ES2324765T3 - Procedimiento para la fabricacion de productos a base de fibras que absorben agua. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la obtención de productos de fibras que absorben agua, mediante la unión de las fibras entre sí por medio de una resina fenólica autoendurecible, y mediante la acción de un agente reticulante, caracterizado porque, el agente reticulante está escogido a partir de, sales de ácidos grasos superiores, sulfatos o sulfonatos de alquilo o aralquilo, sulfatos de alcoholes grasos, fosfatos de alquilo, etoxilatos de alcoholes grasos, etoxilatos de alquilfenol, etoxilatos de aminas grasas, etoxilatos de ácidos grasos, compuestos de alquilamonio, o sulfonatos de alquilbenceno, y la solución de aglutinante contiene una resina fenólica autoendurecible y un polialcohol.
Description
Procedimiento para la fabricación de productos a
base de fibras que absorben agua.
La invención se refiere a un nuevo procedimiento
para la fabricación de productos a base de fibras, que absorben
agua, en los cuales se ha mejorado la capacidad de humectación.
Los productos de lana mineral que absorben agua
son ya conocidos a partir de la patente DE-A 2 057
945 ó WO 92/04-824. Estos son, como en los
habituales productos de lana mineral, redes de fibras minerales, en
las cuales, las fibras en los puntos en donde se cruzan entre sí,
están unidas mediante un aglutinante de tal manera, que forman
productos cohesionados, con una forma estable, porosos y elásticos.
Dichos productos se emplean en agricultura y jardinería. En
particular, sirven como substitutivos del suelo o respectivamente,
como material de soporte para el cultivo y germinación de semillas,
retoños y vástagos.
Aglutinantes preferidos para la obtención de
estos productos son las resinas fenólicas. Con el fin de mejorar la
absorción de agua, se aplica adicionalmente sobre las fibras
minerales, un agente tensioactivo o se emplea una solución de
aglutinante, que contiene un agente tensioactivo. Después de la
aplicación y del endurecimiento de la resina, que tiene lugar por
regla general a temperaturas por encima de los 200ºC, permanece el
agente tensioactivo sobre la superficie de la resina y de las
fibras, lo cual ocasiona las propiedades hidrófilas y de retención
de agua de los productos de lana mineral así obtenidos.
Aunque estos productos tienen ya buenas
propiedades de absorción de agua, existe la necesidad de disponer
de los correspondientes productos de lana mineral, con un
comportamiento hidrófilo y una mayor capacidad de absorción de agua
todavía mejores, para que las plantas cultivadas en los mismos
tengan todavía una mayor eficacia contra un eventual secado.
Por consiguiente, un objetivo de la presente
inversión es la de hacer posible la obtención de productos a base
de fibras absorbentes del agua, cuyo comportamiento hidrófilo y
capacidad de absorción y capacidad de retención del agua, hayan
mejorado en comparación con los productos correspondientes ya
conocidos, así como la puesta a punto de los correspondientes
productos obtenidos.
La solución del problema se consigue mediante un
procedimiento para la preparación de productos a base de fibras
absorbentes del agua, según las reivindicaciones 1 hasta la 7,
mediante una solución de aglutinante para la ejecución del
procedimiento según las reivindicaciones 8 hasta la 11, así como
mediante los productos a base de fibras fabricados según el
procedimiento, como se reivindica en la reivindicación 12.
Se ha descubierto, que una mejora esencial del
comportamiento hidrófilo de los productos de lana mineral unidos
con resinas fenólicas, se consigue, cuando la mezcla de aglutinantes
contiene además del agente reticulante todavía un polialcohol
alifático. La capacidad de humectación y la absorción de agua del
correspondiente producto obtenido, aumentan, y disminuye la cesión
de agua en el secado.
Esto es sorprendente, puesto que, cuando se
emplean los polialcoholes alifáticos preferidos, como por ejemplo,
el etilenglicol o el trimetilolpropano en el endurecimiento de las
resinas fenólicas, éstos o bien se evaporan o bien se descomponen,
de manera que los productos de lana mineral, acabados, no contienen
polialcoholes ni en la resina ni en las fibras minerales.
Puesto que los polialcoholes alifáticos no
intervienen tampoco en el endurecimiento de la resina fenólica, el
mecanismo de su acción permanece sin aclarar.
La fabricación según la invención, de productos
de lana mineral absorbentes de agua, tiene lugar de manera en si ya
conocida según las siguientes variantes:
- las napas de fibras o los tejidos de fibras o
de preferencia en forma de fibras de lana mineral presentes en
forma de fibras entremezcladas, se humectan en primer lugar, de
manera en si ya conocida, con una solución de un agente humectante
y a continuación con una solución de un agente aglutinante, en donde
la solución de agente aglutinante contiene una resina fenólica
autoendurecible y un polialcohol. Después del secado del disolvente
o de los disolventes, se calienta la estructura de fibras provista
con el polialcohol, el agente humectante y el agente aglutinante,
eventualmente, en un molde para dar forma, a temperaturas de hasta
260ºC, en donde el polialcohol se evapora o se descompone, y la
resina fenólica que se encuentra de preferencia en los puntos de
cruce de las fibras minerales, se endurece.
Las fibras de lana mineral presentes como napa
de fibras o tejidos de fibras, o de preferencia en forma de fibras
entremezcladas, se humectan de forma en si ya conocida, con una
solución de agente humectante, en donde la solución de agente
humectante contiene una resina fenólica autoendurecible, un
humectante, y un polialcohol. Después del secado del disolvente o
de los disolventes, la estructura de fibras provista de polialcohol,
agente humectante, y agente aglutinante, eventualmente dentro de un
molde para dar forma, se calienta hasta 260ºC, en donde el
polialcohol se evapora o se descompone y la resina fenólica que de
preferencia se encuentra en los puntos de cruce de las fibras
minerales, se endurece.
Se ha descubierto además, que el procedimiento
según la invención se puede emplear también en otras fibras, como
por ejemplo en fibras de vidrio o fibras orgánicas, en particular en
fibras de celulosa, y que los productos de fibras obtenidos con las
mismas, son igualmente apropiados para fines agrícolas y de
jardinería, como por ejemplo como sustitutivo del suelo o
respectivamente como material de soporte para el cultivo y
germinación de semillas, retoños, y esquejes, como los productos de
lana mineral correspondientes.
En el empleo de fibras orgánicas debe tenerse en
cuenta de todas maneras, que el endurecimiento del agente
aglutinante no se efectúe a temperaturas por encima de su punto de
descomposición o de inflamación.
Los agentes de humectación que pueden emplearse
son substancias tensioactivas, que no son fitotóxicas y que no se
descomponen por debajo de la temperatura de endurecimiento
seleccionada, escogidas de sales de ácidos grasos superiores,
sulfatos o sulfonatos de alquilo o aralquilo, sulfatos de alcoholes
grasos, fosfatos de alquilo, etoxilatos de alcoholes grasos,
etoxilatos de alquilfenoles, etoxilatos de aminas grasas, etoxilatos
de ácidos grasos, compuestos de alquilamonio y sulfonatos de
alquilbenceno. Por regla general se emplean en forma de soluciones
acuosas en una cantidad de hasta el 3% en peso, referido al producto
de lana mineral acabado, o respectivamente, en tanto son empleados
en la solución de resina fenólica, hasta un 20% en peso, de
preferencia, un 5-20% en peso, referido a la resina
fenólica empleada.
Las resinas fenólicas autoendurecibles empleadas
son productos alcalinos condensados, a partir de un compuesto
fenólico y un aldehído, de preferencia un producto de condensación a
partir de fenol y formaldehído en una relación molar de 1:1,2 hasta
1:4, de preferencia en la relación de 1:3,1 hasta 1:3,6. Las
resinas fenólicas pueden modificarse con melamina o urea. Se
prefieren aquellas resinas en las cuales después de la condensación
del fenol con formaldehído, tiene lugar una condensación posterior
con urea. Estas resinas son esencialmente pobres en fenol y
formaldehído. Endurecen por el calor sin catalizador de
endurecimiento. Por regla general se emplean en forma de solución
acuosa, ocasionalmente también en solución alcohólica.
La cantidad de aglutinante se ajusta según la
consistencia deseada del producto de fibras minerales que desea
obtenerse. Por regla general está en el margen de
3-5% en peso, referido a la lana mineral
empleada.
Pueden emplearse como polialcoholes, aquellos
compuestos que contienen por lo menos dos grupos OH alcohólicos en
la molécula. Ejemplos de los mismos son el etilenglicol, el
propilenglicol, el trimetilolpropano, la pentaeritrita, la
glicerina o los alcoholes de azúcares como por ejemplo la sorbita o
la inosita. De preferencia se emplean aquellos que se evaporan por
debajo de la temperatura de endurecimiento aplicada, como el
etilenglicol, el propilenglicol o el trimetilolpropano. Su
proporción en el agente aglutinante según la invención es del 3 al
20% en peso, de preferencia del 4 al 7% en peso, referido a la
resina fenólica empleada.
La preparación de las soluciones de aglutinante
empleadas según la invención, tiene lugar mediante la disolución de
los componentes individuales en un disolvente, de preferencia en
agua o mediante la mezcla entre sí de las soluciones de los
componentes individuales.
Claims (12)
1. Procedimiento para la obtención de productos
de fibras que absorben agua, mediante la unión de las fibras entre
sí por medio de una resina fenólica autoendurecible, y mediante la
acción de un agente reticulante, caracterizado porque, el
agente reticulante está escogido a partir de, sales de ácidos grasos
superiores, sulfatos o sulfonatos de alquilo o aralquilo, sulfatos
de alcoholes grasos, fosfatos de alquilo, etoxilatos de alcoholes
grasos, etoxilatos de alquilfenol, etoxilatos de aminas grasas,
etoxilatos de ácidos grasos, compuestos de alquilamonio, o
sulfonatos de alquilbenceno, y la solución de aglutinante contiene
una resina fenólica autoendurecible y un polialcohol.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque, la solución de agente aglutinante
contiene glicol.
3. Procedimiento según las reivindicaciones 1 y
2, caracterizado porque, como resina fenólica se emplea un
producto de condensación a partir de fenol y formaldehído en una
proporción molar de 1: 1,2 hasta 1: 4.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque, como resina fenólica se emplea un
producto de condensación a partir de fenol y formaldehído en una
proporción molar de 1: 3,1 hasta 1: 3,6.
5. Procedimiento según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque, se emplea una
solución de aglutinante que adicionalmente contiene el agente de
reticulación.
6. Procedimiento según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, como fibras se
emplean fibras de vidrio o fibras minerales.
7. Procedimiento según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque, como fibras se
emplean fibras de celulosa.
8. Solución de aglutinante para la obtención de
productos de fibras que absorben agua, correspondiente al
procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7,
caracterizada porque, se trata de una solución acuosa de una
resina fenólica autoendurecible, la cual contiene el
3-20% en peso, referido a la resina fenólica, un
polialcohol y un agente reticulante elegido a partir de sales de
ácidos grasos superiores, sulfatos o sulfonatos de alquilo o
aralquilo, sulfatos de alcoholes grasos, fosfatos de alquilo,
etoxilatos de alcoholes grasos, etoxilatos de alquilfenol,
etoxilatos de aminas grasas, etoxilatos de ácidos grasos, compuestos
de alquilamonio o sulfonatos de alquilbenceno.
9. Solución de aglutinante según la
reivindicación 8, caracterizada porque, el agente reticulante
está contenido en una cantidad del 5-20% en peso,
referido a la resina fenólica.
10. Solución de aglutinante según las
reivindicaciones 8 y 9, caracterizada porque, como resina
fenólica contiene un producto de condensación a partir de fenol y
formaldehído, en una proporción molar de 1: 3,1 a 1: 3,6.
11. Solución de aglutinante según las
reivindicaciones 8 a 10, caracterizada porque, la resina
fenólica está modificada con urea.
12. Productos de fibras que absorben agua,
obtenidos mediante un procedimiento según una o varias de las
reivindicaciones 1 a 7.
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