BR112014001988B1 - Composição de encolamento sem formaldeído para produtos isolantes, produto isolante e véu de fibras minerais - Google Patents

Abstract

composição de encolamento para lã mineral à base de maltitol e produtos isolantes obtidos a presente invenção refere-se a uma composição de encolamento para produtos isolantes à base de lã mineral, notadamente de rocha ou vidro, caracterizada pelo fato de que ela compreende uma mistura de açúcares hidrogenados contendo, pelo menos, 25% em peso de maltitol, calculado com base em materiais secos dos açúcares hidrogenados e pelo menos um agente de reticulação polifuncional. ela tem igualmente por objeto os produtos isolantes à base de fibras minerais assim obtidos.

Description

[0001] A presente invenção refere-se ao domínio dos produtos isolantes, térmicos e/ou acústicos, à base de lã mineral, notadamente de vidro ou de rocha, e de um ligante orgânico isento de formaldeído.

[0002] A invenção refere-se mais particularmente a uma composição de encolamento apta a reticular termicamente para formar o referido ligante orgânico, que contém maltitol e pelo menos um agente de reticulação polifuncional, e os produtos isolantes resultantes.

[0003] A fabricação de produtos isolantes 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 por fibragem por centrifugação interna ou externa.

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

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

[0006] Para assegurar a montagem das fibras entre elas e permitir à manta ter coesão, projeta-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 de encolamento é submetida a um tratamento térmico, a uma temperatura geralmente superior a 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 estabilidade dimensional, uma resistência à tração, uma retomada da 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 uma solução aquosa contendo a resina termoendurecível e aditivos como um catalisador de reticulação da resina, um silano promotor da aderência, um óleo mineral anti-poeira,... A composição de encolamento geralmente é 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 eficazmente.

[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 geralmente preparada no momento do emprego misturando a resina e os aditivos previamente mencionados.

[0010] No plano legal, é necessário que a resina seja considerada como não poluente, ou seja, que ela contenha - e que ela gere, quando da etapa de encolamento ou posteriormente - a menor quantidade possível de compostos podendo afetar a saúde humana ou o meio ambiente.

[0011] As resinas termoendurecíveis as mais correntemente utilizadas são as resinas fenólicos que pertencem à família dos resóis. Além da sua boa aptidão para reticular nas condições térmicas acima citadas, estas resinas são solúveis em 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 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 o formaldeído é operada limitando o grau de condensação dos monômeros, para evitar a formação de cadeias longas, pouco hidrossolúveis, que reduzem a capacidade de diluição. Consequentemente, a resina contém certa proporção de monômero não tendo reagido, 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 uréia que reage com formaldeído livre prendendo o mesmo sob a forma de condensados uréia-formaldeído não voláteis. A presença de uréia na resina proporciona, além disso, uma vantagem econômica certa devido ao seu baixo custo, porque se pode introduzir a mesma relativamente em grande quantidade sem afetar as qualidades de emprego de resina, notadamente sem prejudicar as propriedades mecânicas do produto final, o que baixa notavelmente o custo total da resina.

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

[0015] A regulação com relação à questão de proteção do meio ambiente se tornando mais restritiva obriga os fabricantes de produtos isolantes a procurar soluções que permitem abaixar ainda mais os níveis de emissões indesejáveis, em particular de formaldeído.

[0016] Soluções de substituição de resóis nas composições de encolamento são conhecidas e baseadas no emprego de um polímero de ácido carboxílico, notadamente de ácido acrílico.

[0017] Em US 5.340.868, o encolamento compreende um polímero policarboxílico, uma β-hidroxilamida e um ácido carboxílico monomérico pelo menos trifuncional.

[0018] Foram propostas composições de encolamento compreendendo um polímero policarboxílico, um poliol e um catalisador, o qual catalisador é um catalisador contendo fósforo (US 5.318.990, US 5.661.213, US 6.331.350, US 2003/0008978), um fluoroborato (US 5.977.232) ou cianamida, uma dicianamida ou uma cianoguanidina (US 5.932.689).

[0019] Também foram descritas composições de encolamento compreendendo uma alcanolamina contendo pelo menos dois grupamentos hidroxila e um polímero policarboxílico (US 6.071.994, US 6.099.773, US 6.146.746) associado a um copolímero (US 6.299.936).

[0020] Em US 2002/0091185, o polímero policarboxílico e o poliol são utilizados em quantidades tais que a razão do número de equivalentes de grupos OH para o número de equivalentes de grupos COOH varia de 0,6/1 a 0,8/1.

[0021] Em US 2002/0188055, a composição de encolamento compreende um polímero policarboxílico, poliol e um tensoativo catiônico, anfotérico ou não iônico.

[0022] Em US 2004/0002567, a composição de encolamento contém um polímero policarboxílico, um poliol e um agente de copulação de tipo silano.

[0023] Em US 2005/0215153, é descrito um encolamento formado a partir de um pré-ligante contendo um polímero de ácido carboxílico e um poliol, e uma dextrina como co-ligante.

[0024] É descrito em WO 2006/120523 uma composição de encolamento que compreende (a) um poli (álcool vinílico), (b) um agente de reticulação multifuncional escolhido entre os poliácidos não poliméricos ou seus sais, os anidridos ou um polialdeído não polimérico e (c) eventualmente um catalisador, a razão ponderal (a): (b) variando de 95:5 a 35:65 e o pH sendo pelo menos igual a 1,25.

[0025] Conhece-se, a partir de WO 2008/053332, uma composição de encolamento que compreende um aduto (a) de um polímero de açúcar e (b) de um agente de reticulação multifuncional escolhido entre os poliácidos monoméricos ou seus sais, e os anidridos, que é obtida em condições tais que a razão ponderal (a): (b) varia de 95:5 a 35:65.

[0026] Conhece-se também, a partir de WO 2010/029266, uma composição de encolamento que compreende, pelo menos, um açúcar hidrogenado e um agente de reticulação polifuncional.

[0027] A presente invenção tem por objetivo melhorar tais composições de encolamento e os produtos obtidos a partir destas composições.

[0028] Outro objetivo é fornecer uma composição de encolamento que combina bons desempenhos em termos de resistência com a tração e a retomada de espessura.

[0029] Outro objetivo é fornecer uma composição de encolamento que permite fabricar produtos isolantes de cor branca.

[0030] Para atingir estes objetivos, a presente invenção baseia-se na seleção de uma mistura de açúcares hidrogenados contendo, pelo menos, 25% em peso de maltitol, calculado com base nos materiais secos dos açúcares hidrogenados.

[0031] A esse respeito, a invenção tem por objeto uma composição de encolamento em particular para produtos isolantes à base de lã mineral, notadamente de vidro ou de rocha, que compreende - uma mistura de açúcares hidrogenados contendo, pelo menos, 25% em peso de maltitol, calculado com base nos materiais secos dos açúcares hidrogenados, e - pelo menos um agente de reticulação polifuncional.

[0032] Preferivelmente, a mistura de açúcares hidrogenados é constituída, na maior parte, (mais de 50% em peso) de maltitol calculada com base nos materiais secos dos açúcares hidrogenados e, com vantagem, no máximo, 85% em peso.

[0033] Por “açúcar hidrogenado” entende-se aqui o conjunto dos produtos resultantes da redução, indiferentemente, de um açúcar escolhido entre os monossacarídeos, oligossacarídeos e os polissacarídeos lineares, cíclicos ou ramificados, e as misturas destes produtos, notadamente os hidrolisados de amido.

[0034] Os hidrolisados de amido de acordo com a invenção são obtidos de modo conhecido em si, por exemplo, por hidrólise enzimática e/ou ácida. O grau de hidrólise do amido é geralmente caracterizado pelo equivalente de dextrose, também denominado “Dextrose-Equivalent” (DE) em inglês, definido pela seguinte relação: DE = 100 X*((número de ligações glicosídicas rompidas)/(número de ligações glicosídicas no amido inicial))

[0035] O DE dos hidrolisados de amido varia de acordo com o modo de hidrólise utilizado (tipo de enzima (s), por exemplo) e o grau de hidrólise: a distribuição em produtos de diferentes graus de polimerização pode variar consideravelmente.

[0036] Os hidrolisados de amido preferidos têm um DE compreendido entre 5 e 99, e com vantagem entre 10 e 80.

[0037] A hidrogenação do açúcar pode ser efetuada pelos métodos conhecidos operando em condições de pressão de hidrogênio e de temperatura elevadas, na presença de um catalisador escolhido nos grupos IB, IIB, IVB, VI, VII e VIII da tabela periódica dos elementos, preferivelmente no grupo compreendendo o níquel, a platina, o paládio, o cobalto, o molibdênio e as suas misturas. O catalisador preferido é o níquel de Raney. A hidrogenação transforma o açúcar ou a mistura de açúcares (hidrolisado de amido) em poliol(s) correspondentes.

[0038] Embora não preferida, a hidrogenação pode ser realizada em ausência de catalisador de hidrogenação, na presença de uma fonte de hidrogênio diferente do gás hidrogênio, por exemplo, um boroidreto de metal alcalino como o boroidreto de sódio.

[0039] A título de exemplos de açúcares hidrogenados, pode-se citar o eritritol, arabitol, xilitol, sorbitol, mannitol, iditol, isomaltitol, lactitol, celobitol, palatinitol, maltotritol e os produtos de hidrogenação de hidrolisados de amido. Preferivelmente, utilizam-se produtos de hidrogenação de hidrolisados de amido.

[0040] A mistura de açúcares hidrogenados de acordo com a invenção pode conter açúcares redutores em proporção baixa que não excede 5% em peso (de materiais secos), preferivelmente 1% e melhor ainda 0,5%.

[0041] Em uma variante da invenção, a mistura de açúcares hidrogenados contém, no máximo, 11% em peso de sorbitol calculado com base nos materiais secos dos açúcares hidrogenados, preferivelmente no máximo 9%, com vantagem, no máximo, 8%, melhor ainda no máximo 6% e de modo particularmente preferido no máximo 4%.

[0042] O agente de reticulação polifuncional é apto a reagir com os grupos hidroxilas dos açúcares hidrogenados sob o efeito do calor para formar ligações ésteres que conduzem à obtenção de uma rede polimérica no ligante final. A referida rede polimérica permite estabelecer ligações a nível dos pontos de junção das fibras na lã mineral.

[0043] O agente de reticulação polifuncional é escolhido entre os ácidos orgânicos policarboxílicos ou os sais destes ácidos, os anidridos e os polialdeídos.

[0044] Por “ácido orgânico policarboxílico”, entende-se um ácido orgânico compreendendo, pelo menos, duas funções carboxílicas, preferivelmente no máximo 300, com vantagem, no máximo, 70, e melhor ainda, no máximo, 15 funções carboxílicas.

[0045] O ácido orgânico policarboxílico pode ser um ácido não polimérico ou polimérico; ele apresenta uma massa molar numérica em geral inferior ou igual a 50000, preferivelmente inferior ou igual a 10.000 e com vantagem inferior ou igual a 5000.

[0046] O ácido orgânico policarboxílico não polimérico é um ácido acíclico, ramificado ou não, saturado ou insaturado, um ácido cíclico ou um ácido aromático.

[0047] O ácido orgânico policarboxílico não polimérico pode ser um ácido dicarboxílico, por exemplo, o ácido oxálico, o ácido malônico, o ácido succínico, o ácido glutárico, o ácido adípico, o ácido pimélico, o ácido subérico, o ácido azeláico, o ácido sebácico, o ácido malico, o ácido tártrico, o ácido tartrônico, o ácido aspártico, o ácido glutâmico, o ácido fumárico, o ácido itacônico, o ácido maléico, o ácido traumático, o ácido canfórico, o ácido ftálico e os seus derivados, notadamente contendo, pelo menos, um átomo de boro ou cloro, o ácido tetrahidroftálico e os seus derivados, notadamente contendo, pelo menos, um átomo de cloro como o ácido clorêndico, o ácido isoftálico, o ácido tereftálico, o ácido mesacônico e o ácido citracônico; um ácido tricarboxílico, por exemplo, o ácido cítrico, o ácido tricarbalílico, o ácido 1, 2,4-butanotricarboxílico, o ácido aconítico, o ácido hemimelítico, o ácido trimelítico e o ácido trimésico; um ácido tetracarboxílico, por exemplo, o ácido 1, 2,3,4-butanotetracarboxílico e o ácido piromelítico. Prefere-se o ácido cítrico.

[0048] A título de exemplo de ácido orgânico policarboxílico polimérico, pode-se citar homopolímeros de ácido carboxílico insaturado como o ácido (met) acrílico, o ácido crotônico, o ácido isocrotônico, o ácido maléico, o ácido cinâmico, o ácido 2- metilmaléico, o ácido fumárico, o ácido itacônico, o ácido 2-metilitacônico, o ácido α, e-metilenoglutárico (ou ácido pent-2-eno dióico) e os monoésteres de ácido dicarboxílico insaturados, como os maleatos e os fumaratos de alquila em C1-C10, e os copolímeros de, pelo menos, um ácido carboxílico insaturado acima citado e, pelo menos, um monômero vinílico como estireno substituído ou não por grupamentos alquila, hidroxila ou sulfonila, ou um átomo de halogênio, a (met) acrilonitrila, a (met) acrilamida ou não por grupamentos alquila em C1-C10, os alquila (met) acrilatos, notadamente o (met) acrilato de metila, o (met) acrilato de etila, o (met) acrilato de n- butila e o (met) acrilato de isobutila, o (met) acrilato de glicidila, o butadieno e um éster vinílico, notadamente o acetato de vinila.

[0049] Preferivelmente, a composição de encolamento compreende, pelo menos, um ácido orgânico policarboxílico não polimérico tendo uma massa molar numérica inferior ou igual a 1000, preferivelmente ao inferior ou igual a 750 e com vantagem o inferior ou igual a 500, eventualmente em mistura com pelo menos um ácido orgânico polimérico.

[0050] O agente de reticulação polifuncional pode ser um anidrido, notadamente o anidrido maléico, o anidrido succínico ou o anidrido ftálico. No entanto, a adição de um anidrido na composição de encolamento faz cair fortemente o pH o que acarreta problemas de corrosão das instalações na linha de fabricação e de hidrólise do(dos) açúcar(es) hidrogenado(s). A introdução de uma base permite levar o pH da composição de encolamento a um valor suficiente para evitar estes problemas. O custo ligado à adição suplementar da base faz com que o uso de anidrido não seja preferido.

[0051] O agente de reticulação polifuncional pode ainda ser um polialdeído.

[0052] Por “polialdeído”, entende-se um aldeído compreendendo, pelo menos, duas funções aldeído.

[0053] Preferivelmente, o polialdeído é dialdeído não polimérico, por exemplo, o glioxal, o glutaraldeído, o 1,6-hexanodial ou o dialdeído 1, 4-tereftálico.

[0054] Os polialdeídos têm uma reatividade muito grande com relação aos grupos hidroxila dos açúcares hidrogenados, mas também grupos hidroxila em geral o que pode apresentar inconvenientes, notadamente uma diminuição da estabilidade e/ou uma pré-gelificação da composição de encolamento antes do tratamento de reticulação térmico. Para evitar estes inconvenientes, as funções aldeído do polialdeído são bloqueadas com vantagem para impedir a reação com os constituintes presentes na composição de encolamento antes da entrada da lã mineral na estufa. A título de exemplo de agente que permite o bloqueio das funções aldeído, pode-se citar a uréia e as uréias cíclicas.

[0055] Na composição de encolamento, os açúcares hidrogenados representam 10 a 90% do peso da mistura constituída pelos açúcares hidrogenados e o agente de reticulação polifuncional, preferivelmente mais de 20%, notadamente 20 a 85%, e melhor ainda de 30 a 80%.

[0056] A composição de encolamento pode compreender, além disso, um catalisador, ácido ou básico, tendo notadamente por função ajustar a temperatura de início de reticulação.

[0057] O catalisador pode ser escolhido entre as bases e os ácidos de Lewis, como as argilas, a sílica coloidal ou não, as aminas orgânicas, as aminas quaternárias, os óxidos metálicos, os sulfatos metálicos, os cloretos metálicos, os sulfatos de uréia, os cloretos de uréia e os catalisadores à base de silicatos.

[0058] O catalisador pode igualmente ser um composto contendo fósforo, por exemplo, um sal de hipofosfito de metal alcalino, um fosfito de metal alcalino, um polifosfato de metal alcalino, um hidrogenofosfato de metal alcalino, um ácido fosfórico ou um ácido alquilfosfônico. Preferivelmente, o metal alcalino é o sódio ou o potássio.

[0059] O catalisador pode ainda ser um composto contendo flúor e boro, por exemplo, o ácido tetrafluorobórico ou um sal deste ácido, notadamente um tetrafluoroborato de metal alcalino como o sódio ou o potássio, um tetrafluoroborato de metal alcalino-terroso como o cálcio ou o magnésio, um tetrafluoroborato de zinco e um tetrafluoroborato de amônio.

[0060] Preferivelmente, o catalisador é hipofosfito de sódio, o fosfito de sódio e as misturas destes compostos.

[0061] A quantidade de catalisador introduzida na composição de encolamento pode representar até 20% do peso dos açúcares hidrogenados e o agente de reticulação polifuncional, preferivelmente até 10%, e com vantagem é pelo menos igual a 1%.

[0062] A composição de encolamento de acordo com a invenção pode compreender, além disso, os aditivos convencionais seguintes nas proporções seguintes calculadas com base em 100 partes em peso dos açúcares hidrogenados e de agente de reticulação polifuncional: - 0 a 2 partes de silano, em particular um aminossilano, - 0 a 20 partes de óleo, preferivelmente 4 a 15 partes, - 0 a 5 partes de um agente hidrofóbico, em particular um silicone, - 0 a 20 partes de um poliol diferente dos açúcares hidrogenados, - 0 a 30 partes de uréia, preferivelmente 0 a 20 partes, - 0 a 30 partes de um “extensor” escolhido entre os derivados da lignina como o lignossulfonato de amônio (LSA) ou o lignossulfonato de sódio, e as proteínas animais ou vegetais.

[0063] O papel dos aditivos é conhecido e brevemente lembrado: o silano é um agente de copulação entre as fibras e o ligante, e desempenha igualmente o papel de agente antienvelhecimento; os óleos são agentes anti-poeira e hidrofóbicos; a uréia desempenha o papel de plastificante e permite, além disso, ajustar o tempo de gelificação da composição de encolamento a fim de evitar os problemas de pré- gelificação; o “extensor” é uma carga orgânica solúvel ou dispersável na composição de encolamento que permite notadamente diminuir o custo da mesma.

[0064] O poliol, acrescentado como aditivo, é necessariamente diferente dos açúcares hidrogenados; notadamente, excluem-se os polióis se apresentando sob a forma de polímeros compreendendo motivos não sacarídicos como os polímeros e os copolímeros de álcool vinílico.

[0065] A preparação da composição de encolamento é efetuada por simples mistura dos constituintes acima citados.

[0066] A composição de encolamento obtida presente um pH ácido, da ordem de 1 do que preferivelmente é mantido a um valor pelo menos igual a 1,5, com vantagem pelo menos igual a 3 de modo a limitar os problemas de corrosão da linha de fabricação dos produtos isolantes à base de lã mineral. O ajuste do pH pode ser realizado acrescentando uma base à composição de encolamento, notadamente uma base nitrogenada como trietanolamina ou o hidróxido de amônio, ou um hidróxido de sódio ou de potássio.

[0067] Quando o agente de reticulação polifuncional é um poliácido não polimérico, pode ser vantajoso submeter a composição de encolamento a um tratamento térmico de modo a fazer reagir uma parte dos açúcares hidrogenados com o referido poliácido. Graças a este tratamento térmico, o teor de poliácido livre de baixa massa molar na composição de encolamento é reduzido, o que tem por efeito limitar as emissões gasosas geradas quando do cozimento do encolamento em estufa. O tratamento térmico é efetuado a uma temperatura podendo ir de 40 a 130°C.

[0068] A composição de encolamento é destinada a ser aplicada sobre as fibras minerais, notadamente fibras de vidro ou de rocha.

[0069] De modo clássico, a composição de encolamento é projetada sobre as fibras minerais na saída do dispositivo centrífugo e antes de sua coleta sobre o órgão receptor sob 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 comparável à de uma resina formofenólica clássica, a uma temperatura superior ou igual a 110°C, preferivelmente superior ou igual a 130°, e com vantagem superior ou igual a 140°C.

[0070] Os produtos isolantes acústicos e/ou térmicos obtidos a partir destas fibras encoladas constituem também um objeto da presente invenção.

[0071] Estes produtos apresentam-se geralmente sob a forma de uma esteira ou um feltro de lã mineral, de vidro ou de rocha, ou ainda um véu de fibras minerais, igualmente de vidro ou de rocha, destinado notadamente a formar um revestimento de superfície da referida esteira ou do referido feltro. Estes produtos apresentam uma cor branca particularmente vantajosa.

[0072] Além disso, os produtos isolantes apresentam uma grande resistência ao desenvolvimento de microorganismos, notadamente de mofos, que se deve ao caráter não fermentável dos açúcares hidrogenados.

[0073] Os exemplos que seguem permitem ilustrar a invenção sem, contudo, limitar a mesma.

[0074] Nestes exemplos, mede-se: Sobre a composição de encolamento: - a temperatura de início de reticulação (TR) pelo processo 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 da composição de encolamento (teor em materiais sólidos orgânicos da ordem de 40%) depois é fixada horizontalmente entre duas lâminas. Um elemento oscilante munido de um dispositivo de medição 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 variando de 20 a 250°C a 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 subida geral é dada na Figura 1. Determina- se sobre a curva os valores correspondendo a temperatura de início de reticulação (TR), em °C. - a viscosidade, expressa em mPa.s, com a ajuda de um reômetro de tipo rotatório plano-plano com cisalhamento de 100 s-1, a 25°C. A amostra tem um teor de materiais sólidos igual a 40% em peso. Sobre o produto isolante: - a resistência à tração é medida de acordo com a norma ASTM C 686-71 T sobre uma amostra recortada por estampagem no produto isolante. A amostra tem a forma 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.

[0075] A amostra é disposta entre dois mandris cilíndricos de uma máquina de teste, 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 em tração RT definida pela relação da força de ruptura F à massa da amostra.

[0076] A resistência em tração é medida após a fabricação (resistência em 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 isolante e a espessura após 24 horas, 12 dias, 1 mês e 3 meses sob compressão com uma taxa de compressão (definida como a relação da espessura nominal para a espessura sob compressão) igual a 8/1. As medidas de espessura permitem avaliar o bom comportamento dimensional do produto. - a absorção de água nas condições da norma EN 1609, expressa em kg de água absorvida por m2 de produto isolante. Os produtos isolantes que apresentam uma absorção de água inferior a 1 kg/m2 são considerados como tendo uma baixa absorção de água a curto prazo (24 horas): eles pertencem à classe “WS” de acordo com a certificação ACERMI.

EXEMPLOS 1 A 6

[0077] Preparam-se as composições de encolamento compreendendo os constituintes figurando na tabela 1 expressa em partes ponderais.

[0078] As composições de encolamento são preparadas introduzindo sucessivamente em um recipiente o(s) açúcar(es) hidrogenado(s), o ácido cítrico e hipofosfito de sódio (catalisador) sob uma agitação vigorosa até a dissolução completa dos constituintes.

[0079] As propriedades das composições de encolamento figurando na Tabela 1 são avaliadas em comparação com uma composição de encolamento clássica contendo uma resina formofenólica e uréia (Referência) preparada de acordo com o exemplo 2, teste 1 de WO 01/96254 A-1, por um lado, e uma composição cuja mistura de açúcares hidrogenados contém 12% de maltitol, 12% de sorbitol e 76% de outros açúcares hidrogenados (Polisorb® 70/12 comercializado por ROQUETTE).

[0080] As composições de encolamento dos exemplos 2 a 5 apresentam uma temperatura de início de reticulação (TR) mais baixa que a da Referência e dos exemplos 1 e 6 comparativos.

[0081] As composições dos exemplos 1 a 6, bem como a resina formofenólica (Referência) são utilizadas para formar produtos isolantes à base de lã de vidro.

[0082] Fabrica-se a lã de vidro pela técnica da centrifugação interna na qual a composição de vidro fundido é transformada em fibras por meio de um instrumento designado base de centrifugação, compreendendo um cesto formando a câmara de recepção da composição fundida e uma faixa periférica furada com uma multidão de orifícios: a base é dirigida em rotação em torno de seu eixo de simetria disposto verticalmente, a composição é ejetada através dos orifícios sob o efeito da força centrífuga e o material que escapa dos orifícios é estirado em fibras com a assistência de uma corrente de gases de estiramento.

[0083] De modo clássico, uma coroa de pulverização de encolamento é disposta abaixo da base de fibragem de forma a repartir regularmente a composição de encolamento sobre a lã de vidro que acabou de ser formada.

[0084] A lã mineral assim encolada é coletada sobre um transportador de correia equipado com caixões de aspiração internos que retêm a lã mineral sob a forma de um feltro ou uma manta na superfície do transportador. O transportador circula depois em uma estufa mantida a 290°C onde os constituintes do encolamento polimerizam para formar um ligante. O produto isolante obtido apresenta uma densidade nominal igual a 10,6 kg/m3, uma espessura nominal de cerca de 80 mm e uma perda ao fogo da ordem de 5%.

[0085] As propriedades dos produtos isolantes são dadas na tabela 2. Os produtos isolantes fabricados com as composições de encolamento dos exemplos 2 a 5 apresentam melhores propriedades em relação ao produto de Referência e do exemplo 6 comparativo em termos de resistência em tração antes de envelhecimento e uma melhor retomada de espessura após compressão durante 12 dias, 1 mês e 3 meses em relação ao exemplo 6 comparativo. Estas propriedades são semelhantes às do exemplo 1 comparativo contendo apenas maltitol.

[0086] Os produtos de acordo com a invenção são mais rígidos após 1 mês de compressão.

EXEMPLOS 7 A 10

[0087] Fabricam-se produtos isolantes à base de lã de vidro nas mesmas condições que nos exemplos 1 a 6, modificados pelo fato de que se utilizam as composições de encolamento que figuram na tabela 3.

[0088] Constata-se que a absorção de água pelo produto do exemplo 7 é reduzida de 26,9% em relação ao produto só contendo apenas maltitol (exemplo 8 comparativo).

[0089] A presença de silicone como agente hidrófugo em produto do exemplo 9 permite reduzir consideravelmente a absorção de água em relação ao exemplo 7 (redução de 84%). Esta absorção de água é diminuída pela metade em relação ao produto do exemplo 10 comparativo só contendo apenas maltitol. TABELA 1

Maltilite® P 200 comercializado por TEREOS: D-maltitol cristalizado Maltilite® 5575 comercializado por TEREOS: xarope de maltitol a 75% de materiais secos contendo 55% de maltitol Maltilite(R) 7575 comercializado por TEREOS: xarope de maltitol a 75% de materiais secos contendo 75% de maltitol (1)solução a 40% de materiais sólidos n. d. : não determinado TABELA 2

Petição 870190109630, de 28/10/2019, pág. 27/56 Tabela 3

Maltilite® P 200 comercializado por TEREOS : D-maltitol cristalizado Maltilite 5575 comercializado por TEREOS: xarope de maltitol a 75% de materiais secos contendo 55% de maltitol

Claims (19)

1. Composição de encolamento sem formaldeído para produtos isolantes à base de lã mineral de rocha ou de vidro caracterizadapelo fato de compreender - uma mistura de açúcares hidrogenados contendo, de 25% em peso a 85% em peso de maltitol, calculado com base em materiais secos dos açúcares hidrogenados, e no máximo 11% em peso de sorbitol, calculado com base em matérias secas dos açúcares hidrogenados, e - pelo menos um agente de reticulação polifuncional, os açúcares hidrogenados representando 20 a 85% do peso da mistura composta pelos açúcares hidrogenados e pelo agente de reticulação polifuncional.

2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que os açúcares hidrogenados são produtos resultantes da hidrogenação de um açúcar escolhido dentre os monossacarídeos, os oligossacarídeos e os polissacarídeos.

3. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadapelo fato de que os açúcares hidrogenados são o eritritol, o arabitol, o xilitol, o sorbitol, o mannitol, o iditol, o isomaltitol, o lactitol, o celobitol, o palatinitol, o maltotritol e os produtos resultantes da hidrogenação de hidrolisados de amido.

4. Composição, de acordo com a reivindicação 3, caracterizadapelo fato de que os açúcares hidrogenados são um produto resultante da hidrogenação de hidrolisados de amido.

5. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadapelo fato de que os açúcares hidrogenados contêm açúcares redutores em uma proporção não excedendo 5% em peso (de materiais secos), preferivelmente 1% e melhor ainda 0,5%.

6. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizadapelo fato de que o agente de reticulação polifuncional é escolhido dentre os ácidos orgânicos policarboxílicos, os sais destes ácidos, os anidridos desses ácidos e polialdeídos.

7. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizadapelo fato de que o ácido orgânico policarboxílico compreende, pelo menos, duas funções carboxílicas, e, no máximo, 300 funções carboxílicas, com vantagem, no máximo, 70 funções carboxílicas e melhor ainda, no máximo, 15 funções carboxílicas.

8. Composição, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o ácido orgânico policarboxílico apresenta uma massa molar média numérica inferior ou igual a 50000, preferivelmente inferior ou igual a 10000 e com vantagem inferior ou igual a 5000.

9. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizada pelo fato de que o ácido orgânico policarboxílico é escolhido dentre os ácidos orgânicos policarboxílicos não poliméricos acíclicos, ramificados ou não, saturados ou insaturados, os ácidos cíclicos e os ácidos aromáticos.

10. Composição, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o ácido orgânico policarboxílico é escolhido dentre os ácidos dicarboxílicos, os ácidos tricarboxílicos, e os ácidos tetracarboxílicos.

11. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o anidrido é o anidrido maléico, o anidrido succínico ou o anidrido ftálico.

12. Composição, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o polialdeído é selecionado de glioxal, glutaraldeído, 1, 6-hexanodial ou dialdeído 1, 4-tereftálico.

13. Composição, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que as funções aldeído do polialdeído são bloqueadas pela uréia ou uréias cíclicas.

14. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizada pelo fato de que os açúcares hidrogenados representam 30 a 80% do peso da mistura constituída pelos açúcares hidrogenados e o agente de reticulação polifuncional.

15. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizada pelo fato de que ela compreende adicionalmente um catalisador escolhido entre os ácidos e as bases de Lewis, compostos contendo fósforo e compostos contendo flúor e boro.

16. Composição, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que o catalisador representa pelo menos 1% e até 20% do peso dos açúcares hidrogenados e do agente de reticulação polifuncional.

17. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizada pelo fato de que ela compreende adicionalmente os aditivos seguintes nas proporções seguintes calculadas com base em 100 partes em peso dos açúcares hidrogenados e de agente de reticulação polifuncional: - 0 a 2 partes de silano, em particular um aminossilano, - 0 a 20 partes de óleo, preferivelmente 4 a 15 partes, - 0 a 5 partes de um agente hidrofóbico, em particular um silicone, - 0 a 20 partes de um poliol diferente dos açúcares hidrogenados, - 0 a 30 partes de uréia, preferivelmente 0 a 20 partes, - 0 a 30 partes de um “extensor” escolhido dentre os derivados da lignina como o lignossulfonato de amônio (LSA) ou o lignossulfonato de sódio, e as proteínas animais ou vegetais.

18. Produto isolante acústico e/ou térmico à base de lã mineral de vidro ou de rocha caracterizado pelo fato de ser encolado usando a composição de encolamento como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 17.

19. Véu de fibras minerais de vidro ou de rocha caracterizado pelo fato de ser encolado usando a composição de encolamento como definida na reivindicação 1 a 17.

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