ES2338295T3

ES2338295T3 - Elemento de moldeo en forma de placa basado en fibras naturales y procedimiento para su fabricacion.

Info

Publication number: ES2338295T3
Application number: ES00962480T
Authority: ES
Inventors: Matthias Troger; Uwe Lange
Original assignee: Homatherm AG
Current assignee: Homatherm AG
Priority date: 2000-09-13
Filing date: 2000-09-13
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2020-09-13
Also published as: WO2002022331A1; DE50015837D1; CA2389511A1; CA2389511C; JP2004508967A; US7405248B1; EP1226006B1; DK1226006T3; EP1226006A1; ATE454253T1; JP4203317B2

Abstract

Procedimiento para la fabricación de elementos de moldeo en forma de placa basados en fibras naturales, en el que se mezclan fibras naturales con aglutinantes (3), la mezcla se distribuye desde una estación de moldeo (4), dado el caso se conforma y finalmente se aglutina, añadiéndose el aglutinante (3) en forma de fibras multicomponentes de un elemento de soporte que forman, al menos parcialmente, tras una activación el aglutinante, estando constituidas las fibras multicomponentes por un elemento de soporte y un revestimiento de un plástico reticulante, caracterizado porque la activación se realiza mediante aire caliente, vaporizándose la mezcla distribuida antes de la activación mediante aire caliente.

Description

Elemento de moldeo en forma de placa basado en fibras naturales y procedimiento para su fabricación.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de elementos de moldeo en forma de placa basados en fibras naturales, en el que se mezclan fibras naturales con aglutinantes, la mezcla se distribuye desde una estación de moldeo, dado el caso se conforma y finalmente se aglutina, añadiéndose el aglutinante en forma de fibras multicomponentes de un elemento de soporte que forman al menos parcialmente tras una activación el aglutinante, estando constituidas las fibras multicomponentes por un elemento de soporte y un revestimiento de un plástico reticulante.

En el estado de la técnica son conocidos cuantiosos procedimientos para la fabricación de correspondientes elementos de moldeo en forma de placa, por ejemplo fabricación de tableros de virutas, fabricación de tableros de fibras (hdf, mdf), fabricación de placas de celulosa o fabricación de esteras y similares. Habitualmente a este respecto se mezclan fibras, virutas y similares con aglutinantes líquidos en un procedimiento de soplado. Son aglutinantes por ejemplo cola de urea-formaldehído, cola fenólica y similares. Las distribuciones en estado líquido son inusuales en las placas de celulosa o en sus procedimientos de fabricación. Habitualmente las fibras se secan y se distribuyen. Como alternativa las fibras pueden mezclarse con aglutinante también en un encolamiento en mezclador, con lo que resulta una mezcla semihúmeda. Las mezclas secas o semihúmedas se llevan a estaciones de moldeo, habitualmente a moldes sin fin formados por cintas de molde. Finalmente se realiza un prensado en caliente para aglutinar las placas distribuidas y dado el caso moldeadas. También es conocido el alimentar vapor caliente para activar la cola.

Los inconvenientes de los procedimientos anteriormente conocidos consisten en la costosa realización del procedimiento y el necesario coste del dispositivo para la producción de la mezcla. Además de esto el almacenamiento representa problemas, pues las fibras por un lado y el aglutinante por otro lado deben almacenarse primeramente por separado. Después de la mezcla habitualmente el procesamiento subsiguiente debe realizarse directamente in situ. También en la zona de la conformación y el prensado en caliente debe ejercerse un correspondiente gran despliegue de medios, ya que la mezcla tiene siempre un alto contenido de humedad. Finalmente, las placas fabricadas conforme a los procedimientos conocidos o bien son costosas en la fabricación por el control de la humedad o bien de calidad inespecífica si se descuida este parámetro. Además de esto, las esteras o placas fabricadas conforme a procedimientos convencionales tienen una densidad aparente elevada y por consiguiente son ya antieconómicas por la necesidad de material. La alta densidad aparente causa una cierta rigidez de las esteras o placas, que en la utilización práctica no pueden manipularse sin riesgo de rotura.

Un procedimiento del tipo genérico es conocido por ejemplo por el documento US 5,824,246. Se describe aquí un procedimiento según el cual se pone una mezcla de fibras naturales y un aglutinante termoactivable en una prensa de aire caliente. A este respecto existe la particularidad de la prensa de aire caliente de que esta cuenta con dos cuerpos de prensado dispuestos de forma relativamente desplazable entre sí, disponiendo cada cuerpo de prensado de toberas de salida a través de las cuales el material a prensar se solicita con aire caliente durante el proceso de prensado. A tal efecto, dentro de cada cuerpo de prensado hay un sistema de tuberías que distribuye el aire caliente que se alimenta a los cuerpos de prensado de forma uniforme a las toberas de salida. A la etapa del procedimiento de la compresión con aire caliente le puede seguir, con el fin de obtener elementos de moldeo prensados en una medida determinada, un proceso de prensado en una prensa convencional.

Partiendo de este estado de la técnica la presente invención se plantea el objetivo de perfeccionar un procedimiento genérico tendente a que puedan fabricarse elementos de moldeo en forma de placa de modo sencillo, con poco coste económico y más flexibles respecto al procedimiento de fabricación convencional y con expectativas de calidad más precisas. Además de esto, deben también poderse fabricar esteras o placas del tipo genérico más ligeras y con menor densidad aparente, es decir más flexibles, con un simultáneo potencial de ahorro por menor necesidad de mate-
rial.

Para la consecución técnica de este objetivo se propone perfeccionar un procedimiento genérico tendente a que la activación se realice mediante aire caliente, en el que antes de la activación la masa distribuida se impregna con
vapor.

Mediante la invención es ahora posible por un lado preparar las fibras naturales a distribuir, por otro lado utilizar elementos corporales secos en forma de fibras de varios componentes, que forman el aglutinante tras la activación. Ambos, es decir las fibras naturales y los elementos corporales, pueden mezclarse mecánicamente, distribuirse mecánicamente, por ejemplo esparciéndolos, conformarse de modo sencillo y finalmente aglutinarlos. Para la conformación se propone igualmente conforme a una propuesta de la invención un procedimiento mecánico, por ejemplo rasqueteado, prensado y similares. Finalmente para la aglutinación de la placa se activa la formación del aglutinante de los elementos corporales.

Según una propuesta ventajosa de la invención la activación se realiza mediante aire caliente. Opcionalmente, antes del tratamiento con aire caliente puede vaporizarse la mezcla distribuida, con lo que resulta una mayor resistencia de las esteras o placas. A continuación de la activación mediante aire caliente se enfría el elemento de moldeo, en especial por aplicación de aire frío.

Las fibras naturales pueden ser fibras de celulosa, por ejemplo producidas también a partir de tratamiento de papel usado, fibras de madera o incluso virutas de madera, lana mineral o también otras fibras vegetales y similares. Puede suministrarse casi cualesquier mezcla.

Los elementos corporales están configurados igualmente ventajosamente en forma de fibras, pero también son concebibles copos y formas corporales similares. "Forman aglutinantes tras la activación" comprende en el sentido de la invención la liberación de aglutinantes adheridos a los elementos corporales conformados en forma de fibras multicomponentes o también la formación de aglutinantes multicomponentes. Así, por ejemplo, son conocidas las llamadas fibras bico, fibras termoplásticas y similares que pueden utilizarse. Es esencial en el marco de la invención el uso de aglutinantes reticulantes, para lo cual pueden utilizarse copolímeros o polietileno, que por ejemplo pueden aplicarse sobre soportes poliméricos, con forma de fibras, forma de copos o similares. Mediante la activación con aire caliente los revestimientos de copolímeros o de polietileno se funden y se reticulan tanto con los soportes poliméricos como también entre sí, con lo que se consigue la buena pero sin embargo flexible aglutinación de las esteras o placas. Mediante subsiguiente enfriamiento se completa el proceso de reticulación.

Una ventaja especial de la invención resulta de que las fibras naturales y los elementos corporales pueden entremezclarse muy bien de manera sencilla, de modo que de ello puede proceder que el elemento de moldeo presente una aglutinación muy buena por todo su volumen. Además de esto, las mezclas de moldeo pueden producirse secas, de modo que es posible por ejemplo almacenar o también transportar las mezclas. De este modo el proceso de fabricación se hace considerablemente flexible, ya que no es forzoso que la mezcla deba procesarse en el lugar. Se simplifica el almacenamiento de los distintos componentes así como la mezcla de los componentes.

Además, la mezcla puede en suma manipularse más fácilmente, de modo que puede renunciarse a costosos dispositivos de distribución y similares. Es suficiente con cabezales de dispersión mecánicos sencillos conocidos de por sí o similares. La conformación es igualmente muy sencilla y la activación, por ejemplo por insuflación de aire caliente, es mucho más económica y sencilla que el prensado en caliente.

Conforme al procedimiento resulta un elemento de moldeo en forma de placa novedoso basado en fibras naturales, formado a partir de una mezcla de fibras naturales con fibras multicomponentes que, al menos parcialmente, después de la activación forman el aglutinante, estando constituidas las fibras multicomponentes por un elemento de soporte y un revestimiento de un plástico reticulante. Tales placas tienen una calidad definida y pueden fabricarse muy flexiblemente de modo sencillo y económico.

Las ventajas resultan del entremezclado de las fibras naturales por un lado con fibras sintéticas para proporcionar el aglutinante por otro. Mediante el uso del aglutinante reticulante las placas se hacen flexibles en su totalidad y presentan una densidad aparente solo pequeña. De este modo resulta una posibilidad de fabricación económica de las placas conforme a la invención, pues a igual volumen es necesario menos material. Además de esto, el manejo de las esteras o placas mejora notablemente, pues estas ya no tienen tendencia a romperse y presentan la flexibilidad necesaria para su manipulación. Pueden presionarse en aberturas, pueden comprimirse y pueden incluso alabearse en el transporte y tampoco tienen tendencia a la rotura de los cantos por solicitación unilateral de fuerza. Pueden conseguirse resistencias correspondientemente mayores mediante simple vaporización previa antes de la activación con aire caliente.

Otras ventajas y características de la invención resultan de la siguiente descripción con ayuda de las figuras. A este respecto muestran:

Fig. 1 un diagrama de bloques para un ejemplo de realización de un desarrollo de procedimiento del procedimiento conforme a la invención.

Conforme al ejemplo de realización mostrado se mezclan entre sí fibras cortas 1, por ejemplo fibras de papel, fibras de madera, fibras de celulosa o similares, fibras largas 2, por ejemplo yute, sisal y similares, así como aglutinante 3. Los elementos corporales del aglutinante pueden estar configurados en forma de hilos o fibras, en forma de copos o de otra forma. En especial, los elementos de soporte presentan correspondientemente un revestimiento de plásticos reticulantes, por ejemplo soporte polimérico con revestimiento de copolímero o polietileno.

El material básico, compuesto de fibras naturales, que pueden estar compuestas por fibras cortas 1 y fibras largas 2, opcionalmente un agente ignífugo, p.ej. bórax, y un aglutinante 3, p.ej. fibras bico, se mezclan entre sí en la estación 4, y a continuación se distribuyen mecánicamente en 5 y se conforman como estera. Estos procesos se realizan de modo conocido de por sí de modo puramente mecánico, pudiéndose realizar la conformación por ejemplo por rasqueteado y similares. En el ejemplo de realización mostrado la estera conformada se vaporiza en primer lugar para la consecución de una alta resistencia en la etapa 6. A continuación en la etapa 7 se realiza un prensado y una activación con aire caliente en la que al mismo tiempo se seca la humedad incorporada con la vaporización. Si es que se utilizaron aglutinantes reticulantes, finalmente se realiza una etapa de enfriamiento 8. Finalmente en la etapa 9 se confecciona la estera o placa, es decir se corta a medida y similar. Finalmente, las placas así formateadas se embalan en la etapa 10.

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Ejemplo 1

Se mezclan fibras de celulosa provistas de agente ignífugo con fibras bico de poliéster/poliolefina, la mezcla se distribuye mecánicamente, la estera distribuida se vaporiza brevemente y después se seca de modo que por toda la estera se alcance la temperatura de fusión de las fibras, obteniéndose tras el enfriamiento una placa aislante flexible que, en comparación con las placas aislantes de celulosa, alcanza el doble de resistencia a la tracción con la mitad de densidad aparente. La relación de mezcla de fibras de celulosa a fibras bico se encuentra a este respecto entre 4:1 y 20:1.

El ejemplo de realización descrito sirve solamente para ilustración y no es limitante.

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Lista de cifras de referencia

1: Fibras cortas

2: Fibras largas

3: Aglutinante

4: Estación

5: Distribución mecánica y conformación

6: Vaporización

7: Prensado y activación con aire caliente

8: Enfriamiento

9: Confección

10: Embalaje

Claims

1. Procedimiento para la fabricación de elementos de moldeo en forma de placa basados en fibras naturales, en el que se mezclan fibras naturales con aglutinantes (3), la mezcla se distribuye desde una estación de moldeo (4), dado el caso se conforma y finalmente se aglutina, añadiéndose el aglutinante (3) en forma de fibras multicomponentes de un elemento de soporte que forman, al menos parcialmente, tras una activación el aglutinante, estando constituidas las fibras multicomponentes por un elemento de soporte y un revestimiento de un plástico reticulante, caracterizado porque la activación se realiza mediante aire caliente, vaporizándose la mezcla distribuida antes de la activación mediante aire caliente.

2. Procedimiento conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque las fibras multicomponentes presentan al menos parcialmente aglutinantes multicomponentes.

3. Procedimiento conforme a la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque como elemento de soporte se utiliza un soporte polimérico.

4. Procedimiento conforme a alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la activación se realiza mediante aire caliente.

5. Procedimiento conforme a alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque al final de la activación con aire caliente al elemento de moldeo se le aplica aire frío.

6. Procedimiento conforme a alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las fibras naturales comprenden fibras de celulosa.

7. Procedimiento conforme a alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las fibras naturales comprenden fibras de madera.

8. Procedimiento conforme a alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la mezcla de fibras naturales y fibras multicomponentes se realiza mecánicamente.

9. Procedimiento conforme a alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la distribución de la mezcla se realiza mecánicamente.

10. Procedimiento conforme a la reivindicación 9, caracterizado porque la distribución de la mezcla se realiza por esparcimiento.

11. Procedimiento conforme a alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la conformación se realiza mecánicamente.

12. Procedimiento conforme a la reivindicación 11, caracterizado porque la conformación se realiza al menos parcialmente por rasqueteado.

13. Procedimiento conforme a a alguna de las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque la conformación se realiza al menos parcialmente por prensado.