BR112017006516B1 - Painel de gipsita, processo para sua produção, e sistema para ser usado no interior ou exterior de uma construção - Google Patents

Painel de gipsita, processo para sua produção, e sistema para ser usado no interior ou exterior de uma construção Download PDF

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Marc Berlioz
Samuel Merlet
Claude Leclercq
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Abstract

A presente invenção refere-se a um formador de face de esteira fibrosa para preparação de um painel de gipsita, a um painel de gipsita compreendendo dito formador de face de esteira e a um sistema compreendendo o dito painel de gipsita. A esteira fibrosa compreende pelo menos uma prega de um tecido não entrelaçado, e uma composição aglutinante, onde a composição aglutinante representa de 10 a 40% em peso do peso total da esteira. A composição aglutinante compreende um copolímero compreendendo uma unidade de comonômero de um vinil éster de um ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa, o dito copolímero estando presente em uma quantidade de 25 a 100% em peso do peso de composição aglutinante.

Description

Campo Técnico da Invenção
[001] A presente invenção refere-se a um material de construção compreendendo uma camada de núcleo de argamassa de gipsita feita intercalada entre duas esteiras. Em particular, a matéria objeto da invenção se refere a um específico tipo de esteira ou formadora de face, a um painel de gipsita compreendendo dito formador de face e a sistema compreendendo o dito painel. Este painel de argamassa é apropriado para aplicações externas e internas. Ele é particularmente apropriado para ser usado como bainha externa e para material de renovação ou construção em um banheiro, uma cozinha, um lavanderia, e em qualquer ambiente que possa ser exposto a umidade ou mesmo em aplicações exteriores.
Antecedentes da Invenção
[002] Painéis de gipsita, paredes secas ou painéis de argamassa, usualmente compreendem um núcleo de gipsita ligado a um tecido não entrelaçado ou tecido de fibras orgânicas e/ou inorgânicas localizadas sobre ou apenas embutidas abaixo de superfícies. Este tecido pode ser formado por camadas simples ou múltiplas e pode ser reforçado por filamentos ou tramas de fios de fibras. As superfícies podem variar de acordo com o uso pretendido. Embora o núcleo de um painel de gipsita compreenda principalmente material gipsita ele também pode compreender fibras, aditivos e/ou materiais de enchimento para provimento de propriedades adicionais. Painéis de gipsita com reforço de tecido usualmente têm um papelão celulósico ou um material não tecido enrolado ao redor de uma camada mais espessa de gipsita. A gipsita é tipicamente obtida de um sulfato de cálcio hidratável tal como CaSO4.1/2H2O, que é endurecido através de umedecimento e subse- quente secagem. A composição de gipsita pode incluir aditivos resistentes a água como álcool polivinílico, cera, polissiloxanos ou resinas sintéticas termoplásticas. Outros aditivos incluem as fibras de vidro resistentes a fogo ou materiais de enchimento minerais, como argila. Propriedades do painel de gipsita por isso podem ser sintonizadas de acordo com o uso final pretendido.
[003] Aditivos resistentes a água, como resina fluorocarbonoou derivados de silicone são comumente introduzidos no tecido para trazerem hidrofobicidade para o painel de gipsita final. A resistência à água de um painel de gipsita é tipicamente caracterizada pela absorção máxima permitida de água líquida no painel, de acordo com normas aplicáveis de cada país, como por exemplo, a norma ASTM C473 ou EM-520 ou EM 15 283-1.
[004] Embora a introdução de aditivos dentro de gipsita e/ou a esteira possa ser necessária de modo a assegurar que o painel de gipsita seja apropriado para ser usado em uma área molhada, ela também pode enfraquecer dramaticamente a ligação entre a esteira e a gipsita e assim prejudicar sua resistência mecânica. Realmente, a adição de alguns aditivos, tais como aditivos hidrofóbicos pode evitar um bom contato de superfície e interação química entre a esteira fibrosa e o núcleo de gipsita, assim resultando em perda de outras propriedades desejáveis dos painéis de gipsita.
[005] Como uma consequência, uma das principais questões no desenvolvimento de painéis de gipsita para aplicações em áreas molhadas se refere à compatibilidade entre a específica composição de gipsita e a esteira. Aperfeiçoamento da ligação entre a esteira e a gipsita é por isso de alto conceito, enquanto mantendo as outras propriedades desejáveis dos ditos painéis como resistência mecânica e um peso leve.
[006] Exemplos da técnica anterior de painel de gipsita resistente a umidade incluem esteiras que foram talhadas para a composição de gipsita. Por exemplo, US 2006/0068186 descreve um tecido não entrelaçado compreendendo duas pregas de diferentes composições, uma prega interna e uma prega externa, onde a prega interna está em contato como núcleo de gipsita. A prega interna compreende uma mistura de fibras de celulose, fibras inorgânicas ou minerais e opcionalmente fibras orgânicas. Por outro lado, a prega externa compreende essencialmente fibras de celulose. Estas 2 pregas são ligadas juntamente com um aglutinante e um material de enchimento mineral na presença de um agente resistente a água fluorocarbono. As camadas interna e externa têm respectivamente uma face interna e externa, onde a face exterior interna entra em contato com o painel de gipsita. As faces exteriores interna e externa são relativamente planas como um resultado do padrão de processo de produção de não tecido depositado - molhado para formação de trama. Embora os painéis de acordo com este documento da técnica anterior sejam satisfatórios, maior aperfeiçoamento da ligação permanece desejável.
[007] EP2230075 se refere a uma esteira não tecida para um painel de gipsita de área molhada onde pelo menos uma superfície da esteira não tecida é tratada com um látex aglutinantehidrofílico. Neste painel de gipsita a ligação entre o núcleo de gipsita e a esteira é aperfeiçoada graças a aperfeiçoada compatibilidade química.
[008] WO2004055286 mostra um painel de gipsita compreen dendo um núcleo de gipsita fazendo face com uma esteira fibrosa. Um revestimento fino de uma formulação curável é aplicado sobre a folha fazendo face fibrosa do painel de gipsita.
[009] WO2008100777 mostra um painel de gipsita que é coberto em pelo menos uma face com uma esteira não tecida ou tecida fibrosa. Um material acabado é aplicado sobre a superfície da esteira que está em contato com o painel de gipsita. A meta é diminuir a permeabi- lidade de água da esteira fibrosa fazendo face de modo a aperfeiçoar a resistência à água do painel.
[0010] US 6787486 mostra uma folha de placa de suporte tendo camadas de face resistentes à umidade asseguradasa um núcleo de concreto aerado. Em uma modalidade específica, camadas de face resistentes à umidade incluem uma trama de fibra tecida incorporada em uma respectiva camada de resina.
[0011] US7932195 mostra uma esteira pré-revestida e um painel de gipsita compreendendo a mesma, a dita esteira tendo uma espessura entre 0,76-0,83 mm e sendo composta principalmente por filamentos de fibra de vidro não tecida cortados de aproximadamente 1016 micrometros de diâmetro orientados em um padrão randômico mas sem fibras baseadas em celulose. Esta esteira é pré-revestida com uma composição de revestimento aquosa contendo um pigmento mineral ou material de enchimento e uma mistura aglutinante compreendendo um primeiro aglutinante orgânico tal como um látex de polímero resistente a UV hidrofóbico e um segundo aglutinante adesivo inorgânico de uma maneira que a solução de revestimento penetre a estrutura da esteira em uma profundidade de cerca de 30 a 50% da espessura total de esteira. A combinação destas características resulta em uma resistência de ligação entre o núcleo de gipsita e o formador de face de esteira de *(16 psi a 19 psi), respectivamente 0,11MPa e 0,13 MPa, que é considerada antes uma baixa resistência de ligação com relação a adesivos usados em sistemas associados. Em ETAG 004 (European Technical Approval Guidance), um nível mínimo de 0,25 MPa é recomendado para EIFS. Além disso, a resultante esteira antes também é espessa, o que é uma desvantagem para manuseio e transporte.
[0012] WO2013113459 mostra um painel de gipsita tendo aperfei çoadas propriedades de ligação entre o núcleo de gipsita e a esteira como comparado aos painéis de argamassa mencionados acima principalmente devido a sua aspereza de superfície. Este painel de gipsita também pode compreender agentes resistentes a água e/ou repelentes de água no núcleo e/ou na esteira, que o torna especialmente apropriado para ser usado em condições úmidas ou molhadas. Entretanto, para obter algumas de outras desejáveis características e propriedades, como resistência mecânica entre o núcleo de gipsita e a esteira, o dito painel de gipsita tem de ter pelo menos um lado coberto por um tecido não entrelaçado tendo o lado interno uma aspereza de superfície Ra de 25 a 60 micrometros.
[0013] De modo a endereçar aos problemas técnicos mencionados acima e apesar de deficiências relacionadas às soluções acima é desejável que se desenvolva um formador de face de esteira para preparação de um painel de gipsita que seja apropriado para ser aplicável a edifícios e construções em condições molhadas e/ou úmidas mantendo as outras propriedades relevantes associadas a estes tipos de materiais e para seu uso pretendido. Por isso, a presente invenção refere- se a um formador de face de esteira para preparação de um painel de argamassa que pode ser mais leve e que exiba propriedades de ligação aperfeiçoadas entre o núcleo de gipsita e a esteira como comparado aos painéis de argamassa da técnica anterior, enquanto mantém as outras propriedades relevantes, incluindo uma desejável resistência mecânica permitindo que o mesmo seja usado em aplicações externas e internas no campo de construção em áreas molhadas ou úmidas. Sumário da Invenção
[0014] A matéria objeto da invenção se refere a uma esteira fibrosa para preparação de um painel de gipsita, a um painel de gipsita compreendendo a dita esteira fibrosa e a um sistema compreendendo o dito painel de gipsita.
[0015] Em particulares modalidades, a esteira fibrosa aqui descrita pode mostrar uma aperfeiçoada resistência de coesão interna. Ela também pode exibir uma menor gramatura (massa por área, tipicamente expressa em unidades de g/m2), menor espessura, aumentada porosidade de ar, maior resistência à tração, e maior resistência à flexão sobre painéis forrados com a esteira fibrosa. Ela pode ter uma certa aspereza de superfície menor e um padrão de gravação em alto- relevo, que pode assegurar que a esteira fibrosa está hermeticamente ligada ao núcleo de gipsita independente da composição de gipsita e/ou a presença de aditivos mas, pode permitir um manuseio e transporte mais fáceis.
[0016] Com relação ao processo de fabricação de formador de face, ele pode ser produzido através de processos comuns, mas preferivelmente através de um processo de deposição molhada. Isto pode permitir o uso de carretéis mais longos e, portanto, menos operações de junções entre rolos que podem causar perdas e paradas na produção de painéis de gipsita. A etapa de secagem de painéis de gipsita pode ser realizada mais rapidamente devido à maior porosidade do material, o que conduz a economias de energia. Em uma modalidade preferida, o material não tecido é impregnado com uma solução aglutinante que confere à esteira algumas das aperfeiçoadas propriedades mencionadas acima, em particular melhor coesão interna, resistência de ligação, enquanto mantendo as outras propriedades essenciais como nenhuma penetração de pasta de cimento através de esteira, e tais como as características de superfície hidrofóbica (absorção de água e permeabilidade de água). Além disso, em uma modalidade mais preferida, o processo da presente invenção é livre ou substancialmente livre de aditivos formaldeído e fluorcarbono, o que faz do produto resultante, o igualador de superfície da presente invenção, um "produto verde benéfico ao meio ambiente capaz de obter uma certificação Classe A+ (<10 μg/m3 formaldeído - Indoor Air Quality). Esta é característica importante da invenção, uma vez que ela pode ser implementada e usada sob estrutura legal de saúde e/ou ambiental mais restritiva.
[0017] Ainda é aqui provido um painel de argamassa, também referido como "painel de gipsita". O painel de argamassa aqui descrito é um painel de argamassa compreendendo uma esteira fibrosa como descrita acima, e é particularmente apropriado para ser usado em condições molhadas ou úmidas. Ele pode ter uma melhor resistência mecânica quando comparado com painéis similares para áreas molhadas e úmidas, enquanto mantém boas características de repelência de água. Ele também pode mostrar uma aperfeiçoada resistência de ligação entre o núcleo de gipsita e o igualador de fase, a despeito de ter uma baixa aspereza de superfície.
[0018] O painel de gipsita aqui descrito também pode compreender aditivos tais como agentes resistentes à água e/ou repelentes de água no núcleo e/ou na esteira, o que torna o mesmo especialmente apropriado para ser usado em condições úmidas ou molhadas. Ele é um substrato sólido para produtos de acabamento e adesivos e também pode ser pintado diretamente. Outros aditivos também podem ser vantajosamente incorporados tais como biocidas, pigmentos ou corantes e agentes retardadores de chama em seu núcleo e/ou esteira fibrosa.
[0019] Com relação ao processo de fabricação do dito painel de gipsita, também algumas vantagens merecem ser mencionadas, em particular que a formação de borda é mais fácil do que sobre outros forros não tecidos: ambas tecnologias de dobras e de riscamento podem ser usadas para formar ranhura de forro de face. Esta operação é muito mais fácil do que sobre esteira de vidro revestida espessa, que somente pode ser preparada por dobras. Além disso, em particulares modalidades, as esteiras aqui descritas podem ter uma alta porosida- de para ar, o que pode facilitar secagem do painel de gipsita. Em particulares modalidades, a velocidade de secagem pode ser aumentada por 10% sem que tenha riscos de bolhas ou separação entre o forro e o núcleo nas primeiras zonas do secador. Devido à alta coesão interna de particulares modalidades da esteira, o painel de gipsita da presente invenção também pode ser mais resistente à fricção e arranhão quando painéis são montados nos sistemas relevantes.
[0020] Assim, os sistemas compreendendo os painéis de gipsita da presente invenção podem oferecer uma apropriada solução para aplicações internas e externas para construções mesmo em áreas molhadas ou úmidas.
[0021] O painel de gipsita da invenção pode ser um substrato muito robusto para produtos de acabamento e adesivos, que são usados em aplicações internas e externas. Esta robustez pode ser obtida graças à resistência do núcleo de gipsita, à alta coesão das esteiras da invenção, e graças à boa ligação das esteiras e do núcleo. É um fator importante na utilidade do painel em aplicações que requerem a ligação de telhas ou material de isolamento. Estas propriedades de coesão e ligação são muito importantes para sistemas como paredes de revestimento externas, que são frequentemente cobertas com Sistemas de Acabamento de Isolamento Externo e por isso podem suportar maior nível de pressão de vento. Similarmente, partições em salas molhadas são principalmente cobertas com telhas cerâmicas, que são ligadas à superfície de painel. Graças à alta coesão interna do painel em ambas condições seca e úmida, a robustez do sistema é aperfeiçoada sem o risco de desligamento de telha ou delaminação da superfície de painel.
[0022] Mais particularmente, é aqui provida uma esteira fibrosa para um painel de gipsita compreendendo pelo menos uma prega de um tecido não entrelaçado e uma composição aglutinante, onde:
[0023] - a dita composição aglutinante representa de 10% em peso (porcentagem em peso) a 40% em peso do peso total da esteira; e
[0024] - a dita composição aglutinante compreende um copolímero compreendendo uma unidade comonômero de um vinil éster de um ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa, o dito copolímero estando presente em uma quantidade de 25% em peso a 100% em peso do peso da composição aglutinante.
[0025] Ainda é aqui provido um processo para produção de esteira fibrosa aqui descrita. O processo compreende a etapa de impregnação de pelo menos uma prega de um tecido não entrelaçado com uma dispersão ou solução aquosa de uma composição aglutinante como aqui descrita.
[0026] Ainda é aqui provido um painel de gipsita compreendendo um núcleo de gipsita com pelo menos um lado coberto por uma esteira fibrosa como aqui descrita. Ainda é aqui provido um processo para produção de tal painel de gipsita, compreendendo a etapa de lamina- ção de um núcleo de gipsita com pelo menos uma esteira fibrosa como aqui descrita.
[0027] Ainda é aqui provido um sistema para ser usado no interior ou exterior de uma construção compreendendo um painel de gipsita como aqui descrito.
Definições
[0028] É aqui descrita uma esteira fibrosa para um painel de gipsi- ta, a dita esteira fibrosa compreendendo um tecido não entrelaçado e uma composição aglutinante. A esteira fibrosa também é aqui referida como "formador de face de esteira", "formador de face", e "esteira"
[0029] No sentido da presente invenção, o "tecido não entrelaçado", também aqui referido como "material não tecido", significa um material semelhante a tecido fabricado de fibras, ligados juntos através de tratamento químico, mecânico, calor ou solvente. "tecido não entrela- çado" também é referido aqui como "trama". "Tecidos não tecidos" podem definir suportes folhas ou estruturas de trama ligadas juntas por fibras ou filamentos de vinculação. Por isso, no sentido da presente invenção, uma "prega" também pode ser nomeada como "folha" ou "camada". Os termos "esteira" e "prega" são preferivelmente usados.
[0030] A esteira fibrosa pode compreender uma ou mais pregas. Em modalidades particulares, o tecido não entrelaçado pode compreender uma prega interna e uma prega externa. A "prega interna" é a prega que contata ou é pretendida contatar o núcleo de gipsita de um painel de argamassa; mais particularmente ela é a prega inferior, que está em contato com a tela durante o processo de produção de esteira. A "prega externa" é a prega que está ou é pretendida estar mais distante do núcleo de gipsita, isto é, localizada no lado externo do painel de argamassa e assim afastando-se do painel de argamassa; mais particularmente ela é a prega superior formada sobre a prega inferior no processo de produção de esteira.
[0031] O termo "tela" significa um material fabricado com um certo tipo definido de fios e malha ou fio. Em um processo úmido o tecido não entrelaçado é formado sobre a tela através de uma etapa de retirada de água.
[0032] O termo ou expressão "montagem de tela" significa um material que resulta da superposição de uma primeira tela base e uma segunda tela sobre a qual o tecido não entrelaçado depositado molhado é formado. A prega interna do formador de face é depositada diretamente sobre a segunda tela, e a prega externa do formador de face é formada sobre a placa interna.
[0033] O termo "fibra" significa uma forma de material caracterizada por uma razão extremamente alta de comprimento para diâmetro (por exemplo, 50/1). No contexto da presente invenção, o apropriado comprimento de fibra é vantajosamente de cerca de 0,1 cm a cerca de 4 cm. O termo "fibra" também cobre uma mistura de fibras de natureza diferente, isto é, fibras orgânicas e inorgânicas. Tipicamente, o não tecido é um material de fibra formando um suporte de folha obtido de um arranjo randômico de fibras individuais que são interdepositadas. Elas podem ser mantidas juntas através de adesivos, calor e pressão, ou agulha, por exemplo. Tais suportes não tecidos podem ser preparados de acordo com processos bem conhecidos como sopro de fusão, deposição de rotação, cardagem, deposição com ar e deposição com água.
[0034] O parâmetro aspereza de superfície Sa corresponde à média aritmética dos valores absolutos de ordenadas Z(x,y) dentro de uma área base (A) com x e y definindo esta área. Este parâmetro é bem conhecido por aqueles versados na técnica. Em outras palavras, o parâmetro Sa é obtido como se segue:
Figure img0001
Descrição Detalhada de Uma Modalidade Preferida
[0035] A matéria objeto da invenção se refere a um formador de face de esteira fibrosa para preparação de um painel de gipsita com-preendendo o dito formador de face de esteira e a um sistema compreendendo o dito painel de gipsita.
1. Esteira Fibrosa
[0036] Em um primeiro aspecto, a presente invenção mostra uma esteira fibrosa compreendendo pelo menos uma prega de um material não tecido e uma composição aglutinante, a dita composição ligante representando de 10 a 40% do peso total da esteira e compreendendo um copolímero compreendendo uma unidade comonômero de um éster vinil de um ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa, o dito copolímero representando de 25% em peso a 100% em peso (porcentagem em peso) do peso de composição aglutinante.
1.1 O material não tecido
[0037] Tipicamente, o não tecido é um material que pode ser fabricado de fibras ou fitas, cortadas ou não, orientadas ou não, de modo a formarem um suporte em folha obtido de um arranjo randômico de fibras individuais são interdepositadas.
[0038] O material não tecido da presente invenção ou qualquer de suas pregas, tipicamente compreende fibras que são selecionadas de fibras orgânicas, fibras minerais, fibras poliméricas sintéticas, e suas misturas. Exemplos de ditas fibras são:
[0039] - fibras orgânicas, tais como fibras baseadas em celulose como cânhamo, polpa de madeira, incluindo madeira dura e/ou macia e suas misturas, fibras de algodão, sisal e abaca;
[0040] - fibras orgânicas que são fibras feitas pelo homem deri vadas de celulose, incluindo viscose, ráion, e liocell;
[0041] - fibras minerais como fibra de vidro, basalto;
[0042] - fibras poliméricas sintéticas, como poliamida, poliarami- da, polietileno, polipropileno, poliéster.
[0043] Em uma modalidade preferida, fibras orgânicas representam mais que 25% em peso, mais que 30% em peso, mais que 40% em peso, preferivelmente mais que 50% em peso do peso do material não tecido. As fibras orgânicas são preferivelmente celulose ou fibras baseadas em celulose, que podem ser obtidas de papel, papelão, ou madeira.
[0044] As fibras baseadas em celulose do material não tecido preferivelmente podem compreender fibras de origem de madeira dura e/ou de origem de madeira macia. A origem e balanço destas fibras na esteira influenciam suas propriedades físicas como resistência à tração, resistência de cisalhamento, porosidade, resistência de coesão. Por isso, as ditas fibras podem estar presentes em quantidades de madeira macia de 0 a 100% em peso, preferivelmente de 25 a 85% em peso do peso total de fibras e uma quantidade de madeira dura de 0 a 100% em peso, preferivelmente de 0 a 50% em peso do peso total das fibras.
[0045] Em uma modalidade preferida, o material não tecido compreende fibras minerais e/ou fibras orgânicas e onde a quantidade de fibras orgânicas varia de 40 a 100% em peso do peso total da composição de fibras, preferivelmente de 40 a 85% em peso, mais preferivelmente de 50 a 75% em peso, ainda mais preferivelmente de 60 a 70% em peso de fibras orgânicas em relação ao peso total da composição de fibras.
[0046] Em uma modalidade mais preferida as fibras do formador de face de esteira compreendem ou consistem em fibras de vidro e/ou fibras baseadas em celulose. Isto pode prover uma aperfeiçoada resistência à tração úmida, melhor ligação entre prega interna e núcleo de gipsita e melhor comportamento em reação para fogo (menor valor calorífico bruto). Em particular, tais formadores de face podem mostrar um bom balanço de resistência sobre peso base.
[0047] De acordo com uma modalidade preferida, o material não tecido é livre ou substancialmente livre de fibras de poliéster. Isto significa que o material não tecido pode ter a vantagem de ter uma maior razão de material de origem natural ou mineral assim como um produto de custo mais efetivo.
[0048] Diâmetro de fibra pode variar dentro de amplas faixas, por exemplo, de 2,0 micrometros a 40,0. Entretanto, foi supreendentemen- te observado que fibras com um menor diâmetro produzem melhores esteiras. Estas esteiras podem ser mais leves e mais fortes que aquelas mostradas na técnica anterior. Isto pode ser devido a um melhor arranjo das fibras mais finas que aparentemente resulta em um formador de face de esteira mais eficiente com relação à resistência, em particular a resistência à tração. Foi verificado que isso se aplica em particular para fibras minerais. Em modalidades preferidas, fibras minerais têm um diâmetro de fibra médio abaixo de 25 micrometros, pre-ferivelmente de 6 micrometros a 20 micrometros, mais preferivelmente o diâmetro de fibra médio é de 10 a 15 micrometros. Da mesma ma-neira, em particulares modalidades, o material não tecido do formador de face de esteira compreende fibras minerais com um diâmetro médio abaixo de 40 micrometros, preferivelmente abaixo de 25 micrometros, mais preferivelmente de 6 micrometros a 20 micrometros, mais preferi-velmente de 10 a 15 micrometros.
[0049] Em uma modalidade preferida, o material não tecido do formador de face da esteira compreende uma mistura de fibras baseadas em celulose e fibras de vidro, as ditas fibras de vidro tendo um diâmetro médio de 6 a 20 micrometros, preferivelmente de 10 a 15 micrometros; e as fibras baseadas em celulose estando presentes na mistura em uma quantidade de 40 a 85% em peso do peso total das fibras, preferivelmente de 60 a 80% em peso do peso total das fibras.
[0050] Ainda em uma modalidade, o material não tecido consiste em uma mistura de fibras baseadas em celulose e fibras de vidro, as ditas fibras de vidro tendo um diâmetro médio de 6 a 20 micrometros, preferivelmente de 10 a 15 micrometros; e as fibras baseadas em celulose estão presentes na mistura de fibras em uma quantidade de 40 a 85% em peso do peso total das fibras, preferivelmente de 60 a 80% em peso do peso total das fibras.
[0051] Em particulares modalidades, o material não tecido compreende ou consiste em uma mistura de fibras de fibras baseadas em celulose tendo uma quantidade de madeira macia de 0% em peso a 100% em peso, preferivelmente de 25% em peso a 85% em peso; e uma quantidade de madeira dura de 0% em peso a 100% em peso, do peso total das fibras, preferivelmente de 0% em peso a 50% em peso, do peso total das fibras.
[0052] Tipicamente, as fibras da presente invenção são de 0,5 mm a cerca de 40 mm em comprimento. Preferivelmente, o comprimento médio das fibras pode variar de 1,0 mm a 38 mm. As fibras podem ser uma mistura de fibras tendo diferentes comprimentos.
[0053] A estrutura de superfície do material não tecido pode ser modificada conferindo à mesma uma certa aspereza (Sa) para aperfeiçoamento de ligação de formador de face de esteira com o núcleo de gipsita de um painel de argamassa. Esta modificação de superfície pode ocorrer sobre justo um lado do material não tecido (ex. lado interno, que está em contato como núcleo de gipsita) ou sobre ambos os lados (lado interno + lado externo, afastando-se do núcleo de gipsita). A aspereza do formador de face pode ser alterada através de um processo de gravação em alto-relevo. Possivelmente, a reorientação das fibras do material não tecido ainda para o processo de gravação em alto-relevo confere à superfície uma aspereza específica. Foi observado que a aspereza do material não tecido foi maior quando a superfície da esteira foi gravada em alto-relevo comparando a uma superfície não gravada em alto-relevo. Por isso, é possível aumentar a ancoragem da esteira para o painel de gipsita através de combinação de um padrão de gravação em alto-relevo com uma específica aspereza sobre a superfície do formador de face da esteira.
[0054] Da mesma maneira, ambos os lados do material não tecido podem apresentar uma certa aspereza de superfície. Em particulares modalidades, o lado interno do material não tecido apresenta uma aspereza de superfície maior que o lado externo. Em uma modalidade mais preferida, somente sobre o lado interno do material não tecido é provido com um padrão de gravação em alto-relevo.
[0055] O formador de face de da presente invenção compreende pelo menos uma prega de um material não tecido. Em modalidades preferidas, a esteira compreende duas pregas de um material não te- cido, uma prega interna, que está (ou pretende-se que esteja ) em contato com o núcleo de gipsita; e uma prega externa, que está (ou pretende-se que esteja ) sobre o lado oposto do núcleo de gipsita, assim afastando-se do núcleo de gipsita. Da mesma maneira, a prega externa tipicamente está em contato com o exterior e pode ser pintada, coberta com telhas ou acabada em uma outra maneira usual.
[0056] Estas duas pregas podem ter a mesma composição ou uma composição diferente. Entretanto, a prega externa é vantajosamente essencialmente fabricada de fibras baseadas em celulose de modo a prover um painel de gipsita que pode ser mais convenientemente ma-nuseado uma vez que a prega externa não causa coceira ou qualquer outra sensação desagradável, em caso de fibras inorgânicas, tais como, por exemplo, fibras de vidro terem sido usadas na composição da prega interna.
[0057] Em uma modalidade preferida, a composição da prega interna é diferente da composição da prega externa. Mais particularmente, a prega interna pode compreender uma mistura de fibras orgânicas e fibras minerais onde as ditas fibras estão presentes na mistura em uma razão de 40 a 65% em peso de fibras orgânicas a 35 a 60% em peso de fibras minerais; e/ou a prega externa compreende preferivelmente mais que 90% em peso ou mais que 95% em peso ou até 100% em peso de fibras orgânicas.
[0058] Em uma modalidade particular, as fibras da prega externa compreendem essencialmente celulose; e as fibras da prega interna compreendem, em peso baseado no peso total das fibras, de 40 a 65% em peso das fibras de celulose, de 35 a 60% em peso de fibras de vidro. Em modalidades preferidas as fibras da prega interna compreendem de 45 a 60% em peso de fibras de celulose e de 40 a 55% em peso de fibras de vidro.
[0059] Em uma modalidade preferida, o formador de face de estei- ra da presente invenção compreende uma prega ou mais pregas, mais preferivelmente duas pregas, uma ou mais das ditas pregas sendo providas com um padrão de gravação em alto-relevo e uma específica aspereza.
[0060] Em uma modalidade preferida, pelo menos uma prega tem uma aspereza de superfície Sa de menos que 60 micrometros, preferi-velmente de 10 a 60 micrometros, mais preferivelmente de 12 a 40 micrometros. Quando o formador de face de esteira tiver duas pregas, uma prega interna e uma prega externa, ambas pregas ou apenas uma das mesmas pode compreender a dita aspereza de superfície Sa.
[0061] Em uma modalidade preferida, a prega interna tem Sa maior que a aspereza de superfície da prega externa; e em uma modalidade ainda mais preferida, a Sa da prega interna e da prega externa são respectivamente de 10 a 40 micrometros, e menos que 12 micrometros.
[0062] Por isso, em uma modalidade preferida, pelo menos uma prega é provida com um padrão de gravação em alto-relevo e tem uma aspereza de superfície Sa de menor que 60 micrometros, preferivelmente de 10 a 60 micrometros, mais preferivelmente de 12 a 40 mi-crometros. Quando o formador de face de esteira tiver duas pregas, uma prega interna e uma prega externa, ambas as pregas ou apenas uma das mesmas pode compreender um padrão de gravação em alto- relevo e dita aspereza de superfície Sa.
[0063] Em uma modalidade preferida, ambas pregas, interna e externa têm uma aspereza de superfície Sa, a prega interna tendo uma Sa maior que a prega externa, onde a dita Sa da prega interna e a da prega externa são respectivamente de 10 a 40 micrometros, e menos que 12 micrometros, a prega interna sendo provida com um padrão de gravação em alto-relevo.
1.2 A composição ligante
[0064] As fibras individuais podem ser seguras umas às outras por uma composição aglutinante. A dita composição aglutinante compreende pelo menos um copolímero compreendendo uma unidade como- nômero de um vinil éster de um ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa, também aqui referido como "copolímero de vinil éster". Em outras palavras, a composição aglutinante compreende um copolímero obtido de uma composição de comonômero compreendendo um vinil éster de um ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa. Ainda em outras palavras, o copolímero compreende unidades de comonômero polimerizadas obtidas de um vinil éster de um ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa.
[0065] Os comonômeros de vinil éster são tipicamente polimeriza- dos via porções de vinila.
[0066] O termo "ramificado alfa" significa que o átomo de carbono ligado diretamente ao grupo carboxila do ácido monocarboxílico também está diretamente ligado a pelo menos dois outros átomos de carbono do ácido monocarboxílico. A composição aglutinante representa de 10 a 40% em peso do peso total da esteira. Preferivelmente ele representa de 15 a 35% em peso do peso total da esteira, ainda mais preferivelmente a dita composição aglutinante representa de 20 a 30% em peso do peso total da esteira.
[0067] Além disso, a dita composição aglutinante compreende o dito copolímero compreendendo uma unidade comonômero de um vinil éster de um ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa, o dito co- polímero estando presente em uma quantidade de 25 a 100% em peso do peso de composição aglutinante, preferivelmente de 30 a 70% em peso do peso da composição aglutinante, mais preferivelmente de 40 a 60% em peso do peso da composição aglutinante. Em uma modalidade preferida, a dita composição aglutinante ainda compreende um composto de autorreticulação. A composição aglutinante pode resultar em uma melhor resistência de ligação entre o formador de face e o painel de gipsita e em uma melhor ligação interna entre formadores de face de esteira no caso de uso de mais de uma esteira. Isto é prova-velmente devido a uma melhor compatibilidade entre a composição aglutinante da presente invenção e o interfechamento de cristais de gipsita dentro de esqueleto de fibras (minerais) e entre as ditas fibras, em particular em caso de fibras de vidro mais finas (diâmetro médio menor que 25 micrometros, preferivelmente de 6 micrometros a 20 micrometros, mais preferivelmente de 10 a 15 micrometros.
1.2.1 Compostos
[0068] Como descrito acima, a composição aglutinante compreende pelo menos um copolímero que compreende uma ou mais unidades de comonômero de um vinil éster de um ácido monocarboxílico alifáti- co ramificado alfa. O copolímero pode ser um copolímero randômico ou estatístico, um copolímero de bloco, ou um copolímero gradiente. Em modalidades preferidas, o copolímero é um copolímero randômico ou estatístico.
[0069] Um grupo particularmente útil de vinil éster de comonôme- ros de ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa são vinil ésteres de ácidos carboxílicos de cadeia longa saturada tendo cerca de 5 a 20 átomos de carbono, preferivelmente de 7 a 15 átomos de carbono.
[0070] Exemplos de apropriados vinil ésteres incluem neopenta- noato de vinila, 2-etil hexoato de vinila, 2,2-dimetil heptanoato de eteni- la, 2,2-dimetil octanoato de etenila, e 2,2-dimetil decanoato de etenila.
[0071] Apropriados comonômeros para o vinil éster de um ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa, incluem comonômeros com-preendendo um grupo vinila, grupo acriloíla, ou grupo metacriloíla; tal- como acetato de vinila, butirato de vinila, propionato de vinila, estireno, (met)acrilamida diacetona, isobutoximetil (met) acrilamida, N-vinil pirro- lidona, N-vinil capro lactam, N,N-dimetil (met)acrilamida, t-octil (met)acrilamida, N,N-dietil (met)acrilamida, N,N’-dimetil amino propil (met)acrilamida. Comonômeros particularmente apropriados são o grupo de acrílicos que inclui ácido metacrílico, metacrilato de 2- hidroxietila, metacrilato de 2-hidroxipropila, metacrilato de 2- hidroxibutila, metacrilato de metila, metacrilato de etila, metacrilato de propila, metacrilato de isopropila, metacrilato de butila, metacrilato de amila, metacrilato de isobutila, metacrilato de t-butila, metacrilato de pentila, metacrilato de isoamila, metacrilato de hexila, metacrilato de heptila, metacrilato de octila, metacrilatode iso-octila, metacrilato de 2- etil hexila, metacrilato de nonila, metacrilato de decila, metacrilato de isodecila, metacrilato de undecila, metacrilato de dodecila, metacrilato de laurila, metacrilato de octadecila, metacrilato de estearila, metacrila- to de tetra-hidrofurfurila, metacrilato de butoxietila, metacrilato de eto- xidietileno glicol, metacrilato de benzila, metacrilato de ciclo hexila, me- tacrilato de fenoxietila, mono metacrilato de polietileno glicol, mono metacrilato de polipropileno glicol, metacrilato de metoxietileno glicol, metacrilato de etoxietoxietila, metacrilato de metoxipolietileno glicol, metacrilato de metoxipolipropileno glicol, metacrilato de diciclo pentadieno, metacrilato de diciclo pentanila, metacrilato de triciclo decanila, metacrilato de isobornila, e metacrilato de bornila.
[0072] Em uma modalidade preferida, o copolímero de vinil éster da composição aglutinante é um copolímero obtido de um comonôme- ro que é um vinil éster de um ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa e um comonômero que é um monômero acrilato. Tal copolíme- ro também é aqui referido como "copolímero de acrílico - vinil éster".
[0073] Em particulares modalidades, a composição ligante não compreende outros polímeros. Entretanto, é imaginado que em outras modalidades, a composição aglutinante possa compreender outros polímeros ou copolímeros além do copolímero mencionado acima.
[0074] Apropriados compostos que podem ser incluídos na composição aglutinante da presente invenção podem ser selecionados do grupo que consite em ou que compreende ureia formaldeído, melami- na formaldeído, poliéster, acrílicos, metacrílicos, copolímeros de esti- reno acrílico, borracha estireno butadieno, copolímeros de estireno bu- tadieno estireno, cloreto de polivinila, etc., e suas misturas.
[0075] Em modalidades preferidas, a composição ligante compreende um copolímero de estireno - acrílico autorreticulável.
1.2.2 Quantidades
[0076] Em uma modalidade preferida, a unidade de comonômero de um vinil éster de ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa está presente no copolímero de vinil éster em uma quantidade de 20 a 70% em peso do peso de dito copolímero, preferivelmente de 30 a 60% em peso, e mais preferivelmente de 40 a 50% em peso do peso de copo- límero de vinil éster.
[0077] Em uma modalidade preferida, a composição aglutinante representa de 20 a 30% em peso do peso total da esteira, onde o dito copolímero de vinil éster está presente na composição aglutinante em uma quantidade de 40 a 60% em peso do peso de aglutinante . Prefe-rivelmente, o vinil éster de comonômero de ácido monocarboxílico ali- fático ramificado alfa de dito copolímero de vinil éster pode ter um comprimento de cadeia de 7 a 15 carbonos, e o dito comonômero está presente no copolímero de vinil éster em uma quantidade de 40 a 50% em peso do dito peso de copolímero. Ainda mais preferivelmente, o copolímero de vinil éster é um copolímero de acrílico vinil éster.
[0078] Em uma modalidade preferida, o formador de face de esteira da presente invenção compreende uma composição aglutinante como descrita acima e é livre ou substancialmente livre de compostos fluorocarbonos e/ou formaldeído. Isto permite que o presente formador de face seja classificado de acordo com as normas de construções e ambientais mais restritivas uma vez que ele não libera resíduos tóxicos para os arredores dos painéis de gipsita onde ele é aplicado.
[0079] Em uma modalidade particularmente preferida, o formador de face da presente invenção compreende uma composição aglutinante que compreende ou consiste em mistura de
[0080] - um copolímero compreendendo uma unidade comonô- mero de um vinil éster de um ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa em uma quantidade de 40 a 60% em peso do peso da composição aglutinante;
[0081] - e um copolímero autorreticulável acrílico em uma quan tidade de 40a 60% em peso do peso da composição aglutinante.
[0082] Ainda em modalidades, o copolímero compreendendo uma unidade de comonômero de um vinil éster de um ácido monocarboxí- lico alifático ramificado alfa está presente em uma quantidade de 45 a 55% em peso do peso da composição aglutinante , e o copolímero au- torreticulável acrílico está presente em uma quantidade de 45 a 55% em peso do peso da composição aglutinante. Em uma modalidade particular, cada um dos ditos agentes aglutinantes está presente em uma quantidade de 50% em peso do peso da composição aglutinante .
[0083] Em modalidades específicas das esteiras fibrosas aqui descritas:
[0084] - a composição ligante representa de 10 a 40% em peso do peso total da esteira, mais preferivelmente de 20 a 30% em peso; e
[0085] - a composição ligante compreende ou consiste em uma mistura de um copolímero compreendendo uma unidade comonômero de um vinil éster de um ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa em uma quantidade de 40a 60% em peso do peso da composição aglutinante, e de um copolímero autorreticulável acrílico em uma quantidade de 60 a 40% em peso do peso da composição aglutinante .
[0086] A composição aglutinante ainda pode ser misturada com aditivos tais como partículas de material de enchimento mineral, agentes resistentes a água ou repelentes de água, biocidas, agentes resis- tentes a fogo e/ou pigmentos. Estes aditivos podem totalizar de 0 a 50% em peso com relação ao peso do tecido não entrelaçado. Em par-ticulares modalidades, estes aditivos podem totalizar de 0 a 50% em peso com relação ao peso da composição aglutinante .
[0087] As partículas de material de enchimento mineral podem ser selecionadas do grupo consistindo em carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, argila, caulim, areia, talco, mica, pulverizado de vidro, dióxido de titânio, óxido de magnésio, alumina, tri-hidrato de alumina, hidróxido de alumínio, óxido de antimônio, sílica, silicato, etc. As dimensões do material de enchimento são tipicamente tais que ele penetra subs-tancialmente na esteira fibrosa. Por exemplo, o material de enchimento mineral pode ser partículas que têm um d50 de cerca de 0,1 a cerca de 10 micrometros, preferivelmente cerca de 0,5 a 5 micrometros.
[0088] Entretanto, os presentes inventores verificaram surpreendentemente que material não tecido livre ou substancialmente livre de materiais de enchimento minerais resulta em formadores de face de esteira com aperfeiçoada ligação mecânica. Sem desejar ficar preso na teoria, é pensado que o tamanho dos poros e aberturas entre as fibras do material não tecido seja aumentado, de modo que o interfe- chamento com cristais de gipsita é aperfeiçoado. Por isso, em uma modalidade preferida, a esteira da presente invenção é livre ou substancialmente livre de materiais de enchimento minerais.
[0089] Em particulares modalidades, a composição aglutinante pode compreender um ou mais agentes resistentes à água ou repelentes de água como polímeros fluorados. A quantidade de aditivos fluo- rados pode variar de 0,1 a 5% em peso baseado no peso total do tecido não entrelaçado, preferivelmente de cerca de 0,2 a 2% em peso. Polímeros fluorados podem ser, por exemplo, emulsões de copolíme- ros acrílicos com acrilatos perfluorados. Outros aditivos resistentes a água preferidos incluem, mas não são limitados a álcool polivinílico, cera fundida, cera / asfalto emulsificados, cera emulsificada, asfalto, sabões metálicos, resinas, poli siloxanos e materiais sintéticos termo-plásticos como cloreto de polivinila, e acetato de polivinila. Entretanto, é imaginado que em certas modalidades, a composição aglutinante não compreenda um dedicado agente repelente de água. Ainda em modalidades, a esteira é (substancialmente) livre de materiais de enchimento minerais e agentes repelentes de água.
[0090] Exemplos de aditivos resistentes a fogo incluem agente baseado em antimônio como trióxido de antimônio, hidromagnesita, hidróxido de alumínio, hidróxido de magnésio, agentes halogenados, compostos de nitrogênio e/ou fosforosos tais como polifosfatos. A quantidade de aditivos resistentes a fogo pode variar de cerca de 0,03% em peso a cerca de 10% em peso da esteira. Como biocidas, os compostos mais comuns têm atividade fungicida e são conhecidos na técnica. Tipicamente, o agente biocida é adicionado com a composição aglutinante em uma quantidade de 0,01 a 5% em peso, preferivelmente de 0,1 a 2% em peso do peso não tecido total.
[0091] Em particulares modalidades, a esteira fibrosa aqui descrita pode estar presente em um peso base total da esteira de 80 a 160 g/m2, preferivelmente de 90 a 140 g/m2, mais preferivelmente de 110 a 130 g/m2. Em particulares modalidades, baseado no peso final da esteira, a prega interna representa de cerca de 30 a cerca de 120 g/m2, a prega externa representa de cerca de 10 a cerca de 70 g/m2, e a composição aglutinante representa de cerca de 20 a cerca de 60 g/m2.
[0092] Com relação à razão de resistência à tração / peso base da esteira fibrosa da presente invenção, é preferivelmente pelo menos 100 em condições ambientes (23oC; 50% de UR) quando calculada em MD com 12000 N/m, e um peso de 120 g/m2, e preferivelmente pelo menos 50 após 2 horas de imersão.
[0093] Em adição às propriedades mencionadas acima com rela- ção a características hidrofóbicas e alta resistência a tração, a esteira da invenção pode prover melhor reação para propriedades de fogo do que tradicionais forros de papel usados para painéis de argamassa. Graças a uma limitada quantidade de material orgânico na esteira, pre-ferivelmente abaixo de 100 g/m2, o Valor Calorífico Bruto de superfície da esteira (como expresso em MJ/m2 de acordo com EN ISO 1716) pode ser inferior a um de forros de papel tradicionais. Além disso, a combinação de limitado teor orgânico na esteira e o reforço da esteira com fibras minerais, o painel compreendendo a esteira da invenção pode exibir um melhor comportamento em testes de resistência a fogo. 2. Processo para preparação de um formador de face de esteira
[0094] O formador de face de esteira da presente invenção é obtenível através de um processo compreendendo deposição molhada de uma suspensão de fibras sobre uma tela ou uma montagem de tela coma adição de uma específica composição aglutinante de modo a formar uma trama e drenando a água da trama para produzir um formador de face de esteira com aperfeiçoadas características tais como sendo mais leve, mais fina, mais forte e tendo uma aumentada resistência de ligação entre as pregas enquanto mantém os desejáveis valores de absorção de água requeridos para o pretendido uso na fabricação de painéis de argamassa.
[0095] Em geral, o processo para fabricação de um formador de face de esteira compreendendo pelo menos uma prega de um material não tecido e uma composição aglutinante tipicamente compreende as seguintes etapas:
[0096] - deposição molhada de uma suspensão de fibras sobre uma tela de modo a formar uma trama;
[0097] - secagem de trama;
[0098] - impregnação de trama com uma solução de composi ção de pasta; e
[0099] - secagem de trama impregnada.
[00100] A etapa de impregnação é vantajosamente realizada em uma prensa de cola.
1.3 A composição de pasta
[00101] A composição de pasta é preparada através de mistura em um tanque de mistura de aglutinantes com o opcional material de en-chimento e agentes aditivos mencionados na seção prévia com água para obter uma composição de pasta comum com teor seco de 10 a 50% em peso.
[00102] Como mencionado acima, alguns outros compostos podem ser adicionados à composição aglutinante de modo a permitir aperfei-çoamento de algumas propriedades desejadas do formador de face de esteira da presente invenção.
1.4 As telas
[00103] É suposto que o uso de uma montagem de tela dupla não somente forma um padrão de gravação em alto-relevo sobre a face inferior do tecido não entrelaçado, mas também é responsável por uma certa reorientação de fibras sobre a superfície do padrão gravado em alto-relevo conduzindo à específica aspereza. Por isso, quando quer que um formador de face de esteira com um padrão gravado em alto-relevo e assim uma certa aspereza de superfície seja desejada, o formador de face de esteira da presente invenção pode ser obtido através de uso de uma montagem de tela compreendendo mais de uma tela, por exemplo, através de deposição molhada de uma suspensão de fibras sobre uma montagem de tela dupla em vez de de sobre uma tela simples.
[00104] Neste caso, o processo da presente invenção pode compreender as seguintes etapas:
[00105] - deposição molhada de uma suspensão de fibras sobre uma tela ou uma montagem de telas de modo a formar uma trama;
[00106] - drenagem de água da trama para produzir o padrão de gravação em alto-relevo tendo uma superfície com a aspereza Sa de menos que 60 micrometros, preferivelmente de 10 a 60 micrometros, mais preferivelmente de 12 a 40 micrometros ou mesmo menos que 12 micrometros;
[00107] - secagem de trama tendo padrão de gravação em alto- relevo;
[00108] - impregnação de trama com uma solução de composição de pasta; e
[00109] - secagem de trama impregnada.
[00110] A montagem de tela dupla compreende uma primeira tela (uma tela base) e uma segunda tela superposta, onde a prega interna do formador de face é depositada diretamente sobre a segunda tela e a seguir, e prega externa do formador de face é formada sobre a prega interna.
[00111] A primeira tela base compreende fios finos e malha fina enquanto a segunda tela compreende fios mais grossos e malha mais grossa. As telas superpostas modificam a orientação das fibras quando água é drenada através de aberturas da malha mais grossa.
[00112] Vantajosamente, o número de fios de trama e urdidura / cm da primeira tela base é maior que aquele da segunda tela. Preferivelmente, a primeira tela base contém pelo menos mais que 4 vezes fios de trama e urdidura/cm do que a segunda tela.
[00113] Por isso, em uma modalidade preferida do processo para produção de um formador de face de esteira de acordo com a presente invenção:
[00114] - a primeira tela base compreende de 15 a 50 fios de trama/cm preferivelmente de 20 a 35 fios de trama/cm, mais preferivelmente 32 fios de trama/cm, e de 15 a 50 fios de urdidura/cm, prefe-rivelmente de 20 a 35 fios de urdidura/cm, mais preferivelmente 32 fios de urdidura/cm;
[00115] - a segunda tela compreende de 1 e 15 fios de trama/cm, preferivelmente, 7 fios de trama/cm, e de 1 a 15 fios de urdidura/cm, preferivelmente ao redor de 6,3 fios de urdidura/cm;
[00116] - a razão de aberturas por cm2 entre a primeira e a se gunda tela é pelo menos 10, vantajosamente ao redor de 23,2.
[00117] Vantajosamente, o diâmetro dos fios de trama da primeira tela base é menor que o diâmetro dos fios de urdidura da primeira tela base.
[00118] Por isso, em uma modalidade preferida da presente invenção,
[00119] - a primeira tela base compreende fios de trama tendo um diâmetro de 0,1 mm e 0,4 mm, vantajosamente igual a 0,18 mm, e fios de urdidura tendo um diâmetro de 0,1 mm e 0,4 mm, vantajosamente ao redor de 0,22 mm; e
[00120] - a segunda tela compreende fios de trama tendo um di âmetro de 0,3 e 1,2 mm, vantajosamente igual a 0,7 mm, e fios de urdidura tendo um diâmetro de 0,3 e 1,2 mm, vantajosamente ao redor de 0,75 mm.
[00121] As esteiras fibrosas aqui descritas podem ser usadas como formador de face para painéis de gipsita. Painéis de gipsita podem ser providos com uma ou mais esteiras. Em particulares modalidades, um painel de gipsita pode ser provido com uma primeira esteira como aqui descrito, e uma segunda esteira. A segunda esteira também pode ter um lado interno e um lado externo, o dito lado interno em contato ou pretendido estar em contato com o núcleo de gipsita e o lado externo afastando-se do núcleo de gipsita. As primeira, e segunda esteiras são tipicamente providas sobre o lado frontal e lado traseiro do painel, respectivamente.
[00122] A primeira e segunda esteiras podem se sobrepor quando a primeira esteira pode ser enrolada ao redor de núcleo de gipsita. Esta é uma técnica bem conhecida dentro de indústria de fabricação de painel de gipsita.
[00123] O primeiro e segundo formadores de face de esteira podem ter a mesma, ou diferente composição de fibra. De acordo com uma modalidade preferida da invenção, as primeira e segunda esteiras têm a mesma composição de fibras.
[00124] Os lados internos dos primeiro e segundo formadores de face de esteira também podem compreender um padrão de gravação em alto-relevo tendo a mesma aspereza de superfície Sa de menos que 60 micrometros, preferivelmente de 10 a 60 micrometros, mais preferivelmente de 12 a 40 micrometros ou mesmo menos que 12 micrometros. De acordo com uma modalidade preferida da invenção, a primeira e segunda esteiras têm um padrão de gravação em alto- relevo. Um apropriado processo de fabricação de uma esteira tendo um padrão de gravação em alto-relevo pode compreender:
[00125] - deposição molhada de uma primeira suspensão de fi bras sobre uma tela ou montagem de tela de modo a formar uma trama,
[00126] - então ou a seguir, deposição molhada de uma segunda suspensão sobre o lado externo da trama e simultaneamente drenando água da trama para produzir, sobre o lado interno da tela, o desejado padrão de gravação em alto-relevo ;
[00127] - secagem da trama;
[00128] - impregnação da trama com uma solução de composi ção de pasta;
[00129] - secagem da trama impregnada.
[00130] Tal processo pode envolver o uso da montagem de tela como descrita acima.
[00131] Tipicamente, na etapa de impregnação a esteira fibrosa é saturada com uma composição de pasta como um adesivo líquido ou espuma através de imersão ou encharcamento. O excesso de adesivo é removido em um rolo de estreitamento usando um aplicador de prensa-cola. O adesivo também pode ser depositado através de es- pargimento sobre uma face ou ambas as faces. No caso de espargi- mento sobre uma face, uma correia transportadora pode ser usada para suportar a esteira fibrosa e a penetração do adesivo líquido na esteira fibrosa pode ser aperfeiçoada com uma bomba a vácuo sobre o lado oposto do espargimento e localizada debaixo de correia transportadora. Em todos os casos, o adesivo líquido é depositado uniformemente sobre a superfície e está penetrando através de toda a espessura da esteira fibrosa, de modo que todas as fibras na esteira estão em contato parcial ou total com o adesivo. Da mesma maneira, a composição aglutinante quando aplicada com o processo de impregnação é capaz de penetrar pelo menos 90%, preferivelmente pelo menos 95%, mais preferivelmente pelo menos 99% no material não tecido.
[00132] Como já mencionado, o formador de face de esteira da presente invenção pode ter mais de uma prega, isto é, ele pode ser um material não tecido de camadas múltiplas ou simples. Ele é preferivelmente um tecido de duas pregas, onde o lado externo do tecido não entrelaçado está no lado oposto do núcleo de gipsita. Neste caso, a prega interna e a prega externa podem ser ligadas com a mesma composição aglutinante .
[00133] Por isso, em uma modalidade preferida, a esteira tem duas pregas, onde a composição ligante penetra pelo menos 90%, preferi-velmente pelo menos 95%, mais preferivelmente pelo menos 99% no material não tecido. O uso deste tecido não entrelaçado para a fabricação de um painel de gipsita apropriado para áreas molhadas é um outro aspecto da invenção.
3. Painel de gipsita ou argamassa
[00134] Um outro aspecto da presente invenção se refere a um painel de gipsita compreendendo um núcleo de gipsita com pelo menos um lado coberto por uma esteira fibrosa como aqui descrito.
[00135] O painel de argamassa da invenção é particularmente apropriado para ser usado em condições molhadas ou úmidas. Ele pode ter melhor resistência mecânica, quando comparado com painéis similares para áreas molhadas e úmidas enquanto mantém boas propriedades de repelência de água. Ele pode mostrar uma aperfeiçoada resistência de ligação entre o núcleo de gipsita e o formador de face a despeito de ter uma baixa aspereza de superfície. Assim, ele pode prover um substrato sólido para produtos de acabamento e adesivos e também pode ser diretamente pintado.
[00136] O painel de gipsita como aqui descrito é provido com uma esteira fibrosa compreendendo uma composição aglutinante e um tecido não entrelaçado como descrito acima, e como ainda descrito abaixo.
3.1 Composição aglutinante
[00137] Da mesma maneira, em uma primeira modalidade, a esteira fibrosa do dito painel de gipsita compreende pelo menos uma prega de um material não tecido e uma composição aglutinante , a dita composição aglutinante representando de 10 a 40% em peso do peso total da esteira. Em uma modalidade preferida, a esteira fibrosa de dito painel de gipsita compreende pelo menos uma prega de um material não tecido e uma composição aglutinante , a dita composição aglutinante , a dita composição aglutinante representando de 20 a 30% em peso do peso total da esteira, onde o copolímero de vinil éster da composição aglutinante é um copolímero de acrílico vinil éster, mais particularmente um copolímero obtido de um comonômero que é um vinil éster de um ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa e um comonômero que é um monômero acrilato; o dito copolímero estando presente na composição aglutinante em uma quantidade de 40 a 60% em peso do peso de aglutinante . Preferivelmente, o copolímero de acrílico vinil éster compreende um monômero de um vinil éster de ácido monocar- boxílico alifático ramificado alfa tendo um comprimento de cadeia de 5 a 20 átomos de carbono, preferivelmente de 7 a 15 átomos de carbono, e o dito monômero está presente no copolímero acrílico vinil éster de 40 a 50% em peso do peso de dito copolímero.
[00138] Em uma modalidade preferida, a esteira fibrosa do dito painel de gipsita compreende pelo menos uma prega de um material não tecido e uma composição aglutinante , a dita composição aglutinante representando de 10 a 40% em peso do peso total da esteira, preferivelmente o dito aglutinante representa de 15 a 35% em peso do peso total da esteira, ainda mais preferivelmente a dita composição aglutinante representa de 20 a 30% em peso do peso total da esteira, e a dita composição aglutinante compreende um copolímero compreendendo uma unidade de comonômero de um vinil éster de um ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa, o dito copolímero estando presente em uma quantidade de 25 a 100% em peso do peso de composição aglutinante, preferivelmente de 30 a 70% em peso do peso da composição aglutinante, mais preferivelmente de 40 a 60% em peso do peso da composição aglutinante .
[00139] Em particulares modalidades, o painel de gipsita como aqui descrito ainda compreende aditivos em seu núcleo de gipsita e/ou na composição ligante, tais como partículas de material de enchimento mineral (como argila, por exemplo, para ambas, propriedades de fogo e catalisador para propriedades de silicone e hidro), agentes resistentes a água ou agentes repelentes de água, biocidas, agentes resistentes a fogo e/ou pigmentos.
[00140] Preferivelmente, o painel de gipsita como aqui descrito é livre ou substancialmente livre de um material de enchimento mineral no aglutinante ou na composição de esteira. Deste modo, o tamanho dos poros e aberturas entre as fibras do material não tecido é aumentado, de modo que o interfechamento com cristais de gipsita é aperfeiçoado, portanto a ligação entre a esteira fibrosa e o núcleo pode ser aperfeiçoada conferindo melhor resistência a cisalhamento na interface entre a esteira fibrosa e o núcleo de gipsita, e assim melhor resistência de flexão para o painel compreendendo a mesma, em ambas condições secas e úmidas.
3.2 Fibras no tecido
[00141] O papel genérico das fibras em painel de argamassa é prover um reforço mecânico para o núcleo de gipsita. Quando um painel de gipsita é exposto a tensão de flexão simulando as restrições em um sistema, as camadas extremas deste painel são submetidas a alto nível de tensão de tração. Por isso, é crítico enrolar o núcleo de gipsita com um ou mais formadores de face de esteira fortes que possam auxiliar para prevenção de rachadura ou quebra do painel.
[00142] Diferentes tipos de fibras podem ser usadas, incluindo, mas não apenas fibras de (baseadas em) celulose e/ou fibras de vidro.
[00143] No caso das fibras de celulose o principal objetivo é envolver o núcleo de gipsita com uma superfície forte, durável e uniforme sobre o lado externo do painel, de modo a prover um painel que seja agradável e não irritante para manuseio na instalação, e que seja compatível com todos os tipos de modos de acabamento e adesivos. Quando presentes, o papel das fibras de celulose na prega externa também é conferir uma boa rigidez para pasta de gipsita quando o painel é laminado após o misturador.
[00144] Por outro lado, o papel das fibras de vidro nas esteiras de um painel de argamassa pode ser considerado tríplice: (i) para reforçar a resistência à tração úmida, (ii) para assegurar uma boa ligação mecânica na interface com núcleo de gipsita graças ao interfechamen- to de cristais de gipsita entre os interstícios entre fibras de vidro, e (iii) finalmente estabilizar a esteira fibrosa com relação a variações hídricas.
[00145] Na presente invenção formadores de face de esteira com diferente tipo de fibras e respectivas quantidades podem ser selecionados para provimento de painéis de gipsita com as desejadas propriedades.
[00146] Por isso, em uma modalidade, o painel de gipsita compreende uma esteira fibrosa tendo fibras que são selecionadas de fibras orgânicas, fibras minerais, fibras poliméricas sintéticas, e suas misturas dos mesmos onde as ditas fibras minerais são fibras de vidro e/ou basalto, as ditas fibras poliméricas sintéticas são fibras de polímeros selecionados do grupo de poliamida, poliaramida, polietileno, poli- propileno, e/ou as ditas fibras orgânicas são fibras baseadas em celulose incluindo, polpa de madeira, fibras de algodão, sisal, abaca, viscose, ráiom, e lyocell, que representam mais que 25% em peso, mais que 30% em peso, mais que 40% em peso, preferivelmente mais que 50% em peso do peso do material não tecido.
[00147] Em uma modalidade preferida, a esteira fibrosa do dito painel de gipsita compreende fibras minerais e/ou fibras orgânicas e onde a quantidade de fibras orgânicas varia de 40 a 100% em peso do peso total da composição de fibras, preferivelmente de 40 a 85% em peso, mais preferivelmente de 50 a 75% em peso, ainda mais preferivelmente de 60 a 70% em peso de fibras orgânicas em relação ao peso total da composição de fibras.
[00148] Em uma modalidade preferida, as fibras do dito painel de gipsita consistem em fibras de vidro e/ou fibras baseadas em celulósicos.
[00149] Foi verificado que uma esteira fibrosa com fibras de vidro finas pode apresentar resistência à tração maior que uma outra esteira fibrosa com fibras de vidro mais grossas. Da mesma maneira, a esteira fibrosa pode ter fibras de um diâmetro controlado, como descrito acima.
3.3 Padrão de gravação em alto-relevo
[00150] Em particulares modalidades, o dito painel de gipsita compreende uma esteira fibrosa tendo dois lados, um lado interno que está em contato com o núcleo de gipsita, e um lado externo que está afastando-se do núcleo de gipsita, onde um padrão de gravação em alto- relevo é formado sobre pelo menos um lado da esteira, preferivelmente o padrão de gravação em alto-relevo é formado no lado interno da esteira. Em uma modalidade mais preferida, o padrão de gravação em alto-relevo é formado sobre os dois lados da esteira.
[00151] Em uma modalidade preferida, ambos os lados do núcleo de gipsita compreendem uma específica aspereza de superfície Sa, onde a aspereza de superfície do lado interno é maior que a aspereza de superfície do lado externo, as quais são respectivamente de 10 a 40 micrometros, e menos que 12 micrometros.
[00152] Como descrito anteriormente, o formador de face de esteira tem pelo menos uma prega, preferivelmente mais de uma prega, até mais preferivelmente duas pregas. A configuração de duas pregas apresenta a vantagem adicional de permitir projetar uma esteira fibrosa assimétrica com uma prega externa sendo otimizada para manuseio mais seguro e compatibilidade com produtos de acabamento e adesivos, e com uma prega interna sendo otimizada para uma ligação mecânica forte e durável com o núcleo de gipsita.
[00153] Da mesma maneira, em uma modalidade preferida, o painel de gipsita compreende uma esteira fibrosa tendo duas pregas de um material não tecido como definido previamente, uma prega interna, que está em contato com o núcleo de gipsita, e uma prega externa, que está no lado oposto do núcleo de gipsita, e a composição da prega interna é diferente da composição da prega externa.
[00154] Preferivelmente, a prega interna compreende uma mistura de fibras orgânicas e fibras minerais e as ditas fibras estão presentes na mistura em uma razão de 50 a 60% de fibras orgânicas para 40 a 50% de fibras minerais, e a prega externa compreende mais que 90% ou mais que 95% ou até 100% de fibras orgânicas.
[00155] Além disso, quando o dito painel de gipsita compreende uma esteira fibrosa tendo duas ou mais pregas, estas pregas são pre-ferivelmente ligadas com a mesma composição aglutinante, a dita composição sendo preferivelmente uma composição resinosa, mais preferivelmente uma composição autorreticulável e/ou uma composição hidrofóbica.
[00156] Foi observado com surpresa que a aspereza foi maior quando a superfície de camada interna da esteira foi gravada em alto- relevo comparada a uma superfície não gravada em alto-relevo. Por isso, a combinação de um padrão de gravação em alto-relevo com uma específica aspereza sobre sua superfície resulta em um forte aperfeiçoamento da ancoragem de esteira para o núcleo de gipsita. A prega externa do tecido não entrelaçado genericamente não é gravada em alto-relevo mesmo que isso possa ser vantajoso para propor um padrão de gravação em alto-relevo. Da mesma maneira, em uma particular modalidade da presente invenção, ambos os lados do tecido não entrelaçado (lados interno e externo) são sujeitos a um tratamento de gravação em alto-relevo permitindo obtenção de uma melhor ligação, por exemplo, uma boa ligação com adesivos aplicados no local sobre a prega externa do painel assim como em um Sistema de Acabamento de Isolamento Externo - EIFS.
3.4 Aditivos para o núcleo ou composição aglutinante
[00157] Além de gipsita, o núcleo de gipsita dos painéis da inven- ção ainda podem compreender agentes resistentes a fogo e/ou resistentes a água em seu núcleo e/ou em sua esteira fibrosa.
[00158] Da mesma maneira, em uma modalidade preferida o núcleo de gipsita do dito painel de gipsita compreende:
[00159] - pelo menos um aditivo resistente à água, em uma quan tidade suficiente de modo que o núcleo absorva menos que cerca de 10%, preferivelmente menos que cerca de 5%, mais preferivelmente menos que cerca de 3%, de água quando testado através do método da ASTM C-473 e/ou através do método EN 520 5.9.2.,
[00160] - pelo menos um aditivo resistente a fogo em uma quanti dade suficiente de modo que o painel obtenha uma classificação de fogo ASTM E-119 e/ou C36-95 de pelo menos cerca de uma hora, e/ou
[00161] - sulfato de cálcio hidratável endurecido, onde o dito sulfa to de cálcio hidratável é obtido de partículas tendo uma distribuição de tamanho de partícula (como medida via granulometria com laser) de modo que, após separação em água:
[00162] - d10 seja de 1 a 2 micrometros, e
[00163] - d50 seja de 5 a 35 micrometros, preferivelmente d50 seja de 5 a 20 micrometros, mais preferivelmente d50 é de 5 a 10 micrometros, ou d50 é de 10 a 35 micrometros, preferivelmente d50 é de 10 a 20 micrometros ou d50 é de 20 a 35 micrometros, e/ou
[00164] - d90 é de 35 a 85 micrometros, preferivelmente d90 é de 35 a 50 micrometros, ou d90 é de 50 a 85 micrometros.
[00165] Preferivelmente, o dito sulfato de cálcio hidratável tem uma distribuição de tamanho de partícula em peso de modo que cerca de 100% das partículas se adaptem em poros de menos que 60 micrometros e pelo menos cerca de 90% de partículas estuque se adaptem em poros de menos que 40 micrometros, ou cerca de 90% das partículas se adaptem em poros de menos que cerca de 60 micrometros e cerca de 70% de partículas estuque se adaptem em poros de menos que 40 micrometros.
[00166] Aditivos resistentes a água, tais como derivados de silicone ou cera, são tipicamente introduzidos no núcleo de gipsita para aumentar a hidrofobicidade do painel de gipsita. A resistência à água de um painel de gipsita é tipicamente caracterizada pela absorção máxima permitida de água líquida no painel, de acordo tanto com norma ASTM C-473 ou EN-520 ou EN15 283-1. Exemplos de aditivos resistentes à água incluem álcool polivinílico, cera fundida, cera / asfalto emulsificados, cera emulsificada, asfalto, sabões metálicos, resinas, polissiloxanos e materiais sintéticos termoplásticos como cloreto de polivinila ou acetato de polivinila para nomear uns poucos. A quantidade de aditivos resistentes a água pode variar entre 0,05% em peso a cerca de 5% em peso em referência ao peso total do núcleo de gipsita.
[00167] Exemplos de aditivos resistentes a fogo incluem fibras minerais (fibras de vidro, fibras de basalto), e materiais de enchimento minerais (argila, vermiculita, sílica, alumina). A quantidade de aditivos resistentes a fogo pode ser de cerca de 0,03% em peso a cerca de 10% em peso.
[00168] Ainda outros aditivos podem ser usados, tais como um bio- cida, particularmente requerido para painel de gipsita de área molhada. Agente espumante também é tipicamente usado na pasta de núcleo de gipsita de modo a diminuir o peso total de núcleo. Densidade de peso de núcleo de gipsita típica varia de 700 a 1000 kg/m3. Aditivos espessantes ou fluidizantes também são tipicamente usados para controle de reologia da pasta de gipsita. Estes podem ser respectivamente carboximetil celulose (CMC), hidroximetil celulose (HMC), hidroxietil celulose (HEC), amido, gomas guar como agentes espessantes, e po- licarboxilato éter como agente fluidizante. Amido, CMC, HMC ou HEC também são usados para proporcionar melhor ligação entre o núcleo de gipsita e o formador de face de esteira.
3.5 Propriedades dos painéis
[00169] Os painéis de gipsita aqui descritos podem ter uma razão de resistência à flexão / peso base de esteira de pelo menos 5,5 em condições ambientes (23oC; 50% UR) quando calculada em MD com carga de ruptura de 660N para um painel de 12,5 mm e um peso de esteira de 120 g/m2, e de pelo menos 5 em condições úmidas (30oC; 90% UR).
[00170] Em particulares modalidades, o peso base total da esteira fibrosa do painel de gipsita varia de 80 a 160 g/m2, preferivelmente de 90 a 140 g/m2, mais preferivelmente de 110 a 130 g/m2.
[00171] Em particulares modalidades dos painéis de gipsita aqui descritos, a esteira fibrosa compreende uma prega interna e uma prega externa; onde a prega interna representa de cerca de 30 a cerca de 120 g/m2, a prega externa representa de cerca de 10 a cerca de 70 g/m2, e a composição aglutinante representa de cerca de 20 a cerca de 60 g/m2.
[00172] O painel compreendendo a esteira da invenção pode ser tratado com relação ao risco de crescimento de mofo, com um biocida nas esteiras impregnadas e no núcleo de gipsita. Graças a esta proteção dupla, o painel com a dita esteira pode obter um grau de 10/10 de acordo com ASTM D3273, que é o grau mais alto de resistência a mofo.
4. Processo para preparação de um painel de gipsita
[00173] A invenção também se refere a um processo para a fabricação de um painel de gipsita como aqui descrito, e seu uso como um material de construção, especialmente em áreas molhadas como um banheiro, uma cozinha, ou uma sala de lavanderia, por exemplo. O dito painel de gipsita pode ser usado em qualquer área molhada, interior ou exterior.
[00174] O processo de fabricação do painel da invenção pode ser muito simples, uma vez que ele pode ser realizado em uma convencional linha de painel de parede. Especialmente, comparado a técnicas previamente conhecidas, não há necessidade para sintonizar especificamente a viscosidade da pasta de argamassa, uma vez que as pregas usualmente exibem uma porosidade bloqueada com a prega externa impregnada de modo que a gipsita não penetrará substancialmente no formador de face de esteira.
[00175] O processo para fabricação de um painel de gipsita tipicamente compreende a deposição de uma pasta de argamassa sobre pelo menos um formador de face de esteira da invenção, preferivelmente sobre a prega interna desta esteira.
[00176] Em uma modalidade preferida, o painel de gipsita da presente invenção compreende duas esteiras. Por isso, o respectivo processo para produção de dito painel de argamassa compreende uma etapa adicional de cobertura com um segundo tecido não entrelaçado (esteira) sobre o lado da gipsita que não está ainda coberto com o primeiro tecido não entrelaçado.
[00177] Opcionalmente, o processo para produção de um núcleo de gipsita da presente invenção também compreende mistura de desejados aditivos nas quantidades previamente especificadas para a pasta de argamassa.
[00178] O processo para produção de um painel de gipsita da invenção também pode compreender um processo para produção de formador de face de esteira de acordo com a invenção. Assim, em uma modalidade mais preferida, o dito processo também compreende as seguintes etapas:
[00179] - deposição molhada de uma suspensão de fibras sobre uma tela de modo a formar uma trama;
[00180] - impregnação de tela com uma solução de composição de pasta; e
[00181] - secagem da trama impregnada.
[00182] A etapa de impregnação é vantajosamente feita em uma prensa de cola.
[00183] Como mencionado anteriormente, os painéis da presente invenção compreendem preferivelmente um padrão de gravação em alto-relevo sobre pelo menos um dos lados do formador de face de esteira. Por isso, em um aspecto mais preferido da presente invenção, o processo para produção dos ditos painéis compreende as seguintes etapas:
[00184] - deposição molhada de uma suspensão de fibras sobre uma peneira ou uma montagem de peneiras de modo a formar uma trama;
[00185] - drenagem de água da tela para produzir o padrão de gravação em alto-relevo tendo uma superfície com a aspereza Sa de menos que 60 micrometros, preferivelmente de 10 a 60 micrometros, mais preferivelmente de 12 a 40 micrometros ou mesmo menos que 12 micrometros;
[00186] - secagem de trama tendo o dito padrão de gravação em alto-relevo;
[00187] - impregnação de trama com uma solução de composição de pasta; e
[00188] - secagem de trama impregnada.
[00189] Como mencionado antes, os painéis da presente invenção preferivelmente compreendem mais de uma esteira, preferivelmente dois formadores de face de esteira. Os lados internos do primeiro (e opcional segundo) formador de face de esteira também podem compreender um padrão de gravação em alto-relevo tendo a mesma aspereza de superfície Sa de menos que 60 micrometros, preferivelmente de 10 a 60 micrometros, mais preferivelmente de 12 a 40 micrometros ou até menos que 12 micrometros. De acordo com uma modalidade preferida da invenção, o processo para produção de um painel de ar-gamassa compreende as seguintes etapas:
[00190] - deposição molhada de uma primeira suspensão de fibras sobre uma peneira ou montagem de peneiras de modo a formar uma tela;
[00191] - então deposição molhada de uma segunda suspensão sobre o lado externo da trama e simultaneamente drenando água da trama para produzir, sobre o lado interno da trama, o desejado padrão de gravação em alto-relevo;
[00192] - secagem da tela;
[00193] - impregnação de tela com uma solução de composição de pasta;
[00194] - secagem de tela impregnada.
[00195] Tal processo vantajosamente envolve o uso da montagem de peneiras como previamente mostrado.
5. Sistema compreendendo um painel de gipsita
[00196] O painel de gipsita da presente invenção pode ser usado em uma variedade de aplicações, interiores e exteriores. Como um exemplo de uma aplicação interior, podem-se mencionar montagens de parede de coluna, forro de telha assim como partições e tetos em salas de área molhada.
[00197] Um painel de gipsita como aqui descrito pode ser usado para particular vantagem como um componente de uma montagem de parede de coluna ou partição ou montagem similar no interior de uma construção. Em tal aplicação, o painel com face de esteira pode ser usado com particular vantagem no lugar de convencional painel de núcleo de gipsita com face de papel ou painéis de forro de coluna, o núcleo dos quais pode incluir aditivos resistentes a fogo. Montagens deste tipo genericamente compreendem estrutura ou estojos de metal ou madeira para suporte dos painéis de gipsita que formam as partições em banheiros e outras áreas molhadas ou úmidas, as paredes das colunas de elevadores, escadas e semelhantes. Painel de gipsita de formador de face de esteira, como aqui descrito, pode ser usado, por exemplo, como o painel de forro de coluna. Para uso em tal aplicação, o núcleo do painel pode incluir aditivos resistentes a fogo.
[00198] Aqueles podem se referir a US-P-4047355, aqui incorporada por referência, para detalhes sobre uma montagem de parede de coluna. O presente painel de gipsita também pode ser usado com vantagem em dutos aerólicos, em uma maneira similar a WO-A-02/06605.
[00199] O presente painel de gipsita também pode ser usado com vantagem como um forro de azulejo em banheiros. A construção usual de paredes de banheiros inclui azulejos cerâmicos aderidos a um membro-base subjacente, por exemplo, um painel de gipsita da invenção. Um tal painel é referido na indústria como um "painel de forro de azulejo", ou "forrador de azulejo". Em maneira usual, folhas do forrador de azulejos são fixadas por pregos ou parafusos resistentes a ferrugem a estojos. As juntas de painéis e cabeças de parafusos são então tratadas em uma maneira convencional com um composto resistente a água antes da superfície ser acabada, por exemplo, através de tinta ou azulejos cerâmicos.
[00200] Juntas de parede-para-parede e piso-para-parede podem ser adicionalmente tratadas com convencionais compostos selantes ou cortiça antes de superfície ser acabada.
[00201] Peças de azulejos cerâmicos são aderidas às folhas de for- rador de azulejo através de adesivo resistente à água (por exemplo, "mastique") ou através de um adesivo baseado em cimento Portland (por exemplo, "argamassa de endurecimento"), o último caso sendo na maioria das vezes para aplicações de piso. A seguir, espaços entre os azulejos e entre os azulejos e outras superfícies vizinhas são enchidos com um material resistente a água (o "emboço").
[00202] Os presentes painéis de gipsita também serão úteis em qualquer aplicação para partições e tetos em salas de área molhada. Também, os painéis da invenção podem ser usados em qualquer aplicação para a qual painéis de parede são conhecidos por serem úteis, incluindo parede de gesso.
[00203] Como aplicações exteriores, pode-se mencionar especialmente, sistema de deque de telhado e EIS (Sistema de Isolamento Exterior) e EFs (Sistema de Acabamento Exterior), cujos últimos sistemas serão mostrados em mais detalhes abaixo.
[00204] Um típico sistema de deque de telhado incorporando os painéis de gipsita da invenção é como se segue. Nesta construção, armações paralelas espaçadas que se estendem entre membros de suporte de construção usualmente suportam um deque de metal (corrugado) que é fixado às armações. Camadas de material de folha iso- lante (por exemplo, poliestireno expandido ) são dispostas sobre o deque de metal corrugado. Um painel de gipsita da invenção é segurado ao deque corrugado por meio de fixadores. As juntas dos painéis são seladas em uma maneira convencional através de aplicação de fita. Revestindo o painel de gipsita está uma membrana de telhado à prova d’água. Tipicamente esta membrana compreende camadas alternadas de asfalto e feltro de telhado. Um revestimento final de asfalto pode ser coberto com uma camada final.
[00205] Aqueles podem se referir a US-P-4783942, aqui incorporada por referência, para detalhes sobre um sistema de deque de telhado. Sistemas de Isolamento Exterior e Sistemas de Acabamento Exterior. Um sistema EIS tipicamente compreende material isolante que é intercalado entre uma superfície suporte subjacente e um material de acabamento exterior que pode ser uma parte integral do material iso- lante, mas que é usualmente aplicado ao material isolante no local de instalação. De um sistema EIS para o seguinte, existem ali variações em detalhes e componentes estruturais. Por exemplo, embora o material de acabamento exterior possa ser diretamente afixado ao material isolante, vários sistemas incluem um componente de reforço intercalado entre o material de acabamento exterior e o material isolante. O componente de reforço genericamente compreende uma ou mais pregas de tecido ou malha de reforço de fibra de vidro que é aderida através de um apropriado mastique à superfície do material isolante. Em alguns sistemas, a superfície suporte é afixada a uma estrutura de madeira para a superfície exterior da parede externa de uma construção, enquanto em outros sistemas é usada uma estrutura de metal. Em certas aplicações, a superfície suporte pode ser diretamente afixada à superfície exterior de uma parede externa, por exemplo, uma compreendendo blocos de aparas ou blocos de concreto. O adesivo ou mastique para adesão de componentes do sistema tende a variar de um sistema para o seguinte, e são conhecidos. Eles compreendem tipicamente composições proprietárias especialmente formuladas. Isolamento fixado mecanicamente também é apropriado. A superfície suporte aperfeiçoada da presente invenção pode ser usada satisfatoriamente e para boa vantagem em sistemas EIS que incluem pregas de sobreposição de materiais de acabamento exterior e isolamento, e outros componentes opcionais. O material isolante é geral e substancialmente livre de canais penetrando através do mesmo.
[00206] Um material isolante útil em sistemas EIS é poliestireno expandido ou espumado, um material que tem boas propriedades de re-sistência à umidade. Embora ele tenha transmissão de vapor d’água desejavelmente baixa, ele não é uma barreira de vapor, mas, em vez disso, é capaz de respirar. Painéis rígidos de poliestireno expandido são usados mais amplamente em sistemas EIS. Tais painéis têm satisfatória resistência compressiva e resiliência e são presentemente dis- poníveis em espessuras e comprimentos variáveis.
[00207] Outros materiais isolantes térmicos também podem ser usados em sistemas EIS. Exemplos de tais materiais incluem poliestireno extrudado, poliuretano, poli-isocianurato, argamassas isolantes baseadas em cimento, e espuma fenólica. Materiais isolantes geralmente têm baixa condutividade térmica e baixa densidade.
[00208] Como mencionado acima, vários sistemas EIS incluem um componente de reforço, por exemplo, em forma de pano, intercalado entre o material isolante e o material de acabamento exterior. Pano de vidro pode ser usado em uma maneira convencional para reforçar o sistema, ou seja, para aperfeiçoar a resistência a impacto do sistema. O tipo ou tipos particulares de pano de vidro usados e o número de suas pregas que são usadas dependem da resistência a impacto que é desejada. Exemplos de pano ou tecido de reforço que pode ser usado nos sistemas são vidro tecido, étamine de fibra de vidro e malha de fibra de vidro. Um revestimento pode ser aplicado sobre o pano ou tecido de reforço para proteger de ataque alcalino no adesivo. Instalação do tecido de reforço envolve geralmente aplicação de um apropriado adesivo para a superfície do material isolante e então aplicação de tecido à mesma. Adicionais pregas de tecido podem ser aplicadas se desejado. Um cimento / resina acrílica é um exemplo de um adesivo que pode ser usado.
[00209] O material de acabamento exterior pode ser diretamente afixado ao material isolante ou a uma superfície intermediária tal como, por exemplo, a superfície de um membro de reforço como descrito acima. O material de acabamento exterior tem características de resistência ao tempo e é preferivelmente de aparência atraente. Geralmente, um acabamento exterior que pode ser usado é um produto seco convencional que é misturado com água e então é espalhado ou é espalhado usando colher de pedreiro sobre o substrato subjacente. Al- ternativamente, pode-se usar uma composição baseada em resina acrílica que é disponível em uma forma tipo pasta. Após aplicação, a resina endurece para formar um material sólido resistente ao tempo, rígido que adere hermeticamente ao substrato subjacente. Tais composições de resina são comercialmente disponíveis em uma variedade de cores. Elas usualmente incluem agregados que podem variar em tamanho. Isto permite que o aplicador escolha uma particular composição que permite o mesmo aplicar um acabamento que pode variar em textura de fina a grossa. Exemplo de outro material que pode ser usado como um acabamento exterior é cimento Portland incluindo, por exemplo, areia e agregados maiores.
[00210] O acabamento exterior pode variar em espessura sobre uma ampla faixa, como é conhecido na técnica, com uma espessura de revestimento ou camada de cerca de 2 a 6 mm sendo exemplar.
[00211] Diferentes sistemas podem ter um diferente número de camadas aplicadas no sistema. Um exemplo típico é o seguinte em aplicações comerciais: estojos de aço, revestimento de construção (como tyvek), painel de gipsita, colher de pedreiro sobre adesivo, isolamento EPS, colher de pedreiro sobre adesivo baseado em cimento Portland, reforço com étamine de vidro, revestimento de suporte "marrom" de adesivo baseado em cimento Portland, e finalmente um revestimento de cor de argamassa baseada em cimento Portland ou um revestimento de tinta.
[00212] O painel de gipsita da presente invenção pode ser usado também para boa vantagem em lugar de convencional formação de bainha de gipsita em outras aplicações que não sistemas EIS, isto é, estes sistemas não tendo material isolante. Assim, o painel pode ser usado como uma superfície suporte subjacente que é coberta com materiais de acabamento em revestimento, por exemplo, alumínio, tapume de madeira, argamassa e cimento Portland.
[00213] Numerosas vantagens fluem do uso da presente invenção. Um sistema EIS que inclui uma superfície de suporte de gipsita com formador de face de esteira que tem afixada à mesma um material iso- lante somente através de adesivo, ou seja, sem meios de fixação que se estendem através de material isolante, tem resistência coesiva ou a tração maior que um sistema similar que inclui um convencional painel de gipsita com face de papel. O formador de face de esteira do membro de suporte de gipsita é resistente à água. Esta aperfeiçoada resistência a água rende ao aplicador maior flexibilidade na seleção de adesivos que podem ser usados para aderir isolamento diretamente à superfície com face de esteira do elemento suporte de gipsita quando efeitos adversos não são encontrados através do uso de adesivos baseados em água. O formador de face de esteira do elemento suporte de gipsita é "pregável", e da mesma maneira, ele pode ser facilmente assegurado a uma estrutura subjacente ou outro substrato através de pregagem. A superfície suporte aperfeiçoada da presente invenção tem aperfeiçoada uniformidade de resistência e rigidez em ambas as dimensões de comprimento e largura do sistema. A modalidade preferida da invenção que inclui o uso de um núcleo resistente à água provê um produto resistente ao tempo substancialmente aperfeiçoado que resiste melhor a degradação dentro e fora do sistema. Aqueles podem se referir a US-P-4647496, US-P-5319900 e US-P-5552187, todas aqui incorporadas por referência, para detalhes sobre Sistemas de Isolamento Exterior e sistemas de Acabamento Exterior.
[00214] A invenção ainda oferece uma vantagem. É conhecido que o estuque que é usado para a fabricação de painéis de gipsita tem diferentes qualidades dependendo da fonte e origem do estuque. Ele pode ser natural ou pode ser FGD, por exemplo. Portanto, existe uma necessidade de um formador de face que possa eliminar qualquer consequência da variação entre diferentes estuques e proporcionar alto nível de propriedades, independentemente do tipo de estuque. A invenção proporciona um formador de face, que é efetivo com estuques finos e grossos. Sem desejar ficar limitado pela teoria, os Requerentes acreditam que a aspereza do formador de face é tal que permite emaranhamento, pelo menos parcial (por exemplo, 70%) de partículas de estuque dentro de fibras do formador de face (face interna / prega interna).
[00215] As seguintes figuras e exemplos ilustram a invenção sem limitação de seu escopo.
Exemplos Exemplo 1: Composição dos formadores de face de esteira
[00216] Este exemplo ilustra algumas especificidades dos formadores de face de esteira de acordo com a presente invenção e aqueles existentes para propósitos comparativos. Onze formadores de face de esteira tendo 2 pregas (prega interna + prega externa) de um material não tecido foram obtidos de acordo com o seguinte processo:
1.1 Composição das pregas 1.1.1 Prega Interna (IP):
[00217] Uma mistura de fibras compreendendo fibras de celulose, vidro e poliéster foi preparada de acordo com as seguintes quantidades:
[00218] Fibras celulósicas: de 45 a 57% em peso do peso total de fibras, com um comprimento de cerca de 2,5 a 5 mm e um diâmetro de cerca de 30 micrometros,
[00219] Fibras de vidro: 41 a 45% em peso do peso total de fibras, com um diâmetro e comprimento de respectivamente: (i) 23 micrometros e 13 mm, ou (ii) 11 micrometros e 6 mm;
[00220] PET: de 0 a 14% do peso total de fibras de fibras PET poli- éster (1,7 dtx - 6 mm).
[00221] O peso de prega interna obtido foi de 66 e 79 g/m2.
1.1.2 Prega Externa (OP)
[00222] Uma mistura celulósica 100% foi usada (comprimento de fibras de cerca de 2,5 a 5 mm, diâmetro de cerca de 15 a 30 micrometros).
[00223] O peso de prega externa obtido foi de 20 a 24 g/m2.
1.2 Formação das pregas
[00224] As pregas, interna e externa foram fabricadas sobre uma linha de fabricação de papel industrial de acordo com um processo úmido comum tal como descrito em EP-A-0 889 151. De acordo com este processo, a dita linha de fabricação de papel compreende uma caixa cabeçote primária e uma caixa cabeçote secundária onde a primeira e segunda dispersões de fibras são respectivamente preparadas, cada uma delas correspondendo à respectiva composição descrita anteriormente, isto é, primeira dispersão (1.1.1 = IP) e segunda dispersão (1.1.2 = OP).
[00225] As pregas interna e externa foram formadas sobre uma configuração de peneira simples (SS) ou uma peneira dupla (DS): 1.2.1 Peneira simples (SS): A prega interna foi formada através de deposição molhada da primeira dispersão de fibras sobre uma peneira compreendendo 32 fios de urdidura/cm tendo um diâmetro igual a 0,18 mm e 32 fios de trama/cm tendo um diâmetro igual a 0,22 mm. Então, a prega externa foi formada sobre a prega interna através de deposição molha da segunda suspensão de fibras sobre a prega externa.
1.2.2 Peneira Dupla (DS): A prega interna foi formada sobre uma peneira superposta dupla tendo:
[00226] - A primeira peneira base compreende 32 fios de urdidura /cm e 32 fios de trama/cm,
[00227] - A segunda peneira compreende 6,3 fios de urdidura/cm e 7 fios de trama/cm,
[00228] - A razão de aberturas por cm2 entre a primeira e a se- gunda peneira é igual a 23,2,
[00229] - A primeira peneira base compreende fios de urdidura tendo um diâmetro igual a 0,22mm e fios de trama tendo um diâmetro igual a 0,18 mm,
[00230] - A segunda peneira compreende fios de urdidura tendo um diâmetro igual a 0,75 mm e fios de trama tendo um diâmetro igual a 0,7 mm.
[00231] Então a prega externa foi formada sobre a prega interna através de deposição molhada da segunda suspensão de fibras sobre a prega externa.
[00232] As pregas montadas são então impregnadas em uma prensa de cola com pastas compreendendo (i) uma composição ligante e (ii) aditivos:
[00233] I) Composição aglutinante baseada na seguinte sua combinação e/ou dispersão polimérica. As quantidades de cada composto referem-se ao peso total da composição aglutinante (% em peso):
[00234] - dispersão de copolímero acrílico autorreticulável (I),
[00235] - dispersão de copolímero de [60% acrílico e 40% vinil éster de um ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa de 9 ou 10 carbonos] (II),
[00236] - Dispersão de copolímero de [34% acrílico e 50% vinil éster de um ácido monocarboxílico alifático ramificado alfa de 9 ou 10 carbonos] (III).
[00237] Em resultado, as seguintes quatro composições aglutinantes foram obtidas: composições inventivas B2, B3 e B4, e composições comparativas B1 e B5 (ver Tabela 1). A composição aglutinante B5 consistiu em uma dispersão de copolímero autorreticulável de acetato e acrilato de vinila (IV). Tabela 1: Composições aglutinantes
Figure img0002
ii) Aditivos opcionais
[00238] - material de enchimento mineral (argila caulim foi usada com um diâmetro de partícula médio de modo que D50 é de 1 a 5 micrometros),
[00239] - polímero repelente de água fluorocarbono (foi usada uma dispersão de copolímero de perflúor acrilato)
[00240] - fungicida e pigmentos corantes.
[00241] As seguintes composições de pastas foram obtidas: composições de pasta comparativas S1 e S5, e composições de pasta inventivas S2, S3, S4, e S6 (ver Tabela 2). Tabela 2: Composições de pasta
Figure img0003
[00242] As pregas são então secadas e curadas a 135oC por 5 minutos e após 160oC por 1 minuto (estas são condições equivalentes para secagem e cura respectivamente sobre equipamento de laboratório de forno convectivo e placa quente).
[00243] Em resultado, os seguintes formadores de face de esteira foram obtidos: F1 a F11. Os formadores de face de esteira obtidos são mostrados na Tabela 3, de acordo com a composição das respectivas pregas, formação em peneira e composição de pasta.
[00244] Os formadores de face de esteira F1 a F6 são exemplos comparativos, isto é, esteira preparada de acordo com a técnica anterior para propósitos comparativos. Formadores de face de esteira F7 a F11 são exemplos inventivos, isto é, preparados de acordo com a presente invenção. Tabela 3: caracterização de formadores de faces de esteira
Figure img0004
1 *) OP3 compreende uma combinação de fibra de vidro com diâmetro de 16 e 11 micrometros respectivamente em razão de peso seco de 76:24 relativa; NA não disponível 2 * peso total de ligante no formador de face de esteira (% em peso) 3 ** peso base total de esteira (g/m2)
[00245] A partir da Tabela 3, pode-se ver que todos os formadores de face de esteira preparados têm a mesma composição de fibra de prega externa e quantidade de fibra e resulta em um peso base de cerca de 22 g/m2 (OP1 = OP2 = OP3 ... OP11).
[00246] Formadores de face de esteira comparativos F1 e F2, e os formadores de face de esteira inventivos F8 e F9 têm a mesma composição de fibra de prega interna e quantidade de fibra (IP1 ~IP2 ~IP8 ~IP9). Formadores de face de esteira F1, F2, F8 e F9 foram fabricados com fibra de vidro de diâmetro de 23 micrometros.
[00247] Formadores de face de esteira comparativos F1 e F2 têm a mesma composição de pasta diferindo pela montagem de peneiras usadas para a formação das pregas interna e externa: formador de face de esteira F1 foi formado através de uso de uma peneira simples, enquanto F2 foi formado através de uso de uma configuração de peneira dupla.
[00248] Formadores de face de peneira comparativos F3, F4, F5, F6 e os formadores de face de esteira inventivos F7, F10, e F11 foram fabricados com fibra de vidro de 11 micrometros ou uma combinação de fibras de vidro de 11 e 16 micrometros. Formadores de face de esteira comparativos F4, F5, F6 e formador de face de esteira inventivo F7 têm a mesma composição de fibra de prega interna e quantidade de fibra. Estas composições de fibra de formadores de face ainda compreendem fibra de poliéster em adição à fibra de celulose e à fibra de vidro (IP4 = IP5 = IP6 = IP7). Formadores de face de esteira inventivos F10 e F11 têm a mesma composição de fibra de prega interna e quantidade de fibra que consiste somente em celulose e vidro. Exemplo 2: Medição de aspereza de superfície
[00249] Como descrito acima, cada um dos formadores de face de esteira compreendeu uma prega interna e uma prega externa, assim como um respectivo lado interno e lado externo. Em alguns de formadores de face de esteira inventivos, estes dois lados foram caracterizados por sua aspereza de superfície interna (lado interno em contato com o núcleo de gipsita) e sua aspereza de superfície externa (lado externo oposto a núcleo de gipsita e, assim, não está em contato com o mesmo).
[00250] Para a análise do parâmetro aspereza de superfície Sa, a área analisada (A) da esteira correspondeu a 3,5 mm por 3,5 mm.
[00251] Perfis de área de aspereza das esteiras foram obtidos através de um processo de medição ótica baseado em aperfeiçoada inter- ferometria de exploração vertical de luz branca.
[00252] Uma ferramenta de microscopia de interferometria de luz branca de exploração vertical está conduzindo à topografia de superfície através de uma interferometria de luz branca de 2 feixes de luz. O primeiro feixe é refletido por um espelho plano perfeito que forma a superfície referência e o segundo é refletido pela amostra que tem uma certa topografia. Os 2 feixes interferem e formam uma figura consistindo em alternadas franjas escuras e brilhantes: o padrão de inter- ferograma. Quando as distâncias percorridas por luz da superfície de amostra e aquela do espelho são idênticas, a intensidade de luz sobre o detector é máxima. As duas ondas são então ditas estarem em fase ou em ordem cromática zero. Ao contrário, quando as 2 distâncias estão se tornando diferentes, intensidade oscila por um tempo curto e então diminui muito rapidamente. O princípio envolve desvio de espelho referência e localização de intensidade mais alta durante exploração.
[00253] Dados experimentais foram coletados sobre o instrumento TOPO3D no CTP (Centre Technique du Papier, Grenoble, France). Os valores de Sa dos formadores de face de esteira são listados na tabela 4.
[00254] Tabela 4: Aspereza de superfície (Sa) de alguns formadores de face de esteira
Figure img0005
NA = não disponível
[00255] Formadores de face de esteira comparativos F1 e F2 têm a mesma composição de fibra sendo a única diferença entre os mesmos, como já mencionado antes, que esteira F2 foi obtida com uma configuração de peneira dupla. Identicamente, esteiras inventivas F10 e F11 têm a mesma composição de fibra sendo a única diferença entre as mesmas que F11 foi obtida com uma configuração de peneira dupla. F1 e F2 foram fabricadas com fibras de vidro de 23 micrometros enquanto F10 e F11 foram fabricadas com fibras de vidro de 11 micrometros.
[00256] A Tabela 4 mostra claramente o efeito de peneira dupla sobre a aspereza de superfície interna. É pressuposto que o uso da peneira dupla em esteira comparativa F2 e inventiva F11 não somente confere um específico padrão de gravação em alto-relevo para a superfície, mas também rearranja as fibras sobre a superfície do padrão.
[00257] Surpreendentemente, os resultados mostram que o efeito da peneira dupla sobre o aumento da aspereza de superfície interna é mais importante no caso de fibra de vidro de 23 micrometros, embora ainda haja um aumento de aspereza no caso de fibra de vidro de 11 micrometros.
[00258] Os resultados também mostram que o uso de fibra de vidro de 11 micrometros em F10 e F11 está conduzindo a aspereza de superfície menor que no caso de fibra de vidro de 23 micrometros.
[00259] A Tabela 4 também mostra claramente a diferença de aspereza entre a superfície interna e a superfície externa. A aspereza da prega externa de formadores de face comparativos F1 e F2 é similar uma vez que a segunda dispersão de fibras formando ambas as pregas externas é a mesma e foi aplicada nas mesmas condições sobre a prega interna de ambas F1 e F2. Também foi notado que a aspereza da superfície externa é muito menor que a aspereza da superfície interna.
Exemplo 3: Caracterização de formador de face de esteira
[00260] Os formadores de face de esteira obtidos foram testados para várias propriedades que são importantes para a fabricação e desempenho de painel de gipsita final tal como peso base, permeabilidade ao ar, resistência a tração e barreira de água.
Processos de Testes: 4.1 Peso base
[00261] Peso base foi medido de acordo com padrão ISO536: 1997 sobre uma área de 100 cm2. Os resultados são expressos em g/m2.
4.2 Permeabilidade ao ar:
[00262] Permeabilidade ao ar foi medida de acordo com padrão TAPPI T251 cm-85 sob uma queda de pressão de 196 Pa. Os resultados são expressos em L/m2/s.
4.3 Resistência à tração seca
[00263] Medições foram tomadas de acordo com padrão TPPI T494 om-96 com as seguintes modificações: tiras de 50 mm foram usadas, a distância de mordente inicial foi de 127 mm, e o valor de força de ruptura foi anotado como o máximo da curva de força anotada ao invés de tiras de 25 mm.
[00264] Resistência à tração é medida na direção da máquina (MD) e direção transversa (CD). A média aritmética de direção da máquina e direção transversa também é dada. Os resultados são expressos como "índice de tração", que é a resistência à tração média dividida pelo peso base.
4.4 Cobb 60 foi medido de acordo com padrão ISO535
[00265] Cobb duas horas (2H) e absorção de água 2H foram medidas de acordo com o processo ISO535 modificado. O processo consiste em medição de valores cobb como em ISO535, mas após 120 minutos de tempo de contato, sob 20 mm de cabeça d’água, e com uma camada de um papel borrão (por exemplo, referência 0903F00023 de Filtres Fioroni) abaixo de tecido não entrelaçado. A absorção de água 2H é o aumento em peso do papel borrão a partir de absorção de água e é expressa em g/m2 como para os valores cobb. Para cobb60, cobb 2H e absorção de água 2H, a água está em contato com a superfície externa do formador de face de esteira.
[00266] Todos os testes foram conduzidos sob condições de laboratório em uma temperatura de 23,0 +/- 1,0oC e 50,0 +/- 2,0% de umidade relativa (UR ).Após isto, amostras foram estabilizadas em peso sob estas condições por pelo menos 24 horas.
[00267] As propriedades dos formadores de face de esteira F1 a F11 são dadas na Tabela 5. Como lembrança, o formador de face de esteira F1 a F6 são exemplos comparativos e formadores de face de esteiras F7 a F11 são exemplos inventivos. Tabela 5: Caracterização de formador de face de esteira
Figure img0006
[00268] Resistência à tração é uma propriedade chave para formador de face de esteira de painel de argamassa à medida em que ela é diretamente relacionada à resistência de flexão do painel que é um requisito essencial para painel de argamassa. Tração na direção da máquina é particularmente importante à medida em que esta é a direção crítica para o painel de argamassa final. Devido à resistência a tração também ser dependente do peso base da esteira, e devido ao peso base poder variar entre as esteiras, é preferível usar o índice de tração previamente definido a fim de comparar a resistência das várias esteiras.
[00269] Quando comparando os formadores de face de esteira F1 e F2, respectivamente com F3, F4 e F6, é claro o benefício do uso de fibras de vidro tendo menor diâmetro de modo a obter aumentada resistência à tração. Realmente, é significativo comparar estes formadores de face e o efeito da composição de prega interna porque todos eles têm a mesma composição de pasta.
[00270] A configuração de peneira também pode ter um efeito sobre a resistência da esteira (esteira F1 é mais forte que esteira F2 com respectivamente um índice de tração de 54,2 e 50,8) e assim, ela é importante para comparar esteiras com a mesma configuração de peneira.
[00271] A Tabela 5 mostra claramente quando comparando F1 com F3 e F4 que o uso de fibras de vidro de dimensão média de 11 e/ou 16 micrometros na prega interna conduz a esteiras com índice de tração mais forte do que, quando fibras com uma dimensão média de 23 micrometros. Similarmente, a mesma conclusão pode ser feita quando comparando F2 com F6.
[00272] Possivelmente, o benefício de uso de fibras de vidro tendo menor diâmetro para formar a prega interna das esteiras é devido à área de superfície aumentada das fibras de vidro menores: a razão de superfície de fibras de vidro tendo um tamanho médio de 11 micrometros sobre fibras de vidro tendo um tamanho médio de 23 micrometros é de cerca de 2. Isto pode conduzir a uma superfície proporcionalmente aumentada das fibras de vidro a serem cobertas pela composição aglutinante. Por isso, há uma clara vantagem no uso de fibras de vidro tendo 11 micrometros de diâmetro quando é desejado obter um formador de face de esteira com uma maior resistência à tração, ou um formador de face de esteira com uma resistência à tração similar, mas com peso base reduzido, assim, mais leve.
[00273] Uma outra propriedade chave de formador de face de esteira para aplicações de painel de argamassa em área molhada é a propriedade de barreira de água. Formadores de face de esteira comparativos F1, F2, F3, F4 e F6 são exemplos de formadores de face de esteira comuns para painel de argamassa de área molhada fabricado com a mesma composição de pasta de referência. Estes formadores de face mostram baixos valores cobb 60, isto é, abaixo de 12 g/m2, baixos valores de cobb 2H, isto é, abaixo de 40 g/m2, preferivelmente abaixo de 30 g/m2, e baixos valores de permeabilidade de água 2H, isto é, abaixo de 60 g/m2, que corresponde aos desejados requisitos de aplicação para painéis de argamassa de área molhada.
[00274] Nestes formadores de face de esteira comparativos, as propriedades de barreira de água requeridas são obtidas graças à adição de um agente repelente de água na pasta como um aditivo. Em particular, o agente repelente de água usado como aditivo foi um agente fluorocarbono, especialmente uma dispersão de copolímero de perflúor acrilato. Entretanto, a presença de tal aditivo fluorocarbono pode ter a desvantagem de impactar negativamente a adesão entre o formador de face e o núcleo de gipsita (ver Exemplo 7 e tabela 9). A seguinte comparação é baseada em formadores de face não gravados em alto-relevo. F1 tem valor de descascamento ambiente menor que F5, e F1 e F3 mostram valores de descascamento úmido menores que F10. Formadores de face de esteira inventivos F7 a F11, baseados na composição aglutinante inventiva B2, B3 e B4, apresentam boas propriedades de barreira de água (Cobb 2H < 28 g/m2; absorção de água 2H < 60 g/m2) sem a necessidade de adição de um agente repelente de água fluorocarbono. Isto está mostrando claramente o benefício da composição aglutinante inventiva para obtenção de requeridas propriedades de barreira.
Exemplo 4: Preparação de minipainéis
[00275] Minipainéis foram preparados para o propósito de condução de testes de secagem e para avaliar o papel de alguns fatores, por exemplo, a aspereza, o tamanho de fibra e a composição aglutinante sobre a etapa de secagem da produção de painel de argamassa. Assim, 4 mini painéis foram preparados MB1, MB2, MB10 e MB11: 2 mini painéis comparativos MB1 e MB2 respectivamente nas bases de formadores de face de esteira comparativos F1 e F2 com as características previamente descritas, e 2 mini painéis inventivos MB10 e MB11 respectivamente nas bases de formadores de face de esteira inventivos F10 e F11 com as características também descritas previamente. Os resultados são apresentados na Tabela 6.
[00276] Minipainéis foram preparados em um laboratório a 23oC 50% de UR com um tamanho de 320 x 320 mm. As esteiras foram cortadas e dobradas em 3 bordas, de modo a preparar um tipo de envelope para envolver o núcleo de gipsita sobre ambos os lados e bordas em uma operação simples. Este envelope de esteira foi colocado em um molde metálico vertical com a parte aberta do envelope depositada sobre a parte superior do molde. Os aditivos pulverizados foram pesados e misturados juntos. A água de medição e os aditivos líquidos foram então misturados, e então a espuma foi preparada separadamente e adicionada à mistura líquida. A mistura pulverizada foi então verti- da na preparação líquida, e então novamente misturada para obter uma pasta homogênea sem grumos. A pasta de gipsita foi, então, imediatamente vertida no envelope de esteira, e o molde foi prensado de modo a calibrar o espécime de painel em 12,5 mm. A pasta em excesso foi removida na parte superior do molde.
[00277] Após a gipsita ter endurecida por pelo menos 5 minutos, o molde foi aberto e o espécime foi gentilmente removido. Ele foi então colocado em um secador que é pilotado de modo a render um perfil de secagem similar como em zonas secadoras industriais. No último período de secagem, a temperatura de ar foi progressivamente reduzida para 90oC de modo a sintonizar finamente a umidade restante no painel para baixo para um valor de menos que 1%. Tabela 6: Tempo de secagem de minipainéis
Figure img0007
[00278] Minipainéis comparativos MB1 e MB2 foram preparados com fibras de vidro tendo um diâmetro de partícula médio de 23 micrometros e composição de pasta comparativa S1 enquanto minipai- néis inventivos MB10 e MB 11 foram preparados com fibras de vidro tendo um diâmetro de partícula médio de 11 micrometros e composição de pasta inventiva S5.
[00279] A Tabela 6 mostra que o tempo de secagem dos espécimes MB10 e MB11 é menor que aquele de MB1 e MB2. Além disso, não existem bolhas sobre os painéis. Esta vantagem provém da esteira F10 e F11 tendo uma porosidade a ar maior que F1 e F2, o que permite que o vapor siga mais rápido através de esteira durante operação de secagem. No processo industrial, esta vantagem resultará em um aumento da velocidade de linha sem o risco de soprar as esteiras.
Exemplo 5: Preparação de painéis de argamassa
[00280] A linha que foi usada para a fabricação dos painéis de argamassa foi uma linha padrão. A composição da pasta do núcleo foi uma formulação padrão para painéis de área molhada, exceto para F5 que não foi feita à prova d’água, e foi a mesma como a composição do núcleo dos painéis comercializados pela companhia SINIAT para o produto comercial PREGYWAB, que está de acordo com US 2006/0068186. Cada painel foi laminado entre 2 folhas de esteiras. Os formadores de face que foram usados para a fabricação dos painéis de argamassa de acordo com a invenção foram formadores face F10 e F11. No final da linha, painéis foram cortados e então introduzidos em um secador longo de modo a extrair excesso de água. O perfil de secagem é finamente sintonizado ao longo de zonas do secador, de modo a se obter uma migração de aditivos de ligação na direção de interfaces com as esteiras e para obter uma umidade de menos que 1%. Os painéis assim obtidos foram submetidos aos testes abaixo.
Exemplo 6: Medições de resistência à flexão (MD)
[00281] A resistência à flexão de painéis foi medida de acordo com EN520 §5.7 e EN 15 283-1. §5.6. Amostras tendo 400 x 300 mm foram cortadas dos painéis preparados como acima na direção da máquina (MD) e foram submetidas a uma carga, que é aumentada em uma taxa controlada até ocorrência de falha.
[00282] As amostras foram então condicionadas de acordo com 2 modos:
[00283] - secas: espécimes são secadas para massa constante em uma temperatura de 40+/-2oC. O teste foi realizado dentro de 10 minutos de remoção do forno de secagem.
[00284] - úmidas: as amostras foram colocadas em uma câmara úmida em uma temperatura de 30oC e 90% de UR por um período de 7 dias. O teste foi realizado dentro de 10 minutos de remoção da câmara úmida.
[00285] Cada amostra foi então colocada na máquina de carga com a face para baixo sobre dois suportes paralelos arredondados para um raio entre 3 mm e 15 mm, com os centros 350 +/- 1 mm separados.
[00286] A carga foi aplicada em uma taxa de 250 +/- 125 N/minuto no centro +/- 2 mm do vão paralelo aos suportes por meio de uma placa com raio arredondado entre 3 mm e 15 mm. Cada valor de falha foi anotado para o 1 Newton mais próximo.
[00287] As medições de resistência à flexão foram baseadas em experimentos industriais e média de controle de qualidade para produções regulares. A comparação entre o peso base e resistência à tração da esteira, e a carga de ruptura de flexão do painel relevante é dada na Tabela 7. Tabela 7: Resistência à tração e carga de ruptura de flexão da esteira
Figure img0008
(*) À medida que este painel não é projetado para aplicações em área molhadas, os valores úmidos não são disponíveis.
[00288] Todos os painéis foram de 12,5 mm exceto para o exemplo F10, que é baseado em painel de 9,5 mm. De modo a obter uma melhor visão comparativa, as figuras também são expressas em tensão de ruptura, que leva em conta a espessura do painel (via o módulo de inércia). Tabela 8 Resistência à flexão e tensão de ruptura dos painéis.
Figure img0009
[00289] (*) À medida que este painel não é projetado para aplica- ções em área molhada, os valores úmidos não são disponíveis (NA) e também não são relevantes.
[00290] Estas 2 tabelas destacam o ganho de resistência à flexão sobre painéis com esteira aperfeiçoada de acordo com a invenção (F10 - F11): cerca de + 10% em condições secas e cerca de + 20% em condições úmidas. A tendência também é visível sobre F3 e F5, que são relevantes para uma composição que é intermediária entre F1-F2 e F10-F11. Mas se comparada a esteira inventiva F10 à esteira referência F3 e F5, onde a composição fibrosa é comparável, estes resultados estão, assim, mostrando o benefício da composição aglutinante inventiva sobre as resistências à flexão dos painéis.
[00291] Além disso, o ganho é obtido com uma esteira que é cerca de 25% mais leve que aquelas comparativas (F1 e F2).
[00292] De modo a melhor representar a eficiência do painel de acordo com a invenção, um índice de flexão e um índice de tração foram calculados. Eles representam o desempenho de flexão mecânica dividido pelo peso base da esteira. De acordo com estes índices, os benefícios de painéis F10 e F11 são ainda aumentados.
Exemplo 7: Ligação entre núcleo de gipsita e a esteira
[00293] A resistência de ligação entre o núcleo de gipsita e a esteira foi medida através de um teste de descascamento como aqui definido a seguir. O processo teste consiste em medição de carga necessária para descascamento de forros do núcleo sobre um comprimento de 50 mm, perpendicularmente à superfície. Dependendo da resistência do forro e a cristalização na interface de núcleo / forro, o modo de falha pode ser um descascamento (desligamento) na interface de núcleo / forro ou uma delaminação interna do forro, ou ruptu-ra de cisalhamento do forro.
[00294] A máquina de teste de descascamento básica é composta por:
[00295] - um derramamento de metal com um cesto de alimenta ção contendo pérolas de vidro
[00296] - mancais para suporte de espécime
[00297] - um dispositivo que inicia a alimentação de pérolas de vi dro em um cesto que é fixado e dependurado em extremidades de espécime
[00298] - uma parada automática da alimentação quando o teste é terminado: a falha é anotada com uma precisão de 1 g.
[00299] Os espécimes são então condicionados de acordo com 2 modos:
[00300] - condições ambientes: espécimes foram estabilizados 2 dias a 23oC, 50% de umidade relativa
[00301] - úmido: os espécimes foram colocados em uma câmara úmida a 30oC 90% de umidade relativa por um período de 24 horas. O teste foi realizado dentro de 5 minutos de remoção da câmara úmida. Tabela 9 - Resistência de ligação entre o núcleo de gipsita e as es-teiras
Figure img0010
(*) À medida que este painel não é designado para aplicações em área molhada, os valores úmidos não são disponíveis (NA) e também não são relevantes.
[00302] Através de comparação de resultados obtidos com esteira F3 com esteira F1, pode-se observar que o uso de fibra de vidro de menor diâmetro (respectivamente 11 micrometros e 23 micrometros) está conduzindo a menor adesão com o núcleo de gipsita, em condições ambientes e úmidas.
[00303] Através de mais comparação de resultados obtidos de esteira F3 e a esteira inventiva F10, ambas as quais têm comparável composição de fibra, pode-se ver o benefício da composição aglutinante inventiva sobre ambas a adesão ambiente e úmida para o núcleo de gipsita. Pode-se também retirar uma conclusão similar através de comparação de resultados de esteira F2 e a esteira inventiva F11 (enquanto isso também foi observado o benefício do processo de peneira dupla sobre o aperfeiçoamento de ligação).
[00304] Embora painéis F10-F11 tenham sido feitos com esteiras mais leves e mais finas, os valores de descascamento ainda foram mantidos em um bom nível, o que garante uma alta coesão do painel e, por isso, um forte substrato para acabamento com produtos ligados (ligação com Sistema - exemplo 9). Para comparação, painéis de esteira de vidro comparativos foram verificados ter valores de descas- camento de cerca de 1000g em condições ambientes e 900 g em condições úmidas.
[00305] Sobre a esteira não gravada em alto-relevo (F1 e F10), é claro que a composição aglutinante inventiva tem uma influência positiva com relação a valores de descascamento úmido.
Exemplo 8: Propriedades hidrofóbicas de painéis
[00306] As propriedades hidrofóbicas dos painéis foram medidas por 2 testes: absorção de água de superfície e absorção de água total (imersão) de acordo com EN 520 § 5.9 e EN 15 283-1 §5.9. Tabela 10. Propriedades hidrofóbicas dos painéis
Figure img0011
[00307] A despeito de esteira mais leve e mais fina, painéis de acordo com a invenção F10 e F11 têm desempenhos hidrofóbicos similares como os painéis comparativos F1 e F2. Novamente, estes resultados mostram a boa vantagem da composição aglutinante inventiva para obter as propriedades de barreira requeridas do painel de argamassa.
Exemplo 9: Aderência de adesivos sobre painéis F11
[00308] A aderência de adesivos sobre painéis foi avaliada por 2 tipos de produtos adesivos.
[00309] O caso de composto WAB Joint é representativo do acabamento de painéis em salas molhadas internas. As juntas entre bordas de painéis são tratadas com um composto de junta reforçado com uma fita de junta para evitar rachadura das juntas. O composto de junta tem de ter boas propriedades adesivas sobre o painel em condições ambientes e úmidas de modo a obter um desempenho consistente sobre sistemas, sobre ambos, partições e tetos em áreas molhadas.
[00310] O caso de adesivo EIFS é representativo do acabamento de paredes exteriores com sistemas de isolamento externo. Os painéis de isolamento são colados sobre os painéis de formação de bainha pelos adesivos aplicados tanto por fitas, dabs, ou sobre a inteira superfície dos painéis. Ambos o painel suporte e o adesivo têm de superar restrições severas, tal como pressão do vento e variações climáticas. Tabela 11: Aderência de adesivos sobre os painéis
Figure img0012
[00311] Painéis de acordo com a invenção têm coesão interna mui- to mais forte que aqueles fabricados com esteiras de vidro da técnica anterior: *(16 a 19 psi) = 0,11 a 0,13 N / mm2 em US7932195.
[00312] Painéis de acordo com a invenção também têm coesão interna mais forte que aqueles também conhecidos na técnica anterior com esteiras de vidro padrões: cerca de 0,20 a 0,25 N/mm2 com uma falha coesiva na esteira de vidro.

Claims (11)

1. Painel de gipsita, caracterizado pelo fato de que compreende um núcleo de gipsita com pelo menos um lado coberto por uma esteira fibrosa compreendendo pelo menos uma prega de um tecido não entrelaçado e uma composição aglutinante, sendo que: - a dita composição aglutinante representa de 10 a 40% em peso do peso total da esteira; e - a dita composição aglutinante compreende um copolímero compreendendo uma unidade de comonômero de um vinil éster de um ácido monocarboxílico alfa alifático ramificado, o dito copolímero estando presente em uma quantidade de 25 a 100% em peso do peso da composição aglutinante.
2. Painel de gipsita, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito copolímero da composição aglutinante é um copolímero obtido de um comonômero, que é um vinil éster de um ácido monocarboxílico alfa alifático ramificado e um comonômero, que é um monômero acrilato.
3. Painel de gipsita, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que, na dita esteira fibrosa, o dito copolímero compreende uma unidade de comonômero de um vinil éster de um ácido monocarboxílico alfa alifático ramificado apresentando um comprimento de cadeia de 5 a 20 átomos de carbono.
4. Painel de gipsita, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que, na dita esteira fibrosa, a dita unidade de comonômero de um vinil éster de ácido monocarboxílico alfa alifático ramificado está presente no dito copolímero em uma quantidade de 20 a 70% em peso.
5. Painel de gipsita, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que, na dita esteira fibrosa: - a dita composição aglutinante representa de 20 a 30% em peso do peso total da esteira; - o dito copolímero da composição aglutinante está presente na composição aglutinante em uma quantidade de 40 a 60% em peso do peso de aglutinante; e - o dito copolímero compreende uma unidade de comonômero de um vinil éster de ácido monocarboxílico alfa alifático ramificado apresentando um comprimento de cadeia de 7 a 15 átomos de carbono em uma quantidade variando de 40 a 50% em peso de peso do dito copolímero.
6. Painel de gipsita, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que, na dita esteira fibrosa o dito tecido não entrelaçado compreende fibras selecionadas da lista consistindo em: - fibras minerais selecionadas da lista consistindo em fibras de vidro e fibras de basalto; - fibras poliméricas sintéticas selecionadas da lista consistindo em fibras de poliamida, fibras de poliaramida, fibras de polietileno, fibras de polipropileno, fibras de poliéster; e - fibras orgânicas que são fibras à base de celulose como fibras de cânhamo, polpa de madeira, fibras de algodão, sisal, abaca, viscose, raiom, e/ou lyocell; sendo que as ditas fibras à base de celulose representam mais do que 25% em peso do peso do tecido não entrelaçado, e sendo que o dito tecido não entrelaçado é, de preferência, livre ou substancialmente livre de fibras de poliéster.
7. Painel de gipsita, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o dito tecido não entrelaçado compreende fibras selecionadas dentre fibras minerais e fibras orgânicas; sendo que a quantidade de fibras orgânicas varia de 40 a 100% em peso do peso total da composição de fibra.
8. Painel de gipsita, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que as ditas fibras à base de celulose compreendem fibras de origem de madeira macia e fibras de origem de madeira dura, sendo que as ditas fibras de madeira macia representam de 25 a 85% em peso do peso total das fibras.
9. Painel de gipsita, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que contém ainda um agente resistente à água, um agente resistente ao fogo, uma carga mineral, um biocida e/ou um pigmento em seu núcleo ou em seu tecido não entrelaçado.
10. Sistema para ser usado no interior ou exterior de uma construção, caracterizado pelo fato de que compreende um painel de gipsita, o painel de gipsita compreende um núcleo de gipsita com pelo menos um lado coberto por uma esteira fibrosa compreendendo pelo menos uma prega de um tecido não entrelaçado e uma composição aglutinante, em que: - a dita composição aglutinante representa de 10 a 40% em peso do peso total da esteira; e - a dita composição aglutinante compreende um copolímero compreendendo uma unidade de comonômero de um vinil éster de um ácido monocarboxílico alfa alifático ramificado, o dito copolímero estando presente em uma quantidade de 25 a 100% em peso do peso da composição aglutinante.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: - um material isolante apresentando uma superfície interna e uma superfície externa, a superfície interna do qual está aderida à superfície do tecido não entrelaçado de dito painel de gipsita através de um material adesivo e um material de acabamento exterior revestindo a superfície externa do dito material isolante, opcionalmente incluindo um membro de reforço intercalado entre o dito material isolante e dito material de acabamento; ou - um elemento suporte estrutural subjacente que é coberto com um revestimento de material de acabamento; ou - uma estrutura de metal ou madeira, estojos para suporte de dito painel de gipsita.
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