ES2215403T3 - Productos de fibra de vidrio artificial para su uso en aislamiento termico y su produccion. - Google Patents
Productos de fibra de vidrio artificial para su uso en aislamiento termico y su produccion.Info
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Abstract
Producto de aislamiento térmico que comprende material de fibra de vidrio artificial tendido por chorro de aire a lo largo del cual el grafito se distribuye substancialmente de manera homogénea, y las partículas de grafito se mantienen en el material de fibra de vidrio artificial mediante la adhesión a las superficies de las fibras de vidrio artificiales mediante un aglutinante orgánico.
Description
Productos de fibra de vidrio artificial para su
uso en aislamiento térmico y su producción.
La presente invención se refiere a productos de
aislamiento térmico compuestos de fibras de vidrio artificiales
(MMVF) y que están modificados de manera simple para proporcionar
un aislamiento térmico mejorado tal como lo indica un valor
\lambda reducido.
Es sabido que los productos de MMVF pueden estar
realizados, dependiendo del uso pretendido con los mismos,
generalmente o bien por tendido en húmedo o por tendido con chorro
de aire.
El tendido en húmedo se utiliza para productos
que van a tener una elevada resistencia estructural y una densidad
elevada e implica formar una mezcla pastosa en agua de MMVF junto
con varios aditivos y formar la mezcla pastosa en la forma deseada
y extraer el agua, por ejemplo, mediante el moldeo o drenaje de la
mezcla pastosa. En tales productos con MMVF, está incluida una
amplia variedad de aditivos para proporcionar la combinación
deseada de rigidez, resistencia, resistencia a las grietas y otras
propiedades físicas. Normalmente, tales productos tienen una
densidad superior a 400 y, frecuentemente, superior a 750
kg/m^{3}.
Un ejemplo de tales productos se encuentra en el
documento US 5.244.733, en el que se realiza una fundición moldeada
mediante el drenaje de una dispersión acuosa de lana mineral que
contiene aditivos particulados que forman incrustaciones en el
producto moldeado resultante. Los aditivos que se han mencionado
incluyen arcillas, colorantes, termoplásticos, duroplásticos,
ácidos, bases, metales, óxidos metálicos, siliconas, materiales que
contienen agua cristalina y carbono. Se menciona que el uso de
grafito para producir incrustaciones de grafito es útil para
aumentar el pulido y mejorar la absorción de radiación.
Particularmente, se menciona que el uso de negro de humo o grafito
es útil para la absorción de microondas u ondas de radar y que las
piezas de fundición realizadas de dichos materiales son útiles en
zonas próximas a los aeropuertos para evitar las interferencias de
radares.
De manera similar, el documento US 3.793.204
describe un material aislante producido generalmente por la mezcla
de fibras carbonosas o inorgánicas, con agua y aglutinante, tal
como almidón, formando la mezcla pastosa resultante en la forma
deseada y calentándolo a continuación para carbonizar el aglutinante
y mantener las fibras unidas. En este sistema se incluyen láminas
de grafito en el moldeo formado. Se expone que las láminas de
grafito están orientadas de manera que la dimensión máxima de cada
lámina esté dispuesta esencialmente ortogonal a la dirección
esperada del flujo térmico a través del material compuesto
moldeado. Se dice que esto es esencial para alcanzar una reducción
efectiva de la conductividad térmica. También se expone que la
relación de fibras a grafito debería estar en el intervalo de 1:0,5
a 1:2 (es decir 2:1 a 1:2). Se dice que estos niveles elevados de
láminas de grafito son necesarios para una reducción eficaz de la
conductividad térmica. En el ejemplo, se utilizan pesos similares
de fibra de carbono y de láminas de grafito.
El documento FR 842585, publicado en 1939,
describe un sistema similar sin grafito. Se describen fibras
compuestas de silicato, especialmente fibras de vidrio, para su uso
como aislamiento térmico y como filtros para gas y líquido. Los
autores declaran que les interesa proporcionar un aglutinante
resistente. Para ello, se mezcla un material que contiene carbono,
tal como almidón, con las fibras que se calientan después en
ausencia de oxígeno, a una temperatura de 300 a 350ºC. Tal como se
ha expuesto también en el documento US 3.793.204, esto da como
resultado la aglomeración de las fibras con un aglutinante formado
de almidón carbonizado.
El documento WO92/09538 describe un material
apropiado como aislamiento en la fundición de aluminio y en el que
los componentes incluyen grandes cantidades de cal junto con
cantidades inferiores de otros materiales diversos que incluyen
fibra de grafito compuesta de alquitrán para mejorar la dureza
mecánica, la resistencia a temperaturas elevadas y la
mecanizabilidad y para reducir el agrietado a temperaturas
elevadas. No están incluidas las fibras MMVF.
Para un uso como aislamiento térmico
convencional, por ejemplo, en paredes y tejados de edificios,
generalmente son inapropiados productos densos de estos tipos y, en
su lugar, se utilizan paneles de MMVF, de menor densidad, tendidos
por chorro de aire. Éstos están realizados tendiendo con chorro aire
las fibras de MMV como una napa y convirtiendo la napa en un panel,
por ejemplo mediante cierta combinación de un agente adhesivo de
curado, compresión y solapamiento transversal en la napa. Los
materiales de aislamiento térmico típicos de este tipo tienen
densidades de 10 a 300 kg/m^{3}, por ejemplo comúnmente por debajo
de 180 kg/m^{3}.
Las propiedades de conductividad térmica dependen
de un número de factores que incluyen el análisis químico de la
fibra, el intervalo de tamaños de fibras, el grado de partículas de
mayor tamaño y la densidad del panel.
Existen varias propuestas para mejorar la
conductividad térmica o valor \lambda de cualquier panel de MMVF
particular mediante la inclusión de varios aditivos en el panel.
Por ejemplo, ya en 1937 se propuso en el documento DK 56910 mejorar
las propiedades aislantes de filamentos de vidrio o filamentos de
silicato, minerales o escoria en forma de una lana mediante la
inclusión de una sustancia en polvo que rodea los filamentos y
rellena total o parcialmente los espacios entre ellos. Se propuso
el uso de polvo metálico, especialmente polvo de aluminio, o
fluoruro de calcio para un aislamiento a temperaturas elevadas de
aproximadamente 500ºC, o carbono, hollín, colcotar o bentonita para
el aislamiento a temperaturas de aproximadamente 100ºC. En los 60
años posteriores, tales propuestas no han demostrado ser útiles
técnica o comercialmente.
Otra publicación, de 1961, el documento US
3.014.872, describe materiales, tales como la fibra de vidrio o lana
mineral, en los que se han incluido aditivos para mejorar las
características térmicas del material. Particularmente, lo que
interesa es reducir la conductividad térmica a temperaturas
elevadas. Se dice que los aditivos se inyectan en el producto
débilmente apelmazado. Se exponen diversos materiales, que son
silicio, germanio, negro de humo y titanato de potasio fibroso. Se
proporcionan resultados del polvo de silicio y, al igual que con el
documento anterior US 3.793.204, la cantidad utilizada es elevada,
aproximadamente el 25% en peso. Se dice que una cantidad de 20 al
50% en peso del producto es esencial. Se expone que es importante
que el material en polvo se adhiera ligeramente a las fibras, por
ejemplo, mediante atracción electroestática. El material está
ilustrado como aislante para un horno de una cocina eléctrica. Se
mencionan temperaturas de 1.160ºF (aproximadamente 627ºC).
Nuevamente, en los casi 40 años desde la publicación de esta
descripción, no se ha demostrado que sea útil técnica o
comercialmente.
En el documento
EP-B-500.900, se describe un tipo de
producto diferente. Éste se fabrica mediante la producción de
paneles de fibra de vidrio y sometiéndolos a vacío mientras se
encapsulan. Se incluye un material particulado que debe tener un
área superficial de al menos 50 m^{2}/g (mediante BET). Se
ilustran y prefieren sílice precipitada y pirógena, aunque en la
descripción se mencionan otros sílices y grafitos. Es importante el
uso de partículas muy finas en el contexto de este tipo de producto
producido al vacío. El producto no debe tener aglutinante,
especialmente aglutinante orgánico.
También se conoce la inclusión de fibras de
grafito mezcladas con fibras orgánicas, o fibras orgánicas que
contengan grafito, en diversas estructuras para mejorar las
propiedades mecánicas de esas estructuras (véase por ejemplo el
documento US 4.833.013). Sin embargo, todo esto no guarda relación
con el problema de mejorar las propiedades de aislamiento térmico
del aislamiento térmico de MMVF tendidas por chorro de aire.
Según la invención, se proporciona un producto de
aislamiento térmico que comprende material de MMVF tendidas por
chorro de aire, caracterizado porque el grafito se distribuye
sustancialmente de manera homogénea por todo el material MMVF y se
adhiere a las superficies de las fibras mediante un aglutinante
orgánico.
De este modo, el producto puede ser un panel o
material de MMVF granulado. A continuación, cuando se discuten
aspectos de la invención relativos al panel, estos pueden aplicarse
al granulado siempre que sea apropiado.
El producto puede comprender únicamente MMVF que
contengan el grafito o puede tener zonas de MMVF sin él (por
ejemplo, en caso de un panel que tenga una capa que contenga
grafito). Preferiblemente, la parte de MMVF del producto consiste
esencialmente en MMVF que tenga grafito distribuido de manera
homogénea.
Un producto de aislamiento térmico preferido
según la invención comprende una capa que es una capa de panel o
panel de MMVF tendidas por chorro de aire, caracterizado porque el
grafito se distribuye sustancialmente de manera homogénea por toda
la capa.
Este producto puede comprender un panel que tenga
grafito distribuido sustancialmente de manera homogénea por todo el
panel o por la mayor parte del mismo, en cuyo caso la capa definida
tiene sustancialmente el espesor del panel. Sin embargo, los
productos de la invención incluyen aquellos en los que la capa es
un estrato de panel, es decir es una capa dentro de un panel. Por
ejemplo, el estrato de panel, es decir, la capa que contiene
grafito, puede ser de 10 al 80%, frecuentemente de 10 ó 20% al 50%,
del espesor de todo el panel. Los paneles de la invención pueden
comprender más de una capa en la que el grafito esté distribuido de
manera homogénea. La capa o capas están dispuestas
perpendicularmente a la dirección esperada de la transferencia de
calor.
El grafito puede estar distribuido uniformemente
por toda la capa o puede haber un gradiente de concentración.
Independientemente de si existe o no un gradiente de concentración,
el grafito se distribuye sustancialmente de manera homogénea, en el
sentido de que debería estar suficientemente distribuido
uniformemente por todo el volumen del panel (o estrato de panel)
para minimizar el riesgo de que a través de la capa puedan pasar
cantidades importantes de radiación sin encontrar grafito. Por
consiguiente, las zonas de la capa que sustancialmente no tienen
grafito deberían ser lo más inferiores posible.
Preferiblemente, el producto de MMVF es un
producto adherido y comprende aglutinante orgánico, que adhiere el
grafito a las superficies de las fibras de MMVF.
Con la invención, es posible obtener una mejora
importante (reducción) de \lambda al incluir el grafito. Esto
contrasta significativamente, por ejemplo, con la bentonita,
colcotar, carbono u hollín propuestos en el documento DK 56910 o el
negro de humo propuesto en el documento US 3.014.872. Por ejemplo,
con la invención, es fácil reducir el valor \lambda de un panel
en al menos 0,5 unidades (por ejemplo, desde 35,5 mW/mk hasta 35,0)
y generalmente en al menos 0,8 ó 1 unidad (por ejemplo, de 1 a 3
unidades o más).
Generalmente, es bien conocido que los productos
de aislamiento de MMVF tendidas por chorro de aire muestran un
descenso de \lambda cuando aumenta la densidad (hasta un mínimo
eventual a densidad muy elevada). De este modo, en la invención es
posible proporcionar un producto de densidad equivalente pero de
\lambda inferior y, por tanto, un mejor aislamiento térmico, o un
producto con propiedades de aislamiento térmico y \lambda
equivalentes a menor densidad. Además, puede utilizarse un espesor
inferior para proporcionar un valor de aislamiento equivalente. De
este modo, es posible mejorar las propiedades de aislamiento en una
situación dada, lo que por supuesto es beneficioso, y es posible
obtener un comportamiento de aislamiento equivalente con un producto
de menor densidad o con menos espesor de aislamiento. El último
sistema es de valor particular para su uso en aeroplanos y en otros
vehículos debido a la capacidad de reducir peso y, de este modo,
reducir los requisitos de combustible para el vehículo.
La capacidad de proporcionar una menor densidad
también proporciona ventajas de almacenamiento y transporte. Los
productos de menor densidad tienen una mayor compresibilidad. Sin
embargo, también contienen una buena recuperación. Por tanto, un
producto de menor densidad puede comprimirse para reducir su volumen
para el transporte y a continuación recuperar sustancialmente todo
su espesor original para su uso. Por ejemplo, puede recuperar el
espesor de un producto que no contenga grafito. La invención
permite obtener menos densidad (y por tanto, mayor compresibilidad)
a un valor \lambda equivalente o incluso mejor. Por ejemplo, un
producto según la invención y que contenga grafito puede
proporcionarse a una densidad de 29 kg/m^{3} con \lambda_{10}
de conductividad térmica a 10ºC de 34 mW/mK, en contraste con un
producto que no contenga grafito que tenga una densidad de 36
kg/m^{3} pero el mismo valor \lambda. La compresibilidad del
producto de 36 kg/m^{3} es del 20%, mientras que la
compresibilidad del producto de 29 kg/m^{3} es del 30%. De este
modo, el producto de 29 kg/m^{3} puede transportarse con mayor
eficacia y no afecta a la recuperación.
De este modo, los productos preferidos de la
invención, especialmente productos que son un panel, son productos
que se han comprimido en al menos el 25%, preferiblemente en al
menos el 30%. La densidad antes de la compresión es preferiblemente
de no más de 30 kg/m^{3}. Preferiblemente, el producto se
comprime de manera reversible, es decir, cuando la fuerza de
compresión se retira éste recupera posteriormente todo su espesor
anterior a la compresión (por ejemplo, al menos el 70% de su
espesor anterior a la compresión). Tales productos comprimidos se
producen útilmente con frecuencia para fines de transporte y de
almacenamiento. La invención también incluye la producción de un
producto de la invención, especialmente un producto de panel, que
tiene una densidad de no más de 30 kg/m^{3} y la compresión de
este producto en al menos el 25%, preferiblemente al menos el 30%.
En estos aspectos de la invención, el \lambda_{10} del producto
previamente comprimido es preferiblemente de no más de 45 mW/mK,
más preferiblemente de no más de 40 ó 37 mW/mK.
El producto de la invención contiene grafito.
Como es bien conocido, el grafito se caracteriza por su estructura
reticular estratificada. Se conocen varias formas de grafito, en
las que la estructura reticular puede no corresponder exactamente
con la estructura reticular perfecta, pero no obstante, es
principalmente de esta estructura característica. El grafito de la
invención puede ser grafito natural, por ejemplo, varios grafitos
disponibles por ejemplo de la compañía Edelgraphite. El grafito
también puede producirse sintéticamente y en la invención también
puede utilizarse grafito sintético. Por ejemplo, puede producirse
en un horno eléctrico utilizando petróleo, coque o antracita como
materia prima.
El grafito puede incluirse en la capa en
cualquier forma física lo que proporciona la mejora deseada.
Normalmente se prefiere que el grafito esté en forma de partículas
en lugar de fibras. Especialmente, se prefiere que las partículas
sean laminares (laminillas).
Particularmente según la invención, pueden
obtenerse resultados beneficiosos seleccionando el intervalo de
tamaño de partícula para el grafito.
El tamaño de las partículas puede medirse con una
técnica de dispersión láser. El equipamiento apropiado para tales
técnicas incluye aquellos disponibles en, por ejemplo, Malvern
Instruments and Sympatec Helos. La técnica de dispersión láser
proporciona varias propiedades de distribución de tamaño y tamaños.
En la invención, el tamaño medio de partícula es la media del
diámetro del volumen, a menudo descrito como d_{50}. Éste es el
valor medio en la distribución de volumen calculado por el método
de dispersión láser. Este valor es comúnmente utilizado por
proveedores de grafito particulado y otros materiales particulados
para indicar el tamaño medio de partícula.
Preferiblemente, este tamaño medio de partícula
no es mayor que 100 \mum, más preferiblemente no mayor que 20
\mum y en particular no mayor que 10 \mum, especialmente no
mayor que 5 \mum. Particularmente, pueden obtenerse buenos
resultados con partículas de tamaño medio de no más de 4 \mum, y
en particular de no más de 3 \mum.
El tamaño medio de partícula es normalmente de al
menos 0,01 \mum y generalmente de al menos 0,1 a 0,5 \mum.
Generalmente, se obtienen los mejores resultados cuando el tamaño
medio de partícula se encuentra entre aproximadamente 0,5 y 10
\mum, preferiblemente aproximadamente 1 a 3 ó 4 \mum.
También es preferible que el valor d_{90} (es
decir, el 90% de las partículas en la distribución de volumen es
inferior a este valor) no sea mayor que 20 \mum, particularmente
no mayor que 10 \mum, preferiblemente no mayor que 8 \mum.
Particularmente, pueden obtenerse buenos resultados cuando d_{90}
no es mayor que 6 \mum.
Preferiblemente, d_{10} (es decir el 10% de las
partículas en la distribución de volumen es inferior a este valor)
es al menos 0,1 \mum, más preferiblemente de al menos 0,5 \mum,
particularmente al menos 0,8 ó 1 \mum.
También pueden obtenerse buenos resultados
seleccionando valores apropiados del área superficial,
particularmente en combinación con los intervalos preferidos de
tamaño de partícula. El área superficial puede calcularse a partir
de mediciones de dispersión de láser obtenidas por los métodos
anteriores. En este caso, el área superficial está generalmente por
encima de 0,1 m^{2}/g, preferiblemente por encima de 0,5
m^{2}/g. Preferiblemente es de al menos 0,8 m^{2}/g. Puede ser
de hasta 3 m^{2}/g o más.
Un método preferido y alternativo para medir el
área superficial es el bien conocido método BET (descrito en la
norma DIN 66131). Éste proporciona un valor de área superficial
específico. Cuando se mide por este método, el área superficial
está generalmente por encima de 0,5 m^{2}/g, preferiblemente por
encima de 1 m^{2}/g. Más preferiblemente es de al menos 10
m^{2}/g, más preferiblemente de al menos 20 m^{2}/g. Puede ser
de hasta 30 m^{2}/g o más pero es preferiblemente de no más de 40
m^{2}/g, más preferiblemente no más de 30 m^{2}/g.
Preferiblemente, el grafito es de pureza
razonable, y su contenido de ceniza está preferiblemente por debajo
del 20%, más preferiblemente por debajo del 15%. Se obtienen buenos
resultados con un contenido de ceniza no superior al 12%, en
particular por debajo del 10%. Sin embargo, no es esencial que el
grafito sea de una pureza extremadamente elevada, y su contenido de
ceniza puede ser de al menos el 2 o el 5%.
La cantidad de grafito en la capa es normalmente
de al menos el 0,2% en peso de la capa para proporcionar un aumento
útil en rendimiento, y generalmente es de al menos aproximadamente
el 0,4 ó 0,5% en peso. Preferiblemente, es de al menos 1% en peso.
Generalmente, la cantidad no es superior al 15%, preferiblemente no
superior al 10% y particularmente no superior al 6%. Para fibras de
lana de escoria, de piedra o de roca en particular, las cantidades
son preferiblemente inferiores. En este caso, la cantidad es
preferiblemente de no más del 10%, preferiblemente de no más del 7%
o del 6%, y particularmente de no más del 4% o del 3,5%.
Particularmente, es sorprendente, en vista de las revelaciones en
las referencias de la técnica anterior, la necesidad de cantidades
de otros aditivos del 20% o superiores que, con la selección del
grafito en la invención, pueden obtenerse excelentes resultados con
tales cantidades bajas. Las cantidades preferidas se encuentran
desde el 0,5 al 15%, más preferiblemente del 1 al 9% en peso de la
capa. Para lana de escoria, de piedra o de roca, particularmente las
cantidades son preferiblemente del 0,5 al 7%, más preferiblemente
del 1 al 4 ó 5%.
Las fibras de MMV pueden ser cualquier fibra de
vidrio artificial que sea apropiada para la producción de
aislamiento térmico de baja densidad. Por consiguiente, las fibras
pueden ser fibras de escoria, de piedra, de roca o de vidrio. Las
fibras pueden tener cualquier dimensión apropiada, por ejemplo,
aquellas que son convencionales en la producción de productos de
aislamiento térmico de baja densidad. Generalmente, el diámetro
medio de la fibra es inferior a 10 \mum, por ejemplo, inferior a
5 \mum, y puede ser el mismo que el diámetro convencional de las
fibras o inferior.
El panel o granulado consiste generalmente de
manera sustancial sólo en fibras de MMVF, grafito y aditivos
menores tales como aglutinante y aceite. Normalmente, el producto
no tiene fibras orgánicas o combustibles.
El granulado o panel, y la o cada capa que
consiste en parte o todo el espesor del panel, debe ser de baja
densidad y en la práctica, normalmente tiene una densidad inferior
a 300 kg/m^{3} y preferiblemente inferior a 150, y más
preferiblemente inferior a 120 kg/m^{3}. Normalmente, la densidad
es de al menos 5, preferiblemente de al menos 7 kg/m^{3}.
Preferiblemente es de 10 a 150 kg/m^{3}.
Se ha descubierto que pueden obtenerse buenas
mejoras particularmente en el valor \lambda cuando la densidad es
de 60 kg/m^{3} o menor, por ejemplo de no más de 40 kg/m^{3},
particularmente de no más de 30 kg/m^{3}. Aplicaciones apropiadas
para materiales que tengan una densidad en este intervalo son el
aislamiento general de edificios. De este modo, la invención puede
ser beneficiosa en aplicaciones en las que es necesario que el
producto tenga una densidad muy baja, tal como un aislamiento de
aviación (por ejemplo, desde 10 a 20 kg/m^{3}). La densidad puede
ser inferior a 10 kg/m^{3}, por ejemplo de 5 a 8 kg/m^{3}.
La invención también proporciona beneficios en
productos que tienen una densidad superior a aproximadamente 40
kg/m^{3} y estos incluyen productos de aislamiento para edificios
en los que se requiere una resistencia elevada, productos laminares
y aislamiento técnico.
Una ventaja de la invención es que puede
aplicarse en un intervalo amplio de temperaturas. Los productos
pueden utilizarse para un aislamiento a temperaturas elevadas por
encima de 300ºC, por ejemplo hasta 500 u 800ºC. Sin embargo, el
producto también es útil para mejorar las propiedades de aislamiento
a bajas temperaturas, por ejemplo por debajo de -80ºC, por ejemplo
por debajo de -20ºC. Particularmente, es beneficioso y sorprendente
que el grafito proporcione un aislamiento mejorado en todo este
intervalo.
Un intervalo preferido para su uso en la
invención es desde -80ºC a 30ºC. Los productos de la invención
pueden utilizarse en tales temperaturas, en aplicaciones tales como
aislamiento para la aviación y almacenamiento en frío.
La invención también es útil para aplicaciones
tales como aislamiento para edificios y aislamiento técnico (por
ejemplo, aislamiento de tuberías para agua caliente o ventilación)
a temperaturas desde -30º a 100ºC.
Un intervalo adicional de temperaturas elevadas
en el que la invención es útil es desde 80 a 300ºC. Aplicaciones
apropiadas incluyen el aislamiento técnico (por ejemplo, para
calderas y tuberías de vapor).
La invención también puede utilizarse para
proporcionar aislamiento eficaz a temperaturas superiores a los
300ºC, por ejemplo, hasta 800ºC. Se ha descubierto que bajo ciertas
condiciones (especialmente cuando el producto está expuesto al
oxígeno) el grafito en el lado caliente del producto aislante puede
degradarse, de una manera estable y controlada. Como resultado,
tras semanas o meses de uso, el producto se equilibra, de manera
que el grafito en el panel o en la capa más próxima al lado
caliente ya no esté presente sino que una capa en el lado frío
permanece estable durante el periodo de uso. Puede seleccionarse la
cantidad y distribución del grafito en el panel o estrato para
tener en cuenta este efecto. También se ha descubierto que este
efecto no se produce en atmósferas sin oxígeno y la invención es
particularmente apropiada para su uso en estos entornos a
temperaturas elevadas superiores a 300ºC.
Si se desea, las partículas de grafito pueden
estar dotadas con un revestimiento. Esto puede proporcionar una
estabilidad añadida. Agentes de revestimiento apropiados incluyen
polímeros acrílicos.
El grafito puede mantenerse en el producto o capa
simplemente mediante interacción física entre el grafito y las
fibras MMVF de las que están formados los gránulos o el panel. Sin
embargo, generalmente se prefiere adherir el grafito al panel (o
gránulos) utilizando un aglutinante. Se ha descubierto que esto es
beneficioso, en contraste con la enseñanza, por ejemplo, del
documento US 3.014.872 cuando es preferible una atracción
electroestática. El grafito está adherido a las superficies de las
fibras MMVF. En principio, el aglutinante puede incluirse con el
objeto de adherir el grafito al panel o granulado, pero
generalmente el producto es en sí mismo un producto adherido, en
cuyo caso, todo o parte del aglutinante para el producto también
puede servir convenientemente como aglutinante para el grafito.
Cantidades de aglutinante pueden ser la cantidad
que se utilizaría si el producto no fuese a contener grafito. Sin
embargo, preferiblemente se incluye aglutinante adicional para
ayudar a que el grafito se adhiera al producto. Se ha descubierto
que son especialmente beneficiosas cantidades adicionales, por
encima de las que se utilizarían para un producto sin grafito
equivalente, que van desde 0,1 a 1 partes de aglutinante por 1
parte de grafito (en peso), preferiblemente de 0,15 a 0,5 partes,
más preferiblemente de 0,2 a 0,3 partes de aglutinante (por ejemplo,
aproximadamente 0,25 partes de aglutinante). La cantidad total de
aglutinante es preferiblemente al menos de 0,5% en peso del
producto, más preferiblemente al menos 1% en peso del producto.
Cantidades apropiadas de aglutinante son del 0,1
a 20 ó 10%, generalmente del 0,5 al 7%, preferiblemente del 1 al
5%, en peso de aglutinante en estado sólido basado en el peso en
seco del producto. El aglutinante se aplica como una disolución
acuosa y el grafito puede incluirse como una suspensión en esta
disolución.
El aglutinante para el grafito puede ser
inorgánico, tal como silicato de litio o sodio o potasio,
silicofosfato, fosfato de aluminio o sol de sílice.
A menudo, el aglutinante para el grafito es
orgánico y puede ser cualquiera de los aglutinantes convencionales
curables o no curables, que se conocen para los paneles de MMVF.
Aglutinantes apropiados incluyen aglutinantes compuestos de fenol,
urea, resorcina, aglutinantes furánicos o melamina, y
particularmente resinas formadas mediante la reacción de lo
anterior con formaldehído. Pueden utilizarse aglutinantes acrílicos
curables o no curables, acetato de polivinilo, poliamidas,
poliimidas, poliamidas/imidas, poliésteres, almidones modificados,
quitosan, dopa, tanino, xantano u otras gomas, derivados de
celulosa, alginatos, termoplásticos, y mezclas de los mismos. La
cantidad de aglutinante orgánico es normalmente no superior al 20%,
preferiblemente no superior al 10%, y generalmente no superior al
7%, siendo cantidades preferidas inferiores al 5%. Estos
porcentajes son en peso de aglutinante en estado sólido basado en el
peso en seco del panel. También pueden utilizarse aglutinantes
orgánicos e inorgánicos en combinación. El grafito puede incluirse
como una suspensión en el aglutinante acuoso. Pueden utilizarse
mezclas de aglutinantes orgánicos e inorgánicos.
El peso en seco del aglutinante orgánico total en
el panel final es preferiblemente inferior al 10%, normalmente
inferior al 7%, y más preferiblemente inferior al 4 ó 5% en
peso.
En la invención, se ha descubierto que no es
necesario (como, por ejemplo, en el documento US 3.793.204 anterior)
orientar las partículas de grafito. En la invención pueden estar, y
preferiblemente están, orientadas aleatoriamente dentro de o cada
capa o el panel, o el granulado.
El producto de aislamiento térmico puede
consistir solamente en el panel o el granulado. De este modo, puede
consistir o bien en el panel que contiene el grafito distribuido
por todo su espesor o bien en un estrato de panel que contiene
grafito y que es de una pieza con el resto de un panel que, no
obstante, no tiene grafito. Sin embargo, si se desea, un producto de
panel puede comprender otros materiales, por ejemplo uno o más
paneles de MMVF con capas aplicadas por chorro de aire y/o
materiales decorativos o estructurales tales como una hoja.
El término "panel" incluye productos en
rollos muy flexibles, tales como aquellos utilizados para
aislamiento de tuberías o el aislamiento de calderas, así como
productos menos flexibles (o incluso rígidos) tales como aquellos en
forma de placas.
El producto de panel puede conformarse en formas
convencionales, por ejemplo secciones de tuberías para su uso como
aislamiento para tuberías o para instalaciones de calderas o para
un aislamiento general para edificios. Por consiguiente, el
producto puede tener formas tales como placas y rollos cilíndricos,
sustancialmente rectangulares o parcialmente cilíndricos.
La invención también es útil cuando el producto
no está en la forma de un panel sino que está en la forma de
material granulado, tal como el utilizado para el aislamiento
general para edificios. Estos materiales se forman generalmente
mediante la granulación de paneles preformados y se producen de este
modo mediante un procedimiento que comprende la formación de un
panel.
Aunque los productos de la invención son
particularmente beneficiosos en aplicaciones de aislamiento
térmico, también pueden utilizarse en otras aplicaciones para las
que se conocen productos de MMVF, por ejemplo prevención y
protección contra incendios y aislamiento acústico.
El panel puede realizarse de manera convencional,
por ejemplo mediante la formación de una nube de fibras de vidrio
artificiales arrastradas en aire, mediante la transformación en
fibras de la masa fundida mineral en una corriente de aire y
mediante el tendido por chorro aire de las fibras en un colector
como una napa, y mediante la conversión de la napa en un panel de
manera convencional. Esta conversión puede implicar, por ejemplo,
una estratificación transversal de la napa y el secado, la fusión o
el curado de cualquier aglutinante que esté presente.
En la invención, el grafito puede distribuirse a
través de parte o todo el espesor del panel final mediante la
inclusión de grafito en parte o toda la nube de fibras. Dependiendo
de cómo esté distribuido el grafito dentro de la nube, se
distribuirá entonces uniformemente por toda la napa o se distribuirá
únicamente en parte de la napa. Entonces, es posible formar un
panel de manera convencional, que tenga grafito distribuido por
todo su espesor o únicamente en parte de su espesor. Sistemas
apropiados incluyen aquellos descritos en la solicitud de patente
internacional WO99/51536.
El grafito puede incluirse en la nube de fibras
mediante la inyección del grafito en la nube, o bien alrededor o
bien dentro de la nube, o mediante la inyección del grafito en la
nube durante la formación de las fibras.
Por ejemplo, la fusión mineral se transforma en
fibras generalmente utilizando tanto un aparato centrífugo de
formación de fibras, tal como un disco o cuba que gira alrededor de
un eje sustancialmente vertical, o un cilindro o disco que gira
alrededor de un eje sustancialmente horizontal. En el último caso,
normalmente se utiliza una serie de cilindros. Esto forma
inicialmente una nube anular de fibras, y el grafito puede
inyectarse en el centro de esta nube anular desde el aparato
centrífugo de formación de fibras.
En las publicaciones de patente internacional
WO97/20779 y WO97/20781 se describen aparatos y métodos preferidos.
Estos aparatos y métodos son particularmente útiles cuando el
grafito tiene un tamaño de partícula de 5 \mum y más.
Pueden distribuirse partículas más finas
utilizando un medio centrífugo de distribución convencional que
está conectado y gira coaxialmente con uno o más de los cilindros o
a través de boquillas rociadoras colocadas dentro o fuera de la
nube anular (tal como se utilizan como boquillas convencionales de
suministro de aglutinante).
Este procedimiento de la invención es
particularmente beneficioso porque el grafito se añade de manera
simple y conveniente. No existe necesidad de crear etapas de
tratamiento adicionales. Además, la distribución homogénea y
uniforme del grafito se promueve con su inclusión durante la
formación de fibras, en lugar de tras la recogida (como en el
documento US 3.014.872).
El grafito puede añadirse como un polvo o como
una mezcla pastosa en agua o como una mezcla pastosa en aglutinante
acuoso. El aglutinante acuoso puede ser el aglutinante para el
panel o una disolución de aglutinante acuoso independiente. El
grafito puede añadirse parcialmente con el aglutinante para el panel
y parcialmente con una disolución de aglutinante independiente.
Se han descubierto beneficios cuando el grafito
se añade como una mezcla pastosa en un líquido en el que se incluye
un agente dispersante. Agentes dispersantes apropiados incluyen
copolímeros y polímeros maleicos y acrílicos de bajo peso
molecular. Preferiblemente, la cantidad de agente dispersante en la
mezcla pastosa es del 0,1 al 2% en peso, preferiblemente de 0,1 a
1,0%, en peso en seco de agente dispersante basado en el peso de la
mezcla pastosa.
La mezcla pastosa de grafito también puede
incluir un despumador (agente antiespumante) en una cantidad de 0,01
al 2% en peso, preferiblemente del 0,1 al 1,0% en peso, en peso de
la mezcla pastosa; y/o del 0,05 al 2% en peso, preferiblemente del
0,1 al 0,5% en peso, en peso de la mezcla pastosa, del agente
estabilizante.
Cuando la mezcla pastosa se añade por separado
del aglutinante para el producto, la cantidad de grafito en la
mezcla pastosa es preferiblemente de 10 al 60%, preferiblemente de
20 al 50% de grafito en peso basado en el peso de la mezcla
pastosa. Cuando el grafito se añade con el aglutinante para el
producto, primero se produce generalmente una mezcla pastosa de
esta concentración y a continuación se mezcla con el aglutinante
para el producto. En este caso, la cantidad final de grafito en la
mezcla pastosa aplicada a las fibras puede ser tan baja como 0,5%,
pero a menudo al menos 0,8% y preferiblemente al menos 2%.
Otra manera (menos preferida) de realizar
productos de la invención es recoger la napa de fibras (sin añadir
previamente el grafito) y a continuación impregnar el grafito en la
napa, por ejemplo, en el colector, y a continuación convertir la
napa en el panel.
Otra manera de realizar los productos es formar
un panel de manera convencional, por ejemplo tal como se ha descrito
anteriormente, y a continuación impregnar parte o todo el espesor
del panel con grafito. Este método es menos preferido ya que puede
ser difícil obtener una distribución uniforme excepto para capas
delgadas.
En estas técnicas, también puede añadirse grafito
como polvo o como una mezcla pastosa en agua o como una mezcla
pastosa en aglutinante acuoso (o bien el aglutinante para el panel
o bien una disolución de aglutinante acuoso independiente).
Las cantidades de grafito añadido (en peso basado
en el peso de fibras producidas) pueden ser aquellas expuestas
anteriormente para la cantidad de grafito en el producto. En la
práctica, se ha descubierto que la cantidad de grafito presente en
el producto final es de aproximadamente el 75% de la cantidad
añadida.
Los métodos preferidos de realizar productos de
la invención incluyen los descritos en la solicitud de patente en
trámite WO00/17123 a nombre de los presentes solicitantes. En este
procedimiento, el producto se realiza utilizando un aparato que
comprende:
un conjunto de al menos tres rotores montados
sobre una carcasa, cada uno para girar alrededor de un eje distinto
sustancialmente horizontal y dispuesto de manera que cuando los
rotores giran, la masa fundida vertida en la periferia del rotor
superior en el conjunto se echa en la periferia de cada rotor
posterior y las fibras se echan fuera de los rotores,
un medio de suministro de aire para soplar las
fibras axialmente a lo largo de la cámara y que comprende una
ranura primaria de suministro de aire asociada con cada rotor
posterior en la que cada ranura tiene un diámetro interno
sustancialmente igual que el diámetro externo de la periferia de su
rotor asociado y está construida para descargar una corriente de
aire primaria sustancialmente paralela a esa periferia como un
efecto de pared, y
un medio de suministro de aditivo sobre o
adyacente a la hiladora, preferiblemente al menos un orificio de
descarga de aditivo sobre cada (o cualquiera) uno de los rotores
posteriores colocados dentro de la periferia del rotor y que gira
con el rotor, para pulverizar aditivo hacia fuera en las fibras
según salen del rotor y se transportan desde el rotor,
y en cuyo procedimiento se forman fibras
vertiendo la masa fundida en el rotor superior mientras los rotores
están girando, descargándose corrientes de aire y pulverizándose el
aditivo hacia fuera, y formando de este modo una nube de fibras y
avanzando el aditivo desde la hiladora, y recogiendo las fibras y el
aditivo desde la nube como una napa, y si es necesario convirtiendo
la napa en el producto de aislamiento,
y en el que el aditivo comprende grafito y cada
corriente de aire emerge del orificio de suministro de aire con una
velocidad de al menos 100m/seg.
El producto y el grafito pueden presentar
cualquiera de las características preferidas expuestas
anteriormente.
Se ha descubierto que este procedimiento puede
conducir a mejoras incluso superiores en el valor \lambda.
Productos típicos de la invención realizados de
lana de roca, de piedra o escoria mediante un aparato centrífugo de
formación de fibras (tal como una hiladora en serie) comprenden del
60 al 75% en peso de fibra mineral fina, del 2 al 4% en peso de
aglutinante y del 23 al 36% en peso de infribrados (por ejemplo que
tengan un tamaño medio superior a 63 \mum).
Pueden añadirse ventajosamente (en un aspecto
adicional de la invención) partículas de grafito laminares a los
productos de aislamiento de fibras orgánicas. Cantidades, tamaños,
áreas de superficie y otras características preferidas son como las
anteriores cuando sea aplicable. Fibras apropiadas incluyen fibras
de pulpa de madera o papel, lana, algodón, lino y paja.
El grafito puede combinarse de manera útil con
otros aditivos particulados, tales como sílice, óxido de titanio,
silicio, mica, partículas de aluminio (por ejemplo, láminas) y
mezclas de los mismos. Se prefiere aluminio.
Estos materiales son incluso más estables a
temperaturas elevadas que el grafito y son particularmente
beneficiosos en combinación con grafito a temperaturas por encima
de los 300ºC, en un entorno en el que el producto está expuesto al
oxígeno. Tal como se ha expuesto anteriormente, el grafito se
degradará gradualmente del producto en el lado caliente, dejando
una capa equilibrada en el lado frío, pero si se incluye un
material adicional éste permanece en la región de la que se ha
retirado el grafito.
Cantidades apropiadas de estos aditivos
adicionales son hasta el 15%, preferiblemente no más del 10% y más
preferiblemente de no más del 6%. Cuando se utiliza una mezcla de
grafito con otro aditivo o aditivos, la relación de grafito a otros
aditivos es preferiblemente de 99:1 a 50:50, particularmente de
95:5 a 60:40.
A continuación se exponen unos ejemplos.
Se mezclaron 225 ml de un aglutinante acuoso
curable fenólico al 25% con 200 ml de agua del grifo seguido de 5
ml de agente dispersante que es una sal sódica de copolímero de
olefina-ácido maleico (disponible en BASF bajo el nombre comercial
Sokalan CP9). Se añadieron lentamente con agitación 150 g de grafito
que tienen un tamaño de partícula medio (d_{50}) de 2,8 \mum y
un área superficial (medida por el método de dispersión láser) de
1,2 m^{2}/g. La velocidad de agitación aumentó hasta que se formó
una dispersión homogénea. Esta dispersión fue estable durante
varios días.
Se transforma una masa fundida mineral en fibras
utilizando una hiladora en serie de tipo convencional que tiene al
menos tres rotores sustancialmente cilíndricos montados para girar
alrededor de un eje horizontal, donde la masa fundida vertida en el
rotor superior se mueve desde un rotor al siguiente en serie y se
transforma en fibras. Una corriente de aire fluye desde los rotores
de manera convencional para llevar las fibras como una nube hacia un
colector permeable inclinado, donde las fibras se recogen como una
napa de manera convencional.
Se inyectan el aglutinante acuoso y la mezcla
pastosa de grafito en la nube según se forma, utilizando los tubos
convencionales de suministro del aglutinante en el aparato de
formación de fibras.
A continuación, la napa se entrelaza para formar
un panel no curado. Después, se pasa a través de un horno para
producir el curado.
En este ejemplo, el grafito y el aglutinante no
están mezclados en el aglutinante acuoso fenólico. En su lugar, el
grafito está dispersado en una disolución acuosa del aglutinante y
esto se inyecta a continuación a través de rociadores en la nube de
fibras por separado del aglutinante fenólico.
Se realizan tres productos utilizando las mismas
condiciones de formación de fibras y de fundición, generalmente tal
como se ha descrito en el ejemplo 1. En cada caso, la napa está
entrelazada y el producto se cura a continuación para formar el
panel deseado.
En la referencia 1, se utiliza aglutinante
fenólico, pero sin añadir grafito.
En el ensayo 1, el aglutinante y el grafito se
añaden tal como se muestra en el ejemplo 1 y la cantidad de grafito
añadida es el 2% en peso de las fibras formadas. Tal como se ha
expuesto anteriormente, la cantidad en el panel final será de
aproximadamente el 75% de la cantidad añadida. En el ensayo 2, la
cantidad de grafito añadida es del 4% en peso (y la densidad media
del panel sería ligeramente inferior).
Se midió la conductividad térmica de cada uno de
los productos, \lambda, a 10ºC según la norma ISO 8301. Los
resultados se muestran en la siguiente tabla 1.
Muestra | Nº de muestras | \rho [kg/m^{3}] | \lambda medido [mW/mK] |
Ref. 1 | 4 | 28,7 | 36,2 |
Ensayo 1 | 15 | 28,7 | 34,9 |
Ensayo 2 | 8 | 26,2 | 34,8 |
Es evidente que la inclusión de grafito reduce
\lambda de manera importante.
Este ejemplo demuestra el beneficio de la
invención en diversos tipos de productos.
Rollos con una densidad de 20,4 kg/m^{3}, un
espesor de 100 mm, un contenido de aglutinante del 2% en peso y un
valor \lambda de 39,8 mW/mK. Con grafito añadido al 3% en peso,
el valor \lambda se redujo a 37,2 mW/mK mientras que con grafito
añadido al 6% en peso se redujo el valor \lambda a 35,6 mW/mK.
(a) Gránulos con una densidad de 22,5 kg/m^{3},
un contenido de aglutinante del 1,5% en peso y un valor \lambda
de 45 mW/mK. Con grafito añadido al 4,5% en peso, el valor
\lambda se redujo a 39,5 mW/mK.
(b) Gránulos con una densidad de 22,8 kg/m^{3},
un contenido de aglutinante del 2% en peso y un valor \lambda de
43 mW/mK. Con grafito añadido al 3% en peso, el valor \lambda se
redujo a 40,6 mW/mK mientras que con grafito añadido al 6% en peso
se redujo el valor \lambda a 39,5 mW/mK.
Un granulado mezclado in situ para una
instalación de "pulverización". Puede utilizarse para la
instalación en un intervalo de densidad de 30 a 100 kg/m^{3}. Con
una densidad de 30,2 kg/m^{3}, el valor \lambda de los gránulos
rociados es 38,6 mW/mK. Cuando se roció se añadieron a los gránulos
una dispersión al 20% en peso de aglutinante PVA al 3% en peso y
grafito al 25% en peso en agua (de este modo la cantidad de grafito
añadido es del 4% en peso). El valor \lambda se redujo a 37,0
mW/mK.
Una sección de tubería de producto laminar con
una densidad de 61,2 kg/m^{3} que tiene un valor \lambda_{40}
(\lambda a 40ºC) de 39,8 mW/mK. Cuando se añade grafito al 3% en
peso con el aglutinante, el valor \lambda_{40} se redujo a 38,4
mW/mK.
Se mezclaron 73 kg de un aglutinante acuoso,
fenólico curable al 20% con 77 l de agua del grifo seguido por 1,4
kg de agente dispersante que es una sal sódica de copolímero de
olefina-ácido maleico (disponible en BASF bajo el nombre comercial
Pigmentverteiler MD 20) y 0,4 kg de antiespumante que es un aceite
mineral aromático con sílice añadida y polímero acrílico
(disponible de Henkel-Nopco bajo el nombre
comercial NOPCO 8034-M). El líquido se mezcla
lentamente durante 5 minutos. Se añadieron lentamente con agitación
51 kg de grafito que tienen un tamaño medio de partícula de 2,8
\mum y un área superficial (medida por el método de dispersión
láser) de 1,2 m^{2}/g. La velocidad de agitación aumentó y el
panel se dispersó durante 15 min. Esta dispersión fue estable
durante varios días.
Una masa fundida mineral se transformó en fibras
utilizando una hiladora en serie de tipo convencional que tiene al
menos tres rotores sustancialmente cilíndricos montados para girar
alrededor de un eje horizontal, donde la masa fundida vertida en el
rotor superior se echa desde un rotor al siguiente en serie y se
transforma en fibras. Una corriente de aire fluye desde los rotores
de manera convencional para llevar las fibras como una nube hacia un
colector permeable inclinado, donde las fibras se recogen como una
napa de manera convencional.
El aglutinante acuoso y la mezcla pastosa de
grafito se inyectan en la nube según se forma utilizando los tubos
convencionales de suministro del aglutinante en el aparato de
formación de fibras.
A continuación, la napa se entrelaza para formar
un panel no curado. Después, se pasa a través de un horno para
producir el curado.
Se mezclaron 70 l de agua del grifo con 1,2 kg de
agente dispersante, 500 g de antiespumante y 100 g de agente
estabilizante que es hidroxietilcelulosa (disponible de Hercules
bajo el nombre comercial de Natrosol 250 HBR). Se añadieron
lentamente 23 kg de grafito y la mezcla se dispersó durante 20 min.
Esta mezcla pastosa se inyectó a continuación mediante
"rociados" en la nube de fibras utilizando los tubos
convencionales de suministro de aglutinante en el aparato de
formación de fibras. Todos los ingredientes son de la misma calidad
que en el ejemplo 5.
Se mezclaron 33 kg de aglutinante fenólico al 20%
con 18 l de agua del grifo y 14 kg de grafito se añadieron
lentamente y la mezcla se dispersó durante 20 minutos.
Se inyectaron el aglutinante acuoso y la mezcla
pastosa de grafito en la nube de fibras según se forma por separado
del aglutinante fenólico. Todos los ingredientes son de la misma
calidad que en el ejemplo 5.
Se mezclaron 137 kg de aglutinante acuoso curable
fenólico al 20% con 137 l de agua del grifo seguido de 2,9 kg de
agente dispersante y 3,60 kg de antiespumante. El líquido se mezcló
lentamente durante 5 minutos. Se añadieron lentamente 54 kg de
grafito y 72 kg de silicio con agitación. La mezcla se dispersó
durante 20 minutos.
El aglutinante acuoso y la mezcla pastosa de
silicona/grafito se inyectaron en la nube de fibras según se forma
utilizando los tubos convencionales de suministro de aglutinante en
el aparato de formación de fibras.
Se llevó a cabo un ensayo más utilizando grafito
y otros aditivos, añadidos sustancialmente como en el ejemplo 5. Los
resultados se muestran en la siguiente tabla 2.
Muestra | Aditivo | Densidad (kg/m^{3}) | \lambda medido (mW/mK) | \Delta\lambda(mW/mK) |
Ref. 2 | - | 29,5 | 35,4 | - |
Ensayo 3 | Grafito al 3% en peso, sílice al 3% en peso | 29,4 | 33,9 | 1,5 |
Se llevó a cabo un ensayo más utilizando un
grafito de d_{50} = 10 \mum, sustancialmente como en el ejemplo
1. Los resultados se muestran en la tabla 3 siguiente.
Muestra | Aditivo | Densidad (kg/m^{3}) | \lambda medido (mW/mK) | \Delta\lambda(mW/mK) |
Ref. 2 | - | 29,5 | 35,4 | - |
Ensayo 4 | Grafito al 2% en peso d_{50} = 10 \mum | 30,7 | 34,9 | 0,5 |
Claims (33)
1. Producto de aislamiento térmico que comprende
material de fibra de vidrio artificial tendido por chorro de aire a
lo largo del cual el grafito se distribuye substancialmente de
manera homogénea, y las partículas de grafito se mantienen en el
material de fibra de vidrio artificial mediante la adhesión a las
superficies de las fibras de vidrio artificiales mediante un
aglutinante orgánico.
2. Producto de aislamiento térmico según la
reivindicación 1, que comprende una capa que es un estrato de panel
o panel de fibras de vidrio artificiales tendidas por chorro de
aire, caracterizado porque el grafito está distribuido
sustancialmente de manera homogénea a lo largo de toda la capa.
3. Producto según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, en el que el grafito está en forma de partículas
laminares.
4. Producto según la reivindicación 3, en el que
las partículas de grafito presentan un tamaño de partícula medio de
volumen d_{50} medido mediante una técnica de dispersión láser no
superior a 12 \mum, preferiblemente no superior a 5 \mum, más
preferiblemente no superior a 3 \mum.
5. Producto según la reivindicación 3, en el que
las partículas de grafito presentan un tamaño de partícula medio de
volumen d_{50} medido mediante una técnica de dispersión láser de
al menos 0,5 \mum, preferiblemente al menos 1 \mum.
6. Producto según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 5, en el que las partículas de grafito
presentan un área superficial medida mediante una técnica de
dispersión láser de al menos 0,3 m^{2}/g, preferiblemente de al
menos 0,8 m^{2}/g, más preferiblemente de al menos 1
m^{2}/g.
7. Producto según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 5, en el que las partículas de grafito
presentan un área superficial medida mediante BET de al menos 0,5
m^{2}/g, preferiblemente de al menos 5 m^{2}/g, más
preferiblemente de al menos 15 m^{2}/g.
8. Producto según cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 7, en el que las partículas de grafito
presentan un área superficial medida mediante BET no superior a 40
m^{2}/g, preferiblemente no superior a 30 m^{2}/g.
9. Producto según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el grafito es grafito
natural.
10. Producto según la reivindicación 3, en el que
el material de fibras de vidrio artificiales está adherido mediante
un aglutinante orgánico que mantiene las partículas de grafito en
la capa.
11. Producto según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la cantidad de grafito no es
superior al 15%, preferiblemente no superior al 10% y más
preferiblemente no superior al 6% en peso basado en el peso del
material de fibras de vidrio artificiales a través del cual está
distribuido de manera homogénea.
12. Producto según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que presenta una densidad no superior
a 300 kg/m^{3}, preferiblemente no superior a 150 kg/m^{3}, más
preferiblemente no superior a 60 kg/m^{3}, más preferiblemente no
superior a 40 kg/m^{3}.
13. Producto según la reivindicación 2, que se ha
comprimido de manera reversible en al menos el 25%, preferiblemente
al menos el 30%.
14. Producto según la reivindicación 1, que es un
producto de MMVF granulado.
15. Uso de un producto según la reivindicación 1
como un producto de aislamiento térmico, preferiblemente a una
temperatura comprendida entre -80 y 800ºC.
16. Uso según la reivindicación 15 a una
temperatura comprendida entre -80 y 30ºC.
17. Uso según la reivindicación 15 a una
temperatura comprendida entre -30 y 100ºC.
18. Uso según la reivindicación 15 a una
temperatura comprendida entre -20 y 300ºC.
19. Uso según la reivindicación 15 a una
temperatura comprendida entre 80 y 300ºC.
20. Procedimiento para la fabricación de un
producto según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que
comprende la formación de una nube de fibras de vidrio artificiales
arrastradas en aire, mediante la transformación en fibras de una
masa fundida mineral en una corriente de aire, incluyendo un
aglutinante orgánico y grafito en parte o toda la nube de fibras,
el tendido por chorro de aire de las fibras y el grafito en un
colector como una napa, y la conversión de la napa en un panel.
\newpage
21. Procedimiento según la reivindicación 20, en
el que el grafito está incluido en una cantidad no superior al 15%,
preferiblemente no superior al 10%, más preferiblemente no superior
al 7% en peso de grafito con respecto al peso de las fibras
producidas.
22. Procedimiento según la reivindicación 20, en
el que el grafito está incluido en la nube en forma de una
dispersión de grafito en aglutinante acuoso para el panel.
23. Procedimiento según la reivindicación 20, en
el que el grafito está incluido en la nube en forma de una
dispersión de grafito en aglutinante acuoso separada del
aglutinante para el panel o en forma de una mezcla pastosa en
agua.
24. Procedimiento según la reivindicación 20, en
el que el grafito está incluido en la nube en forma de un
polvo.
25. Procedimiento según la reivindicación 20, en
el que el grafito está incluido en la nube en forma de una
dispersión de grafito en aglutinante acuoso o en agua, en el que la
dispersión también contiene un agente dispersante, preferiblemente
en una cantidad del 0,1 al 2% en peso de la dispersión.
26. Procedimiento según la reivindicación 20, en
el que el grafito está incluido en la nube en forma de una
dispersión de grafito en aglutinante acuoso o en agua, en el que la
dispersión también contiene un antiespumante, preferiblemente en
una cantidad del 0,01 al 2% en peso de la dispersión.
27. Procedimiento según la reivindicación 20, en
el que el grafito está incluido en la nube en forma de una
dispersión de grafito en aglutinante acuoso o en agua, en el que la
dispersión también contiene un agente estabilizante,
preferiblemente en una cantidad del 0,05 al 2% en peso de la
dispersión.
28. Procedimiento según la reivindicación 20 o la
reivindicación 21, en el que el grafito está incluido en la
dispersión en una cantidad del 0,5 al 50% en peso de la
dispersión.
29. Procedimiento según la reivindicación 20, que
comprende la compresión del panel en al menos el 25%,
preferiblemente en al menos el 30%.
30. Producto según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 14, en el que el material de fibras de vidrio
artificiales comprende además un aditivo particulado adicional
seleccionado de entre el grupo que consiste en sílice, titanio,
silicio, mica, aluminio y mezclas de los mismos.
31. Producto según la reivindicación 30, en el
que el aditivo es aluminio, silicio o mica.
32. Uso según cualquiera de las reivindicaciones
15 a 19, en el que el material de fibras de vidrio artificiales
comprende además un aditivo particulado adicional seleccionado de
entre el grupo que consiste en sílice, titanio, silicio, mica,
aluminio y mezclas de los mismos.
33. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 20 a 29, en el que el material de fibras de vidrio
artificiales comprende además un aditivo particulado adicional
seleccionado de entre el grupo que consiste en sílice, titanio,
silicio, mica, aluminio y mezclas de los mismos.
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