BR112013030054B1

BR112013030054B1 - Composição de encolamento isenta de formaldeido para fibras, produto a base de fibras encoladas, e, processo de fabricaqao de tal produto

Info

Publication number: BR112013030054B1
Application number: BR112013030054-0A
Authority: BR
Inventors: Benoit Didier; Fabio Foti; Edouard Obert; Boris Jaffrennou
Original assignee: Saint-Gobain Isover
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2012-05-25
Publication date: 2020-11-24
Also published as: WO2012168619A1; US20140120348A1; CA2836899A1; CN103702956A; CA2836899C; EA201391771A1; FR2975689A1; BR112013030054A2; US9388071B2; FR2975689B1; EA028979B1; EP2714610A1; CN103702956B

Abstract

COMPOSIÇÃO DE ENCOLAMENTO ISENTA DE FORMALDEÍDO PARA FIBRAS, NOTADAMENTE MINERAIS, E PRODUTOS RESULTANTES. A presente invenção refere-se a uma composição de encolamento isenta de formaldeído, para produtos à base de fibras, notadamente minerais como as fibras de vidro ou de rocha, que compreende - pelo menos um açúcar redutor, - pelo menos um sal metálico de ácido inorgânico, - pelo menos uma amina, - e pelo menos um composto com insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s), o sai metálico de ácido inorgânico estando presente em uma quantidade pelo menos igual a 1% do peso do açúcar redutor. Ela tem igualmente por objeto os produtos assim obtidos, notadamente isolantes térmicos e/ou acústicos à base de lã mineral e os véus de fibras minerais não tecidas, e o seu processo de fabricação.

Description

[0001] A presente invenção refere-se à área dos produtos à base de fibras, notadamente minerais, ligadas por um ligante isento de formaldeído.

[0002] Mais particularmente, a invenção refere-se a produtos de isolamento térmico e/ou acústico, cujas fibras estão sob a forma de lã mineral, notadamente de vidro ou de rocha.

[0003] A fabricação de produtos de isolamento à base de lã mineral compreende geralmente uma etapa de fabricação da própria lã, que pode ser realizada por diferentes processos, por exemplo, de acordo com a técnica conhecida de fibragem por centrifugação interna ou externa.

[0004] A centrifugação interna consiste em introduzir o material em fusão (em geral vidro ou rocha) em um dispositivo centrífugo que compreende uma multidão de pequenos orifícios, o material sendo projetado em direção à parede periférica do dispositivo sob a ação da força centrífuga e escapando sob a forma de filamentos. Na saída do dispositivo centrífugo, os filamentos são estirados e arrastados por uma corrente gasosa tendo uma temperatura e uma velocidade elevadas para um órgão receptor para formar uma manta de fibras (ou lã mineral).

[0005] A centrifugação externa consiste, ela mesma, em verter o material em fusão na superfície periférica externa de órgãos giratórios chamados rotores, de onde o referido material é ejetado sob a ação da força centrífuga. Meios de estiramento por corrente gasosa e de coleta sobre um órgão de recepção estão previstos igualmente.

[0006] Para assegurar a montagem das fibras entre elas e permitir a manta ter coesão, aplica-se sobre as fibras, sobre o trajeto indo da saída do dispositivo centrífugo em direção ao órgão receptor, uma composição de encolamento contendo uma resina termoendurecível. A manta de fibras revestidas por encolamento é submetida a um tratamento térmico, a uma temperatura geralmente superiora 100°C, a fim de efetuar a policondensação da resina e obter, assim um produto de isolamento térmico e/ou acústico tendo propriedades específicas, notadamente uma estabilidadedimensional, uma resistência à tração, uma retomada de espessura após compressão e uma cor homogênea.

[0007] A composição de encolamento a projetar sobre a lã mineral apresenta-se geralmente sob a forma de solução aquosa contendo a resina termoendurecível e os aditivos como um catalisador de reticulação da resina, um silano promotor de aderência, um óleo mineral anti-poeira,... A composição de encolamento é com maior frequência aplicada sobre as fibras por pulverização.

[0008] As propriedades da composição de encolamento dependem em grande parte das características da resina. Do ponto de vista da aplicação, é necessário que a composição de encolamento apresente uma boa aptidão à pulverização e possa depositar-se na superfície das fibras a fim de ligar as mesmas de modo eficaz.

[0009] A resina deve ser estável durante um lapso de tempo dado antes de ser utilizada para formar a composição de encolamento, a qual composição é preparada geralmente no momento do emprego misturando a resina e os aditivos mencionados previamente.

[0010] No plano regulamentar, é necessário que a resina seja considerada como não poluente, ou seja, que contenha - e que ela gere quando da etapa de encolamento ou posteriormente - uma quantidade tão baixa como possível de compostos que possam prejudicar a saúde humana ou o meio ambiente.

[0011] As resinas termoendurecíveis as mais correntemente utilizadas são as resinas fenólicas pertencendo à família dos resóis. Além da sua boa aptidão para reticular nas condições térmicas acima citadas, estas resinas são solúveis na água, possuem uma boa afinidade para as fibras minerais, notadamente de vidro, e são relativamente pouco dispendiosas.

[0012] Estes resóis são obtidos por condensação de fenol e de formaldeído, na presença de um catalisador básico, em uma razão molar formaldeído/fenol superior a 1 de modo a favorecer a reação entre o fenol e o formaldeído e diminuir a taxa de fenol residual na resina. A reação de condensação entre o fenol e formaldeído é operada limitando o grau de condensação dos monômeros, a fim de evitar a formação de cadeias longas pouco hidrossolúveis que reduzem a capacidade de diluição.Consequentemente, a resina contém certa proporção de monômero que não reagiu, em particular o formaldeído cuja presença não é desejada devido aos seus efeitos nocivos provados.

[0013] Por esta razão, as resinas à base de resol são tratadas geralmente pela ureia que reage com formaldeído livre prendendo-o sob a forma de condensados ureia-formaldeído não voláteis. A presença de ureia na resina ocasiona, por outro lado, uma vantagem econômica certa devido a seu custo baixo, porque ela pode ser introduzida em uma quantidade relativamente elevada sem afetar as qualidades de emprego de resina, notadamente sem prejudicar as propriedades mecânicas do produto final, p que abaixa notavelmente o custo total da resina.

[0014] No entanto foi observado que, nas condições de temperaturas nas quais a manta é submetida para obter a reticulação da resina, os condensados ureia- formaldeído não são estáveis; eles decompõem-se voltando a dar formaldeído e ureia (por sua vez degradada pelo menos parcialmente em amoníaco) que são liberados na atmosfera da fábrica.

[0015] A regulamentação em matéria de proteção do meio ambiente mais restritiva obriga os fabricantes de produtos de isolamento a procurar soluções que permitem abaixar ainda mais os níveis de emissões indesejáveis, em particular de formaldeído.

[0016] As soluções de substituição dos resóis nas composições de encolamento são conhecidas.

[0017] Uma primeira solução é baseada no emprego de um polímero de ácido carboxílico, notadamente de ácido acrílico.

[0018] Em US 5.340.868, o encolamento compreende um polímero policarboxílico, uma β-hidroxilamida e um ácido carboxílico monomérico pelo menos trifuncional.

[0019] Outras composições de encolamento foram propostas que compreendem um polímero policarboxílico, um poliol e um catalisador, o qual catalisador pode ser um composto contendo fósforo (US 5.318.990, US 5.661.213, US 6.331.350, US 2003/0008978), um fluoroborato (US 5.977.232) ou então uma cianamida, umadicianamida ou uma cianoguanidina (US 5.932.689).

[0020] As composições de encolamento à base de um polímero policarboxílico e de um poliol podem, além disso, compreender um tensoativo catiônico, anfotérico ou não iônico (US 2002/0188055), um agente de copulação de tipo silano (US 2004/0002567) ou uma dextrina como um co-ligante (US 2005/0215153).

[0021] Também foram descritas composições de encolamento que compreendem alcanolamina contendo pelo menos dois grupamentos hidroxilas e um polímero policarboxílico (US 6.071.994, US 6.099.773, US 6.146.746) associado a um copolímero (US 6.299.936).

[0022] Uma segunda solução de substituição dos resóis é baseada na associação de um sacarídeo e de um ácido policarboxílico.

[0023] Em US 5.895.804, é descrita uma composição adesiva à base de polissacarídeos termorreticuláveis podendo ser utilizada como encolamento para a lã mineral. A composição contém um polímero policarboxílico tendo pelo menos dois grupos funcionais ácido carboxílico e um peso molecular pelo menos igual a 1000, e um polissacarídeo tendo um peso molecular pelo menos igual a 10000.

[0024] Em WO 2009/080938, a composição de encolamento compreende um monossacarídeo e/ou um polissacarídeo e um ácido orgânico policarboxílico de massa molar inferior a 1000.

[0025] Conhece-se igualmente uma composição de encolamento aquosa sem formaldeído que compreende um produto de reação de Maillard, em particular associando um açúcar redutor, um ácido carboxílico e o amoníaco (WO 2007/014236). Em WO 2009/019232 e WO 2009/019235, propõe-se substituir o ácido carboxílico por um precursor de ácido derivado de um sal inorgânico, notadamente um sal de amónio que apresenta a vantagem suplementar de poder substituir a totalidade ou parte do amoníaco.

[0026] Em WO 2011/019590 e WO 2011/019597, é descrita uma esteira isolante à base de fibras de vidro utilizável em telhado (“roofing").As fibras são ligadas por uma composição de encolamento que compreende um sal de ácido inorgânico e um aldeído ou uma cetona. O sal de ácido inorgânico é obtido por reação de um ácidoinorgânico e amoníaco ou de uma poliamina.

[0027] Em WO 2011/019593 e WO 2011/019598, a esteira isolante acima citada é obtida a partir de uma composição de encolamento que compreende uma amino- amida e um aldeído ou uma cetona. A amino-amida é obtida por reação de uma amina primária ou secundária polifuncional e de um reagente saturado ou não saturado como um ácido carboxílico, um anidrido de ácido ou um derivado (éster ou um sal) destes compostos.

[0028] Existe uma necessidade de dispor de novas composições de encolamento sem formaldeído que permitem fabricar produtos à base de fibras, notadamente minerais, podendo ser utilizados como isolantes acústicos e/ou térmicos.

[0029] A presente invenção tem por objetivo propor uma alternativa às composições de encolamento sem formaldeído para fibras, notadamente minerais.

[0030] Este objetivo é atingido pela composição de encolamento de acordo com a invenção que compreende: - pelo menos um açúcar redutor, - pelo menos um sal metálico de ácido inorgânico, - pelo menos uma amina, - e pelo menos um composto ram insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s), o sal metálico de ácido inorgânico estando presente em uma quantidade pelo menos igual a 1 % do peso do açúcar redutor.

[0031] O açúcar redutor de acordo com a presente invenção é um oligo-holosídeo contendo 1 a 10 unidades de ose, preferivelmente, no máximo, 5.

[0032] A título de exemplos, podem-se citar os monossacarídeos como a glicose, a galactose, o mannose, os di-holosídeos como a frutose, a lactose, maltose, o isomaltose e celobiose. Prefere-se a glicose e a frutose, vantajosamente a glicose.

[0033] O sal metálico de ácido inorgânico age como agente de desidratação do açúcar redutor e deve permitir a formação de um sistema contendo pelo menos duas ligações etilênicas conjugadas.

[0034] O sal metálico de ácido inorgânico é escolhido entre os sais de metal alcalino, de metal alcalino-terroso, de metal de transição ou de metal pobre de ácidoinorgânico. Preferivelmente, trata-se de um sal de sódio, de magnésio, de ferro, de cobalto, de níquel, de cobre, de zinco ou de alumínio, vantajosamente de cobre, de ferro" de alumínio ou de zinco.

[0035] O sal metálico de ácido inorgânico é preferivelmente escolhido entre os sulfatos, os cloretos, os nitratos, os fosfatos e os carbonatos, e vantajosamente entre os sulfatos e os cloretos.

[0036] Prefere-se o sulfato de cobre, o sulfato de ferro", o sulfato de zinco, o sulfato de alumínio, o sulfato duplo de alumínio e de potássio (ou alume de potássio) e o cloreto de alumínio, em particular o sulfato de cobre e o sulfato de alumínio.

[0037] Na composição de encolamento, a quantidade de sal metálico de ácido inorgânico representa, no máximo, 30% do peso do açúcar redutor, preferivelmente 5 a 25%, e vantajosamente 10 a 20%.

[0038] A amina de acordo com a invenção responde à fórmula (I) seguinte: R—A—NHR, (I) em que R é igual H, OH, NHRi ou - NRi, A representa um grupamento alquileno, arilalquileno, arileno ou alquilarileno, eventualmente ramificado, um grupamento -CO- ou um grupamento de fórmula (II) seguinte:

em que X é igual -O- ou - a NR2- com R2 é igual a H, -(CH2)z-NH2 ou um grupamento bivalente -(CH2)t- que forma com um átomo de nitrogênio próximo um anel de 6 átomos, x, y, z e t variam de 1 a 5, preferivelmente x = y = z = t = 2 n é iguais a 1,2, 3 ou 4, Ri é um átomo de hidrogênio ou um grupamento hidroxialquila em C1-C5, preferivelmente hidroxietila.

[0039] A título de exemplos de tais aminas, pode,-se citar a monoetanolamina.a dietanolamina, a uréia, a dietilenotriamina (DETA), a trietilenotetramina (TETA), a tetraetilenopentamina (TEPA), a pentaetilenohexamina (PEHA), aminoetiltrietilenotetramina (AETETA), a N"-(aminoetil) tetraetileno-pentamina e a N’- (aminoetil) - tetraetileno-pentamina (AETEPA), a bis - (piperazina) etileno (BISPIP), a aminoetilpiperazinaetiletilenodiamina (AEPEEDA), a piperazinaetildietilenotriamina (PEDETA), a aminoetil-piperazinaetildietilenotriamina (AEPEDETA), a piperazinaetiltrietileno- tetramina (PETETA), a tris- (aminoetil) aminoetilpiperazina (TRISAEAEP) e a piperazinaetilaminoetildietilenotriamina (PEAEDETA).

[0040] Preferivelmente, a amina é a uréia, a dietilenotriamina (DETA), a trietilenotetramina (TETA), a tetraetilenopentamina (TEPA) e as misturas de aminas acima citadas nas quais a TEPA é majoritária, e vantajosamente a TEPA e as misturas acima citadas.

[0041] Por “composto com insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s)” entende-se um composto contendo pelo menos um sistema de fórmula (III) seguinte:

[0042] O composto com insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s) preferido responde à fórmula (IV) seguinte:

R3 representa um átomo de hidrogênio, um grupamento alquila em C1-C5, preferivelmente C1-C2, um grupamento hidroxila ou em um grupamento alcóxi em Ci- C5, preferivelmente C1-C2, R4 e Rs, idênticos ou diferentes, representam um átomo de hidrogênio, um grupamento alquila em C1-C5, preferivelmente C1-C2, ou um grupamento -CO-R3, RΘrepresenta um átomo de hidrogênio ou uma cadeia hidrocarboneto podendo conter um ou vários heteroátomos, notadamente O, S, N e P, em particular um radical carboxialquileno em C2-C5, preferivelmente C2.

[0043] Os compostos com insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s) particularmente preferidos são o ácido acrílico, o ácido metacrílico, o ácido crotônico, o ácido fumárico, o ácido maleico, o ácido citracônico, o ácido itacônico e os anidridos destes ácidos.

[0044] A quantidade de amina na composição é tal que a razão molar do composto com insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s) ao amina varia de 1 a 3,5, preferivelmente 1,5 a 3, e vantajosamente 2 a 2,5.

[0045] Da mesma maneira, a quantidade de composto com insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s) na composição é tal que a razão molar deste composto para a soma das unidades sacarídicas constitutivas do açúcar não redutor varia de 0,05 a 1,5, preferivelmente 0,1 a 1,3 e vantajosamente de 0,2 a 1,1. No caso presente, toma- se como massa molar de cada unidade sacarídica a massa molar da ose correspondente.

[0046] A composição de encolamento pode compreender além dos compostos mencionados, os aditivos convencionais seguintes nas proporções seguintes calculadas com base em 100 partes em peso de açúcar redutor, de sal metálico de ácido inorgânico, de amina e de composto com insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s): - 0 a 2 partes silano, em particular um aminossilano, - 0 a 20 partes de óleo, preferivelmente 4 a 15 partes, - 0 a 5 partes de um silicone, - 0 a 30 partes de um “extensor”.

[0047] O papel dos aditivos é conhecido e brevemente lembrado: silano é um agente de copulação entre as fibras e o ligante, que desempenha igualmente o papel de agente antienvelhecimento; os óleos são agentes anti-poeira e hidrofóbicos; o silicone é um agente hidrofóbico tendo por função reduzir a absorção de água pelo produto de isolamento ; o “extensor” é uma carga orgânica ou inorgânica, solúvel ou dispersável na composição de encolamento que permite notadamente diminuir o custoda composição de encolamento.

[0048] A composição de encolamento apresenta urn pH que varia de acordo com a natureza do sal metálico de ácido inorgânico e do composto com insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s) utilizados, mas em geral é, no máximo, igual a 9 e vantajosamente varia de 3 a 7.

[0049] Os diferentes constituintes presentes na composição de encolamento reagem sob o efeito do calor para formar uma rede polimérica que constitui o ligante final. Quando a temperatura aumenta, o sal metálico de ácido inorgânico induz uma desidratação do açúcar redutor que se traduz no aparecimento de, pelo menos, duas ligações etilênicas conjugadas, estas ligações reagindo com os outros constituintes da composição de encolamento, notadamente com o composto com insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s) e/ou outro de açúcar redutor desidratado. A rede polimérica assim formada permite estabelecer ligações entre as fibras minerais, em particular ao nível dos pontos de junção das fibras na lã mineral o que confere ao produto final certa “elasticidade” apropriada para assegurar notadamente uma boa retomada em espessura após a retirada da embalagem do produto.

[0050] A composição de encolamento de acordo com a invenção é destinada a ser aplicada sobre fibras que podem ser minerais ou orgânicas, ou ainda sobre uma mistura de fibras minerais e orgânicas.

[0051] Como já indicado, as fibras minerais podem ser fibras de vidro,notadamente de vidro E, C, R ou AR (álcali-resistente), ou fibras de rocha,notadamente de basalto (ou wolastonita). Estas fibras podem ainda ser fibrascontendo mais de 96% em peso de sílica e fibras de cerâmica à base de, pelo menos,um óxido, um nitreto ou um carboneto de metal ou metalóide, ou a mistura destes compostos, em particular pelo menos de um óxido, um nitreto ou um carboneto de alumínio, de zircônio, de titânio, de boro ou de ítrio.

[0052] As fibras orgânicas podem ser fibras sintéticas ou fibras naturais.

[0053] A título de exemplos de fibras sintéticos, podem-se citar as fibras à base de uma olefina como o polietileno e o polipropileno, de um politereftalato de alquileno como politereftalato de etileno, ou de um poliéster.

[0054] A título de exemplos de fibras naturais, podem-se citar as fibras vegetais, notadamente de madeira, de celulose, de algodão, de coco, de sisal, de cânhamo ou de linho, e as fibras animais, notadamente a lã.

[0055] Como já mencionado, a composição de encolamento é mais particularmente utilizada como composição de encolamento para produtos de isolamento térmico e/ou acústico à base de lã mineral.

[0056] De modo clássico, a composição de encolamento é aplicada sobre as fibras minerais na saída do dispositivo de fibragem e antes de sua coleta sobre o órgão receptor sob a forma de uma manta de fibras que é tratada depois a uma temperatura permitindo a reticulação do encolamento e a formação de uma ligante não fundível. A reticulação do encolamento de acordo com a invenção é feita a uma temperatura da ordem de 100 a 200°C, geralmente a uma temperatura comparável à de uma resina formofenólica clássica, notadamente superior ou igual a 110°C, preferivelmente inferior ou igual a 170°C.

[0057] Os produtos à base de fibras encoladas com a ajuda da composição, notadamente os produtos isolantes acústicos e/ou térmicos obtidos a partir destas fibras encoladas, constituem também um objeto da presente invenção.

[0058] Estes produtos apresentam-se geralmente sob a forma de um alcochoado, um feltro, painéis, blocos, invólucros ou outras formas moldadas à base de lã mineral, de vidro ou de rocha.

[0059] A composição de encolamento pode também ser utilizada para fabricar véus (também chamados “não tecidos” ou “panos não tecidos”) e tecidos revestidos ou impregnados, em particular à base de fibras minerais como fibras de vidro ou de rocha.

[0060] Os véus de fibras minerais encontram o seu uso notadamente como revestimento de superfície de produtos de isolamento térmico e/ou acústico à base de lã mineral ou de uma espuma.

[0061] A invenção tem ainda por objeto um processo de fabricação de um produto isolante térmico e/ou acústico à base de lã mineral ou de um véu de fibras minerais segundo o qual se fabrica a lã mineral ou as fibras minerais, aplica-se sobre a referidalã ou as referidas fibras uma composição de acordo com a invenção e trata-se a referida lã ou as referidas fibras a uma temperatura permitindo a reticulação do encolamento e a formação de uma ligante não fundível, por exemplo, nas condições térmicas descritas previamente.

[0062] A aplicação do encolamento pode ser efetuada por qualquer meio adequado, por exemplo, por projeção, pulverização, atomização, revestimento ou impregnação.

[0063] Os exemplos que seguem permitem ilustrar a invenção sem, todavia, limitar a mesma.

[0064] Nestes exemplos, são medidos: a temperatura de início de reticulação (TR) pelo método Dynamic Mechanical Analysis(DMA) que permite caracterizar o comportamento viscoelástico de um material polimérico. Procede-se do seguinte modo: uma amostra de papel Whatmann é impregnada com a composição de encolamento (teor em materiais sólidos orgânicos da ordem de 30%) depois é fixada horizontalmente entre duas lâminas. Um elemento oscilante munido de um dispositivo de medida da tensão em função da deformação aplicada é disposto sobre a face superior da amostra. O dispositivo permite calcular o módulo de elasticidade E'. A amostra é aquecida a uma temperatura que varia de 20 a 250°C na velocidade de 4°C/min. A partir das medições, estabelece-se a curva de variação do módulo de elasticidade E' (em MPa) em função da temperatura (em °C) cuja taxa geral é dado na Figura 1. Determina-se sobre a curva o valor de temperatura, em °C, de início de reticulação (TR).- a resistência à tração de acordo com a norma ASTM C 686-71 T sobre uma amostra recortada por estampagem no produto isolante. A amostra tem o formato de uma tora de 122 mm de comprimento, 46 mm de largura, um raio de curvatura do corte da borda externa igual a 38 mm e um raio de curvatura do corte da borda interna igual a 12,5 mm.

[0065] A amostra é disposta entre dois mandris cilíndricos de uma máquina de ensaios dos quais um é móvel e desloca-se em velocidade constante. Mede-se a força de ruptura F (em Newton) da amostra e calcula-se a resistência à tração RT definidapela relação da força de ruptura F na massa da amostra (N/g).

[0066] A resistência em tração é medida após a fabricação (resistência à tração inicial) e após um envelhecimento acelerado em uma autoclave a uma temperatura de 105°C sob 100% de umidade relativa durante 15 minutos (RT15)- a espessura inicial do produto de isolamento e a espessura após 1 hora e 30 dias sob compressão com uma taxa de compressão (definida como sendo a relação da espessura nominal para a espessura sob compressão) igual a 4,8/1. As medidas de espessura permitem avaliar o comportamento dimensional do produto, - o coeficiente de condutividade térmica À de acordo com a norma EN 13162, expresso W/(m x K).

EXEMPLOS 1 A 26

[0067] Preparam-se as composições de encolamento compreendendo os constituintes que figuram na tabela 1 expressos em partes ponderais. a) mistura-se previamente o composto com insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s) e a amina em um primeiro recipiente, e deixa-se a mistura a uma temperatura da ordem de 20 a 25°C durante 15 minutos. b) as composições de encolamento são preparadas introduzindo, em um segundo recipiente contendo a água, o açúcar redutor, o sal metálico de ácido inorgânico e a mistura obtida sob a) sob agitação até a dissolução completa dos constituintes.

[0068] Indicam-se igualmente na tabela 1 os desempenhos de uma composição de encolamento contendo 82 partes em peso de uma resina fenol-formaldeído- monoetanolamina (exemplo 1 de WO 2008/043960) e 20 partes em peso de uréia (Ref.).

[0069] Os exemplos 8, 11, 12, 15, 20 e 26 apresentam temperaturas de início de reticulação mais baixas que a referência. As temperaturas de início de reticulação as mais elevadas (exemplos 10, 24 e 25) permanecem, contudo, aceitáveis.

[0070] Os exemplos utilizando frutose (exemplos 16 e 17) são muito semelhantes aos utilizando a glicose (exemplos 1 e 8, respectivamente) em relação à temperatura de início de reticulação.

[0071] O sulfato de zinco (exemplo 15) permite reduzir a temperatura de início de reticulação de modo mais eficaz que o sulfato de ferro" (exemplo 12) ou o sulfato de cobre (exemplo 8), e melhor ainda que o sulfato de alumínio (exemplo 1).

EXEMPLOS 27 A 33

[0072] Estes exemplos ilustram a fabricação de produtos isolantes sobre uma linha industrial.

[0073] Utilizam-se as composições de encolamento dos exemplos 1 a 3 bem como o encolamento de referência (Ref.) para formar produtos à base de lã mineral que apresentam uma densidade nominal igual a 17,5 kg/m3 e uma espessura igual a 75 mm. O teor de ligante (encolamento reticulado) representa 4,7% em peso do produto.

[0074] Utilizam-se igualmente as composições de encolamento A, B e C que contêm os constituintes seguintes (% ponderai):

[0075] Fabrica-se a lã de vidro sobre uma linha piloto pela técnica da centrifugação interna na qual a composição de vidro derretido é transformada em fibras através de uma ferramenta designado base de apoio de centrifugação, compreendendo um cesto que forma câmara de recepção da composição derretida e uma faixa periférica perfurada com uma multidão de orifícios: a base é movimentada em rotação em torno do seu eixo de simetria disposto vertical mente, a composição é ejetada através dos orifícios sob o efeito da força centrífuga e o material escapando dos orifícios é estirado em fibras com o auxílio de uma corrente de gases de estiramento.

[0076] De modo clássico, uma coroa de pulverização de encolamento é disposta abaixo da base de apoio de fibragem de modo a repartir regularmente a composição de encolamento sobre a lã de vidro que acabou de ser formada.

[0077] A lã mineral assim encolada é coletada sobre um transportador com uma faixa de 2,4 m de largura equipado com caixas de aspiração internas que retêm a lã mineral sob a forma de uma manta na superfície do transportador. A manta passa em contínuo em uma estufa mantida a 270°C onde os constituintes do encolamento polimerizam para formar um ligante. A quantidade de ligante representa 4,7% em peso do produto isolante final.

[0078] As propriedades dos produtos de isolamento figuram na tabela 2.

[0079] As propriedades do produto são melhores quando a composição de encolamento contém uma proporção maior de TEPA e anidrido maleico (exemplos 27 a 29). O produto do exemplo 27 está muito próximo da referência.

[0080] As propriedades do produto são melhores com o sulfato de cobre (exemplo 30) que com o sulfato de alumínio (exemplo 31) e o sulfato de ferro" (exemplo 32).

EXEMPLOS 34 A 41

[0081] Estes exemplos ilustram a fabricação dos outros produtos isolantes sobre uma linha piloto.

[0082] Utilizam-se as composições de encolamento cujos constituintes figuram na tabela 3 bem como o encolamento de referência (Ref.) para formar produtos que apresentam uma densidade nominal igual a 10,6 kg/m3 e uma espessura igual a 144 mm. O teor de ligante (encolamento reticulada) representa 4,7% em peso do produto.

[0083] A lã mineral é obtida nas condições dos exemplos 27 a 33 modificados pelo fato de que ela é recortada antes de ser introduzida em estufa a 210°C durante 5 minutos, depois a lã mineral é colocada de novo em estufa, após ter sido dobrada sobre ela mesma, durante 5 minutos suplementares.

[0084] As propriedades dos produtos de isolamento figuram na tabela 3.

[0085] A diminuição da quantidade de TEPA e de anidrido maleico na composição de encolamento reduz os desempenhos de produto (exemplos 36 a 38).

[0086] O sulfato de alumínio (exemplo 36) é equivalente ao sulfato de cobre(exemplo 39), mas esta tendência é invertida quando a quantidade de TEPA e anidrido maleico é reduzida (exemplos 38 e 40).

EXEMPLOS 42 A 45

[0087] Prossegue-se nas condições dos exemplos 1 a 26 modificados pelo fato de que as composições de encolamento compreendendo os constituintes figuram na tabela 4 expressas em partes ponderais.

[0088] Os exemplos 42 e 43 de acordo com a invenção apresentam uma temperatura de início de reticulação muito inferior aos exemplos comparativos 44 e 45 correspondentes, mais baixa de 30 e 48°C respectivamente.

[0089] A temperatura de início de reticulação do exemplo 45 não é compatível com as condições de fabricação em uma linha industrial porque é demais elevada. TABELA 1

<1> comercializado por Hunstman (mistura TEPA (majoritário), AETETA, AEPEEDA, PEDETA e BISPIP) <2> comercializado por CRODA sob a referência 1074 (dímero de amina em C36) P) teor em matérias sólidas: 30% n. d. : não determinado TABELA 1 (sequência)

0> comercializado por Hunstman (mistura TEPA (majoritário), AETETA, AEPEEDA, PEDETA e BISPIP) <2> comercializado por CRODA sob a referência 1074 (dímero de amina em C36) <3> teor em matérias sólidas: 30% n. d.: não determinado TABELA 1 (sequência)

< 1> comercializado por Hunstman (mistura TEPA (majoritário), AETETA, AEPEEDA, PEDETAe BISPIP) < 2> comercializado por CRODA sob a referência 1074 (dimero de amina em C36) < 3> teor em matérias sólidas: 30% n. d.: não determinado TABELA 2

TABELA 3

<1> comercializado por Hunstman (mistura TEPA (majoritário), AETETA, AEPEEDA, PEDETA e BISPIP) n. d.: não determinado TABELA 4

Claims

1. Composição de encolamento isenta de formaldeído para fibras, caracterizada pelo fato de compreender: - pelo menos um açúcar redutor, - pelo menos um sal metálico de ácido inorgânico, - pelo menos uma amina, - e pelo menos um composto compreendendo insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s), - o sal metálico de ácido inorgânico estando presente em uma quantidade pelo menos igual a 1 % do peso do açúcar redutor; em que a quantidade de amina na composição é tal que a razão molar do composto compreendendo insaturação(ôes) etilênica(s) ativada(s) para a amina varia de 1 a 3,5.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o açúcar redutor é um oligo-holosídeo contendo 1 a 10 unidades de ose.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o açúcar redutor é a glicose, a galactose, a mannose, a frutose, a lactose, a maltose, a isomaltose ou a celobiose.

4. Composição, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o açúcar redutor é a glicose ou a frutose.

5. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o sal metálico de ácido inorgânico é um sal de metal alcalino, de metal alcalino-terroso ou de metal de transição de ácido inorgânico.

6. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o sal metálico de ácido inorgânico é um sal de metal pobre de ácido inorgânico.

7. Composição, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que o sal metálico de ácido inorgânico é um sal de sódio, de magnésio, de ferro, de cobalto, de níquel, de cobre, de zinco ou de alumínio.

8. Composição, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fatode que o sal metálico de ácido inorgânico é escolhido dentre os sulfatos, os cloretos, os nitratos, os fosfatos e os carbonatos.

9. Composição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o sal metálico de ácido inorgânico é escolhido dentre os sulfatos e os cloretos.

10. Composição, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o sal metálico de ácido inorgânico é sulfato de alumínio ou sulfato cobre.

11. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a quantidade de sal metálico de ácido inorgânico representa de 1 a 30% do peso do açúcar redutor.

12. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato que a quantidade de sal metálico de ácido inorgânico representa de 5 a 25% do peso do açúcar redutor.

13. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a quantidade de sal metálico de ácido inorgânico representa de 10 a 20% do peso do açúcar redutor.

14. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que a amina corresponde à fórmula (I) seguinte R—A— NHF^ (I) em que: R é igual H, OH, NHRi ou - NRi, A representa um grupamento alquileno, arilalquileno, arileno ou alquilarileno, eventualmente ramificado, um grupamento -CO- ou um grupamento de fórmula (II) seguinte:

em que: X é igual -O- ou - NR2- com R2 é igual a H, -(CH2)z-NH2 ou um grupamento bivalente -(CH2)t- que forma com um átomo de nitrogênio próximo um anel de 6 átomos, x, y, z e t variam de 1 a 5, n é igual a 1, 2, 3 ou 4, Ri é um átomo de hidrogênio ou um grupamento hidroxialquila C1-C5.

15. Composição, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que a amina é a monoetanolamina, a dietanolamina, a uréia, a dietilenotriamina (DETA), a trietilenotetramina (TETA), a tetraetilenopentamina (TEPA), a pentaetilenohexamina (PEHA), aminoetiltrietilenotetramina (AETETA), a N"-(aminoetil)-tetraetilenopentamina e a N’-(aminoetil)tetraetilenopentamina (AETEPA), a bis-(piperazina) etileno (BISPIP), a aminoetilpiperazina- etiletilenodiamina (AEPEEDA), a piperazinaetildietilenotriamina (PEDETA), a aminoetil-piperazinaetildietilenotriamina (AEPEDETA), piperazinaetiltrietileno- tetramina (PETETA), a tris- (aminoetil) - aminoetilpiperazina (TRISAEAEP) e a piperazinaetilaminoetil- dietilenotriamina (PEAEDETA).

16. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o composto com insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s) corresponde à fórmula (IV) seguinte:

em que R3 representa um átomo de hidrogênio, um grupamento alquila C1-C5, um grupamento hidroxila ou um grupamento alcóxi C1-C5, R4 e R5, idênticos ou diferentes, representam um átomo de hidrogênio, um grupamento alquila C1-C5 ou um grupamento -CO-R3, Re representa um átomo de hidrogênio ou uma cadeia de hidrocarboneto contendo opcionalmente um ou vários heteroátomos.

17. Composição, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o composto compreendendo insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s) éácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotônico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido citracônico, ácido itacônico e anidridos destes ácidos.

18. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadapelo fato de que a quantidade de amina na composição é tal que a razão molar do composto com insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s) para a amina varia de 1,5 a 3.

19. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadapelo fato que a quantidade de amina na composição é tal que a razão molar do composto com insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s) para a amina varia de 2 a 2,5.

20. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadapelo fato de que a quantidade de composto compreendendo insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s) na composição é tal que a razão molar deste composto para a soma das unidades sacarídicas constitutivas do açúcar redutor varia de 0,05 a 1,5.

21. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadapelo fato de que a quantidade de composto compreendendo insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s) na composição é tal que a razão molar deste composto para a soma das unidades sacarídicas constitutivas do açúcar redutor varia de 0,1 a 1,3.

22. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadapelo fato de que a quantidade de composto compreendendo insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s) na composição é tal que a razão molar deste composto para a soma das unidades sacarídicas constitutivas do açúcar redutor varia de 0,2 a 1,1.

23. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadapelo fato de que ela compreende, adicionalmente, os aditivos seguintes, nas proporções seguintes, calculadas com base em 100 partes em peso de açúcar redutor, de sal metálico de ácido inorgânico, de amina e de composto com insaturação(ões) etilênica(s) ativada(s): - 0 a 2 partes de silano, - 0 a 20 partes de óleo - 0 a 5 partes de um silicone, - 0 a 30 partes de um “extensor”.

24. Produto à base de fibras encoladas, caracterizado pelo fato de ser encolado com a ajuda da composição de encolamento como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 23.

25. Produto, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que as fibras são constituídas de fibras minerais e/ou de fibras orgânicas.

26. Produto, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que as fibras minerais são fibras de vidro, fibras de rocha, fibras contendo mais de 96% em peso de sílica ou fibras de cerâmica à base de, pelo menos, um óxido, um nitreto ou um carboneto de metal ou de metalóide ou uma mistura destes compostos.

27. Produto, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que as fibras orgânicas são fibras sintéticas ou fibras naturais.

28. Produto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 26, caracterizado pelo fato de que é um produto isolante acústico e/ou térmico à base de lã mineral.

29. Produto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 26, caracterizado pelo fato de que se trata de um véu de fibras minerais.

30.-Processo de fabricação de um produto isolante acústico e/ou térmico, como definido pela reivindicação 28, ou um véu, produto ramo definido pela reivindicação 29, segundo o qual se fabrica a lã mineral ou as fibras minerais, aplica- se sobre a referida lã ou as referidas fibras uma composição de encolamento e trata- se a referida lã ou as referidas fibras a uma temperatura permitindo a reticulação do encolamento e a formação de um ligante não fundível, caracterizado pelo fato de que se utiliza a composição de encolamento como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 23.