ES2221627T3

ES2221627T3 - Procedimiento para formar material compuesto y material compuesto obtenido mediante el mismo.

Info

Publication number: ES2221627T3
Application number: ES00988529T
Authority: ES
Inventors: Francis William Maine; William Roy Newson
Original assignee: PSA Composites LLC
Current assignee: PSA Composites LLC
Priority date: 1999-12-20
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2005-01-01
Anticipated expiration: 2020-12-19
Also published as: DE60010752T2; EP1242220B1; ATE266510T1; US6939496B2; CA2397676C; US20050171246A1; DE60010752D1; US20030224147A1; DK1242220T3; EP1242220A1; CA2397676A1; HK1050342A1; WO2001045915A1

Abstract

Un sucedáneo de madera con aplicaciones estructurales, formado por un material compuesto (24) que comprende: un polímero no expandido altamente orientado (48); y una carga en partículas dispersa en dicho polímero altamente orientado, siendo la densidad de dicho material compuesto inferior a 0, 9 del conjunto de las masas combinadas del polímero altamente orientado y la carga en partículas dividido por el conjunto de sus respectivos volúmenes.

Description

Procedimiento para formar material compuesto y material compuesto obtenido mediante el mismo.

Ámbito de la invención

La presente invención se refiere a procedimientos de extrusión. En particular, la presente invención se refiere a un procedimiento de extrusión de material compuesto y al material compuesto obtenido mediante el mismo.

Antecedentes de la invención

Se conoce el procedimiento de extrusión en estado sólido. Entre los procedimientos de extrusión usados se incluye la extrusión por pistón y la extrusión hidrostática. La extrusión por pistón usa una cámara en la que se colocan cilindros de polímero y que cuenta en un extremo con una matriz y en el otro con un pistón de movimiento axial. Se coloca el cilindro dentro de la cámara de forma que los lados del cilindro tocan los lados de la cámara. El pistón móvil empuja los cilindros haciéndolos atravesar la matriz.

En los procedimientos de extrusión hidrostática, el cilindro es menor que la cámara y no entra en contacto con los lados de la misma. La cámara tiene un dispositivo generador de presión en un extremo y una matriz en el otro. Se llena el espacio entre el cilindro y la cámara con un fluido hidráulico, introducido en la cámara desde el extremo en que se halla el dispositivo generador de presión. Durante el funcionamiento, la presión del fluido hidráulico aumenta y éste transmite a su vez la presión a la superficie del cilindro. Cuando el cilindro atraviesa la matriz, parte del fluido hidráulico se adhiere a la superficie del mismo, proporcionando una lubricación adicional al procedimiento.

Ambos procedimientos producen un polímero orientado longitudinalmente y cuyas propiedades mecánicas se han incrementado, como su fuerza tensil y su rigidez. No obstante, esta orientación longitudinal puede hacer asimismo que el polímero sea débil y esté sometido a grietas transversales o a fibrilación por abrasión. El procedimiento consistente en empujar el polímero para que atraviese una matriz también puede crear imperfecciones superficiales debido a las fuerzas de fricción.

La patente US-5.204.045 de Courval y col. describe un procedimiento para la extrusión de bloques de polímero con superficies suaves y sin accidentes. El procedimiento incluye el calentamiento del bloque de polímero sin alcanzar el punto de fusión del polímero y a continuación la extrusión del polímero al atravesar una matriz calentada hasta una temperatura como mínimo tan elevada como la temperatura del polímero. El procedimiento incluye asimismo la fusión de una delgada capa superficial del polímero para formar una capa superficial suave y delgada. El procedimiento produce un material de aspecto uniforme, lo que tiene como consecuencia una limitación de sus ulteriores aplicaciones comerciales.

El documento US-A-5474722 describe un material compuesto orientado de materia termoplástica y partículas que cuenta con una densidad reducida y cuya flexibilidad y fuerza son comparables a las de la madera. Esto se consigue mediante la expansión interna del material usando un agente de expansión durante su extrusión, y el resultado del procedimiento es un producto sin recubrimiento.

Los documentos US-A-4288116 y US-A-5951927 describen composiciones de polímeros que incluyen cargas en partículas.

Tanto el documento US-A-4153751 como el documento US-A-4472328 describen películas de polímero orientadas y no expandidas que se han hecho porosas por inclusión de cargas en partículas, y que potencialmente tienen una densidad reducida en comparación con la suma de los materiales iniciales.

Resumen de la invención

Un sucedáneo de madera con aplicaciones estructurales que consiste en un material compuesto que comprende un polímero no expandido altamente orientado y una carga en partículas dispersa en el polímero altamente orientado, en el que la densidad del material compuesto es inferior a 0,9 del conjunto de las masas combinadas del polímero orientado y de la carga en partículas dividido por el conjunto de sus respectivos volúmenes.

El polímero orientado puede ser plástico y la carga en partículas puede seleccionarse del grupo que incluye madera, pizarra, talco, vermiculita y mica.

El plástico puede ser polipropileno, polietileno y cloruro de polivinilo y estar presente en una cantidad comprendida entre 95% y 60% del peso en comparación con la carga en partículas.

Según una forma de realización, el polímero orientado es polipropileno y la carga en partículas es serrín de madera con un tamaño de partícula de aproximadamente 60 de malla y presente en una cantidad entre 20% y 30% del peso en comparación con el peso del polímero orientado.

Un procedimiento para la producción de un material compuesto orientado, comprendiendo dicho procedimiento las siguientes etapas:

(i) mezclar un polímero extruible con una carga en partículas para formar un material inicial;

(ii) calentar y extruir dicho material inicial en forma de una primera columna;

(iii) ajustar la temperatura de dicha primera columna hasta una temperatura de estiramiento;

(iv) presentar dicha primera columna a una matriz de estiramiento y hacer que dicha primera columna salga de dicha matriz de estiramiento en forma de una segunda columna cuya sección transversal tiene un área inferior a la de dicha primera columna;

(v) aplicar una fuerza de tracción a dicha segunda columna para arrastrar dicha primera columna a través de dicha matriz de estiramiento con una velocidad suficiente para causar la orientación de dicho polímero y la disminución de la densidad de dicha segunda columna para formar dicho material compuesto.

El polímero extruible puede ser de un plástico como el polipropileno, polietileno o cloruro de polivinilo.

La carga en partículas puede ser madera, pizarra, talco, vermiculita o mica.

El polímero extruible puede estar presente en una cantidad entre 95% y 60% del peso del material inicial.

Según una forma de realización, el polímero extruible es polipropileno y la carga en partículas es serrín de madera con un tamaño de partícula de aproximadamente 60 de malla, estando presente el serrín de madera en una cantidad entre 20% y 30% del peso del material inicial.

La velocidad de estiramiento a través de la matriz de estiramiento debe ser la suficiente para hacer que la densidad del material compuesto sea entre 0,5 y 0,9 de la densidad del material inicial.

Se proporciona un material compuesto que incluye una carga para intensificar las propiedades físicas del material compuesto y un aglutinante mezclado con la carga para permitir que la extrusión del material compuesto en un procedimiento de extrusión plástica proporcione un patrón predeterminado de dispersión de la carga en el material compuesto.

La carga puede ser fibra natural o sintética y el aglutinante puede ser un polímero.

Se proporciona un material compuesto que comprende un material en partículas disperso en un polímero orientado.

El material en partículas puede ser serrín de madera con un tamaño de partícula de aproximadamente 60 de malla. El polímero orientado puede ser polietileno, constituyendo el polímero orientado entre 60% y 95% del peso del material compuesto.

Se proporciona una tira de material compuesto apropiada para tableros de tiras y dotada de caras superior e inferior paralelas con unos lados paralelos primero y segundo que se extienden entre las caras superior e inferior. El primer lado tiene una lengua que sobresale a lo largo de su extensión y que cuenta con unas superficies curvas superior e inferior. El segundo lado tiene un surco que penetra en él a lo largo de su extensión con caras enfrentadas paralelas curvas. Las curvaturas de la lengua y el surco son complementarias para permitir un movimiento giratorio de la lengua de una primera tira hasta ajustarse en el surco de una tira adyacente de modo que haya resistencia a la separación lateral entre la primera tira y las tiras adyacentes debido al bloqueo mutuo entre las superficies curvas superior e inferior y las caras curvas paralelas enfrentadas.

Breve descripción de los dibujos

Seguidamente se describen formas preferentes de realización de la presente invención, únicamente a modo de ejemplo, haciendo referencia a las Figuras adjuntas, en las cuales:

La Figura 1 muestra un procedimiento para extruir un material compuesto conforme a la presente invención;

La Figura 2 muestra un extrusor para extruir el mismo;

La Figura 3 muestra un cilindro extruido de material compuesto;

La Figura 4 es una elevación vista desde un extremo de una ensambladura de lengua y surco que puede ser formada mediante el procedimiento de extrusión de la presente invención;

La Figura 5 es una ilustración en forma de sección transversal de una forma alternativa de realización conforme a la presente invención;

La Figura 6 es una ilustración en forma de esquema de una automatización del procedimiento de la Figura 5.

Descripción en detalle de la invención

Haciendo ahora referencia a la Figura 1, 10 indica de forma general un procedimiento para extruir un material compuesto. En un alimentador 16 se ha colocado una carga 12 y un aglutinante 14. El alimentador 16 introduce una cantidad predeterminada de la carga 12 y del aglutinante 14 en el extrusor por fusión 18. En una forma de realización, el alimentador 16 es un alimentador gravimétrico controlado por una CPU externa 17. El extrusor por fusión 18 mezcla la carga 12 y el aglutinante 14 formando la materia prima 20, como bien saben los expertos en la materia. A continuación, la materia prima 20 pasa a un extrusor 22 y se la extruye hasta producir un material compuesto 24.

La carga 12 puede ser una fibra natural, como madera o fibras agrícolas como cáñamo, lino, paja o trigo; una fibra sintética como nailon, terafalato de polietileno, vidrio o fibra de polipropileno con una matriz de polietileno. La carga 12 puede también ser una carga de base mineral como la pizarra, talco, vermiculita o mica. En una presente forma preferente de realización, la carga 12 es un concentrado de fibra de madera. La carga 12 tiene un de malla comprendido entre 10-300, más preferiblemente dentro del intervalo entre 10-150. En esta presente forma preferente de realización, la carga 12 tiene 60 de malla.

El aglutinante 14 es un polímero u otro plástico extruible apropiado, como polipropileno (PP), polietileno (PE) o cloruro de polivinilo (PVC). El aglutinante 14 forma aproximadamente entre 55%-95% del peso de la materia prima 20. Pudieran ser apropiados otros intervalos de proporción de peso del aglutinante 14 en la materia prima 14 en función de la carga escogida. Pudieran necesitarse unos intervalos más restringidos comprendidos entre 60% y 95% o entre 70% y 90% en función de la carga 12 escogida.

Una vez la carga 12 y el aglutinante 14 han sido introducidos en el alimentador 16, pasan al extrusor por fusión 18. Dentro del extrusor por fusión 18 se mezclan el aglutinante 14 y un volumen predeterminado de carga 12 conforme al porcentaje en peso de aglutinante 14 que se usa, y son extrusionados de forma convencional, produciendo la materia prima 20. La materia prima 20 resultante es introducida por el extrusor por fusión 18 dentro del extrusor 22.

La Figura 2 muestra una forma de realización preferente del extrusor 22. El extrusor 22 tiene un pistón 34, una cámara de presión 30 y una matriz 38. El procedimiento y mecanismo del procedimiento de extrusión se encuentran descritos en la patente US-5.169.589 a nombre de Francoeur y col., la patente US-5.204.045 a nombre de Courval y col. y la patente US-5.169.587 a nombre de Courval, cuyos contenidos se incorporan al presente por referencia. El procedimiento de extrusión produce un perfil de polímero altamente orientado. El material compuesto 24 resultante, producido mediante este procedimiento, cuenta generalmente con una fuerza tensil y un módulo mayores que los de la materia prima 20. En la presente forma preferente de realización se produce un producto orientado 48 de material compuesto 24, formado por una carga concentrada de fibra de madera, en anchuras estándar de 5,08, 7,62 ó 15,24 cm (2, 3 ó 6 pulgadas).

La Figura 3 muestra un producto orientado 48 de material compuesto 24. Producido de la forma descrita anteriormente, el material compuesto 24 tiene estrías 50 de carga 12, con un patrón de dispersión que recuerda el aspecto de la fibra de madera. El producto orientado 48 resultante se asemeja a los tableros de madera maciza y puede ser adaptado para su uso como tal en aplicaciones comerciales. Mediante herramientas, es posible añadir al material orientado los medios de unión apropiados, tales como lengua y surco, o ajuste con bloqueo, para crear un producto susceptible de unirse consecutivamente con vistas a su aplicación comercial, por ejemplo, la fabricación de tableros o de muebles. También puede aplicarse al cilindro un tratamiento superficial y así incrementar las propiedades superficiales del mismo, por ejemplo añadiendo un revestimiento protector como el poliuretano, y proteger así la capa superficial de las rayaduras.

Modificando los parámetros del procedimiento de extrusión por pistón, tales como la temperatura, presión y contornos de la matriz, se pueden alterar las propiedades del material compuesto 24. Las propiedades del material compuesto 24 pueden ser también alteradas mediante la modificación de las cantidades de carga 12 o la composición de la carga 12. Esto afectará las propiedades físicas del material compuesto 24, tales como color, textura, conductividad eléctrica, fosforescencia y capacidad para retardar incendios.

Es posible manipular el producto orientado 48 hecho de material compuesto 24 con el propósito de adaptarse a las especificaciones de un fabricante respecto a la aplicación comercial final. Durante el procedimiento de extrusión por pistón es posible cortar y tallar el producto orientado 48. En la presente forma preferente de realización, el material compuesto 24 es extruido como producto orientado 48 de especificaciones variables, aunque también puede ser extruido en forma de plancha con vistas a su uso en aplicaciones comerciales como fabricación de mobiliario para interior y exterior.

La presente invención proporciona un nuevo material compuesto y un procedimiento y mecanismo para la extrusión de material compuesto. La invención incluye la mezcla inicial de un aglutinante y una carga para producir una materia prima que a continuación se extruye en forma de cilindro de material compuesto. El material compuesto es más fuerte y duradero que los materiales iniciales. El material compuesto contiene también estrías de carga que permiten al fabricante producir un material compuesto capaz de imitar el aspecto de un producto natural y ser usado en aplicaciones comerciales tales como recubrimientos de tablas. Es posible asimismo alterar las propiedades del material compuesto para satisfacer los requisitos de aplicación comercial del producto, mediante la incorporación de diferentes clases de carga o la modificación de la cantidad de carga utilizada.

La Figura 4 es una elevación vista desde un extremo que muestra una configuración de lengua y surco especialmente ventajosa que puede ser formada a lo largo de los lados opuestos del producto orientado 48 de material compuesto 24. Un primer lado 50 tiene una lengua 52 formada sobre él, la cual cuenta con una cara cóncava superior 54 y una cara convexa inferior 56. El lado opuesto 60 cuenta con un surco 62, el cual cuenta con un borde superior convexo 64 y un borde inferior cóncavo 66. La lengua 52 y el surco 62 encajan, permitiendo que la lengua sea inicialmente insertada en el surco 62 de una tira adyacente de producto orientado 48 en un ángulo relativo de aproximadamente 45º entre las tiras adyacentes de producto orientado 48 y luego girada hasta que alcancen su lugar en la dirección de la flecha 70, de forma que la lengua 52 se ajuste en el surco 62 adoptando las tiras adyacentes de producto orientado una configuración paralela lado a lado.

Una vez la lengua 52 y el surco 62 están ajustados, se hace imposible la separación en dirección lateral indicada por las flechas 80 debido, en primer lugar, al bloqueo entre el borde superior 58 de la lengua y el borde dependiente 68 del surco. También inhibe la separación lateral un borde orientado hacia arriba 69 del surco 62, que bloquea la parte inferior 59 de la lengua 52.

Las velocidades de extrusión del material compuesto 24 variarán dependiendo de distintos factores tales como el material compuesto 24 seleccionado en particular, el grado de reducción y el área de la sección transversal de la tira o columna extruida. Las velocidades de extrusión son sin embargo bastante bajas y no son atípicas unas velocidades en el orden de 152,4 mm por minuto (6 pulgadas/minuto).

Se ha apreciado que en vez de extruir el material compuesto 24 empujándolo a través de la matriz 38, es mejor arrastrar el material compuesto a través de la matriz 38. La Figura 5 muestra dicho procedimiento de arrastre.

Una manera de arrastrar el material compuesto a través de la matriz 38 es comenzar inicialmente por la extrusión según se ha descrito anteriormente. Una vez un extremo 100 del producto orientado 48 comienza a emerger de la matriz 38, puede ser agarrado, por ejemplo, por una tenaza 102 que tira de él. Esta tracción será habitualmente realizada sin aplicar ninguna presión adicional y produce un producto orientado final 104.

En las pruebas se consiguieron velocidades de tracción de hasta 4.267,2 mm por minuto (14 pies/min), siendo limitados por la capacidad de la maquinaria. Se consideran plenamente practicables velocidades de tracción de 6.096 mm por minuto (20 pies/min).

Las propiedades del producto orientado final 104 producido mediante tracción son significativamente diferentes a las del producido mediante extrusión. A modo de ejemplo, se formó en primer lugar un cilindro inicial 110 mediante la combinación de un concentrado plástico de fibra de madera que contenía 60% de partículas de madera de un tamaño aproximado de 60 de malla con 50% de polipropileno con polipropileno virgen en una proporción 1:1. Esto produjo un compuesto que contaba con 30% de fibra de madera y 70% de polipropileno. Se calentó y extruyó la combinación resultante para formar el cilindro 110.

El área rectangular de la sección transversal del cilindro 110 medía aproximadamente 3,08 x 3,08 cm (2 x 2 pulgadas). Se calentó el cilindro 110 en un horno hasta aproximadamente 150ºC (es decir, aproximándose sin sobrepasarlo al punto de fusión del polipropileno, que es 160ºC) y se lo transfirió a la cámara de presión 30 y se lo forzó primero a atravesar la matriz 38. Seguidamente, el material extruido fue agarrado por la tenaza 102 y arrastrado con una velocidad de aproximadamente 1.218,2 mm/min (4 pies/min) y una vez se le había hecho atravesar por entero la matriz 38, se lo dejó enfriar, resultando el producto orientado final 104. La proporción de estiramiento (es decir, el área de la sección transversal inicial dividida entre la del área transversal final) era 10:4.

El producto orientado final 104 mostraba un notable parecido a la madera tanto para la vista como para el tacto. La densidad del producto orientado final 104 era aproximadamente la mitad de la del cilindro inicial 110. La densidad del producto orientado final 104 era 0,59 gr/cc (gramos por centímetro cúbico) frente a la densidad de casi 1 gr/cc del cilindro inicial 110.

El producto orientado final 104 podía ser tallado como si se tratase de madera, comportándose al ser cepillado y serrado de forma muy parecida a la madera, produciendo virutas notablemente parecidas a las de la madera y serrín notablemente parecido al serrín de madera. El producto orientado final 104 recibió sin rajarse tanto clavos como tornillos, de forma muy parecida a la madera.

En las pruebas se descubrió que la densidad y fuerza flexional del producto orientado final no diferían mucho de las de la madera mientras que su módulo de elasticidad era la mitad que el de la madera. Sus propiedades típicas eran una densidad de 0,59 gr/cc, una fuerza flexional de 43,8 MPa (6,353 libras/pulgada^{2}) y un módulo de elasticidad de 5,51 GPa (799,298 libras/pulgada^{2}). A diferencia de la madera, no obstante, el producto orientado final 104 no mostró virtualmente ninguna capacidad de absorción de agua.

Aunque se realizó la prueba usando un cilindro inicial 110, es indudable que se puede automatizar el procedimiento como se muestra en forma de esquema en la Figura 6. La Figura 6 muestra un extrusor 120 en el que los materiales de alimentación 121 pueden ser mezclados y extruidos mediante una matriz 122 resultando una primera columna 124. La primera columna 124 es introducida mediante una primera cinta transportadora 125 en un horno continuo 126 cuya temperatura es ajustada hasta una temperatura de estiramiento. La primera cinta transportadora 125 actúa contra la dirección de extrusión para mantener la presión de extrusión y soportar la columna 124. Se introduce la primera columna 124 con la temperatura ajustada en una matriz de estiramiento 128, a cuya salida se ve reducida al tamaño de una segunda columna 130. La segunda columna 130 es tomada por la correspondiente cinta transportadora 132, como por ejemplo las comercializadas bajo la marca comercial CATERPILLAR, según sale de la matriz de estiramiento 128. Entonces, la cinta transportadora 132 tira de la segunda columna 130 con la velocidad deseada para formar un producto orientado 138.

El propósito de las formas de realización de la invención anteriormente descritas es servir como ejemplos de la presente invención y las personas expertas en la técnica pueden efectuar en ellas alteraciones y modificaciones sin apartarse del ámbito de la invención, la cual es únicamente definida por las reivindicaciones adjuntas al presente documento.

Claims

1. Un sucedáneo de madera con aplicaciones estructurales, formado por un material compuesto (24) que comprende:

un polímero no expandido altamente orientado (48); y

una carga en partículas dispersa en dicho polímero altamente orientado,

siendo la densidad de dicho material compuesto inferior a 0,9 del conjunto de las masas combinadas del polímero altamente orientado y la carga en partículas dividido por el conjunto de sus respectivos volúmenes.

2. El sucedáneo de madera de la reivindicación 1 en el cual:

dicho polímero orientado es un plástico; y

dicha carga en partículas es seleccionada del grupo que comprende madera, pizarra, talco, vermiculita y mica.

3. El sucedáneo de madera de la reivindicación 2 en el cual:

dicho polímero orientado es seleccionado del grupo que comprende polipropileno, polietileno y cloruro de polivinilo.

4. El sucedáneo de madera de la reivindicación 1 en el cual:

dicho polímero orientado está presente en una cantidad entre 95% y 60% del peso en comparación con dicha carga en partículas.

5. Un sucedáneo de madera según la reivindicación 4 en el cual:

6. Un sucedáneo de madera según la reivindicación 4 en el cual:

7. Un sucedáneo de madera según la reivindicación 4 en el cual:

dicho polímero orientado es polipropileno; y

dicha carga en partículas es serrín de madera.

8. Un sucedáneo de madera según la reivindicación 7 en el cual:

dicho serrín tiene un tamaño de partícula de aproximadamente 60 de malla.

9. Un sucedáneo de madera según la reivindicación 8 en el cual:

dicha carga en partículas está presente en una cantidad entre 20% y 30% del peso en comparación con dicho polímero orientado.

10. Un procedimiento para producir un material compuesto orientado (24), comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

i) mezclar un polímero extruible con una carga en partículas para formar un material inicial;

ii) calentar y extruir dicho material inicial en forma de primera columna (124);

iii) ajustar la temperatura de dicha primera columna hasta una temperatura de estiramiento;

iv) presentar dicha primera columna a una matriz de estiramiento (128) y hacer que dicha primera columna salga de dicha matriz de estiramiento en forma de una segunda columna (130) con una sección transversal cuya área es inferior a la de dicha primera columna;

v) aplicar una fuerza de tracción a dicha segunda columna para arrastrar dicha primera columna a través de dicha matriz de estiramiento con una velocidad suficiente para causar la orientación de dicho polímero y hacer que la densidad de dicha segunda columna disminuya hasta para formar dicho material compuesto.

11. Un procedimiento conforme a la reivindicación 10 en el cual:

dicho polímero extruible es seleccionado del grupo que comprende polipropileno, polietileno y cloruro de polivinilo.

12. Un procedimiento conforme a la reivindicación 10 en el cual:

dicho polímero extruible es un plástico; y

13. Un procedimiento conforme a la reivindicación 11 en el cual:

dicho polímero extruible está presente en una cantidad entre 95% y 60% del peso de dicho material inicial.

14. Un procedimiento conforme a la reivindicación 13 en el cual:

15. Un procedimiento conforme a la reivindicación 14 en el cual:

dicho polímero extruible es un polipropileno; y

dicha carga en partículas es serrín de madera.

16. Un procedimiento conforme a la reivindicación 14 en el cual:

dicho serrín de madera tiene un tamaño de partícula de aproximadamente 60 de malla.

17. Un procedimiento conforme a la reivindicación 16 en el cual:

dicho serrín de madera está presente en una cantidad de aproximadamente 20% al 30% del peso de dicho material inicial.

18. Un procedimiento conforme a la reivindicación 10 en el cual:

dicha segunda matriz de estiramiento tiene una proporción de estiramiento entre 4 y 20.

19. Un procedimiento conforme a la reivindicación 10 en el cual:

dicha proporción de estiramiento a través de dicha matriz de estiramiento es suficiente para hacer que la densidad de dicho material compuesto esté entre 0,5 y 0,9 de la densidad de dicho material inicial.