ES2254011B2 - Procedimiento de obtencion de materiales aglomerados con resinas para su empleo en construccion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de obtención de materiales aglomerados a partir de conchas de moluscos con resinas fenólicas o de vermiculitas expandidas con resinas ureicas, para su uso en construcción. Inicialmente, se acondiciona la fase dispersa a emplear en cada caso; luego se adiciona el aglomerante, se mezclan ambos componentes hasta completa homogeneización, se acondiciona el molde, se prensa la mezcla, se desmolda y se procesa térmicamente, obteniéndose tableros o paneles de diversos tamaños y formas geométricas. Son de aplicación como aislantes, revestimientos, absorbentes acústicos, soluciones constructivas, elementos decorativos y soportes.
Description
Procedimiento de obtención de materiales
aglomerados con resinas para su empleo en construcción.
El procedimiento de obtención de materiales
aglomerados con resinas emplea como fase dispersa conchas de
moluscos o vermiculita expandida. Los materiales obtenidos son de
aplicación como aislantes, revestimientos, absorbentes acústicos,
soluciones constructivas, elementos decorativos y soportes.
La reutilización o recuperación de conchas de
moluscos, como las del mejillón, aparece descrita en publicaciones
científicas como, por ejemplo, en las patentes EP1179506 y
W9715398. Los procedimientos de dichas patentes no describen la
obtención de tableros aglomerados para su empleo en la
construcción.
En el procedimiento que proponemos, los
materiales que se obtienen destacan por su resistencia al agua y
por su interesante acabado. El procedimiento, en el caso de emplear
conchas de moluscos como materia prima de partida, posee un elevado
valor medioambiental, ya que se reduce la aparición (por
acumulación) de residuos procedentes de las industrias conserveras,
al mismo tiempo que se aumenta el valor añadido de dichos residuos.
Otras características relevantes son las materias primas empleadas,
dada su abundancia en el ecosistema circundante, el bajo coste de
las mismas (al tratarse de un residuo) y el hecho de que apenas
necesitan tratamientos previos.
Las resinas fenólicas se suelen emplear
mezcladas con cargas para mejorar sus propiedades. Las cargas de
relleno suelen ser: polvo mineral, serrín, fibras textiles,
recortes de tejidos, etc.; siendo las piezas obtenidas buenas
aislantes de la electricidad. Las aplicaciones más usuales suelen
ser plumas estilográficas, aspiradores de polvo, interruptores
eléctricos, aparatos de teléfono, carcasas de motores, etc. Alguno
de los nombres comerciales más conocidos son baquelita y dulita.
Así mismo, es de todos conocidos que si se empapan bandas de
tejido, láminas de papel y chapas de madera sobre la solución de
resina fenólica, y se dejan endurecer, se obtienen placas de tejido,
papel y chapas de madera
dura, respectivamente, que tienen la ventaja de no absorber la humedad y de resistir muy bien los golpes y choques.
dura, respectivamente, que tienen la ventaja de no absorber la humedad y de resistir muy bien los golpes y choques.
Por otro lado, hoy en día existen diversos
procedimientos de fabricación de materiales de distintos usos
(puertas ignífugas, aislantes, ...), caracterizados por el empleo
de mezclas de vermiculitas con aglomerantes (como el silicato
sódico, el cemento Portland o el yeso). Para su obtención, no
obstante, no aparece reflejado el empleo de una resina ureica como
aglomerante. El empleo de dicha resina proporciona al tablero o
pieza final unas excelentes prestaciones mecánicas, térmicas y
acústicas, mejorando los procesos existentes en dos cuestiones muy
significativas: el bajo coste del aglomerante empleado y el coste
del procesado térmico, que se reduce a un secado a 110ºC (evitando
el procesado a altas temperaturas).
La resina ureica es insensible a la luz, por lo
que se puede emplear para obtener piezas de colores blancos y
claros. No tiene olor ni sabor alguno, por lo que se utiliza en
recipientes alimentarios y se trabaja del mismo modo que las resinas
fenólicas para constituir masas prensadas. Sus aplicaciones más
frecuentes son en aislamientos eléctricos, pantallas, vajillas,
material espumoso para aislamientos térmicos y acústicos;
presentándose bajo distintos nombres comerciales. Además, las
resinas ureicas, como la ureaformaldehído, permiten obtener, previo
mezclado y prensado en caliente, tableros de virutas de madera
(aglomerados, ...) de buenas prestaciones y con un bajo coste de
fabricación.
El procedimiento de obtención propuesto en esta
invención consiste en someter las conchas o la vermiculita a un
curado con una resina adecuada, de manera que se obtenga una pieza
en forma de tablero, panel,... en donde la fase dispersa empleada,
al estar impregnada por la resina y moldeada por la presión, forma
(una vez endurecida la resina) una estructura estable, resistente,
compacta y duradera. El panel o tablero resultante tiene
aplicaciones en interiores (paramentos verticales, solados, falsos
techos) y, en el caso de emplear conchas de moluscos, también en
aplicaciones de exteriores (fachadas).
Las materias primas empleadas como fase dispersa
son: conchas de moluscos y vermiculitas expandidas.
Las conchas de moluscos, más si cabe las
procedentes del mejillón, son consideradas como un residuo sólido
industrial, presentando en determinados lugares de las costas
españolas, particularmente en Galicia, un grave problema debido a su
acumulación. Este problema en ocasiones se acrecienta por la
potenciación de la acuicultura y por la desatención de este tipo de
residuos, dado que los países desarrollados (salvo Japón) no son
grandes productores de moluscos. En concreto, sólo Galicia produce
alrededor de 12000 toneladas al año de conchas de mejillón, de las
cuales la mitad se obtienen como residuo de la industria
conservera. La otra mitad se distribuye geográficamente de acuerdo
con su consumo: urbano, exportación, etc.
El mejillón es un molusco bivalvo. Sus conchas
(Fig. 1.A) son de color negro azulado, con tonos parduzcos. Su
superficie es lisa, marcada por unas finas líneas concéntricas,
apareciendo sobre ellas marcas o incrustaciones de parásitos.
| Aplicación | Pretratamiento | Ámbito de empleo |
| - Encalante de suelos | Calcinación y molienda | Agricultura en general |
| - Fabricación de cementos | Calcinación y molienda | Cementeras |
| - Fabricación de piensos | Calcinación y molienda | Ganadería y fabricantes de |
| piensos | ||
| - Fabricación de vidrio | Calcinación y molienda | Talleres artesanales y |
| fábricas de huequería | ||
| - Áridos para hormigón y obras | Molienda y probablemente | Constructoras |
| \hskip0.1cm públicas | calcinación |
Tradicionalmente, la concha del mejillón se ha
utilizado como encalante para corregir la acidez de los suelos, por
ejemplo, en la costa gallega. Sin embargo, su contenido en materia
orgánica produce un mal olor característico durante su putrefacción,
que puede impedir su uso masivo.
Por otra parte, los carbonatos cálcicos se
utilizan masivamente en la fabricación de cementos. El granulado de
concha de mejillón podría usarse como materia prima en este tipo de
fabricación, sustituyendo, al igual que en los suelos gallegos, la
escasez de calizas. Igualmente, este granulado puede utilizarse en
la fabricación de vidrio coloreado para huequería y en otras
aplicaciones, que se resumen en la Tabla 1.
Las conchas de mejillón están formadas
básicamente por CaCO_{3}, en forma de aragonito o calcita, con
contenidos variables de Sr, Ba, Fe, Cu, Zn, y otros metales en
cantidad de trazas. La estructura de las conchas es de composite
natural, al igual que en otros moluscos bivalvos como ostra, almeja
o berberecho; con cristales prismáticos de carbonato cálcico, y una
matriz de materia orgánica que constituye del 1 al 4% del peso de
la concha. Esta fase orgánica, a pesar de estar en baja proporción,
se cree que juega un papel fundamental en el control del
crecimiento, morfología y orientación de los cristales de
CaCO_{3}; además, también parece contribuir a la estabilización
del aragonito, el cual es inestable a temperatura ambiente.
Las conchas de los moluscos bivalvos son
materiales naturales que se caracterizan por tener gran resistencia
y tenacidad. Además, su microestructura de tipo composite, de
láminas cerámicas incluidas dentro de una matriz proteica, les
proporciona una resistencia a la fractura superior a la de las
cerámicas de tipo no laminar. Una muestra de los resultados
obtenidos por microscopia electrónica de barrido (SEM), tras secado
y metalizado de las mismas, se muestra en la Figura 3 donde se
puede apreciar la disposición en empalizada de los cristales
prismáticos de carbonato cálcico. Sus dimensiones aparentes son de
50*2*2 \mum, aproximadamente, y de la observación de su
morfología se deduce que se trata de monocristales. Así mismo, no se
observan trazas de la proteína que debe formar la matriz de unión
de los cristales de carbonato, lo que demuestra que su espesor debe
ser inferior a 0,05 \mum, resolución del microscopio a estos
aumentos. No obstante, esta matriz recubre los cristales
prismáticos, formando la estructura de composite que confiere a las
conchas su extraordinaria resistencia mecánica.
| Vermiculita cruda | |
| - Color | Pardo - Dorado |
| - Máxima humedad libre | 0,5% |
| - pH | 7,0-9,5 |
| - Peso específico | 2,5 |
| - Densidad aparente (vermiculita cruda) | 640-1120 Kg/m^{3} |
| - Granulometría | Variable |
| Vermiculita cruda | |
| - Punto de fusión | 1200-1320ºC |
| - Calor específico | 1,08 KJ/Kg K |
| - Conductividad térmica | 0,04-0,06 W/m K |
La vermiculita es el nombre mineralógico
generalmente aplicado a un grupo de minerales de silicatos
hidratados laminares de tipo 2:1 con aluminio, magnesio, hierro y
otros elementos minoritarios. En partículas microscópicas, el
mineral se diferencia de la montmorillonita por una alta relación
Si:Al de aproximadamente 3 a 1 y una capa altamente cargada, así
como alta capacidad de intercambio catiónico. Sus propiedades
físicas típicas se pueden apreciar en la Tabla 2.
La exfoliación, base para el uso comercial del
mineral, es el resultado de la separación mecánica de las capas por
la rápida conversión del agua que contiene a vapor.
| Vermiculita expandida | |
| - Color | De ligero a marrón oscuro |
| - Forma | Gránulos formando "acordeones" |
| - Densidad aparente(*) (vermiculita expandida) | 64-160 Kg/m^{3} |
| - Pérdida de humedad (a 110ºC) | 4-10% |
| - pH (en agua) | 6-9 |
| - Combustibilidad | Incombustible (M0) |
| - Tª de sinterización | 1150-1250ºC |
| - Punto de fusión | 1200-1320ºC |
| - Calor específico | 0,84-1,08 KJ/Kg K |
| - Capacidad de absorción de agua(*) | 220-325% en peso |
| (20-50% en volumen) | |
| (*): Ambas propiedades varían en función del tamaño. |
Al producirse la exfoliación, el incremento en
volumen del mineral es de 8 a 12 veces, pero con el exfoliado
individual de las escamas se puede llegar a las 30 veces. Hay un
cambio de color durante la expansión que dependerá de la composición
de la vermiculita y de la temperatura del horno. Las propiedades
que presenta dicho mineral expandido se presentan en la Tabla
3.
Para optimizar el procedimiento de obtención
descrito en esta invención se realizaron distintas pruebas
empleando diversas resinas. A través de las distintas experiencias
se verificó que las resinas óptimas eran la ureica, en el caso de
aglomerar vermiculita expandida; y las de tipo fenólico si se
trabajan conchas de moluscos. Algunos datos técnicos de las resinas
se muestran en la Tabla 4.
| - Tipo de resina | Ureica | Fenólica |
| - Contenido en sólidos | 62-64% | 49-51% |
| - Viscosidad (a 25ºC) | 400-500 cP | 250-350 cP |
| - Densidad (a 25ºC) | 1,270-1,280 g/cm^{3} | 1,210-1,220 g/cm^{3} |
| - pH (a 25ºC) | 7,5-8,5 | 11,0-13,0 |
| - Tª de fraguado | - - - - | 120-140ºC |
| - Formol libre | < 0,40% | - - - |
| - Tiempo de gel | 40-60 s | 900-1800 s |
\vskip1.000000\baselineskip
Los materiales aglomerados obtenidos empleando
resinas se fabrican por prensado presentándose, en su forma final,
como tableros o paneles. Para su obtención, el primer paso es
acondicionar la fase dispersa que se va a emplear. Para ello:
- \sqbullet
- Se someten las conchas de moluscos a un proceso de calcinación (en aquellos casos en que contengan adheridos restos de materia orgánica) y se trituran, empleando la fracción menor de 1,0 cm de longitud.
- \sqbullet
- En cuanto a la vermiculita expandida, se escoge por tamizado la fracción de entre 0,2 y 4,0 mm.
Una de las características físicas más
representativa de las materias primas empleadas como fase dispersa,
es la densidad aparente de empaquetamiento (obtenida por pesada de
1 litro). Los valores típicos de esta propiedad se pueden apreciar
en la Tabla 5, donde se muestra el porcentaje óptimo de aglomerante
que se ha de emplear en función de la materia prima escogida.
\vskip1.000000\baselineskip
| Materia Prima | Aglomerante | |
| Densidad Aparente | % Aglomerante en la mezcla | |
| Fase Dispersa (g/cm^{3}) | (% en peso) | |
| - Conchas de Moluscos^{(1)} | 0,702 | 7,5-12,5% (R. Fenólica) |
| - Vermiculita Expandida^{(2)} | 0,106 | 5-10% (R. Ureica) |
| (1): \begin{minipage}[t]{135mm}Entre los residuos de las industrias conserveras se utilizaron las conchas de mejillón, almeja, ostra, etc.; mostrándose a modo ilustrativo las conchas de mejillón en la Figura 1.A.\end{minipage} | ||
| (2): \begin{minipage}[t]{135mm}Entre las vermiculitas expandidas se escogieron las fracciones entre 0,2 mm y 4,0 mm, mostrándose en la fotografía de la Fig. 1.B la fracción entre 1,0 y 4,0 mm.\end{minipage} | ||
Conocido, a través de diversas experiencias
previas, el porcentaje óptimo de aglomerante a emplear con cada
materia prima (Tabla 5), se procede a la mezcla de la carga
inorgánica escogida en cada caso con la resina que actúa de
aglomerante, hasta que dicha carga presente un color uniforme, lo
que representa una fase dispersa o materia prima perfectamente
impregnada. Dicha homogeneización se logra con una agitación de la
mezcla (a temperatura ambiente y 60 r.p.m.) durante 1 hora en el
caso de vermiculitas con resinas ureicas; o con un sencillo
mezclado de 2 ó 3 minutos, en el caso de fragmentos de conchas con
resinas fenólicas.
Una vez que se dispone de toda la mezcla
perfectamente homogeneizada se puede trasladar dicha mezcla al
molde que corresponda. Este molde ha de ser previamente
acondicionado con un desmoldeante graso preparado al efecto (que
actuará como interfase y facilitará el desmoldeo).
Se introduce una interfase inferior de papel (si
se emplea una resina ureica) o lámina plástica (si se emplea una
resina fenólica) y se lleva a cabo el llenado del molde con la
totalidad de la mezcla preparada; se rasea la carga en su sección
superior y se coloca una interfase de papel para evitar que la
pieza conformada quede adherida al pistón de carga del molde.
Llegados a este punto, se aplica la presión necesaria en cada caso
hasta obtener, por diferencia de alturas, el tablero con las
condiciones (espesor, porosidad, ...) deseados. Luego, se procede
al desmoldeo a una velocidad adecuada, se eliminan las interfases
introducidas, y se procede al procesado térmico.
El secado se realiza, en el caso de las piezas
obtenidas a base de vermiculitas y resina ureica a 110ºC durante al
menos 24 h; y, en el caso de emplear conchas de moluscos y resinas
fenólicas, dejando secar la pieza aproximadamente un día a
temperatura ambiente y, para permitir el curado de la resina, otros
2 días a 50ºC ó 110ºC.
Las piezas conformadas por este procedimiento
(de las cuales se pueden apreciar algunos ejemplos en las
fotografiar de la Figura 4 y 5) no necesitan un tratamiento térmico
severo, ya que las resinas endurecen a bajas temperaturas. En dichas
figuras se muestran distintos materiales aglomerados con resinas y
obtenidos empleando como fase dispersa: Conchas de Mejillón (Fig.
4) y Vermiculitas Expandidas (Fig. 5).
Los materiales obtenidos se han caracterizado
física, mecánica y térmicamente. Todas estas determinaciones se han
realizado a partir de probetas rectangulares de 7,5 cm * 15,0 cm y
de aproximadamente 1,0 cm de espesor. En el caso de la resistencia a
flexión, el correspondiente ensayo se ha realizado por apoyo en 3
puntos y conforme a la norma UNE-EN ISO
10545-4:97.
A modo de ejemplo, se mencionan a continuación
los procedimientos de obtención y las principales propiedades de
dos de los materiales aglomerados obtenidos.
Para obtener un tablero de 7,5*15,0*1,2 cm^{3}
de conchas de mejillón, se someten las conchas de mejillón a 400ºC
durante 1 hora con el fin de eliminar toda la materia orgánica
residual, y se eliminan las cenizas resultantes. En la Tabla 6 se
muestran algunas de las propiedades de esta materia prima.
Se trituran las conchas (quedando como se
muestran en las fotografías de la Figura 2) y se pasan por un tamiz
de 1,0 cm de apertura de malla, escogiendo la fracción menor de
dicho tamaño con el fin de tener una carga más uniforme. En dicha
figura, todavía se pueden apreciar (sobre todo en la fotografía
ampliada, Figura 2.B) los restos de la calcinación de la materia
orgánica (que aparece como "puntos negros").
\vskip1.000000\baselineskip
| Conchas de Mejillón calcinadas | |
| - Naturaleza química | CaCO_{3} (como calcita) |
| - Densidad real | 2,70 g/cm^{3} |
| - Densidad aparente | 1,78 g/cm^{3} |
| - Porosidad | 33,82% |
| - Superficie específica | 0,75 m^{2}/g |
\vskip1.000000\baselineskip
Se pesan 216 g de fragmentos de conchas de
mejillón de menos de 1,0 cm de longitud, se adicionan sobre las
mismas 24 g de resina fenólica (10% en peso de la mezcla preparada)
y se agitan hasta que los fragmentos de conchas adquieran el color
de la resina que las impregna (lo que se consigue en menos de 5
minutos). Se traslada dicha mezcla al correspondiente molde.
El molde previamente ha de ser acondicionado con
un desmoldeante graso que actuará como interfase y facilitará el
desmoldeo. Se coloca una interfase inferior constituida por una
lámina plástica y se rellena el molde, adicionando sobre esta última
la totalidad de la mezcla preparada; se rasea la mezcla en su
sección superior y se coloca una interfase de papel para evitar que
la pieza conformada quede adherida al pistón de carga del
molde.
Se aplica la presión necesaria hasta obtener un
tablero de 1,2 cm de espesor, se procede al desmoldeo, a una
velocidad de 5-10 mm/min, se elimina la interfase
superior introducida y se deja endurecer a temperatura ambiente,
aproximadamente 24 horas. Luego se elimina la interfase inferior y
se mantiene la pieza conformada a 50ºC durante 48 h para su
completa estabilización.
En la Tabla 7 se muestran algunas de las
propiedades físicas del tablero a base de conchas de mejillón
promediadas para tres de las probetas rectangulares obtenidas.
\vskip1.000000\baselineskip
| - Tipo de resina | Resina Fenólica |
| - Fase dispersa | Conchas de mejillón |
| - Densidad Aparente | 1,40 g/cm^{3} |
| - Densidad Real | 2,63 g/cm^{3} |
| - Porosidad | 46,72% |
| - Superficie Específica | 0,85 m^{2}/g |
| - Absorción de agua (en peso) | 10% |
| - Módulo de Flexión | 2,059 MPa |
\vskip1.000000\baselineskip
Para ver la transmisión de calor del prototipo
obtenido se dispone este material como cerramiento superior de un
horno de tipo vertical, llamado comúnmente horno de ascensor. Esta
"tapa" del material fabricado (obtenida por serrado a partir de
una probeta rectangular) se coloca en su posición, cerrando la
cámara caliente del horno por su parte superior. Se sometió el
horno durante 4 horas a una temperatura interior de 300ºC, en unos
casos, y de 150ºC en otros; quedando la cara inferior de dicha
probeta a dicha temperatura, y se midió la temperatura con una
sonda tipo K, colocada perpendicularmente a la cara no expuesta. La
punta de la sonda de contacto se dispone perpendicularmente a la
probeta y se conecta al correspondiente termómetro digital,
procediendo a registrar la temperatura de la cara exterior a
intervalos de 2 minutos durante las 5 horas de duración del
ensayo.
El hecho de no determinar la capacidad de
aislamiento térmico a una mayor temperatura se debe a la
descarbonatación a 808ºC de la materia prima empleada. Realizado el
ensayo, se determinó que el gradiente térmico generado es de 86ºC
con un espesor de 12,2 mm a 150ºC, y de 126ºC con un espesor de
12,8 mm a 300ºC; siendo las pérdidas de peso siempre menores del
0,6% en peso de la probeta.
El tablero obtenido se puede emplear como
aislante, como revestimiento a intemperie (dada la naturaleza
hidrófoba y retardante de llama de la resina empleada) o en
decoración de interiores.
Para las materias primas empleadas en este
procedimiento se han determinado algunas de sus propiedades; las
cuales se muestran en la Tabla 8.
| Vermiculita expandida | |
| - Naturaleza química | Silicatos |
| - Densidad real | 2,66 g/cm^{3} |
| - Densidad aparente | 0,06-0,16 g/cm^{3} |
| - Porosidad | 96,02% |
| - Superficie específica | 7,63 m^{2}/g |
Para obtener un tablero de 7,5*15,0*1,0 cm^{3}
de vermiculita expandida, el primer paso es seleccionar 58 g de
fase dispersa, en este caso, en su fracción entre 1,0 mm y 4,0 mm,
y adicionar sobre ellos 4,70 g de resina ureica (con un 63% en peso
de sólidos), con lo que la resina representa un 7,5% en peso de la
mezcla. Se agitan al menos durante 60 minutos a 60 r.p.m. y
temperatura ambiente hasta que la mezcla esté perfectamente
homogeneizada, deshaciendo cualquier bloque apelmazado que se
pudiese formar.
Una vez que se dispone de toda la mezcla
perfectamente homogeneizada, se puede trasladar dicha mezcla al
molde que corresponda.
El molde ha de ser acondicionado previamente con
un desmoldeante graso preparado al efecto (que actuará como
interfase y facilitará el desmoldeo). Una vez rellenado el molde
con la totalidad de la mezcla preparada, se rasea la mezcla en su
sección superior y se coloca una interfase de papel para evitar que
la pieza conformada quede adherida al pistón de carga del molde. Así
mismo, se emplea otra interfase de idénticas características bajo
la mezcla preparada.
Se aplica la presión necesaria hasta obtener,
por diferencia de alturas, un tablero de 1,0 cm de espesor; se
procede al desmoldeo, a una velocidad de 5 ó 10 mm/min, se eliminan
las interfases introducidas y se deja endurecer la pieza obtenida
durante al menos 24 horas a 110ºC. El resultado se puede apreciar
en la Figura 5.A.
En cuanto a las propiedades físicas y mecánicas,
el tablero obtenido presenta extrema ligereza (densidad aparente
siempre menor de 0,50 g/cm^{3}), elevada porosidad (siempre mayor
del 78%) y una resistencia a flexión en 3 puntos (según
UNE-EN ISO 10545-4:97) óptima.
Algunos de estos resultados se muestran en la Tabla 9.
| - Tipo de aglomerante | Resina Ureica |
| - Fase dispersa | Vermiculita expandida |
| - Densidad Aparente | 0,45 g/cm^{3} |
| - Densidad Real | 2,63 g/cm^{3} |
| - Porosidad | 82,89% |
| - Superficie Específica | 2,57 m^{2}/g |
| - Absorción de agua (en peso) | 169% |
| - Módulo de Flexión | 1,210 MPa |
Para determinar la capacidad de aislamiento
térmico de todos y cada uno de los tableros obtenidos, se aprovecha
el hecho de que "los materiales obtenidos se trabajan como la
madera", por lo que las probetas necesarias (cilindros de un
determinado diámetro) se obtienen por serrado. Se dispone este
material como cerramiento superior de un horno de tipo vertical, al
igual que se describía en el ejemplo anterior. Se sometió el horno
durante 4 horas a una temperatura interior más elevada que en el
ejemplo anterior, en concreto a 800ºC, quedando la cara inferior de
dicha probeta a dicha temperatura, y se midió la temperatura con
una sonda tipo K, colocada perpendicularmente a la cara no
expuesta. La punta de la sonda de contacto se dispone
perpendicularmente a la probeta y se conecta al correspondiente
termómetro digital, procediendo a registrar la temperatura de la
cara exterior a intervalos de 2 minutos durante las 5 horas de
duración del ensayo.
Para el caso del tablero ligero de vermiculita
expandida, el gradiente térmico generado es de 445ºC con un espesor
de tan sólo 10,0 mm, lo que muestra su poder aislante. Además, es
importante reflejar que la materia prima empleada en su obtención
(es decir, la vermiculita expandida) es totalmente ignífuga.
Las medidas acústicas se han llevado a cabo de
acuerdo con la norma UNE-EN ISO
10534-2:2002. El equipo utilizado para realizar las
mediciones es un tubo de impedancia que consta de dos tubos donde
se coloca la muestra, uno de 100 mm de diámetro que permite la
medida en el rango de frecuencias entre 100 Hz y 1600 Hz, y otro de
29 mm de diámetro, que cubre el rango entre 500 Hz y 6400 Hz.
Para llevar a cabo las medidas se calibran los
micrófonos, una fuente genera una señal aleatoria y el equipo mide
la función de transferencia entre los dos micrófonos usando la
Transformada Rápida de Fourier. Estas señales son procesadas por el
software del equipo para obtener las magnitudes acústicas
correspondientes.
Las condiciones ambientales bajo las que se
realizaron estas medidas fueron: 762 mm de Hg (\pm1 mm de Hg),
21,0ºC (\pm0,5ºC) y 68% de humedad relativa (\pm1%);
mostrándose en las Figuras 6 y 7 los resultados del coeficiente de
absorción acústico frente a la frecuencia (en Hz).
- En la Figura 6 se representa el coeficiente de
absorción acústico frente a la frecuencia (para el promedio de las
distintas muestras ensayadas) sobre una pared rígida y el efecto de
una cámara de aire de 100 mm y 200 mm. Se puede apreciar que con
este material, para incidencia sonora normal, el efecto de la cámara
es desplazar su máxima absorción hacia frecuencias más graves. Y,
mientras la cámara de 100 mm produce un sólo máximo de absorción,
la cámara de 200 mm produce dos máximos de absorción acústica.
- En la Figura 7, se aprecia que la absorción
acústica del material (sin cámara de aire) en el resto del espectro
de frecuencias se encuentra siempre por encima del 42%.
Este tablero, dadas sus propiedades, es adecuado
para su empleo en falsos techos, paramentos verticales, etc.
El procedimiento propuesto también se puede
emplear para obtener tableros de vermiculita expandida más densos y
pesados, los cuales serán más adecuados para su empleo, por
ejemplo, en solados. La única diferencia es que se han de recalcular
las cantidades de materia prima y resina a emplear, respetando el
porcentaje óptimo de aglomerante (mostrado en la Tabla 5); lo que
se traduce en emplear una mayor cantidad de vermiculita expandida y
en aplicar una mayor presión en la prensa. Un ejemplo de un tablero
de vermiculita expandida con una densidad aparente de 1,28
g/cm^{3} se muestra en la Fig. 5.B. La resistencia mecánica de
estos tableros, más densos y compactos, será mayor cuanto mayor sea
su densidad, alcanzando los 15 MPa a flexión con tableros de
vermiculita y resina ureica de 1,90 g/cm^{3}.
Claims (8)
1. Procedimiento de obtención de materiales
aglomerados con resinas y una fase dispersa constituida de conchas
de moluscos o de vermiculita expandida, caracterizado porque
comprende las siguientes etapas: acondicionado de la fase dispersa a
emplear, mezclado de fase dispersa y resina, homogeneizado,
acondicionado del molde, prensado, desmoldeado y secado.
2. Procedimiento de obtención de materiales
aglomerados, según la reivindicación 1, caracterizado porque
cuando se emplea como fase dispersa conchas de moluscos se
precalcinan a 400ºC durante 1 hora si fuera necesario, se trituran y
se seleccionan los fragmentos de concha menores de 1,0 cm de
longitud; y cuando se emplea como fase dispersa vermiculita
expandida, se seleccionan los fragmentos de tamaño comprendido
entre 0,2 y 4,0 mm.
3. Procedimiento de obtención de materiales
aglomerados, según las reivindicaciones anteriores, donde la mezcla
entre la resina y la fase dispersa está caracterizada porque
el tiempo de mezclado para la completa homogeneización es de 3 min.
en el caso de emplear conchas de moluscos con una resina fenólica; y
el tiempo de mezclado es de 60 min. en el caso de emplear
vermiculita expandida con una resina ureica.
4. Procedimiento de obtención de materiales
aglomerados, según las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por el acondicionado del molde a emplear con
un agente graso, sobre el que se añade la mezcla previamente
homogeneizada, y por la colocación sobre la mezcla de una fina
interfase de papel; y bajo la misma, una lámina fina de plástico
-en el caso de emplear resina fenólica-, o una lámina de papel -en
el caso de emplear resina ureica-.
5. Procedimiento de obtención de materiales
aglomerados, según las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la mezcla del molde se prensa; el
material prensado se desmolda a la velocidad de 5-10
mm/min; y se seca en dos etapas: primero 24 horas a temperatura
ambiente y luego al menos 24 horas a 50ºC ó 110ºC -en el caso de
emplear conchas de moluscos con resinas fenólicas-; o se seca en una
sola etapa durante 24 horas a 110ºC -en el caso de emplear
vermiculita expandida con resinas ureicas-.
6. Procedimiento de obtención de materiales
aglomerados, según la reivindicación 1, caracterizado porque
la fase dispersa está constituida por conchas de moluscos,
comprendiendo las del tipo del mejillón, ostra o almeja;
precalcinadas o no y trituradas a fragmentos menores de 1,0 cm de
longitud, y por el empleo como aglomerante de una resina fenólica;
constituyendo esta última entre un 7,5% y un 12,5% en peso de la
mezcla preparada.
7. Procedimiento de obtención de materiales
aglomerados, según la reivindicación 1, caracterizado porque
la fase dispersa está constituida por vermiculita expandida con un
tamaño entre 0,2 mm y 4,0 mm, y por el empleo como aglomerante de
una resina ureica, constituyendo esta última entre el 5% y el 10% en
peso de la mezcla preparada.
8. Procedimiento de obtención de materiales
aglomerados, según las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque los materiales obtenidos son de
aplicación en la industria como aislantes, revestimientos,
absorbentes acústicos, soluciones constructivas, elementos
decorativos o soportes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200402475A ES2254011B2 (es) | 2004-10-06 | 2004-10-06 | Procedimiento de obtencion de materiales aglomerados con resinas para su empleo en construccion. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200402475A ES2254011B2 (es) | 2004-10-06 | 2004-10-06 | Procedimiento de obtencion de materiales aglomerados con resinas para su empleo en construccion. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2254011A1 ES2254011A1 (es) | 2006-06-01 |
| ES2254011B2 true ES2254011B2 (es) | 2007-02-01 |
Family
ID=36578883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200402475A Active ES2254011B2 (es) | 2004-10-06 | 2004-10-06 | Procedimiento de obtencion de materiales aglomerados con resinas para su empleo en construccion. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2254011B2 (es) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2351825A1 (es) * | 2008-06-18 | 2011-02-11 | Carpinteria Gelo, S.L. | Procedimiento para elaborar placas y prefabricados para la construcción. |
| ES2351827A1 (es) * | 2008-12-12 | 2011-02-11 | Carpinteria Gelo, S.L. | Primera adición a la patente de invención n. p200801858/8 por "procedimiento para elaborar placas y prefabricados para la construcción". |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0087889A1 (en) * | 1982-03-03 | 1983-09-07 | Imperial Chemical Industries Plc | Production of vermiculite products and suspension for use therein |
-
2004
- 2004-10-06 ES ES200402475A patent/ES2254011B2/es active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0087889A1 (en) * | 1982-03-03 | 1983-09-07 | Imperial Chemical Industries Plc | Production of vermiculite products and suspension for use therein |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2351825A1 (es) * | 2008-06-18 | 2011-02-11 | Carpinteria Gelo, S.L. | Procedimiento para elaborar placas y prefabricados para la construcción. |
| ES2351827A1 (es) * | 2008-12-12 | 2011-02-11 | Carpinteria Gelo, S.L. | Primera adición a la patente de invención n. p200801858/8 por "procedimiento para elaborar placas y prefabricados para la construcción". |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2254011A1 (es) | 2006-06-01 |
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