Artículo de aglomerado inorgánico ligero en forma de losa, procedimiento de fabricación del mismo y panel resultante.

Artículo conglomerado en forma de lámina, obtenido a partir de una mezcla inicial que comprende un materialgranular de tamaño de partícula seleccionado,

un aglutinante a base de agua y una carga, siendo sometida dichamezcla, tras la deposición sobre un soporte, a un prensado al vacío con aplicación simultánea de un movimientovibratorio y siendo sometida posteriormente a secado con el fin de eliminar el agua de la mezcla, caracterizadoporque:

- dicho material granular consiste en vidrio expandido o material cerámico expandido, que presenta un tamaño departícula comprendido entre 0,1 y 12 mm y preferentemente entre 0,5 y 6 mm;

- dicha carga consiste en microesferas inorgánicas huecas y un plastificante; y

- en la mezcla inicial, dicho aglutinante se selecciona de entre una suspensión acuosa de sílice coloidal (sol desílice), o una disolución acuosa de una mezcla formada por un silicato de sodio o potasio y por óxido de zinc.

Artículo de aglomerado inorgánico ligero en forma de losa, procedimiento de fabricación del mismo y panel resultante.

La presente invención se refiere a un artículo novedoso en forma de lámina y a un procedimiento para la fabricación del mismo.

Más específicamente la presente invención se refiere a un artículo novedoso en forma de lámina que ofrece propiedades de ligereza, aislamiento térmico y aislamiento acústico.

Se sabe que para la producción de paredes divisorias, en la mayoría de los casos se utilizan paneles realizados en madera o materiales denominados generalmente “placa de yeso”.

Los paneles de madera, además del alto coste intrínseco del material, también plantean el problema de su peso considerable en casos, en los que las paredes deben presentar una resistencia y robustez adecuadas y proporcionar buen aislamiento acústico; además la madera es altamente combustible y propensa a pudrirse. Además de estos problemas, también existe la dificultad de fabricar paneles que presenten grandes dimensiones.

Las paredes de placa de yeso, por su parte, presentan una baja resistencia mecánica y propiedades de aislamiento acústico y térmico bastante malas.

Se ha conocido durante muchos años una tecnología (que combina un procedimiento y una planta) conocida como sistema Bretonstone, utilizándose esta tecnología para la fabricación de artículos realizados en un conglomerado de piedra, en particular artículos en forma de láminas o bloques, y compuesta esencialmente por las siguientes operaciones (con referencia en este caso a la fabricación de artículos en forma de lámina) :

- preparar una mezcla inicial que consiste en un material granular de tamaño de partícula predefinido y seleccionado y un aglutinante, que en términos generales puede ser a base de cemento o consistir en una resina de endurecimiento, eligiéndose el material granular de materiales de piedra molida y materiales cerámicos y consistiendo en parte en un material inorgánico, preferentemente cuarzo o mármol muy fino (tamaño de partícula de aproximadamente 325-400 de malla) , denominado “carga” en la práctica industrial;

- depositar la mezcla sobre un soporte temporal en forma de una capa de espesor predeterminado;

- aplicar a la capa de mezcla, mantenida a un vacío predefinido, una presión de compactación junto con un movimiento vibrante de frecuencia predefinida (esta etapa se denominará en la presente memoria vibrocompresión al vacío) ;

- endurecer el artículo compactado resultante (tras una etapa de solidificación en el caso de un aglutinante a base de cemento) .

Recientemente, el solicitante ha desarrollado una variante de la tecnología mencionada anteriormente, utilizando una sustancia acuosa a base de sílice como aglutinante.

En una primera forma de realización preferida, dicho aglutinante consiste en una dispersión acuosa de sílice coloidal, también conocida como “sol de sílice”.

En una segunda forma de realización preferida, dicho aglutinante consiste en una disolución acuosa de un silicato de sodio o potasio mezclado con óxido de zinc.

Más específicamente, el solicitante ha desarrollado un procedimiento para fabricar artículos adoptando el sistema Bretonstone y por tanto las etapas indicadas anteriormente, estando dicho procedimiento caracterizado porque:

(1) el aglutinante utilizado para la preparación de la mezcla de partida es sol de sílice, concretamente una dispersión, en fase acuosa, de partículas de sílice coloidal con dimensiones nanométricas, o, alternativamente, una disolución acuosa de una mezcla formada por un silicato de sodio o potasio, en la que la proporción de sílice y óxido de sodio u óxido de potasio, respectivamente, está comprendida entre 2 y 4, en peso y por óxido de zinc en una proporción de entre el 5 y el 35% en peso;

(2) tras la etapa de vibrocompresión al vacío, se calienta la lámina formada de manera basta resultante con un gradiente de temperatura predefinido hasta una temperatura de 80-120ºC durante algunas horas, hasta que se logra una evaporación sustancialmente completa del agua presente en la lámina, dando como resultado un artículo formado de manera basta que es lo suficientemente fuerte para permitir la manipulación del mismo, pero presenta una porosidad que corresponde a los espacios vacíos dejados por el agua de mezcla eliminada por medio de evaporación;

(3) se impregna la lámina formada de manera basta obtenida en la etapa anterior con una resina de endurecimiento de manera que llene los poros, tras lo cual se realiza la etapa final de endurecer la resina de endurecimiento que ha penetrado al interior de la lámina.

En relación con el primer rasgo característico del procedimiento indicado anteriormente, cuando se utiliza una dispersión acuosa de sílice coloidal (también conocida como sol de sílice) como aglutinante, este es un aglutinante que ya se utiliza en otros campos, por ejemplo en arenas de moldeo, no requiere la utilización de un disolvente y es particularmente valioso ya que no contamina.

Sin embargo, tal como se conoce bien, en el caso de arenas de moldeo, la agregación de la arena con el fin de formar artículos tales como los denominados núcleos sólo debe presentar una duración temporal, es decir hasta que el metal se cuela, tras lo cual la arena se recupera en forma suelta. Por tanto, las propiedades mecánicas del artículo presentan una importancia muy limitada y en particular propiedades tales como aislamiento acústico,

aislamiento térmico y transpirabilidad (entendiéndose que significa la capacidad para impedir el paso de líquidos, pero no el de aire y vapores) no son de interés.

El documento D1 (EP-A2-0 378 275) da a conocer un procedimiento para la fabricación de placas de material cerámico, que comprende las etapas siguientes: 20

a) preparar la mezcla cerámica que comprende un producto granulado, obteniéndose dicho producto granulado de materiales de piedra natural, o de la granulación de materiales cerámicos, incluso preparados para este fin, y una fase de unión que consiste en polvos para materiales cerámicos humedecidos y mezclados con un aglutinante inorgánico a base de agua así como los agentes convencionales utilizados en la tecnología de materiales

cerámicos;

b) moldear en forma de placa la mezcla así preparada y distribuida sobre un soporte de moldeo, mediante aplicación simultánea de una acción de vibración y de una acción de presión sobre la mezcla distribuida;

c) secar el producto moldeado a una temperatura inferior a la de la cocción cerámica;

d) cocer del producto moldeado y secado.

El documento D2 (WO 03/051792) da a conocer que las cenoesferas son microesferas huecas de pequeño tamaño

(20 - 300 um) y de un alto punto de fusión (>1200ºC) y se dispersan bien en vidrio soluble. Sin embargo, la mezcla se aplica como recubrimiento sobre un sustrato de vermiculita expandida compactada con el fin de proporcionar protección térmica.

El documento D3 (EP-A1-0 003 403) da a conocer una lámina térmicamente aislante, resistente al fuego que 40 consiste esencialmente en cenoesferas esféricas huecas, de pared delgada, ligeras y unidas con vidrio soluble.

Se ha descubierto ahora, formando esto el objetivo de la presente invención, que adoptando el procedimiento del sistema Bretonstone, modificado adecuadamente tanto con respecto a la composición de la mezcla de partida como con respecto a las etapas de aplicación, es posible producir artículos en forma de láminas que presentan

45 características deseadas tales como ligereza, aislamiento térmico y acústico, transpirabilidad y resistencia mecánica adecuada.

Este objetivo se alcanza mediante el procedimiento en cuestión en el que la mezcla inicial comprende un material inerte inorgánico granular que está expandido y como consecuencia es de peso ligero, una carga formada por

50 microesferas inorgánicas huecas y arcilla y un aglutinante que consiste en el sol de sílice ya mencionado o, alternativamente, dicha disolución acuosa de una mezcla formada por un silicato... [Seguir leyendo]

1. Artículo conglomerado en forma de lámina, obtenido a partir de una mezcla inicial que comprende un material granular de tamaño de partícula seleccionado, un aglutinante a base de agua y una carga, siendo sometida dicha mezcla, tras la deposición sobre un soporte, a un prensado al vacío con aplicación simultánea de un movimiento vibratorio y siendo sometida posteriormente a secado con el fin de eliminar el agua de la mezcla, caracterizado porque:

- dicho material granular consiste en vidrio expandido o material cerámico expandido, que presenta un tamaño de partícula comprendido entre 0, 1 y 12 mm y preferentemente entre 0, 5 y 6 mm;

- dicha carga consiste en microesferas inorgánicas huecas y un plastificante; y

- en la mezcla inicial, dicho aglutinante se selecciona de entre una suspensión acuosa de sílice coloidal (sol de sílice) , o una disolución acuosa de una mezcla formada por un silicato de sodio o potasio y por óxido de zinc.

2. Artículo conglomerado en forma de lámina según la reivindicación 1, caracterizado porque:

- dicha disolución acuosa presenta una concentración de 1, 1933 g/cm3;

- en dicho silicato la proporción de sílice (SiO2) y óxido de sodio (Na2O) o la proporción de sílice (SiO2) y óxido de potasio (K2O) , está comprendida entre 2 y 4 en peso;

- la proporción de óxido de zinc (ZnO) en dicha mezcla está comprendida entre el 5 y el 35% en peso.

3. Artículo conglomerado en forma de lámina según la reivindicación 2, caracterizado porque la proporción de óxido de zinc (ZnO) en dicha mezcla es equivalente al 10% en peso.

4. Artículo conglomerado en forma de lámina según la reivindicación 2, caracterizado porque dichas microesferas inorgánicas huecas consisten en Fillite.

5. Artículo conglomerado en forma de lámina según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho plastificante consiste en un mineral de tipo arcilla.

6. Artículo conglomerado en forma de lámina según la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos una parte de dicho mineral de tipo arcilla es reemplazado por cuarzo, feldespato o polvo de mármol.

7. Artículo conglomerado en forma de lámina según la reivindicación 5, caracterizado porque por lo menos una parte de dicho mineral de tipo arcilla es reemplazado por celulosa.

8. Artículo conglomerado en forma de lámina según la reivindicación 5, caracterizado porque el 50% de dicho mineral de tipo arcilla es reemplazado por dicho cuarzo, feldespato o polvo de mármol.

9. Artículo conglomerado en forma de lámina según la reivindicación 5, caracterizado porque el 50% de dicho mineral de tipo arcilla es reemplazado por polvo de cristobalita.

10. Artículo conglomerado en forma de lámina según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha mezcla inicial comprende por lo menos el 50% en volumen de dicho producto granulado expandido, por lo menos el 10% en volumen de microesferas inorgánicas huecas y por lo menos el 15% en volumen de dicha suspensión acuosa de sílice coloidal.

11. Artículo conglomerado en forma de lámina según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha mezcla inicial comprende el 60% en volumen de dicho material cerámico o vidrio granular expandido, el 12% en volumen de Fillite, el 12% en volumen de una mezcla, el 50% de la cual está formada por arcilla y el 50% por polvo de cristobalita, y el 16% en volumen de una suspensión acuosa de sílice coloidal.

12. Artículo conglomerado en forma de lámina según la reivindicación 1, caracterizado porque presenta un peso específico inferior a uno, una porosidad del 10%, una resistencia a la tracción/flexión mecánica de 3 N/mm2 y, en cuanto a la reacción al fuego, se clasifica en la clase 0.

13. Artículo conglomerado en forma de lámina según la reivindicación 1, caracterizado porque por lo menos una de sus superficies está recubierta por una malla de fibra de vidrio incorporada en dicha superficie.

14. Panel, en particular, para formar paredes y tabiques, caracterizado porque comprende por lo menos un artículo según cada una de las reivindicaciones anteriores, con un acabado enlucido apto para utilización doméstica.

15. Panel, en particular, para formar paredes y tabiques y para revestimiento externo, caracterizado porque comprende por lo menos un artículo según cada una de las reivindicaciones 1 a 13, acabado con pintado de superficie.

16. Procedimiento para fabricar artículos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, utilizando tecnología de vibrocompresión al vacío, caracterizado porque un material granular expandido que consiste en material inerte inorgánico, una carga que consiste en microesferas inorgánicas huecas y un plastificante tal como un mineral de tipo arcilla y un aglutinante que consiste en una suspensión acuosa de sílice coloidal o, alternativamente, en una disolución acuosa de una mezcla formada por un silicato de sodio o potasio y óxido de zinc, se utilizan como

componentes de la mezcla inicial, y caracterizado además porque se omite la etapa que implica impregnación con una resina de endurecimiento.

17. Procedimiento según la reivindicación 16, caracterizado porque la etapa de secado que sigue a la etapa de

vibrocompresión al vacío se realiza a una temperatura comprendida entre 90 y 120ºC y durante una duración de 15 aproximadamente 12 horas.