BRPI0713001A2

BRPI0713001A2 - método para impregnação de objetos porosos, objeto poroso

Info

Publication number: BRPI0713001A2
Application number: BRPI0713001-5A
Authority: BR
Inventors: Lars Borthy Petersen
Original assignee: Borthy Holdings Aps
Priority date: 2006-06-14
Filing date: 2007-06-13
Publication date: 2012-04-17
Also published as: CN101500965A; AU2007260411A2; EA200970006A1; DK2032510T3; NO20090082L; DK176432B1; CA2688422A1; DK200600804A; EA016157B1; NO340637B1; JP2009539750A; WO2007143997A1; PL2032510T3; AU2007260411A9; NZ573994A; ZA200900301B; ATE450485T1; KR20090023483A; DE602007003598D1; EP2032510B1

Abstract

MéTODO PARA IMPREGNAçãO DE OBJETOS POROSOS, OBJETO POROSO. A invenção refere-se a um método para impregnação de objetos porosos compreendendo as seguintes etapas I) - v): I) aplicação de uma camada de injeção de um material compreendendo acrílico, epóxi ou poliuretano sobre a superfície de pelo menos parte do objeto poroso permitindo-se que pelo menos parte do referido material ingresse nos poros do referido objeto com utilização de pressão sub- atmosférica ou super- atmosférica; ii) permitindo-se que o objero poroso retorne para uma pressão atmosférica normal; iii) opcionalmente permitindo-se pelo menos parcialmente o endurecimento da camada de injeção; iv) aplicação de uma camada de revestimento de acrílico, epóxi ou poliuretano sobre a área do objeto poroso impregnada com a camada de injeção; v) permitindo-se que a camada de revestimento endureça; em que a camada de injeção aplicada na etapa i) e/ou a camada de revestimento aplicada na etapa iv) compreende(m) vidro pulverizado possuindo um tamanho de partícula de O nm até 100 <109>m. A invenção também se refere a objetos porosos obtidos de acordo com este método. Os objetos impregnados apresentam grandes resistências e são resistentes a desgastes de natureza mecânica, química, térmica e/ou biológica.

Description

MÉTODO PARA IMPREGNAÇÃO DE OBJETOS POROSOS, OBJETO POROSO

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um método de impregnação de objetos porosos de tal forma que os objetos impregnados são providos com uma superfície substancialmente fechada que é altamente resistente a desgaste de natureza mecânica, química, térmica e/ou biológica.

Antecedentes da Invenção

Para diversos propósitos, poderá ser desejável impregnar objetos porosos tais como por exemplo materiais à base de argila ou de cimento, com uma superfície à qual não possa aderir poluição, algas e outras substâncias indesejáveis, ou caso venham a aderir, permitindo uma limpeza relativamente fácil dessas superfícies sem destruição da estrutura de poros da referida superfície.

Para estes propósitos, foi até agora conhecida a prática de pintar, particularmente superfícies de concreto para vários propósitos, entre outros para tornar as mesmas fáceis de limpar. Além disso, em várias instâncias as estruturas de concreto são pintadas para evitar o ingresso de dióxido de carbono, umidade, chuva ácida e sal, etc., todos estes agentes tendo efeitos prejudiciais quanto à integridade da estrutura de concreto.

Para ladrilhos baseados em argila, é bem conhecido que os mesmos podem ser providos com um acabamento vitrificado inorgânico, sendo dessa forma criada uma superfície semelhante a vidro. 0 processo de vitrificação dos ladrilhos é relativamente dispendioso, e para vários propósitos a superfície acabada não é a superfície do material original, e apresenta características totalmente diferentes relativamente a cor, brilho, vitrificação e resistência. Adicionalmente, o acabamento envidraçado é um material muito duro e dessa forma os objetos, particularmente quando os mesmos consistem em telhas, tornam-se de certa forma frágeis, em que um pequeno impacto mecânico pode lascar o acabamento vitrificado, ou rachar o acabamento vitrificado e dessa forma as propriedades de vedação do acabamento vitrificado não são obtidas.

O documento n° EP 1 314 709 A2 divulga um processo para provisão de resistência aperfeiçoada para a superfície de elementos de construção, tais como elementos de construção feitos de concreto. Este processo da técnica anterior envolve a vedação dos poros da superfície do elemento de construção, por exemplo mediante escovação da superfície, e subseqüente aplicação na superfície de um polímero de acrílico, poliuretano ou epóxi ou uma mistura dos mesmos. A aplicação do polímero de acordo com o processo do documento n0 EP 1 314 709 A2 ocorre em pressão atmosférica. Muito embora este processo permita proporcionar a elementos de construção, tais como elementos de construção de concreto, uma superfície com resistência aperfeiçoada, existe ainda uma necessidade de objetos porosos que apresentam características de superfície de resistência maior ainda. Isto ocorre particularmente no caso de objetos porosos que devem ser expostos a diversas condições climáticas.

Objetivo da Invenção

Desta forma, um objetivo da invenção de acordo com um primeiro aspecto da mesma consiste na provisão de um método para impregnação de um objeto poroso com um material de impregnação compreendendo acrílico, epóxi ou poliuretano permitindo-se que pelo menos uma parte do referido material ingresse nos poros do referido objeto, com utilização de pressão sub-atmosférica ou super-atmosférica.

Adicionalmente, um objetivo de acordo com um segundo aspecto da presente invenção consiste na provisão de um objeto poroso que foi impregnado de acordo com este processo.

É bem conhecida na técnica a impregnação de madeira sob pressão. Estes processos são desenvolvidos para tornar a construção de madeira mais resistente à influência do meio ambiente podendo dessa forma ser provida uma previsão de vida útil mais longa. Os métodos acima, entretanto, não foram considerados adequados para impregnação de materiais porosos que são tratados no escopo da presente invenção.

Isto é devido ao fato de o método de impregnação por pressão e os materiais utilizados para impregnação de madeira se basearem no fato de a madeira ser um material relativamente poroso possuindo fibras e grãos que permitem que o material de impregnação ingresse e se distribua com facilidade no interior do material. Para materiais baseados em cimento e baseados em argila somente se encontram presentes poros/espaços vazios muito pequenos e dessa forma o material de impregnação não será distribuído no interior do material devido a ações de capilaridade ou qualquer outra influência física. Na madeira, é possível com utilização de vácuo sugar o material de impregnação através das fibras e grãos da madeira sendo assim possível prover uma impregnação minuciosa.

Esse método não foi entretanto jamais considerado viável para utilização com produtos dentro do escopo da presente invenção devido ao fato de os espaços vazios e poros no material poroso serem tão minúsculos que as forças capilares nos poros tornam os mesmos inadequados para um tal processo.

Descrição da Invenção

A presente invenção refere-se em um primeiro aspecto a um método para impregnação de objetos porosos compreendendo as seguintes etapas i) - v):

i) aplicação de uma camada de injeção de um material compreendendo acrílico, epóxi ou poliuretano sobre a superfície de pelo menos parte do objeto poroso permitindo-se que pelo menos parte do referido material ingresse nos poros do referido objeto com utilização de pressão sub-atmosférica ou super-atmosférica;

ii) permitindo-se que o objeto poroso retorne para uma pressão atmosférica normal;

iii) opcionalmente permitindo-se pelo menos parcialmente o endurecimento da camada de injeção;

iv) aplicação de uma camada de revestimento de acrílico, epóxi ou poliuretano sobre a área do objeto poroso impregnada com a camada de injeção;

v) permitindo-se que a camada de revestimento endureça;

caracterizado por a camada de injeção aplicada na etapa i) e/ou a camada de revestimento aplicada na etapa iv) compreender vidro pulverizado possuindo um tamanho de partícula de 0 nm até 100 μπι.

Adicionàlmente, a presente invenção refere-se em um segundo aspecto a um objeto poroso impregnado de acordo com o método da presente invenção.

Descrição dos Desenhos

A Fig. Ia é uma fotografia ilustrando um ladrilho de concreto impregnado de acordo com o exemplo la. A Fig. la ilustra uma área (canto superior esquerdo) da superfície da camada de revestimento do ladrilho de concreto que foi submetida a um teste de resistência de adesão e portanto com exposição do concreto subjacente. A Fig. Ia também ilustra um dispositivo de teste de resistência de adesão colado à superfície da camada de revestimento do ladrilho e que já foi submetido a um teste de resistência de adesão sem qualquer quebra da superfície dentro dos limites de resistência de tração do aparelho. A Fig. 1b é uma vista aproximada da área (canto superior esquerdo) da superfície da camada de revestimento do ladrilho de concreto da Fig. Ia que já foi submetida a um teste de resistência de adesão. 0 concreto sob a camada de revestimento pode ser facilmente reconhecido.

As Figs. 1c - 1g ilustram individualmente uma fotografia de seção fina de diferentes áreas da parte da superfície do ladrilho de concreto impregnado de acordo com o exemplo la.

A Fig. 1h ilustra a diferença do impacto climático em um ladrilho de concreto fabricado de acordo com o Exemplo Ia (ladrilho inferior) e um ladrilho de concreto da técnica anterior (ladrilho superior) impregnado com um revestimento acrílico que não compreende vidro pulverizado.

As Figs. 2a - 2d ilustram individualmente uma fotografia de seção fina de diferentes áreas da parte de superfície do tubo de concreto impregnado de acordo com o exemplo 2.

A Fig. 3a ilustra uma fotografia de seção fina da parte de superfície do ladrilho de concreto de alta resistência impregnado de acordo com o exemplo 3a.

As Figs. 3b - 3f ilustram individualmente uma fotografia de seção fina de diferentes áreas da parte da superfície do tubo de concreto impregnado de acordo com o exemplo 3b.

A Fig. 4a ilustra um ladrilho impregnado do exemplo 4 após ser submetido a um teste de resistência de atrito envolvendo cinco dispositivos de teste.

As Figs. 4b e 5 ilustram individualmente uma fotografia de seção fina de diferentes áreas da parte de superfície do ladrilho de concreto impregnado de acordo com o exemplo 5.

A Fig. 6 ilustra uma fotografia de seção fina de uma área da parte de superfície do objeto de Eternit impregnado de acordo com o exemplo 6.

As Figs. 7a e 7b ilustram individualmente uma fotografia de seção fina de diferentes áreas da parte de superfície do ladrilho de argila impregnado de acordo com o exemplo 7.

Descrição Detalhada da Invenção

Foi demonstrado por meio de testes que é possível impregnar objetos porosos, tais como materiais baseados em cimento ou argila, mediante utilização alternativamente de pressão super-atmosférica ou pressão sub-atmosférica relativamente à pressão ambiente. O material de impregnação escolhido deverá ser selecionado de forma a atender tanto os requisitos da superfície acabada, isto é, o provimento de uma superfície substancialmente fechada, quanto simultaneamente deverá ter uma viscosidade que torne possível que o material migre para o interior dos poros e espaços vazios presentes nas camadas superficiais dos objetos porosos, tais como materiais baseados em cimento ou em argila. O presente inventor descobriu que acrílico, epóxi ou poliuretano compreendendo vidro pulverizado possuindo um tamanho de partícula de 0 nm até 100 μπι atendem os requisitos acima.

Desta forma, o método para impregnação de objetos porosos de acordo com a presente invenção compreende as seguintes etapas:

v) permitindo-se que a camada de revestimento endureça;

caracterizado por a camada de injeção aplicada na etapa i) e ou a camada de revestimento aplicada na etapa

iv) compreender vidro pulverizado possuindo um tamanho de partícula de 0 nm até 100 μm.

Desta forma, de acordo com o método da presente invenção, são aplicadas um total de pelo menos duas camadas sobre a superfície do objeto poroso; a saber, uma camada de injeção que com o auxílio de pressão alternativamente super-atmosférica ou sub-atmosférica é forçada pelo menos parcialmente para o interior dos poros do objeto poroso a ser impregnado, e subseqüentemente é aplicada uma camada de revestimento sobre a camada de injeção, proporcionando o acabamento desejado para a superfície do produto final.

O objeto poroso a ser impregnado

Os objetos a serem impregnados com a presente invenção podem consistir em qualquer tipo de objetos porosos tal como por exemplo objetos compreendendo um material baseado em cimento ou em argila, mármore, terrado ("terrazzo"), granito, mármore travertino, pedra-sabão ou Eternit, sem limitação da aplicação a estes materiais. Exemplos de produtos acabados são telhas à base de argila ou cimento. Outros produtos são: ladrilhos; tubos, tais como manilhas de esgoto; elementos de construção para moinhos de vento; elementos de construção para sondas de perfuração de petróleo; elementos de construção para pátios ou varandas; elementos de construção para escadarias, tais como degraus de escada; postes para suspensão de cabos para transmissão de energia elétrica; elementos de construção para pisos; elementos de construção para utilização na área agrícola, tais como pátios de ensilagem, elementos de construção para pisos em silos de ensilagem ou para pisos ladrilhados ou para calhas de alimentação ou para calhas para coleta de matéria fecal em estábulos; tampos de mesa, peitoris de janela, mobílias. Preferencialmente, os objetos destinados a serem impregnados são armazenados a aproximadamente 30 - 50° C, tal como a aproximadamente 40° C durante 12 horas imediatamente antes da impregnação para expulsão de umidade dos poros.

O polímero a ser utilizado como material de impregnação

O polímero a ser utilizado como material de impregnação é selecionado do grupo que compreende acrilatos, epóxidos e poliuretanos. O material de impregnação pode ser um material de dois componentes em que um agente de endurecimento é adicionado à resina do material de impregnação anteriormente à aplicação do material aos objetos. O endurecedor pode ser misturado com a resina do material de impregnação imediatamente antes de deixar o bocal do qual será ejetado na forma de uma neblina na direção do objeto a ser tratado. Misturando-se os dois componentes no bocal, não ocorrerá contaminação nem um possível entupimento do dispositivo de bocal. Além disso, o tempo de vida útil em armazenagem da mistura permitirá que a mesma permaneça continuamente fresca na medida em que a quantidade de tempo desde o momento em que o material de impregnação misturado deixa o bocal até o momento em que atinge a superfície do objeto a ser tratado pode ser mantida relativamente curta e constante durante o processo de aplicação inteiro. Regulando-se adicionalmente o tempo de endurecimento do material de impregnação de dois componentes, é possível criar um ciclo de impregnação relativamente curto de tal forma que os objetos tratados de acordo com o método da invenção ficam prontos em um tempo relativamente curto após deixarem a instalação em que o método é realizado podendo ser empilhados, armazenados ou manuseados de outra forma.

Uma ampla gama de acrílicos podem ser utilizados como material para a camada de injeção e/ou para a camada de revestimento. O acrílico Teknocryl Aqua 2789 da empresa Teknos demonstrou ser excelente como material para a camada de injeção e para a camada de revestimento. O Teknocryl Aqua 2789 é um acrílico monocomponente baseado em água disponível em várias cores que endurece após secar. 0 material possui um teor de material seco de 40%.

Uma ampla gama de epóxis podem alternativamente ser utilizados como material para a camada de injeção e/ou para a camada de revestimento. O epóxi Teknofloor Primer 310 Epoxy Varnish da empresa Teknos demonstrou ser um material excelente para a camada de injeção e para a camada de revestimento. O Teknofloor Primer 310 Epoxy Varnish é um epóxi de dois componentes sem solvente compreendendo uma parte de resina e uma parte de endurecedor.

Um outro epóxi adequado para utilização como material de camada de injeção e/ou de camada de revestimento de acordo com o método da presente invenção é o material Inerta 250 da empresa Teknos. O Inerta 250 é um epóxi de 2 componentes com baixo teor de solventes (teor de matéria seca de cerca de 96% por volume) compreendendo uma resina e um endurecedor.

Uma ampla gama de poliuretanos podem ser alternativamente utilizados como material para a camada de injeção e/ou para a camada de revestimento. O poliuretano 3646 da empresa Teknos provou ser excelente como material para a camada de injeção e para a camada de revestimento. O Teknos 3646 é um poliuretano de dois componentes compreendendo uma parte de resina e uma parte de endurecedor e possuindo um teor de matéria seca de aproximadamente 63%.

Uma pessoa versada na técnica poderá prover outros acrílicos, epóxidos e poliuretanos adequados para utilização no método de acordo com a presente invenção, tais como aqueles fabricados pelas empresas Bayer, BASF, Huntsman e Akzo Nobel.

Em uma configuração adicional da invenção, o material de impregnação compreende adicionalmente um solvente ou diluente ("thinner"). O material de impregnação a ser utilizado no processo de acordo com a presente invenção pode ser baseado em água ou baseado em um solvente orgânico. Em alguns casos será vantajoso aplicar o material de impregnação em um estado relativamente diluído, o que pode ser obtido mediante diluição do material de impregnação com um diluente. O diluente pode, tal como o próprio material de impregnação, ser baseado em água ou baseado em um solvente orgânico. É preferencial utilizar um diluente que de acordo com as instruções do fabricante do material de impregnação seja compatível com o material de impregnação a ser aplicado. Desta forma, em cada instância especifica deverá ser feita uma consulta ao fornecedor do material de impregnação para obtenção de informações sobre solventes adequados.

A camada de impregnação e/ou a camada de revestimento podem ser coloridas ou transparentes dependendo das propriedades visíveis desejadas do objeto impregnado.

Em uma configuração preferencial de acordo com o método da presente invenção, a camada de revestimento e/ou a camada de injeção compreende(m) um biocida e/ou um aditivo protetor contra UV. A inclusão dessas substâncias pode proporcionar como resultado um tempo de vida útil prolongado da superfície dos objetos impregnados e pode evitar de forma prolongada o aparecimento de algas.

O aditivo protetor de UV pode ser selecionado de uma ampla faixa de aditivos protetores de UV disponíveis comercialmente. Alguns destes são: Tinuvin® 384, Tinuvin® 400 e um estabilizador de luz de amina impedida ("Hindered Amine Light Stabilizer" - HALS), por exemplo, Tinuvin® 123 ou Tinuvin® 292; todos estes produtos são disponibilizados comercialmente pela empresa Ciba AG. Uma pessoa versada na técnica poderá determinar outros aditivos protetores de UV adequados.

O biocida pode ser selecionado de uma ampla gama de biocidas disponíveis comercialmente. Alguns destes são: metilisotiazolinona, clorometilisotiazolinona, benzisoltiazolinona, octilisotiazolinona, diclorooctilisotiazolinona. Uma pessoa versada na técnica poderá determinar outros biocidas adequados.

O vidro pulverizado a ser incluído no material de impregnação

Foi descoberto que a inclusão de vidro pulverizado no material de impregnação aperfeiçoa significativamente a resistência de ruptura do revestimento acabado. Isto está provavelmente relacionado com o fato de que partículas de vidro muito pequenas irão preencher os poros do material poroso, dessa forma reforçando a integridade do revestimento. Assim, acredita-se que o vidro pulverizado - quando presente na camada de injeção - atua como uma blindagem contra desgaste e ao mesmo tempo proporciona uma grande área superficial à qual a camada de revestimento aplicada subseqüentemente pode aderir, ao passo que quando se encontra presente na camada de revestimento, o vidro pulverizado atua como uma blindagem contra desgaste e ao mesmo tempo proporciona proteção contra radiação de UV.

Foi surpreendentemente determinado por análise de fotografia de seção fina que a camada de injeção compreendendo vidro pulverizado pode ser injetada para o interior dos poros do objeto poroso a uma profundidade de até alguns milímetros, proporcionando dessa forma um revestimento que em muitas instâncias foi mais resistente que o material poroso propriamente dito, conforme ficou evidente nos testes de resistência de adesão.

O vidro pulverizado a ser utilizado no material de impregnação tem o tamanho de partícula de 0 nm até 100 μm. Preferencialmente o vidro pulverizado tem o tamanho de partícula de 10 nm até 99 μm, tal como de 20 nm até 95 μm, tal como 30 nm até 90 μm, por exemplo 1 μm até 80 μm, por exemplo 5 μm até 50 μm, tal como 8 μm até 40 μm, por exemplo 10 μm até 25 μm.

Em uma configuração preferencial de acordo com o processo da presente invenção, o vidro pulverizado tem uma distribuição de tamanho de partículas de tal forma que pelo menos 50% por peso das partículas possuem um tamanho de partícula de 20 μm ou menos, por exemplo de tal forma que pelo menos 40% por peso das partículas possuem um tamanho de partícula de 10 μm ou menos, por exemplo de tal forma que pelo menos 25% das partículas possuem um tamanho de partícula de 5 μm ou menos.

Deverá ser observado que na expressão acima, um tamanho de partícula de 0 nm deverá ser considerado já que o tamanho de partícula não está restrito a qualquer limite inferior. Desta forma, em sua formulação geral, as partículas do vidro pulverizado podem ter qualquer tamanho na faixa de 100 μm ou menos.

Foi descoberto que uma distribuição de tamanho de partículas do vidro pulverizado de acordo com a Tabela 1 a seguir é particularmente adequada para utilização no processo de acordo com a presente invenção.

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Tabela 1

O teor do vidro pulverizado é de entre 2 e 94% por peso dos componentes de base do polímero. A expressão "os componentes de base do polímero" no presente relatório descritivo e nas reivindicações em anexo deve ser interpretada como compreendendo a resina de polímero mais o endurecedor, se aplicável. Desta forma, qualquer solvente adicionado ao polímero não é incluído nos componentes de base do polímero para efeitos de cálculo da porcentagem do conteúdo de vidro.

Preferencialmente, o conteúdo de vidro pulverizado é incluído em uma quantidade de 4 - 90% por peso, tal como 10 - 80% por peso, tal como 20 - 70% por peso, por exemplo, 30 - 60% por peso, tal como 40 - 50% por peso da quantidade total de acrílico, epóxi ou poliuretano da quantidade aplicada na respectiva etapa.

O vidro pulverizado é um ingrediente do material de impregnação criado por pulverização de vidro usado derivado de vidros de janelas. O vidro é disposto em um moinho de tambor em cujo tambor se encontram presentes várias esferas de aço e em que subseqüentemente o moinho é feito rodar de tal forma que as esferas de aço trituram o vidro.

Alternativamente, o vidro pulverizado a ser utilizado na presente invenção pode ser obtido por meio de outras técnicas de trituração, tal como mediante utilização de um sistema de atrito ou por meio de um aparelho de borda de rolete.

Tradicionalmente, o vidro é considerado como um material hidrofóbico, porém quando pulverizado de tal forma que a distribuição de partículas do vidro pulverizado se situa em uma faixa de 0 nm até 100 μπι, as partículas de vidro parecem apresentar propriedades higroscópicas de tal forma que é possível utilizar o vidro pulverizado em um material de impregnação mencionado acima, em que o vidro pulverizado, além de constituir um ingrediente passivo, é igualmente ativo devido ao fato de ser obtida uma excelente dispersão do vidro pulverizado na matriz do material de impregnação preenchendo os espaços vazios e poros do objeto poroso. Adicionalmente, as partículas de vidro pulverizado apresentam até certo ponto propriedades de ligação de tal forma que o vidro pulverizado contribui de fato para o aumento de resistência do material de impregnação endurecido.

Mediante inclusão de vidro pulverizado no material de camada de revestimento de acordo com a presente invenção, é obtida uma superfície muito lisa do objeto poroso impregnado acabado.

Em uma configuração de acordo com a presente invenção a camada de injeção bem como a camada de revestimento compreendem vidro pulverizado. Em uma outra configuração de acordo com a presente invenção somente a camada de injeção compreende vidro pulverizado; e em uma outra configuração ainda de acordo com a presente invenção somente a camada de revestimento compreende vidro pulverizado.

Aplicação da camada de injeção do objeto poroso com utilização de pressão super-atmosférica

Em uma configuração preferencial do método de acordo com a invenção, a camada de injeção é aplicada com utilização de pressão super-atmosférica.

Nesta configuração, após aplicação da camada de injeção, o objeto poroso é submetido a pressão super- atmosférica, isto é, pressões superiores à pressão atmosférica. A aplicação de pressão super-atmosférica após a camada de injeção ter sido aplicada força o material da camada de injeção para o interior dos poros do objeto poroso. Em uma configuração preferencial do método de acordo com a invenção a pressão super-atmosférica situa-se em uma faixa de 1,5 - 25 bar (1, 529 - 25, 492 kgf/cm2) , tal como 2-20 bar (2,039 - 20,394 kgf/cm2), por exemplo, 4 - 15 bar (4, 078 - 15, 295 kgf/cm2), por exemplo 5 bar (5,098 kgf/cm2) até 10 bar (10,197 kgf/cm2).

No presente relatório descritivo e nas reivindicações em anexo, sempre que é dada uma pressão deve ser entendido que esta pressão é uma pressão absoluta.

Neste contexto de referência um vácuo perfeito tem uma pressão de 0 bar e a pressão normal (isto é, nem sub- atmosférica nem super-atmosférica) é 1 bar (1,019 kgf/cm2).

Uma pressão super-atmosférica deverá ser entendida como uma pressão absoluta de mais de 1 bar (1,019 kgf/cm2), ao passo que uma pressão sub-atmosférica deverá ser entendida como uma pressão absoluta de menos de 1 bar (1,019 kgf/cm2).

Quando a camada de injeção é aplicada com utilização de pressão super-atmosférica, é normalmente suficiente aplicar a pressão super-atmosférica por um período de tempo relativamente curto. Desta forma, de acordo com uma configuração preferencial da presente invenção, a pressão super-atmosférica é aplicada ao objeto poroso compreendendo a camada de injeção aplicada por um período de tempo de 5 segundos - 10 minutos, tal como durante 10 segundos - 5 minutos, por exemplo, durante 15 segundos - 4 minutos, por exemplo, 20 segundos - 2 minutos, tal como durante 30 segundos - 1 minuto. Preferencialmente, os objetos a serem impregnados são armazenados a aproximadamente 30 - 50°C, tal como a aproximadamente 40°C durante 12 horas imediatamente antes da impregnação.

É evidente que a pressão super-atmosférica terá que ser aplicada antes de a camada de injeção aplicada ter endurecido totalmente; isto é, a pressão super-atmosférica tem que ser aplicada enquanto a camada de injeção ainda tem características de líquido.

Aplicação da camada de injeção do objeto poroso com utilização de pressão sub-atmosférica

Em uma outra configuração do método de acordo com a invenção, o objeto poroso é impregnado com uma camada de injeção com utilização de pressão sub-atmosférica. Nesta configuração, o objeto a ser impregnado é submetido a uma pressão sub-atmosférica, e subseqüentemente o objeto poroso é impregnado com a camada de injeção

Em uma configuração preferencial, a pressão sub- atmosférica situa-se em uma faixa de 0,001 - 0,8 bar (0.001 - 0,815 kgf/cm2), tal como 0, 002 - 0, 7 bar (0, 002 - 0, 713 kgf/cm2) , por exemplo, 0, 005 - 0, 5 bar (0, 005 - 0, 509 kgf/cm2), tal como 0,01 - 0,4 bar (0, 010 - 0, 407 kgf/cm2), por exemplo, 0,02 - 0,2 bar (0, 020 - 0, 203 kgf/cm2), por exemplo 0,04 - 0,1 bar (0,040 - 0,101 kgf/cm2).

Em uma configuração preferencial, a pressão sub- atmosférica é aplicada durante 30 - 240 minutos, tal como 60 - 180 minutos, por exemplo, 90 - 120 minutos anteriormente à aplicação da camada de injeção. Quando a pressão sub-atmosférica desejada tiver sido estabelecida e mantida durante o período de tempo desejado, é realizada a aplicação da camada de injeção.

É preferencial que o objeto seja mantido em pressão sub-atmosférica durante um período de tempo curto, tal como 2-45 minutos, tal como 5-30 minutos, por exemplo, 10 - 20 minutos após a aplicação da camada de injeção. Isto permite que o material de camada de injeção se distribua sobre a superfície do objeto poroso que foi impregnado e que possa fluir em certa medida percorrendo uma distância curta para o interior dos poros do objeto.

Subseqüentemente o objeto é trazido novamente para condições de pressão normal. Quando a pressão é aumentada a subida de pressão fora dos poros do objeto poroso força adicionalmente o material da camada de injeção para o interior dos poros.

Preferencialmente, os objetos a serem impregnados em pressão sub-atmosférica são armazenados a aproximadamente 30 - 50° C, tal como a aproximadamente 40° C durante 12 horas imediatamente antes da impregnação.

Mediante utilização alternativamente de pressão super-atmosférica ou de pressão sub-atmosférica na aplicação da camada de injeção, é possível forçar uma quantidade suficiente de material de impregnação para o interior das camadas superficiais dos objetos de tal forma que as profundidades de impregnação calculadas como sendo a distância perpendicular a partir da superfície destes materiais se situarão em uma faixa de alguns micrometros até alguns milímetros e mais.

Aplicação da camada de revestimento sobre a superfície da camada de injeção

Subseqüentemente à aplicação da camada de injeção, a camada de revestimento é aplicada à superfície impregnada com a referida camada de injeção.

Em uma configuração de acordo com o processo da presente invenção é vantajoso permitir-se o endurecimento da camada de injeção durante um período de tempo curto, tal como de 2 - 60 minutos, por exemplo, 5-45 minutos, tal como 10 - 30 minutos, por exemplo, 15 - 25 minutos, tal como 20 minutos anteriormente à aplicação da camada de revestimento.

Em uma outra configuração de acordo com o processo da presente invenção, a camada de revestimento é aplicada sobre a superfície da camada de injeção imediatamente após a aplicação da camada de injeção, após o objeto ter sido trazido de volta para a pressão normal.

Na aplicação da camada de revestimento não é necessária nenhuma condição de pressão sub-atmosférica ou super-atmosférica. Portanto a camada de revestimento pode ser aplicada com pressão normal.

Não existem restrições quanto ao tipo do material da camada de revestimento relativamente ao tipo do material da camada de injeção, desde que o material da camada de revestimento seja selecionado do grupo que compreende acrílicos, epóxis e poliuretanos. Desta forma, o sistema de camada de injeção/camada de revestimento pode consistir em qualquer um dos seguintes: acrílico/acrílico, acrílico/epóxi, acrílico/poliuretano, epóxi/acrilico, epóxi/epóxi, epóxi/poliuretano, poliuretano/acrilico, poliuretano/epóxi, poliuretano/poliuretano.

Em uma configuração preferencial de acordo com o método da presente invenção, o material da camada de revestimento é do mesmo tipo do material da camada de injeção. Desta forma, em uma configuração preferencial de acordo com o método da presente invenção, o sistema camada de injeção/camada de revestimento é selecionado do grupo que compreende: acrílico/acrílico, epóxi/epóxi, poliuretano/poliuretano.

Caso a camada de injeção compreenda vidro pulverizado possuindo um tamanho de partícula de 0 nm até 100 μm, a inclusão desse vidro pulverizado na camada de revestimento será inteiramente opcional. Entretanto, caso a camada de injeção não compreenda vidro pulverizado, será necessário que a camada de revestimento compreenda vidro pulverizado com um tamanho de partícula de 0 nm até 100 μπι para provisão da resistência desejada ao sistema combinado de camada de injeção/camada de revestimento.

Em uma configuração do método de acordo com a presente invenção, tanto a camada de injeção quanto a camada de revestimento compreendem vidro pulverizado com um tamanho de partícula de 0 nm até 100 μm. Em uma outra configuração do método de acordo com a presente invenção, somente a camada de injeção compreende vidro pulverizado com um tamanho de partícula de 0 nm até 100 μm. Em uma outra configuração ainda do método de acordo com a presente invenção, somente a camada de revestimento compreende vidro pulverizado possuindo um tamanho de partícula de 0 nm até 100 μm.

Aplicação de duas camadas de injeção

Em certos casos específicos, particularmente em casos em que é necessária uma superfície super-resistente do objeto poroso, poderá ser vantajoso modificar a etapa i) do processo de acordo com a presente invenção. Desta forma, em casos em que é necessária uma superfície extremamente resistente, a primeira etapa do processo de acordo com a presente invenção é substituída pela etapa ia) com a seguinte redação:

• ia) aplicação de uma primeira camada de injeção de um material compreendendo acrílico, epóxi ou poliuretano seguida imediatamente pela aplicação de uma segunda camada de injeção de um material compreendendo acrílico, epóxi ou poliuretano sobre a primeira camada de injeção e permitindo-se que pelo menos uma parte do material aplicado ingresse nos poros do referido objeto com utilização de pressão sub-atmosférica ou super-atmosférica.

Desta forma, neste processo modificado são aplicadas duas camadas de injeção sobre a superfície de pelo menos uma parte do objeto poroso. Isto significa que no caso de condições super-atmosféricas, a primeira camada de injeção bem como a segunda camada de injeção são aplicadas anteriormente à aplicação da pressão super- atmosférica. No caso de condições sub-atmosféricas, o vácuo é estabelecido e mantido durante o período de tempo desejado anteriormente à aplicação das primeira e segunda camadas de injeção. Subseqüentemente o objeto impregnado com as duas camadas de injeção é novamente submetido a uma pressão normal.

Em uma configuração preferencial deste processo modificado de acordo com a presente invenção somente a primeira camada de injeção, e não a segunda camada de injeção ou a camada de revestimento, compreende vidro pulverizado.

Em uma outra configuração preferencial deste processo modificado de acordo com a presente invenção, somente as primeira e segunda camadas de injeção, e não a camada de revestimento, compreendem vidro pulverizado. Em uma outra configuração ainda deste processo modificado de acordo com a presente invenção, somente a primeira camada de injeção e a camada de revestimento, e não a segunda camada de injeção, compreendem vidro pulverizado.

Em uma outra configuração ainda adicional deste processo modificado de acordo com a presente invenção, a primeira camada de injeção bem como a segunda camada de injeção e a camada de revestimento compreendem vidro pulverizado.

É preferencial que as primeira e segunda camadas de injeção sejam aplicadas em uma aplicação tipo úmido-em-úmido.

Aplicação de apenas uma camada de injeção e nenhuma camada de revestimento

Em alguns casos poderá ser desejável reforçar a qualidade de superfície de um objeto poroso sem transmitir quaisquer novas características visíveis de superfície ao objeto. Isto aplica-se particularmente no caso de telhas baseadas em argila. Alguns usuários finais demandam telhas com a aparência de telhas à base de argila de tipo antigo sem impregnação. É possível modificar o processo de acordo com a presente invenção de tal forma que os objetos impregnados tenham qualidades de superfície de maior resistência sem imposição de nenhuma característica visível ao objeto. O processo modificado de acordo com a presente invenção compreende simplesmente todas as características do método da presente invenção com exceção das características da etapa iv) e da etapa ν) , isto é, no processo modificado a aplicação da camada de revestimento é omitida. Neste processo modificado, é essencial que a camada de injeção compreenda vidro pulverizado possuindo um tamanho de partícula de 0 nm até 100 μιη para provisão da resistência desejada. Mediante limitação da quantidade aplicada de camada de injeção é possível assegurar que toda a camada de injeção aplicada por meio de pressão super- atmosférica ou sub-atmosférica se difunda para o interior dos poros da superfície do objeto, proporcionando assim como resultado um objeto reforçado com melhor resistência contra desgastes de natureza mecânica, química, térmica, e/ou biológica, porém sem qualquer alteração visível das características da superfície. 0 método de impregnação modificado referido acima é particularmente útil no caso de telhas à base de argila e/ou na utilização de poliuretano transparente.

Na configuração do método da presente invenção em que somente uma camada de injeção é aplicada, é vantajoso que o vidro pulverizado corresponda a 2 - 30% por peso, preferencialmente 5 - 20% por peso, tal como 10 - 15% por peso da quantidade total de acrílico, epóxi ou poliuretano aplicado na etapa i).

Em uma configuração preferencial adicional, a camada de injeção compreende adicionalmente um biocida e/ou uma substância de proteção contra UV.

Método de aplicação

Adicionalmente, o material de impregnação, seja na etapa de aplicação da camada de injeção, seja na etapa de aplicação da camada de revestimento, poderá ser fornecido para a superfície dos objetos mediante passagem dos objetos através de um alojamento em que é criada uma neblina de material de impregnação mediante ejeção do material de impregnação sob pressão através de um ou mais bocais na direção da superfície dos objetos a serem impregnados. Configurando-se o método inteiro no interior de um alojamento, é possível prover ventilação e outras precauções para impedir uma exposição do ambiente imediatamente contíguo a solventes, endurecedores ou resinas dos materiais de impregnação durante a realização do método. Adicionalmente, torna-se igualmente mais fácil controlar a neblina e a orientação da neblina na direção dos objetos, e simultaneamente manter a temperatura bem como a pressão dentro das faixas preferenciais.

Em uma configuração adicional, o método pode ser adicionalmente combinado com a utilização de uma câmara de aquecimento de uma forma que permite que os objetos após serem impregnados sejam curados a temperaturas elevadas. A câmara de aquecimento pode proporcionar uma cura rápida e completa dos objetos que foram impregnados de tal forma que a manipulação, armazenamento e utilização dos objetos podem ser realizadas imediatamente após os mesmos deixarem a câmara de aquecimento.

O produto impregnado com um método de acordo com a presente invenção

Em um segundo aspecto, a presente invenção também se refere a um objeto impregnado passível de ser obtido por um método de acordo com a presente invenção. O objeto impregnado apresenta características de superfície reforçada.

Desta forma, o objeto de acordo com a presente invenção compreende um objeto poroso compreendendo um revestimento de acrílico, epóxi e/ou poliuretano, com o referido revestimento compreendendo vidro pulverizado com um tamanho de partícula de 0 nm até 100 μπι.

Em uma configuração do objeto impregnado de acordo com a presente invenção, o objeto é selecionado do grupo' que compreende: telhas; tubos, tais como manilhas de esgoto; elementos de construção para moinhos de vento; elementos de construção para sondas de perfuração de petróleo; elementos de construção para pátios ou varandas; elementos de construção para escadarias, tais como degraus de escada; postes para suspensão de cabos para transmissão de energia elétrica; elementos de construção para pisos; elementos de construção para uso na área agrícola, tais como pátios de ensilagem, elementos de construção para pisos em pátios de ensilagem ou para pisos ladrilhados ou para calhas de alimentação ou para calhas para coleta de matéria fecal em estábulos; tampos de mesa, peitoris de janela, mobílias.

Em uma configuração preferencial, o objeto consiste em um material à base de argila ou cimento, ou um objeto compreendendo mármore, , terrado ("terrazzo"), granito, mármore travertino, pedra-sabão ou Eternit.

Testes e resultados

Mediante uma seleção dos materiais de impregnação do grupo compreendendo acrílicos, epóxis e poliuretanos, é possível manter a textura e a aparência das superfícies de tal forma que apesar de ser desejável uma telha feita de argila vermelha, a mesma terá ainda a aparência de uma telha de argila vermelha, porém com as propriedades correspondentes a uma telha vitrifiçada. Adicionalmente, o método de acordo com a presente invenção pode prover os objetos porosos com uma superfície em que os poros na superfície, porém não a superfície propriamente dita, são totalmente preenchidos com, e dessa forma vedados pelo material de impregnação de acrílico, epóxi ou poliuretano compreendendo vidro pulverizado.

Durante o desenvolvimento do método inventivo conforme descrito acima, vários materiais foram testados e ensaiados, e foram achados passíveis de utilização para proporcionarem, por meio do método inventivo, um resultado altamente desejável. Mediante utilização do método de acordo com a presente invenção, é possível preencher substancialmente e totalmente todos os micro-espaços e macro-espaços vazios e os poros capilares e de gel presentes nos materiais do tipo mencionado acima. a profundidade de impregnação foi determinada por análise de seção fina como sendo de entre 0,02 milímetros até 4 milímetros.

Foi realizada uma série de testes para determinação da qualidade dos revestimentos aplicados as objetos porosos obtidos de acordo com o método da presente invenção.

Testes de resistência de adesão

Todos os testes de resistência de adesão foram realizados de acordo com o procedimento MBK V5 definido na norma ISO 4 624.

Cada teste de resistência de adesão foi realizado na forma de 2 testes e em cada teste 5 dispositivos de teste foram colados à superfície do objeto a ser testado com cola de epóxi ("Plastic Padding Super Steel") . A cola foi deixada curar durante 30 minutos. A resistência de adesão foi registrada como uma média destes testes. 0 dispositivo de teste tinha uma área de contato de 6,15 cm2.

Após a cola endurecer, uma ranhura com uma profundidade de 1 mm foi recortada em torno de cada dispositivo de teste para o interior do objeto poroso.

Subseqüentemente os testes foram realizados aplicando-se tração ao dispositivo de teste e registrando- se a força aplicada imediatamente antes da separação do dispositivo de teste dos objetos testados.

Os testes foram realizados em dois laboratórios diferentes, com utilização de aparelhos de teste diferentes. Os testes de adesão demonstram que os revestimentos aplicados aos objetos porosos tinham uma resistência de até 10 MPa (101,971 kgf/cm2) ou mais. Freqüentemente a rachadura apareceu no material do objeto poroso propriamente dito e não no(s) revestimento(s) aplicado(s), sugerindo que o revestimento aplicado era mais resistente que o objeto poroso.

Fotografias de seção fina

As amostras dos exemplos foram submetidas a fotografia de seção fina. Este teste revela as profundidades de injeção da camada de injeção. A seção fina foi preparada mediante moldagem de um pequeno pedaço da superfície do objeto poroso em epóxi. Subseqüentemente este molde foi submetido a abrasão em plano essencialmente perpendicular à superfície da amostra até a amostra apresentar uma espessura de 2-3 micrometros. A amostra foi fotografada com ampliação e mediante exposição do lado posterior (o lado oposto ao lado que foi fotografado) com radiação UV que causa fluorescência no material EpoDye presente na camada de injeção.

Exemplos

Em todos os exemplos abaixo, um corante fluorescente EpoDye fornecido pela empresa Struers Kemiske Fabrikker, Dinamarca, n° de catálogo 40300002, foi adicionado à resina de epóxi/resina de poliuretano/acrílico da camada de injeção em uma quantidade de 4 g/1000 ml para revelar as profundidades de injeção da camada de injeção nas fotografias de seção fina.

Exemplo 1a - Impregnação de telhas de concreto mediante utilização de pressão super-atmosférica na etapa de aplicação da camada de injeção

Foram utilizadas para este exemplo telhas feitas de concreto obtidas imediatamente após 24 horas de tempo de cura pós-fabricação. As telhas foram dispostas em uma câmara de aspersão de uma forma que permitia a aplicação da superfície do topo das telhas. Um polímero de injeção de poliuretano foi aplicado sobre a superfície de topo das telhas. 0 poliuretano utilizado foi o produto Teknodur 3646 da empresa Teknos. O poliuretano a ser aplicado foi obtido mediante mistura de resina e endurecedor em uma proporção de 6:1. Adicionalmente, 12,5% por peso de diluente do tipo Teknos 7040 foi adicionado e misturado com a resina e o endurecedor. 0 poliuretano compreendia 30% por peso de vidro pulverizado, do qual 50% por peso tinha um tamanho de partícula, de 20 μπι ou menos.

Subseqüentemente, as telhas foram removidas da câmara de aspersão e dispostas em uma autoclave. Na autoclave a pressão foi aumentada para 3,8 bar (3,874 kgf/cm2) no espaço de tempo de 14 segundos. A temperatura interna da autoclave era de 20 - 25° C. Imediatamente após isto a pressão super-atmosférica foi reduzida para pressão normal e as telhas foram transferidas para uma outra câmara de aspersão, onde foram dispostas de uma forma que permitia aplicação na superfície de topo das telhas.

As telhas foram então impregnadas com uma camada de revestimento na segunda câmara de aspersão. A camada de revestimento consistiu em um poliuretano da empresa Teknos, do tipo Teknodur 364 6. A camada de revestimento foi obtida mediante mistura de resina de poliuretano e endurecedor em uma proporção de 3,8:1 e adição de 10% de diluente (Teknos 7040) e 30% por peso de vidro pulverizado, do qual no mínimo 50% por peso tinha um tamanho de partícula de 20 μπι ou menos. A temperatura interna da câmara de aspersão era de 20 - 25° C.

Após 5 minutos as telhas ficaram prontas para armazenagem. As telhas são preferencialmente deixadas endurecer em condições normais de pressão e temperatura durante quatro semanas antes de serem distribuídas para os consumidores.

Resultados de teste

A resistência média de adesão medida neste experimento foi de 3,25 MPa (33,140 kgf/cm2).

A Fig. 1a ilustra uma telha impregnada do exemplo la e submetida a um teste de resistência de adesão com utilização de dois dispositivos de teste. No teste de resistência de adesão foi arrancado um dispositivo de teste. A Fig. 1a ilustra o concreto localizado sob (lado esquerdo) este dispositivo de teste arrancado. Desta forma, os revestimentos aplicados eram mais resistentes que o concreto do objeto propriamente dito. A Fig. 1a também ilustra (lado direito) um dispositivo de teste que não pôde ser arrancado com utilização do equipamento deste experimento.

A Fig. 1b é uma vista aproximada do dispositivo de teste arrancado da Fig. 1a. 0 concreto localizado abaixo do dispositivo é claramente visível. O concreto foi rompido a uma profundidade de 4 - 5 mm.

A Fig. Ic ilustra uma seção fina de uma área da superfície da telha do Exemplo la. O termo "pasta impregnada" refere-se à camada de injeção e o termo "camada adicionada" refere-se à camada de revestimento. Podem ser observadas na camada de revestimento partículas de vidro individuais. A profundidade de impregnação é de aproximadamente 0,4 mm.

A Fig. 1d, a Fig. Ie e a Fig. If são outras seções finas de uma área da superfície da telha do Exemplo la. O termo "pasta impregnada" refere-se à camada de injeção e o termo "camada adicionada" refere-se à camada de revestimento. A profundidade de impregnação é de 0,4 - 0,55% mm.

A Fig. 1g é uma outra seção fina ainda de uma área da superfície da telha do Exemplo Ia. A profundidade de impregnação neste caso é de 1,2 mm.

A Fig. 1h ilustra duas telhas de concreto que foram submetidas a um teste de medição do tipo "weather-o- meter". O teste "weather-o-meter" simula as condições a que uma telha será submetida em ambientes reais. A telha foi submetida ao teste durante 5 meses mimetizando as condições correspondentes a um espaço de tempo real de 5 anos. A telha foi aspergida periodicamente com água e submetida continuamente a irradiação de UV a 65°C. Para comparação, uma telha da técnica anterior (S-tagsten da empresa Ikast Betonvarefabrik, Dinamarca) revestida com acrílico e fabricada sem vidro pulverizado e sem aplicação de pressão sub-atmosférica ou super-atmosférica, foi submetida ao mesmo teste. A Fig. 1h mostra estas duas telhas. A telha do lado superior (técnica anterior) ficou menos brilhante e compreendia claramente colônias de algas, ao passo que a telha do lado inferior (a telha do Exemplo la) permaneceu brilhante e não apresentava sinais visíveis de crescimento de algas.

Exemplo 1b - Impregnação de telhas de concreto mediante utilização de pressão super-atmosférica na etapa de aplicação da camada de injeção sem utilização de vidro pulverizado na camada de revestimento O Exemplo Ia foi repetido com exceção do fato de não ser adicionado vidro pulverizado à camada de revestimento.

Resultados de teste

A resistência média de adesão medida neste experimento foi de 2,85 MPa (29, 061 kgf/cm2) .

Exemplo 2 - Impregnação de manilhas de esgoto feitas de concreto mediante utilização de pressão super-atmosférica na etapa de aplicação da camada de injeção

Este exemplo descreve a impregnação de manilhas de esgoto feitas de concreto na superfície interna das mesmas.

Manilhas de esgoto feitas de concreto obtidas imediatamente após 24 horas de tempo de cura pós-fabricação foram impregnadas sobre sua superfície interna com um polímero de injeção de epóxi do tipo TeknoFloor Primer 310 F Epoxy Varnish por aplicação. O polímero foi obtido mediante mistura de resina de epóxi com endurecedor em uma proporção de 2:1. Adicionalmente foi adicionado 35% por peso de diluente (Teknos 7040) à mistura de resina/endurecedor. Adicionalmente, a mistura compreendeu 45% por peso de vidro pulverizado em que pelo menos 50% por peso do vidro tinha um tamanho de partícula de 20 μm ou menos.

A mistura de resina/endurecedor/vidro/diluente foi aplicada sobre a superfície interna das manilhas mediante utilização de quatro bocais rotativos.

Subseqüentemente, as manilhas foram submetidas a condições de autoclave a 3,15 bar (3,212 kgf/cm2) durante 12 segundos.

Imediatamente após a aplicação da camada de injeção foi aplicada uma camada de revestimento de epóxi com pigmento. A camada de revestimento foi do tipo Teknos Inerta 250. A camada de revestimento recebeu a adição de 10% de diluente (Teknos 7040) e 50% por peso de vidro pulverizado, em que pelo menos 50% do vidro pulverizado tinha um tamanho de partícula de 20 μm ou menos.

A camada de revestimento foi aplicada mediante utilização de quatro bocais rotativos.

Após aplicação da camada de revestimento a impregnação foi deixada curar durante quatro semanas anteriormente à distribuição para os clientes.

Resultados de teste

A resistência média de adesão medida neste experimento foi de 12,4 MPa (126,444 kgf/cm2).

A Fig. 2a ilustra uma seção fina de uma área da superfície da telha do Exemplo 2. O termo "zona impregnada" refere-se à camada de injeção e o termo "camada adicionada" refere-se à camada de revestimento. A profundidade de impregnação é de aproximadamente 0,3 mm. É aparente na Fig. 2a que também as rachaduras no concreto são preenchidas com material de camada de impregnação (vide defeitos injetados).

A Fig. 2b, a Fig. 2c e a Fig. 2 d também ilustram seções finas de uma área da superfície da telha do Exemplo 2.

Exemplo 3a - Impregnação de uma telha feita de concreto de alta resistência mediante utilização de pressão sub- atmosférica na etapa de aplicação da camada de injeção

Este exemplo divulga a impregnação de uma telha feita de concreto CRC de alta resistência mediante utilização de pressão sub-atmosférica. A telha mediu 300 χ 300 χ 40 mm.

O concreto de alta resistência é feito de cimento Portland branco, areia, cascalho, bauxita e fibras de polímero.

O objeto de teste foi disposto em uma autoclave e a autoclave foi evacuada para uma pressão absoluta de 0,002 bar (0, 002 kgf/cm2). O objeto foi mantido nesta condição durante 180 minutos. Em seguida, um polímero de injeção de poliuretano (Teknodur 3646) compreendendo 4% por peso de vidro pulverizado de que pelo menos 50% por peso tinha um tamanho de partícula de 20 μπι ou menos foi aplicado mediante utilização de um único bocal. A temperatura interna da autoclave era de 20 - 25° C. O poliuretano foi obtido mediante mistura de resina e endurecedor em uma razão de 3,8:1. Foi também adicionado 12% por peso de diluente (Teknos 7040).

15 minutos após a aplicação do polímero de injeção, a pressão na autoclave foi restaurada para a pressão atmosférica. Isto forçou uma parte do polímero de injeção a ingressar nos poros do objeto.

Subseqüentemente, uma camada de revestimento de poliuretano (Teknodur 3646) compreendendo 30% por peso de vidro pulverizado do qual pelo menos 50% por peso tinha um tamanho de partícula de 20 μm ou menos e 10% de diluente (Teknodur 7040) foi aplicada sobre a camada de injeção com utilização de quatro bocais. A temperatura ambiente nesta aplicação foi de 20 - 25°C.

Resultados de teste

A resistência média de adesão medida neste experimento foi de 11,4 MPa (116, 247 kgf/cm2) . A Fig. 3a ilustra uma seção fina de uma área da superfície do objeto do Exemplo 3a. O termo "zona impregnada" refere-se à camada de injeção. A profundidade de impregnação é de mais de 0,5 mm. A camada de revestimento aparece na Fig. 3a como uma camada de superfície branca. Exemplo 3b - Impregnação de uma telha feita de concreto de alta resistência mediante utilização de pressão sub- atmosférica na etapa de aplicação da camada de injeção - sem aplicação de camada de revestimento

O Exemplo 3a foi repetido com exceção do fato de não ser aplicada uma camada de revestimento e o material da camada de injeção compreender 4% por peso de vidro pulverizado do qual pelo menos 50% por peso tinha um tamanho de partícula de 20 μm ou menos.

Resultados de teste

A resistência média de adesão medida neste experimento foi de 11,5 MPa (117,267 kgf/cm2) .

A Fig. 3b, a Fig. 3c, a Fig. 3d, a Fig. 3e e a Fig. 3f ilustram individualmente uma seção fina de uma área da superfície do objeto do Exemplo 3b. O termo "zona impregnada" refere-se à camada de injeção. A profundidade de impregnação é de mais de 1,0 mm. As áreas escuras nas figuras representam bauxita que faz parte do agregado do concreto de alta resistência do exemplo 3b.

Exemplo 4 - Impregnação de uma telha de argila com utilização de aplicação de duas camadas de injeção

Telhas feitas de argila foram submetidas à aplicação de uma primeira camada de injeção de poliuretano do tipo Teknodur 3466 (proporção resina:base de 6:1). 10% de diluente (Teknos 7040) e 10% por peso de vidro pulverizado do qual pelo menos 50% por peso com um tamanho de partícula de 20 μm ou menos foram adicionados anteriormente à aplicação da primeira camada de injeção. Subseqüentemente, as telhas foram submetidas à aplicação de uma segunda camada de injeção. Esta camada compreendeu poliuretano (Teknodur 3646) compreendendo 5% de diluente (Teknos 7040) e 20% por peso de vidro pulverizado do qual pelo menos 50% por peso tinha um tamanho de partícula de 20 μm ou menos. A razão resina: endurecedor foi de 2:1.

Após a aplicação da segunda camada de injeção, as telhas foram imediatamente transferidas para uma autoclave, em que as camadas de injeção foram forçadas a ingressar nos poros do material poroso das telhas. As telhas foram submetidas a uma pressão de 4,1 bar (4,180 kgf/cm2) durante 21 segundos. A temperatura na autoclave era de 20-25°C.

Em seguida as telhas foram transferidas para uma câmara de aspersão onde foram submetidas à aplicação de uma camada de revestimento (poliuretano da marca Teknodur 3646), resina:endurecedor 3,8:1). A camada de revestimento compreendeu 30% por peso de .partículas de vidro pulverizado do qual pelo menos 50% por peso tinham um tamanho de partícula de 20 μm ou menos.

Após alguns minutos as telhas ficaram prontas para embalagem e expedição.

Resultados de teste

A resistência média de adesão medida neste experimento foi de 2,20 MPa (22, 433 kgf/cm2). Em comparação, uma telha de argila vermelha sem tratamento tinha uma resistência média de adesão de 1,15 MPa (11,726 kgf/cm2) .

A Fig. 4a ilustra uma telha impregnada do exemplo 4 após ser submetida a um teste de resistência de abrasão envolvendo cinco dispositivos de teste. Relativamente a cada dispositivo de teste, a quebra apareceu na argila da telha a uma profundidade de 2 - 4 mm.

Exemplo 5 - Impregnação de uma telha de concreto com acrílico

Foram dispostas telhas de concreto em uma câmara de aspersão. As telhas foram submetidas à aplicação de uma camada de injeção de acrílico (Teknos Teknocryl 2789 compreendendo 10% por peso de vidro pulverizado do qual pelo menos 50% por peso tinha um tamanho de partícula de 20 μm ou menos e compreendendo 34% por peso de água como diluente) .

Subseqüentemente à aplicação da camada de injeção, as telhas foram transferidas para uma autoclave onde foram submetidas a uma pressão de 3,4 bar (3,4 67 kgf/cm2) durante segundos.

Subseqüentemente as telhas foram transferidas para uma outra câmara de aspersão onde foram submetidas à aplicação de uma camada de revestimento consistindo em Teknocryl 2789 compreendendo 30% por peso de partículas de vidro pulverizado do qual pelo menos 50% por peso tinha um tamanho de partícula de 20 μπι ou menos.

Subseqüentemente à aplicação da camada de revestimento as telhas foram deixadas endurecer a 30°C. Subseqüentemente as telhas ficaram prontas para serem embaladas.

Resultados de teste

A resistência média de adesão medida neste experimento foi de 3,68 MPa (37, 525 kgf/cm2) .

Exemplo 6 - Impregnação de objetos porosos feitos de Eternit mediante utilização de pressão super-atmosférica na etapa de aplicação da camada de injeção

0 procedimento do Exemplo 1 foi repetido com 10 exceção do fato de os objetos porosos a serem impregnados serem feitos de Eternit e não ser aplicada nenhuma camada de revestimento, e a quantidade de vidro pulverizado na camada de injeção ser de 4% por peso. Os objetos mediram 200 x 100 x 10 mm.

Resultados de teste

A Fig. 6 é uma seção fina de uma amostra do Exemplo β. A Fig. 6 mostra que a camada de injeção foi injetada no Eternit poroso a uma profundidade de 2 mm.

Exemplo 7 - Impregnação de uma telha de argila com somente uma camada de injeção

Este exemplo ilustra a impregnação de uma telha de argila com somente uma camada de injeção e nenhuma camada de revestimento.

O exemplo 4 foi repetido com exceção do fato de ser aplicada somente uma camada de injeção, de ser incluído 4% por peso de vidros na camada de injeção, e não ser aplicada nenhuma camada de revestimento.

Resultados de teste

A resistência média de adesão medida neste experimento foi de 2,20 MPa (22, 433 kgf/cm2) . Em comparação, uma telha de argila vermelha sem tratamento apresentava uma resistência de adesão média de 1,15 MPa (11, 726 kgf/cm2) .

As Figs. 7a e 7b ilustram individualmente uma seção fina de uma área da superfície do objeto do Exemplo 7. 0 termo "material injetado" refere-se à camada de injeção. A profundidade de impregnação foi de aproximadamente 1,5 mm.

Claims

1. MÉTODO PARA IMPREGNAÇÃO DE OBJETOS POROSOS, compreendendo as seguintes etapas i) a v): i) aplicação de uma camada de injeção de um material compreendendo acrílico, epóxi ou poliuretano sobre a superfície de pelo menos parte do objeto poroso permitindo-se que pelo menos parte do referido material ingresse nos poros do referido objeto com utilização de pressão sub-atmosférica ou com utilização de pressão super- atmosférica; ii) permitindo-se que o objeto poroso retorne para uma pressão atmosférica normal; iii) opcionalmente permitindo-se pelo menos parcialmente o endurecimento da camada de injeção; iv) aplicação de uma camada de revestimento de acrílico, epóxi ou poliuretano sobre a área do objeto poroso impregnada com a camada de injeção; v) permitindo-se que a camada de revestimento endureça; caracterizado por a camada de injeção aplicada na etapa i) e/ou a camada de revestimento aplicada na etapa iv) compreender vidro pulverizado possuindo um tamanho de partícula de 100 μm ou inferior

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a quantidade de vidro ser 2 - 94% por peso, da quantidade total de acrílico, epóxi, ou poliuretano da quantidade aplicada na respectiva etapa.

3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado por o referido vidro pulverizado ter uma distribuição de tamanho de partículas de tal forma que pelo menos 50% por peso das partículas têm um tamanho de partícula de 20 μπι ou menos.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por os objetos a serem impregnados serem armazenados a uma temperatura de aproximadamente 30 - 50° C durante 12 horas imediatamente antes da impregnação.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a camada de injeção ser aplicada com utilização de pressão super-atmosférica, e a pressão super-atmosférica ser aplicada após a camada de injeção ter sido aplicada.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a pressão super-atmosférica ser de 1,5 - bar (1, 529 - 25, 492 kgf/cm2) .

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o objeto ser submetido a pressão super- atmosférica durante 5 segundos - 10 minutos.

8. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por a camada de injeção ser aplicada em pressão sub-atmosférica, e a pressão sub-atmosférica ser aplicada anteriormente e sob a aplicação da camada de inj eção.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a pressão sub-atmosférica ser de 0,001 - -0,8 bar (0,001 - 0,815 kgf/cm2) .

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 e 9, caracterizado por a pressão sub- atmosférica ser aplicada durante 30 - 240 minutos anteriormente à aplicação da camada de injeção.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado por a pressão sub- atmosférica ser aplicada durante 2-45 minutos após a aplicação da camada de injeção.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por o objeto poroso ser selecionado do grupo que compreende: telhas; manilhas, tais como manilhas de esgoto; elementos de construção para moinhos de vento; elementos de construção para sondas de perfuração de petróleo; elementos de construção para pátios ou varandas; elementos de construção para escadarias, tais como degraus de escadas, postes para suspensão de cabos para transmissão de energia elétrica; elementos de construção para pisos; elementos de construção para utilização na área agrícola, tais como pátios de ensilagem, elementos de construção para pisos em silos de ensilagem ou para pisos ladrilhados ou para calhas de alimentação ou para calhas para coleta de matéria fecal em estábulos; tampos de mesa, peitoris de janela, mobílias.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o objeto poroso ser um material à base de cimento ou de argila, ou mármore, terrado ("terrazzo"), granito, mármore travertino, pedra-sabão ou Eternit.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado por a camada de revestimento e/ou a camada de injeção compreender(em) um biocida e/ou um aditivo para proteção contra raios ultravioletas (UV).

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado por a etapa i) ser modificada de forma a compreender a seguinte etapa ia): ia) aplicação de uma primeira camada de injeção de um material compreendendo acrílico, epóxi ou poliuretano seguida imediatamente pela aplicação de uma segunda camada de injeção de um material compreendendo acrílico, epóxi ou poliuretano sobre a primeira camada de injeção e permitindo-se que pelo menos uma parte do material aplicado ingresse nos poros do referido objeto com utilização de pressão sub-atmosférica ou com utilização de pressão super- atmosférica.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por somente a primeira camada de injeção e não a segunda camada de injeção ou a camada de revestimento compreender vidro pulverizado.

17. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por somente as primeira e segunda camadas de injeção e não a camada de revestimento compreenderem vidro pulverizado.

18. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por somente a primeira camada de injeção e a camada de revestimento e não a segunda camada de injeção compreenderem vidro pulverizado.

19. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a primeira camada de injeção bem como a segunda camada de injeção e a camada de revestimento compreenderem vidro pulverizado.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 19, caracterizado por as primeira e segunda camadas de injeção serem aplicadas na forma de uma aplicação do tipo úmido-em-úmido.

21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado por o objeto poroso ser um material à base de argila; em que a camada de injeção compreende partículas de vidro; e em que a etapa iv) e a etapa v) são omitidas.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado por a camada de injeção compreender poliuretano transparente.

23. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 e 22, caracterizado por o objeto poroso ser uma telha à base de argila.

24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 23, caracterizado por a quantidade de vidro pulverizado ser 2 - 30% por peso da quantidade total de acrílico, epóxi ou poliuretano aplicada na etapa i).

25. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 21 a 24, caracterizado por a camada de injeção compreender adicionalmente um biocida e/ou uma substância protetora contra raios ultravioletas (UV).

26. OBJETO POROSO, caracterizado por ser impregnado de acordo com o método de qualquer uma das reivindicações precedentes.

27. Objeto, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado por ser selecionado do grupo que compreende: telhas; manilhas, tais como manilhas de esgoto; elementos de construção para moinhos de vento; elementos de construção para sondas de perfuração de petróleo; elementos de construção para pátios ou varandas; elementos de construção para escadarias, tais como degraus de escadas, postes para suspensão de cabos para transmissão de energia elétrica; elementos de construção para pisos; elementos de construção para utilização na área agrícola, tais como pátios de ensilagem, elementos de construção para pisos em silos de ensilagem ou para pisos ladrilhados ou para calhas de alimentação ou para calhas para coleta de matéria fecal em estábulos; tampos de mesa, peitoris de janela, mobílias.

28. Objeto, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado por o referido objeto consistir em um material à base de cimento ou à base de argila, mármore, terrado ("terrazzo"), granito, mármore travertino, pedra- sabão ou Eternit.

29. Objeto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 a 28, caracterizado por o objeto poroso compreender um revestimento de acrílico, epóxi e/ou poliuretano, o referido revestimento compreendendo vidro pulverizado possuindo um tamanho de partícula na faixa de -100 μm ou menor.