Producto de aislamiento en particular térmico que contiene un aglutinante a base de resina formo-fenólica y su fabricación.

Producto aislante a base de lana mineral encolada con un agente agluti- nante a base de una resina formo-fenólica,

caracterizado porque el agente aglutinan- te comprende en mezcla: - 60 a 90 partes en peso de un resol fenol-formaldehído que presenta una tasa de formaldehído libre inferior o igual a 25% en peso con respecto al peso seco de resina y una tasa de fenol libre inferior o igual a 2, 5% en peso con respecto al peso seco de resina obtenida por condensación en medio básico de fenol (P) y de formaldehído (F) en una relación molar F/P del orden de 2, 5 a 4 hasta que el producto de condensación neutralizado por el ácido sulfúrico tenga una diluibilidad con agua superior a 500% e inferior o igual a 1500%; - - 10 a 40 partes en peso de urea.

Producto de aislamiento en particular térmico que contiene un aglutinante a base de resina formo-fenólica y su fabricación

La presente invención se refiere al ámbito de los productos de aislamiento, en particular, térmico o fónico, a base de lana mineral y un agente aglutinante orgánico a base de una resina fenol-formaldehído. Se refiere más concretamente a la reducción de emisiones de contaminantes diversos durante la fabricación de tales productos a base de lana mineral y comprende una primera etapa de fabricación de la propia lana por fibrado y estirado, y una etapa de conformación en la que la lana mineral se recoge sobre un órgano receptor en forma de una envoltura. Para asegurar la cohesión de la envoltura, se proyecta sobre la lana durante su trayecto hacia el órgano receptor una composición de encolado, que contiene una resina termoendurecible. La envoltura así tratada se somete a continuación a un tratamiento térmico en estufa para reticular la resina y obtener un producto que presenta las propiedades deseadas, tales como estabilidad dimensional, resistencia mecánica, recuperación de espesor después de compresión, color homogéneo.

Las composiciones de encolado se presentan generalmente en forma de una composición acuosa que contiene una resina formo-fenólica y aditivos tales como catalizador de endurecimiento de la resina, silano promotor de adherencia, aceites minerales antipolvo…

Para que la composición sea apta para ser distribuida lo más generalmente posible por pulverización, conviene que la resina sea suficientemente diluible con agua. A tal efecto, se tiene la costumbre de conducir la reacción de condensación entre formaldehído y fenol limitando el grado de condensación de los monómeros, para evitar la formación de cadenas largas, poco hidrófilas que reducen la diluibilidad. En consecuencia, la resina contiene una cierta proporción de monómeros que no han reaccionado, en particular el formaldehído cuya volatilidad puede conducir a emisiones no deseables de compuestos orgánicos en la atmósfera de la fábrica.

Esta es la razón por la que generalmente se hace reaccionar el producto de condensación formo-fenólico con urea que atrapa el formaldehído libre formando productos de condensación no volátiles. La presencia de urea en la resina aporta por otro lado una ventaja económica importante vinculada a su bajo coste, ya que se puede introducir en relativamente gran cantidad sin afectar sensiblemente a las calidades de la resina frente, en particular, a las propiedades mecánicas del producto final, reduciendo notablemente el coste total de la resina.

Se ha observado sin embargo que esta solución no era enteramente satisfactoria en lo que se refiere a la contaminación atmosférica, ya que los productos de condensación urea-formaldehído se han revelado poco estables al calor, de tal modo que durante la utilización de la resina para el encolado de la lana mineral, durante la que la resina se somete a temperaturas superiores a 100º C, el producto de condensación urea-formaldehído vuelve a dar, bajo el efecto del calor, urea, formaldehído y amoníaco, que se liberan en la atmósfera de la fábrica.

La presente invención tiene por objeto hacer la fabricación de productos aislantes menos contaminante, más concretamente en lo que se refiere a las emisiones de amoníaco en la línea de fabricación, sin penalizar el coste de producción del producto aislante.

La invención está basada en la constatación de que es posible reducir significativamente las emisiones de amoníaco en la fabricación de un producto aislante utilizando al mismo tiempo un encolado que conserve cierta proporción de urea y que es, por lo tanto, de un coste competitivo.

A este respecto la invención tiene por objeto un producto aislante a base de lana mineral encolada con un agente aglutinante a base de una resina formo-fenólica, según la reivindicación 1.

Según la invención, se limita en primer lugar la tasa de fenol libre empujando la reacción de condensación a un grado suficiente para un consumo casi completo de esta materia prima minoritaria. Con una relación F/P superior a 1, pero no demasiado alta, inferior o igual a 3, 2, la condensación se hace formando especies de peso molecular moderadamente elevado, con, por lo tanto, un consumo de formaldehído superior al que conduciría a cadenas muy largas de condensados fenol-formol.

A continuación, una vez terminada la reacción de condensación del resol, se captan las moléculas de formaldehído que siguen presentes en forma libre, por medio de urea cuya cantidad puede ser tanto más reducida cuanto más baja es la tasa de formol libre del resol.

Se puede así limitar la proporción de urea en la mezcla aglutinante, conservando al mismo tiempo contenidos bajos de compuestos orgánicos volátiles libres en el agente aglutinante. Se llega por lo tanto a limitar las emisiones de compuestos orgánicos volátiles tales como fenol y formol, reduciendo al mismo tiempo la cantidad de amoníaco liberado en la línea de fabricación.

Para controlar el desarrollo de la reacción de formación del resol en las condiciones requeridas para la invención, se miden tres magnitudes características:

- la tasa de fenol y de formol libres que caracteriza el desarrollo de la reacción,

- la diluibilidad del resol neutralizado que caracteriza la longitud de los condensados formados.

Según la invención, la tasa de fenol libre en el resol antes de la adición de la urea es inferior o igual a 2, 5% en peso de fenol con respecto al peso seco de resina, para un resol de extracto seco del orden de 35 a 45%. Preferentemente la tasa de fenol libre es inferior o igual a 2% con respecto al peso seco de resina, ventajosamente a 1, 7% con respecto al peso seco de resina. Puede ser, en particular, del orden de 0, 5 a 1, 7%, por ejemplo de 0, 7 a 1, 6% con respecto al peso seco de resina.

La tasa de formaldehído libre en el resol es inferior o igual a 25% en peso seco de resina para un resol de extracto seco entre 35 y 45. Preferentemente, la tasa de formaldehído libre es inferior o igual a 20% con respecto al peso seco de la resina, ventajosamente a 15, 5%, en particular a 12%. Puede ser, en particular, del orden de 2 a 4%.

La diluibilidad del resol corresponde al factor de dilución máximo del resol para el cual no se observa la formación de una turbidez permanente de la dilución. Se expresa la diluibilidad por el volumen de agua, en tanto por ciento del volumen de resol, que se puede añadir al resol antes de provocar la formación de una turbidez permanente. Así, una diluibilidad de 1500% significa que se pueden diluir 10 ml de resina con 15x10 ml de agua sin que la mezcla se enturbie. De manera general y según la invención, esta medida se hace utilizando para la dilución agua desionizada atemperada, es decir, un agua a temperatura ambiente, del orden de 15 a 25º C, generalmente aproximadamente 20º C (en esta gama de temperaturas, la diluibilidad no varía de manera significativa) .

Según la invención, se controla el desarrollo de la condensación midiendo la diluibilidad del resol neutralizado con ácido sulfúrico. En efecto, se constata generalmente que el resol sintetizado en medio básico tiene una elevada diluibilidad a pH básico (en general a pH 9) con una relativamente baja variación, incluso cuando contiene especies de peso molecular muy elevado. Al contrario, cuando se neutraliza el resol con ácido sulfúrico, la diluibilidad varía de manera claramente decreciente cuando el peso molecular de los condensados fenol-formol aumenta. Se puede así seguir la aparición de compuestos de peso molecular no deseados.

Según la invención, los resoles utilizados se caracterizan, por lo tanto, por una diluibilidad superior a 500 e inferior o igual a 1500% en el estado neutralizado por el ácido sulfúrico; preferentemente, la diluibilidad es de más de 500 a 1000% en el estado neutralizado. Por neutralización, se entiende la adición de una cantidad de H2SO4 suficiente para reaccionar con todos los hidroxilos OH- introducidos por el catalizador básico.

Dichos resoles se pueden sintetizar ventajosamente haciendo reaccionar el fenol y el formaldehído, en presencia de un catalizador básico como la sosa, a una temperatura del orden de 50 a 80º C, en particular, de 60 a 75º C, en particular de 70º C aproximadamente, durante una duración del orden de 80 a 200 minutos, en particular, de 90 a 150 minutos, siendo la duración tanto mas corta cuanto más elevada es... [Seguir leyendo]

1. Producto aislante a base de lana mineral encolada con un agente aglutinante a base de una resina formofenólica, caracterizado por que el agente aglutinante comprende en mezcla:

- 65 a 90 partes en peso de un resol fenol-formaldehído que presenta una tasa de formaldehído libre inferior o igual a 25% en peso con respecto al peso seco de resina y una tasa de fenol libre inferior o igual a 2, 5% en peso con respecto al peso seco de resina obtenida por condensación en medio básico de fenol (P) y de formaldehído (F) en una relación molar F/P del orden de 2, 5 a 3, 2 hasta que el producto de condensación neutralizado con ácido sulfúrico tenga una diluibilidad, medica a una temperatura del orden de 15 a 25º C con agua desionizada, superior a 500% e inferior o igual a 1500%;

- 10 a 35 partes en peso de urea.

2. Producto aislante según la reivindicación 1, caracterizado por que la tasa de fenol libre del resol antes de la adición de la urea es inferior o igual a 2% con respecto al peso seco de resina, en particular, del orden de 0, 5 a 1, 7% con respecto al peso seco de resina.

3. Producto aislante según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que la tasa de formaldehído libre antes de la adición de la urea es inferior o igual a 20% con respecto al peso seco de resina.

4. Producto aislante según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el resol se obtiene haciendo reaccionar el fenol y el formaldehído, en presencia de un catalizador básico tal como la sosa, a una temperatura del orden de 50 a 80º C, en particular, de 60 a 75º C, en particular 70º C aproximadamente, durante un tiempo del orden de 80 a 200 minutos, en particular, de 90 a 150 minutos.

5. Producto aislante según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el resol se neutraliza con al menos un ácido elegido entre el ácido bórico o un borato equivalente, el ácido sulfámico o un sulfamato equivalente, un aminoácido.

6. Producto aislante según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la mezcla comprende 70 a 85 partes en peso seco de resol por 15 a 30 partes en peso de urea.

7. Producto aislante según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el agente aglutinante comprende además de 1 a 10 partes en peso de sulfito de amonio por 100 partes en peso seco de resol y de urea.

8. Composición de encolado para producto aislante, caracterizada por que comprende en mezcla:

- 65 a 90 partes en peso de un resol fenol-formaldehído que presenta una tasa de formaldehído libre inferior o igual a 25% en peso con respecto al peso seco de resina y una tasa de fenol libre inferior o igual a 2, 5% en peso con respecto al peso seco de resina obtenida por condensación en medio básico de fenol (P) y de formaldehído (F) en una relación molar F/P del orden de 2, 5 a 3, 2 hasta que el producto de condensación neutralizado con ácido sulfúrico tenga una diluibilidad, medica a una temperatura del orden de 15 a 25º C con agua desionizada, superior a 500% e inferior o igual a 1500%;

- 10 a 35 partes en peso de urea.

9. Composición de encolado según la reivindicación 8, caracterizada por que la mezcla comprende 70 a 85 partes en peso seco de resol por 15 a 30 partes en peso de urea.

10. Composición de encolado según la reivindicación 8 ó 9, caracterizada por que comprende además de 1 a 20 partes en peso de sulfito de amonio por 100 partes en peso seco de resol y de urea.

11. Utilización de una composición de encolado según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10 para reducir las emisiones de amoníaco durante la fabricación de un producto aislante.

12. Procedimiento de fabricación de un producto aislante a base de lana mineral encolada con un agente aglutinante formo-fenólico, caracterizado por que se pulveriza sobre la lana mineral una composición de encolado según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10 y porque las emisiones de amoníaco acumuladas en todas las etapas de fabricación son inferiores a 10 gramos de amoníaco por kilogramo de lana mineral.