PRODUCTO IGNÍFUGO.

Existen pinturas ignífugas que, con diferentes composiciones o formulaciones,

ofrecen unos resultados que cumplen escasamente con las exigencias de la normativa legal existente al respecto. El producto ignífugo de la invención supone un avance tecnológico espectacular por cuanto que sus propiedades ignífugas sobrepasan en mucho los límites establecidos por la citada legislación. Para ello el producto ignífugo en cuestión consiste en una mezcla de polifosfato de amonio micronizado, resina polímero estirenado en base acuosa, fibra mineral (lana de roca) y melaminas, en proporciones variables en función de las características de la superficie a la que se va a aplicar el producto o de las características del producto en masa del que ha de formar parte. Complementariamente y también en función de su aplicación, la formulación básica citada puede acompañarse de una serie de aditivos, concretamente hidróxido de magnesio, hidróxido de aluminio, dipentas, micas, trióxido de antimonio y/o serrín de madera o corcho.

Producto ignífugo.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un nuevo producto de propiedades altamente ignífugas, que puede ser utilizado tanto por impregnación superficial como constituyendo un aditivo en el proceso de producción de distintos productos.

De forma mas concreta el producto de la invención puede aplicarse a toda clase de sustratos orgánicos e inorgánicos, como por ejemplo recubrimiento de papel, cartón, cartón/yeso, textil, madera, corcho, PVC, hierro, etc., y puede igualmente ser aplicado en masa para la fabricación de poliuretanos, como aditivo incorporado en el proceso de producción de pinturas, barnices, etc.

El objeto de la invención es conseguir un producto cuyas propiedades ignífugas sobrepasan con mucho tanto los limites establecidos en las legislaciones correspondientes, como los restantes productos ignífugos existentes en el mercado.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La acción del fuego sobre los materiales de la construcción es significativa. Así por ejemplo, los calcáreos colapsan rápidamente por dilatación de los núcleos y por concentración durante la desecación mientras que los cementíceos exhiben satisfactoria respuesta a altas temperaturas si se encuentran perfectamente anclados.

Por su parte, el hormigón armado presenta adecuado comportamiento hasta los 300-330 ºC si sus agregados áridos son de reducido tamaño; los hierros de la armadura comienzan a perder resistencia cuando se alcanza una temperatura crítica de 500-550 ºC.

En lo referente al yeso, éste se deshidrata gradualmente por encima de los 120 ºC y hasta los 180 ºC, pulverizándose por pérdida de cohesión a los 700-800 ºC.

Los sistemas de hierro y acero portantes realizados por forjado o laminado se deforman plásticamente por acción del calor fundamentalmente cuando la presión de las masas soportadas pierden su equilibrio estático; aproximadamente a 500 ºC este material disminuye a la mitad su resistencia estructural.

La madera y los productos derivados fueron ampliamente usados en la construcción de edificios históricos; a pesar de comportarse como materiales combustibles y de resultar vulnerables en casos de incendio, presentan en general una considerable resistencia al fuego. El diseño y los detalles constructivos conforman un grupo de variables con significativa gravitación técnica y económica.

La citada resistencia al fuego de la madera se debe a la reducida penetración del mismo, la cual es atribuible a la baja conductividad técnica y a la formación de una capa carbonizada superficial que retarda la velocidad de propagación por su propiedad aislante.

La combustión de un material celulósico (la madera está compuesta por un 50 % de celulosa, 25 a 35 % de lignina y 15 a 25 % de hemicelulosa) se produce luego de cumplir diferentes estados: procesos térmicos y químicos simultáneos, descomposición, ignición, combustión y propagación. La madera sin tratar comienza a arder a los 300 ºC pero la tratada con ignífugos adecuados no despide tanto humo y los gases no son tóxicos ni combustibles.

Las pérdidas en casos de siniestros son siempre menores que en las construcciones con hierro y otros metales y, una vez que se ha eliminado el origen del incendio, la madera se caracteriza por presentar un comportamiento correspondiente a un material autoextinguible.

Todos los valores citados tienen singular significado, ya que las temperaturas medias en edificios incendiados oscilan entre los 700 y 800 ºC.

Al incendiarse un edificio, en cuestión de minutos todos los materiales metálicos pierden su resistencia y se destruyen, mientras que en el mismo lapso las estructuras de madera mantienen una elevada resistencia estructural. Ésta aumenta su resistencia a medida que la temperatura se incrementa y llega a perderla en la etapa de carbonización.

La velocidad de propagación de las llamas (masa de gas ardiente que se produce durante la combustión) tiene un papel preponderante en el avance del fuego; éste puede ocurrir a lo largo de una superficie combustible continua o bien a través de un lecho combustible continuo o discontinuo. La toxicidad de los humos y gases desprendidos es una variable significativa.

Los métodos empleados para determinar el comportamiento de los materiales frente al fuego son muy diversos; los resultados dependen del tipo y forma de la probeta, la intensidad y tiempo de acción de la fuente energética externa, etc. Propagación dentro de una habitación: En este caso es conveniente considerar la propagación del fuego teniendo en cuenta las tres formas de transferencia del calor a partir de una única fuente de combustión ubicada en el piso de una habitación.

Inicialmente la convección es la principal forma de transferencia de energía hacia las paredes adyacentes y el cielorraso. El calor se transporta rápidamente a otras partes del ambiente cerrado permitiendo de esta forma que otras áreas resulten calentadas.

La fuente original de fuego también produce transferencia de calor por radiación a los alrededores y ésta a su vez es complementada por la radiación generada por las superficies calentadas previamente por convección. En estas circunstancias, a medida que aumenta la temperatura de la habitación se incrementa la radiación siendo esta transferencia mayor que las aportadas por conducción o convección.

Debe destacarse nuevamente el papel importante que tienen las llamas que rebotan en el cielorraso en el calentamiento del ambiente y propagación de las llamas. Por otra parte la fuente original de fuego también transfiere calor a los pisos de la habitación por conducción.

Propagación en el interior de un edificio: Aquí las consideraciones son la propagación de las llamas de una habitación a otra o de un edificio a otro. Se produce la propagación de las llamas por conducción cuando la aislación térmica entre habitaciones es reducida (conducción a través de una pared) .

Cuando existen escaleras abiertas, éstas permiten la propagación de las llamas de un piso a otro, fundamentalmente por convección. Se produce la transferencia por radiación entre dos edificios adyacentes a través de las aberturas, puertas y ventanas que permiten poner en contacto un material en combustión con otras superficies combustibles próximas. De lo anteriormente expuesto se deduce la vital importancia que tiene el establecer en un edificio o en cualquier otro tipo de habitáculo barreras ignífugas que aguanten altas temperaturas, que reduzcan la velocidad de propagación de las llamas y que, en resumen, constituyan una barrera al fuego de máxima efectividad.

Una de las soluciones al efecto consiste en la utilización de pinturas ignífugas, que se pueden clasificar, según su mecanismo de acción, en pinturas intumescentes y pinturas retardantes de llama.

Las películas secas de las pinturas intumescentes sometidas a la acción del calor, primeramente se ablandan y luego se hinchan debido a un desprendimiento interno de gases incombustibles que permanecen en parte retenidos, llegando a alcanzar un espesor de más de 100 veces superior al original.

La capa intumescente solidifica en forma de masa esponjosa incombustible que protege el material pintado, dificultando el aumento de la temperatura e impide el acceso de aire.

Estos productos se aplican sobre sustratos diversos tales como papel, cartón, madera, plásticos, metales, mampostería, etc.

Durante la acción del fuego, la película de pintura absorbe energía térmica para formar la citada capa esponjosa; esta última se comporta además como un excelente aislante térmico (baja conductividad) y como barrera para controlar el acceso del aire a la interfase. Los pigmentos activos son los siguientes:

-Proveedor de carbono: Se seleccionan polialcoholes de elevado peso molecular, los que por acción del fuego generan la deseable capa carbonosa aislante; sin embargo, durante esta etapa se comportan exotérmicamente, es decir que disipan que el calor que actúa como energía de activación para la conflagración. Usualmente se emplean pentaeritritol o dipentaeritritol.

-Agente esterificante: Esta sustancia se descompone por acción térmica, liberando ácido fosfórico responsable de la modificación de la pirólisis del alcohol polihidroxilado durante la conflagración; durante esta etapa se forman ésteres fosforados de comportamiento endotérmico (aumento entálpico, es decir que absorben calor) , lo cual controla el aporte de la energía de activación necesaria para la propagación del fuego.

Frecuentemente se emplean polifosfatos de amonio, de reducida solubilidad en agua; esta última propiedad... [Seguir leyendo]

1. Producto ignífugo, que siendo utilizable tanto por impregnación superficial como en forma de aditivo en el proceso de fabricación de distintos productos, se caracteriza porque consiste en una mezcla de polifosfato de amonio micronizado, resina polímero estirenado en base acuosa, fibra mineral (lana de roca) y melaminas, en proporciones variables en función de las características de la superficie a recubrir o del producto en masa en el que ha de quedar integrado.

2. Producto ignífugo, según reivindicación primera, caracterizado porque los citados cuatro componentes básicos participan en las siguientes proporciones:

- Polifosfato de amonio micronizado entre el 20% y el 60%,

- Resina polímero estirenado en base acuosa entre el 20% y el 60%,

- Fibra mineral entre el 5% y el 30%,

- Melaminas entre el 5% y el 30%.

3. Producto ignífugo, según reivindicación primera, caracterizado porque para aditivarlo en la fabricación de poliuretanos, poliésteres y poliéteres se aditiva antes de catalizar sus componentes los siguientes productos en las siguientes proporciones:

- Polifosfato de amonio micronizado entre el 5% y el 50%,

- Melaminas entre el 5% y el 50%.

4. Producto ignífugo, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al objeto de adecuar el mismo a distintos sustratos orgánicos o inorgánicos, así como a preparados para añadir la producción en masa a distintos productos, la composición básica puede ir acompañada de diferentes aditivos, concretamente hidróxido de magnesio, hidróxido de aluminio, dipentas, micas, trióxido de antimonio y/o serrín de madera o corcho.