Método para la fabricación de vidrio laminado con chapa de madera natural y su uso en edificaciones.

Método para la fabricación de vidrio laminado con chapa de madera natural y su uso en edificaciones.

Método para fabricar vidrio laminado con aspecto de madera natural que comprende: a) obtener una chapa de madera natural de una especie no resinosa por corte a la plana de forma radial; b) tratar la superficie de la chapa con al menos un protector de la radiación solar y de hongos; c) secar la chapa hasta una humedad máxima de 5 % en peso; d) someter la chapa seca a tratamiento para cerrar los poros en una atmósfera con humedad relativa inferior al 35 %; e) obtener láminas de vidrio de control solar; f) limpiar la chapa de madera y las láminas de vidrio de la medida deseada; g) pre-laminar la chapa de madera natural con las láminas de vidrio; y h) laminar la estructura pre-laminada. Vidrio laminado obtenido por el método de la invención y su uso como elemento de construcción en edificaciones, en particular en fachadas y cerramiento de edificaciones.

METODO PARA LA FABRICACION DE VIDRIO LAMINADO CON CHAPA DE MADERA

NATURAL Y SU USO EN EDIFICACIONES

SECTOR TECNICO

La presente invención se refiere a un método para fabricar vidrio laminado con chapa de madera natural. Así como al uso de este vidrio laminado como elemento de construcción en edificaciones, en particular en fachadas o cerramientos de edificios.

ESTADO DE LA TÉCNICA

El vidrio utilizado habitualmente en edificaciones, por ejemplo, en fachadas o cerramientos de edificios, es vidrio laminado. Este vidrio consiste en la unión de varias láminas de vidrio mediante una película intermedia compuesta por lo general por polivinil butiral (PVB), aunque también pueden utilizarse otros adhesivos como etil-vinil-acetato (EVA) o resinas activadas por luz ultravioleta.

Actualmente, el vidrio laminado con chapa de madera, en el cual la chapa de madera queda en medio del vidrio laminado, se produce de acuerdo con el método descrito en US1960520, pero utilizando películas intermedias de polivinil butirato (PVB). Sin embargo, este vidrio laminado no puede utilizarse en edificaciones, pues presenta varios problemas. En primer lugar, aunque la chapa haya pasado previamente por un proceso de secado, durante el calentamiento que necesita generalmente el proceso de laminado, el agua que aún contiene la chapa de madera se evapora bruscamente, lo cual causa quemaduras y roturas en la chapa, cambios de color; y la aparición de burbujas de aire dentro del laminado. Si se disminuye la temperatura del proceso de laminado para evitar los problemas mencionados anteriormente, no se consigue una laminación aceptable. En segundo lugar, como esa agua procedente de la chapa no puede salir del vidrio una vez laminado, provoca falta de adherencia entre la chapa y el PVB o cualquier otro adhesivo utilizado. Por seguridad, esta falta de adherencia es inadmisible en vidrio para edificaciones, aunque sí es aceptable si el vidrio laminado se va a utilizar para usos decorativos y ornamentales, por ejemplo, en esculturas o paneles decorativos como hasta la fecha. En tercer lugar, al cabo de un tiempo

muy reducido, generalmente semanas o meses, la chapa de madera dentro del vidrio

laminado pierde su color y brillo a causa de la radiación solar. Por último, la presencia de pequeñas cantidades de agua dentro del vidrio laminado hace que la chapa de madera acabe pudriéndose por la presencia de hongos xilófagos, cuyas esporas pueden estar, en condiciones normales, en el aire o en la misma chapa.

Si se utiliza como adhesivo para el laminado una resina activada por luz ultravioleta, en particular resinas acrílicas monocomponente como, por ejemplo, Naftolan UV 11, 22 o 33, puede evitarse el calentamiento durante el proceso de laminación. Sin embargo, como la chapa de madera presenta una cierta humedad se continúan produciendo los problemas de falta de adherencia, ataques de hongos xilófagos y pérdida de color y brillo mencionados anteriormente.

En los métodos tradicionales de fabricación de vidrio laminado con chapa de madera, la chapa tiene la humedad correspondiente a su humedad de equilibrio higroscópico en el lugar donde se ha almacenado, siempre superior al 10 % y muy a menudo entre 12-15 %. Este contenido de humedad depende en gran medida de las condiciones de almacenaje o de condiciones atmosféricas como lluvia, etc.

El método para fabricar vidrio laminado con aspecto de madera natural tal como se describe en esta solicitud de patente soluciona los problemas expuestos.

Hasta el momento, cuando se quiere utilizar vidrio para edificaciones con aspecto de madera se usa una película de poliéster sobre la que se serigrafían colores y diseños basados en madera, tal como se describe en los documentos DE29706880, US4968553, US5914178, EP1129844 A1 y DE20100717; o bien se realiza una impresión digital sobre una película de PVB, tal como se describe en los documentos US7278730 y US2005118401. Estas soluciones son costosas y técnicamente complicadas. Asimismo, no pueden reproducir fielmente el aspecto de cualquier chapa de madera natural tal como, por ejemplo, nudos y su disposición, veteado y orientación de éste o cambios en la dirección de la fibra de la madera. Además, por la naturaleza de las películas de poliéster o PVB, al cabo de cierto tiempo, generalmente entre 6 meses y 1 año, la radiación solar provoca que sus colores y diseños se descoloran y pierdan brillo.

El método de fabricación que se describe en esta solicitud de patente proporciona vidrio

laminado con aspecto de madera natural con las propiedades adecuadas para utilizarse en

edificaciones, preferiblemente en fachadas o cerramientos de edificios, solventando así los problemas de los métodos conocidos hasta la fecha.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un método para fabricar vidrio laminado con aspecto de madera natural que comprende:

a) obtener una chapa de madera natural de una especie no resinosa por corte a la plana de forma radial, preferiblemente con un espesor de 0,5 a 0,9 mm;

b) tratar la superficie de la chapa de madera con al menos un protector de la radicación solar y de hongos;

c) secar la chapa hasta una humedad máxima de 5 % en peso;

d) someter la chapa seca a tratamiento para cerrar los poros en una atmósfera con humedad relativa inferior al 35 %;

e) obtener láminas de vidrio con una protección solar de:

- una transmitancia solar inferior al 50%;

- una transmitancia ultravioleta inferior al 1 %; y

- un factor solar máximo de 0,5;

f) limpiar la chapa de madera y las láminas de vidrio de la medida deseada;

g) pre-laminar la chapa de madera natural con las láminas de vidrio, donde esta etapa comprende:

g-i) aplicar adhesivo sobre una lámina de vidrio;

g-ii) colocar la chapa de madera sobre el adhesivo;

g-iii) aplicar adhesivo sobre la chapa de madera; y

g-iv) colocar una segunda lámina de vidrio sobre el adhesivo; y

h) laminar la estructura pre-laminada obtenida en la etapa anterior.

En la presente invención se entiende por "madera natural" aquella madera que no ha sido sometida a ningún tratamiento químico o físico para modificar su estructura celular.

En la dirección radial, las chapas tienen un coeficiente de contracción lineal menor en un 40- 50% que en la dirección tangencial. Por tanto, sus contracciones o dilataciones por el efecto de la temperatura asociada al proceso de laminación o a la radiación solar serán menores que si se utilizan chapas cortadas en la dirección tangencial. Así se reduce el riesgo de

aparición de grietas en la chapa dentro de vidrio laminado o, si aparecen, sus dimensiones serán más reducidas.

La exigencia de que las chapas de madera natural provengan de especies no resinosas se debe a que las exudaciones de resina interferirían en el tratamiento para cerrar los poros y el proceso de laminado, etapas d) e h) respectivamente del método para fabricar vidrio laminado con aspecto de madera natural tal como se describe en esta solicitud de patente, ocasionando pérdida de adherencia entre la chapa y el vidrio.

En una realización preferida, la especie no resinosa es una especie frondosa. Preferiblemente, ésta se selecciona del grupo que consiste en olmo, haya, castaño, quercíneas, lentisco, nogal, morera, roble e higuera.

La etapa b) de tratamiento con al menos un compuesto protector permite prevenir la degradación de la chapa de madera natural por acción de la radiación solar y de los hongos xilófagos. Esta etapa es imprescindible para que la chapa de madera natural, una vez dentro de las láminas de vidrio, no desarrolle hongos de pudrición, cuyas especies más habituales son Xylaria hypoxilon Grev., Polystictus versicolor Fr., Merilius lacrymans Wulf, Lenzites betulina Fr., Lentinus lepideus Fr., Pona vaillantii Fr. y Chaetomium giobosum Kunz; ni hongos de azulado cuyas especies más comunes son Peniciitium ssp., Paeciiiomices variotti, Ceratocystis spp., Pullularia pullulans, Lasiosphaeria pezizula, Toruia ligneperda, Hormonema dematioides, Mucor spp., Geotrichium ssp., Ungulina marginata, Ganoderma applanatum, Chlorosplenium aeruginosum, Cladosporium herbarum y Trichoderma lignorum. Como las esporas de estos hongos están en el aire, podrían caer en la chapa durante el proceso de fabricación del vidrio laminado y desarrollarse más adelante aprovechando la humedad residual de la madera.

Igualmente, este tratamiento preventivo permite proteger la chapa de madera de la luz UV. De esta forma, el método de fabricación de vidrio laminado con aspecto de madera natural de la presente invención permite que las diferentes...

1. Método para fabricar vidrio laminado con aspecto de madera natural que comprende:

a) obtener una chapa de madera natural de una especie no resinosa por corte a la plana de forma radial;

b) tratar la superficie de la chapa de madera con al menos un protector de la radiación solar y de hongos;

c) secar la chapa hasta una humedad máxima de 5 % en peso;

d) someter la chapa seca a tratamiento para cerrar los poros en una atmósfera con humedad relativa inferior al 35 %;

e) obtener láminas de vidrio de control solar con una protección solar de:

- una transmitancia solar inferior al 50%;

- una transmitancia ultravioleta inferior al 1 %; y

- un factor solar máximo de 0,5;

f) limpiar la chapa de madera y las láminas de vidrio de la medida deseada;

g) pre-laminar la chapa de madera natural con las láminas de vidrio, donde esta etapa comprende:

g-i) aplicar adhesivo sobre una lámina de vidrio;

g-ii) colocar la chapa de madera sobre el adhesivo;

g-iii) aplicar adhesivo sobre la chapa de madera; y

g-iv) colocar una segunda lámina de vidrio sobre el adhesivo; y

h) laminar la estructura pre-laminada obtenida en la etapa anterior.

2. Método para fabricar vidrio laminado con aspecto de madera natural según la reivindicación 1, donde en la etapa b) se utiliza un lasur como protector de la radiación solar y de hongos.

3. Método para fabricar vidrio laminado con aspecto de madera natural según una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, donde en la etapa c) tiene lugar a una temperatura entre 25 y 50°C y una humedad ambiental máxima de 23%.

4. Método para fabricar vidrio laminado con aspecto de madera natural según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la etapa d) tiene lugar por tratamiento con un poliuretano en base disolvente.

5. Método para fabricar vidrio laminado con aspecto de madera natural según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el adhesivo utilizado en la etapa g) se selecciona del grupo que consiste en polivinil butiral, etil-vinil-acetato y una resina polimérica curada por ultravioleta.

6. Método para fabricar vidrio laminado con aspecto de madera natural según la

reivindicación 5, donde el adhesivo utilizado en las sub-etapas g-i) y g-iii) es polivinil butiral.

7. Método para fabricar vidrio laminado con aspecto de madera natural según la

reivindicación 6, donde la etapa h) tiene lugar a una temperatura de 140 °C, aplicando una

presión entre 12-14 kg/cm2.

8. Vidrio laminado con aspecto de madera natural obtenido por el método tal como se describe en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

9. Uso del vidrio laminado con aspecto de madera natural tal como se describe en la reivindicación 8 como elemento de construcción en edificaciones.

10. Uso del vidrio laminado con aspecto de madera natural según la reivindicación 9, donde 20 la edificación se selecciona del grupo que consiste en una fachada y un cerramiento de

edificaciones.