y con una estructura espumada solidificada en su interior, preferiblemente espumada junto con una sustancia homogéneamente distribuida con impregnación del material, y endurecida, por ejemplo, parcialmente por reticulación termoestable para el procesamiento en productos finales o intermedios como materias derivadas de la madera, por ejemplo, tableros de virutas, de fibras y tableros de virutas orientadas (Oriented Strand Boards) (OSB). 9 REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN Esta lista de referencias citadas por el solicitante es sólo para la comodidad del lector. No forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha tomado especial cuidado en la compilación de las referencias, no se pueden excluir errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este respecto. Documentos de patentes citados en la descripción ES 2 367 856 T3