ES2375720T3

ES2375720T3 - Procedimiento de fabricación de un producto de lana mineral coloreada que comprende un revestimiento del mismo color.

Info

Publication number: ES2375720T3
Application number: ES05824411T
Authority: ES
Inventors: Olivier Carpanedo; Laurent Joret; Roger Zinzius
Original assignee: Saint Gobain Isover SA France
Current assignee: Saint Gobain Isover SA France
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2005-12-06
Publication date: 2012-03-05
Anticipated expiration: 2025-12-06
Also published as: EP1825045A1; ATE530691T1; JP4944040B2; JP2008523262A; WO2006061540A1; FR2878864A1; US20090311934A1; CA2594793A1; EP1825045B1; CA2594793C; FR2878864B1

Abstract

Procedimiento de fabricación de un producto de lana mineral, tal como lana de vidrio, estando dicha lana coloreada y que comprende un revestimiento del mismo color, en el que la lana mineral se recoge para formar un colchón de fibras sobre medios transportadores, después de pulverizar con un aglutinante polimerizable bajo el efecto del calor, y después de mezclar con pigmentos coloreados, luego se introduce en un recinto de reticulación, caracterizándose dicho procedimiento porque el revestimiento es un velo de poliéster y porque dicho velo de poliéster se pone en contacto con el colchón antes de la introducción en el recinto, sin adición de colorante y sin impregnación o introducción de cola suplementaria para su adhesión al colchón de fibras.

Description

Procedimiento de fabricaci6n de un producto de lana mineral coloreada que comprende un revestimiento del mismo color.

La invenci6n se refiere al dominio de los paneles a base de fibras minerales, especialmente de fibras de vidrio, que comprenden una preparaci6n de superficie de color. Se aplica particularmente en la fabricaci6n de productos de aislamiento acustico y/o termico, tales como por ejemplo los paneles enrollados para un aislamiento acustico de alto nivel y de grosor reducido, tenidos en su masa y revestidos de un revestimiento de un color identico, por ejemplo de negro.

Los paneles de aislamiento comercializados en la actualidad estan constituidos de un colch6n o fieltro de fibras minerales, tales como fibras de vidrio unidas por un aglutinante organico. Sobre el fieltro esta generalmente pegada en el lado visible una capa de un revestimiento que puede tener varias finalidades. Por ejemplo, pueden buscarse efectos de paramento para conferir un aspecto acabado o por lo menos uniforme al producto acabado. El revestimiento puede tener igualmente por funci6n mejorar el comportamiento mecanico del fieltro.

La elecci6n de un revestimiento puede guiarse ademas mediante la busqueda de un mejor confort de utilizaci6n de los paneles, especialmente durante su colocaci6n. En efecto, se conoce que la manipulaci6n de productos a base de fibras de vidrio puede ocasionar molestias o irritaci6n en la piel o en los ojos en la persona que los manipula, y por lo tanto es ventajoso que estos puedan mantenerse confinados dentro del fieltro.

Entre los revestimientos utilizados generalmente en la actualidad, se pueden citar las pelfculas de poli(cloruro de vinilo), las telas de fibra de vidrio que pueden estar eventualmente pintadas, los papeles de tipo kraft, las pelfculas de aluminio sobre papel kraft.

Por ejemplo, el documento de patente EP-A-1418292 describe un producto de aislamiento termico de lana mineral.

En ciertas versiones llamadas de "confort" de estos paneles, se busca conservar una estetica general uniforme del producto, y sobre todo, mejorar la sensaci6n al tacto de estos revestimientos de superficie, con el fin de mejorar aun mas el confort del usuario.

Ademas de que estos revestimientos deben permitir la obtenci6n al final de un producto facil y confortable de utilizar, y cumplir todo o en parte las funciones descritas anteriormente, deben igualmente ser suficientemente resistentes a una tensi6n local tal como una presi6n ejercida con el dedo, y tener una buena capacidad de resistencia al fuego.

Para responder a esta suma de imperativos, pueden proponerse algunos materiales no tejidos como revestimiento de un fieltro de lana mineral: polipropilenos y telas de fibras de vidrio de gramaje reducido. Los materiales no tejidos de polipropileno deben aplicarse sobre el colch6n de lana mineral despues de cualquier etapa de tratamiento termico, especialmente de secado en estufa, ya que no pueden soportar las temperaturas de tratamiento. Las telas de vidrio utilizadas en la actualidad procuran una sensaci6n menos agradable al tacto, y no son siempre bastante resistentes a una presi6n local.

Por otro lado, en ciertos usos de paneles de fibras de vidrio tales como los paneles enrollados, a veces se mezcla un pigmento coloreado en la lana mineral durante su formaci6n, tal como se ilustra mas adelante. Tambien se puede obtener un panel tenido cuyo color se asocia inmediatamente por el usuario a una funci6n bien precisa. Tal c6digo de color se ilustra por ejemplo mediante el producto de referencia Soniroll®, comercializado por la sociedad Saint-Gobain Isover, presentandose en forma de paneles enrollados semirrfgidos de lana de vidrio tenida en su masa por un pigmento de carbono negro, y revestida de una tela de fibras de vidrio pintada previamente de negro. El color negro se identifica por el consumidor en la utilizaci6n del producto como aislante acustico de muros y de techos. La tela de vidrio es relativamente densa (gramaje considerable del orden de 60 g/m2), y plantea ademas problemas de descomposici6n durante el desarrollo.

Se ha descubierto ahora un procedimiento de fabricaci6n simple de un panel de fibras minerales, comprendiendo dicho panel un pigmento coloreado y al menos estando una de sus caras revestidas de un revestimiento no tejido de un material esencialmente negro. Dicho procedimiento se caracteriza porque el revestimiento en forma de un velo a base de poliester de gramaje apropiado se introduce en la instalaci6n de fabricaci6n de los paneles sin tratamiento de coloraci6n previo, y sin impregnaci6n o introducci6n de cola suplementaria para su adhesi6n al colch6n de fibra.

Mas precisamente, la invenci6n se refiere a un procedimiento de fabricaci6n de un producto de lana mineral, tal como la lana de vidrio, estando dicha lana coloreada y comprendiendo un revestimiento del mismo color, en el que la lana mineral se recoge para formar un colch6n de fibras sobre medios transportadores, despues de pulverizar con un aglutinante polimerizable bajo el efecto del calor, y despues de mezclar con pigmentos coloreados, luego se introduce en un recinto de reticulaci6n, caracterizandose dicho procedimiento porque el revestimiento es un velo de poliester y porque dicho velo de poliester se pone en contacto con el colch6n antes de la introducci6n en el recinto, sin adici6n de colorante y sin impregnaci6n o introducci6n de cola suplementaria para su adhesi6n al colch6n de fibras.

Preferentemente, conforme a dicho procedimiento de fabricaci6n, los medios transportadores son permeables a los gases, y estan montados sobre medios de aspiraci6n de dichos gases.

Conforme a un primer modo de realizaci6n, el velo de poliester se introduce sobre los medios transportadores antes de la descarga de las fibras sobre dichos medios transportadores.

Conforme a un segundo modo de realizaci6n, el velo de poliester se introduce por encima o por debajo del colch6n de fibras, inmediatamente antes de la introducci6n de dicho colch6n en el recinto de reticulaci6n.

La invenci6n se refiere igualmente al producto de lana mineral coloreada que comprende un revestimiento del mismo color, como un panel enrollado con un acabado superficial que puede obtenerse mediante un procedimiento como el descrito anteriormente.

Se ilustran otros detalles, caracterfsticas o ventajas mediante el ejemplo no limitativo que sigue, en el que se describe un modo de realizaci6n de la invenci6n, en referencia a la figura adjunta donde se representa esquematicamente una lfnea de producci6n de paneles aislantes a base de lana de vidrio.

Tal lfnea consta de una unidad de formaci6n de fibras 1, en sf perfectamente conocida, por ejemplo, conforme al procedimiento de formaci6n de fibras por centrifugaci6n interna cuyos ejemplos de realizaci6n se describen en las solicitudes EP 0406107 o EP 0461995. La unidad de formaci6n de fibras consta de una campana (no representada en la figura 1) coronada con una o varias centrifugadoras 2, 2'. Cada centrifugadora comprende una cesta (no representada en la figura 1) para la recuperaci6n del vidrio fundido y una pieza 23 en forma de plato cuya pared periferica esta dotada de un gran numero de orificios. En funcionamiento, el vidrio fundido, llevado en un chorro 3 desde un horno de fusi6n (no representado) y recuperado en primer lugar en la cesta de la centrifugadora, se escapa por los orificios del plato 23 en forma de una multitud de filamentos arrastrados en rotaci6n. La centrifugadora 2 esta, por otro lado, rodeada por un quemador anular 4 que crea en la periferia de la pared de la centrifugadora una corriente gaseosa a gran velocidad, y a la temperatura lo suficientemente elevada para estirar los filamentos de vidrio en fibras con forma de un toro 17. La formaci6n de fibras conforme a este procedimiento es integral y produce 100% de fibras utiles. El procedimiento garantiza ademas fibras largas y ligeras.

Los medios de calentamiento 5, por ejemplo del tipo inductores, sirven para mantener el vidrio y la centrifugadora a la temperatura correcta. El toro 17 esta encerrado por una corriente gaseosa de aire introducido a presi6n, esquematizado por las flechas 6. El toro 17 esta rodeado por un dispositivo de pulverizaci6n del encolado que contiene el aglutinante en disoluci6n acuosa, del cual un solo elemento 7 esta representado en la figura 1. Un dispositivo 21 permite la introducci6n, por ejemplo en el mismo tiempo y sensiblemente a la misma altura, de un pigmento coloreado en el nucleo de la masa de las fibras de vidrio recien formadas. Sin salir del ambito de la invenci6n, se podrfa utilizar un mismo dispositivo para la introducci6n del aglutinante y del pigmento, por ejemplo, mezclados previamente.

El fondo de la campana para la formaci6n de fibras esta constituido por un dispositivo de recepci6n de las fibras, que comprende un transportador que incorpora una cinta sin fin 9, permeable a los gases y al agua, bajo la cual se disponen campanas de aspiraci6n 10 de gases tales como el aire, los humos y las composiciones acuosas sobrantes resultantes del proceso de formaci6n de fibras descrito anteriormente. Se forma asf sobre la cinta 9 del transportador un colch6n 11 de fibras de lana de vidrio mezcladas fntimamente con el pigmento y el aglutinante. El colch6n 11 es conducido por el transportador hasta un recinto 12 de reticulaci6n. Este recinto 12 esta constituido habitualmente por una camara cerrada que comprende una serie de campanas alimentadas por quemadores de aire caliente puesto en circulaci6n por ventiladores (no representados en la figura 1). El recinto esta atravesado por dos transportadores complementarios 13, 14 de transporte y calibraci6n. Estos transportadores 13, 14 se mueven en rotaci6n, por ejemplo, mediante motores situados en los fosos 15, 16, y constituidos conforme a las ensenanzas de la patente FR 2.394.041 por una sucesi6n de paletas rfgidas perforadas articuladas entre ellas.

Mientras aseguran el paso de los gases calientes que favorecen la toma rapida del aglutinante, los transportadores 13, 14 comprimen el colch6n para darle el espesor deseado. A tftulo de ejemplo, para un panel enrollado, este esta comprendido tfpicamente entre 10 y 150 mm, preferentemente entre 20 y 100 mm, estando por ejemplo la densidad de la capa de lana de vidrio comprendida entre 10 y 100 kg/m3, preferentemente entre 20 y 80 kg/m3.

Conforme a la invenci6n, se introduce sobre la cinta 9, antes de la reticulaci6n del colch6n de fibras en el recinto 12, un soporte constituido por un velo de poliester que constituira el revestimiento superficial del producto final obtenido. En el ejemplo ilustrado por la figura 1, la introducci6n se hace antes de la descarga del colch6n de fibras sobre el transportador. El velo de poliester 18 es devanado clasicamente a partir de un rollo 19 y pegado sobre la parte superior de la cinta 9 del transportador, por la acci6n de un rodillo tensor 20. Se dispone asf de manera simple y poco costosa, entre el colch6n de fibras recien formado 11 y las campanas de aspiraci6n 10, el velo de poliester que sirve de revestimiento final. La fase de aspiraci6n efectuada por las campanas 10 permite clasicamente la disminuci6n de la humedad de las fibras y del aglutinante, pero tambien conforme a la invenci6n una buena adherencia de las fibras repartidas en la parte inferior del filtro al velo de poliester, sin utilizaci6n de medios suplementarios. En particular, bajo el efecto de la aspiraci6n, el aglutinante, utilizado habitualmente para la cohesi6n entre las fibras, impregna igualmente el velo de poliester 18. Por consiguiente, no es necesario ningun anadido

suplementario de cola, lo que permite un ahorro sensible en el coste global del procedimiento, y sobre todo no degrada, incluso mejora, la reacci6n al fuego del producto final, por ejemplo, en el sentido de las Euroclases conforme a la norma NF EN 13501. En particular, la impregnaci6n se mejora por el hecho que el velo de poliester, en primer lugar confinado sobre el transportador 9, se pega despues a las fibras por efecto de la aspiraci6n 10, y despues comprimido finalmente contra estas mediante los rodillos de la cinta del transportador 14 antes y durante la cocci6n dentro del recinto 12.

La cocci6n induce la evaporaci6n del agua, la reticulaci6n del aglutinante entre las fibras del colch6n, pero tambien una buena adherencia entre el velo de poliester 18 impregnado y el colch6n ligado y calibrado 22. Por supuesto, se elige conforme a la invenci6n un velo de poliester conocido o analizado para poder soportar sin degradaci6n sustancial de su estructura y/o de sus dimensiones las temperaturas utilizadas habitualmente para dicha reticulaci6n, durante una duraci6n al menos igual, y preferentemente superior, a la duraci6n del paso del velo dentro del recinto

12. A tftulo de ejemplo, estas temperaturas estan tfpicamente comprendidas entre 100 y 250°C, preferentemente entre 150 y 220°C. El velo de poliester utilizado conforme a la invenci6n puede ademas haber experimentado previamente un tratamiento para mejorar su reacci6n al fuego, y puede asf comprender por ejemplo cargas conocidas para una funci6n de ignifugado, como ciertos 6xidos.

Hay que senalar ademas que se utiliza conforme a la invenci6n un velo de poliester cuyo gramaje permite el paso de los gases, de tal forma que la fase de aspiraci6n del aire puede llevarse a cabo sin acarrear perdidas de carga suplementarias o demasiado importantes al nivel de las campanas de aspiraci6n 10, durante la acumulaci6n de la masa de las fibras. Por perturbaciones demasiado importantes, se entiende perturbaciones susceptibles de estorbar el buen desarrollo del procedimiento o la organizaci6n 6ptima de las fibras dentro del fieltro.

Aunque no este restringido a este intervalo, el gramaje de los velos de poliester utilizados conforme a la invenci6n esta de esta manera tfpicamente comprendido entre aproximadamente 10 y 50 g/m2, preferentemente entre aproximadamente 15 y 30 g/m2, y de manera muy preferida entre aproximadamente 15 y 20 g/m2.

Una de las ventajas de la utilizaci6n de un velo de poliester es pues ofrecer una posibilidad de introducci6n del velo bastante antes dentro del procedimiento de fabricaci6n de los paneles. Tal procedimiento parece muy diffcil de aplicarse sin perturbar mucho el buen funcionamiento, si una tela de fibra de vidrio utilizada clasicamente se introduce en este estadio, debido a la perdida de carga en la aspiraci6n demasiado elevada engendrada por esta introducci6n.

Finalmente, el procedimiento que acaba de describirse permite ventajosamente, de manera simple y econ6mica, utilizar directamente un velo de poliester, es decir, que no haya experimentado ningun tratamiento inicial de coloraci6n o tinte para abastecer el rollo 19. Aunque se admita que para obtener el revestimiento coloreado o tenido del producto Soniroll® actual, que comprende una tela de fibra de vidrio negra o de un producto equivalente, es necesaria una etapa de impregnaci6n de la tela en un bano entintador, se ha descubierto ahora que el velo de poliester blanco se impregna no solamente de la cola sino tambien de los pigmentos coloreados distribuidos inicialmente por el dispositivo 21 durante la formaci6n de las fibras. Se ha encontrado ademas que este efecto es particularmente intenso y visible si, como se esquematiza en la figura 1, el velo de poliester se introduce sobre la cinta 9 del transportador antes de la recepci6n de las fibras sobre dicho transportador, en la cronologfa del procedimiento de fabricaci6n del producto. Sin que esto pueda estar ligado a ninguna teorfa, de la intensidad observada de la pigmentaci6n del velo de poliester, unida a una difusi6n rapida de las partfculas de pigmentos a traves del colch6n de fibras, podrfa deducirse conjuntamente:

interacciones entre el aglutinante y el pigmento, cargandose el aglutinante de partfculas de pigmento y favoreciendose su migraci6n hacia el velo y

la aspiraci6n efectuada por las campanas 10 que favorece la migraci6n de una cantidad suficiente de aglutinante para asegurar ademas la buena adherencia del velo sobre el fieltro.

Contrariamente a lo que se constata para una tela de vidrio, se ha constatado por otra parte que no se observa ningun problema de descomposici6n del revestimiento durante el desarrollo del producto final, cuando se utiliza un velo de poliester conforme a la invenci6n.

Por ejemplo, en el caso en el que el pigmento esta constituido por partfculas de carbono para la obtenci6n de un aspecto negro del panel final, se observ6 que si se utiliza un velo de poliester de gramaje igual a 17 g/m2, un tanto por ciento en peso de 5% de aglutinante y un tanto por ciento en peso de 1% de carbono en el extracto seco en relaci6n a la masa de fibras, la mayor parte de la superficie del velo de poliester sobre el panel acabado tomaba un color sensiblemente identico al del colch6n de fibra de vidrio que constitufa el nucleo del material. Por la mayor parte de la superficie, se entiende en el sentido de la presente invenci6n, al menos 50% de dicha superficie. Este tanto por ciento podrfa ser, sin salir del ambito de la invenci6n, de 70% e incluso de 80% siguiendo las condiciones utilizadas durante el procedimiento de fabricaci6n, por ejemplo conforme a la potencia de aspiraci6n, la tasa o la cantidad utilizada de pigmentos, el contenido en aglutinante del fieltro, la tasa de perforaci6n del transportador de recepci6n, etc.

La cantidad utilizada de aglutinante esta comprendida generalmente entre 1 y 10% en peso en relaci6n a la masa de las fibras, preferentemente entre 2 y 8% en peso, y de manera muy preferida entre 4 y 7% en peso. La cantidad utilizada de pigmento es variable, y es generalmente un compromiso, deducido por ejemplo por el experto en la tecnica mediante experimentos de rutina, entre la resistencia al fuego y la intensidad de la coloraci6n del

5 revestimiento que se buscan sobre el producto final.

A tftulo de ejemplo, para el negro de carbono, se observaron buenos resultados en terminos de coloraci6n y de reacci6n al fuego conforme a la norma NF EN 13501, cuando la cantidad introducida del pigmento que correspondfa a un tanto por ciento en peso de dicho pigmento en el extracto seco, es decir, despues del secado, esta comprendido entre 0,1 y 5% en relaci6n a la masa de las fibras, preferentemente comprendido entre 0,5 y 1,5% en

10 relaci6n a la masa de las fibras.

El encolado utilizado como aglutinante es, por ejemplo, a base de resina formo-fen6lica, que comprende eventualmente urea, en disoluci6n o dispersi6n acuosa de un extracto seco comprendido entre 30 y 60% en peso.

En el modo de realizaci6n precedente, ilustrado por la figura 1, se ha descrito un modo de realizaci6n en el que el velo de poliester se introduce en el procedimiento antes de la descarga de las fibras de vidrio sobre la cinta 9 del 15 transportador. No se saldrfa sin embargo del ambito de la invenci6n si dicho velo 18 se introdujera sobre la cara superior o inferior del colch6n de fibras inmediatamente antes de su paso dentro del recinto de reticulaci6n 12, por ejemplo al nivel de la entrada del colch6n respectivamente sobre los transportadores 13 6 14. En este caso, la impregnaci6n del velo y su coloraci6n se aseguran esencialmente gracias a la compresi6n ejercida por el transportador 13 6 14 sobre el colch6n de fibras y el velo de poliester durante la conformaci6n de este. En este modo

20 de realizaci6n, la adherencia del velo al colch6n, aunque disminuida, permanece sin embargo aceptable, y la disminuci6n de la coloraci6n observada esta compensada por una reacci6n al fuego mejorada, debido a la migraci6n mas reducida del aglutinante hacia el velo.

En la figura 1, se ha representado un sistema de recepci6n y de transporte de las fibras que comprende un sistema de cinta sin fin. No obstante, el presente procedimiento puede aplicarse tambien mediante un sistema que limita la 25 depresi6n que experimenta el fieltro, y que comprende varias zonas de recepci6n correspondientes cada una a una

o varias maquinas de formaci6n de fibras, estando por ejemplo cada zona de recepci6n constituida por un par de tambores movidos en rotaci6n inversa, conforme a los principios ilustrados por la patente EP 0406107.

Claims

REIVINDICACIONES

1.-Procedimiento de fabricaci6n de un producto de lana mineral, tal como lana de vidrio, estando dicha lana coloreada y que comprende un revestimiento del mismo color, en el que la lana mineral se recoge para formar un colch6n de fibras sobre medios transportadores, despues de pulverizar con un aglutinante polimerizable bajo el efecto del calor, y despues de mezclar con pigmentos coloreados, luego se introduce en un recinto de reticulaci6n, caracterizandose dicho procedimiento porque el revestimiento es un velo de poliester y porque dicho velo de poliester se pone en contacto con el colch6n antes de la introducci6n en el recinto, sin adici6n de colorante y sin impregnaci6n o introducci6n de cola suplementaria para su adhesi6n al colch6n de fibras.
2.-Procedimiento de fabricaci6n conforme a la reivindicaci6n 1, en el que los medios transportadores son permeables a los gases, y se montan sobre unos medios de aspiraci6n de dichos gases.
3.-Procedimiento de fabricaci6n conforme a la reivindicaci6n 1 6 2, en el que el velo de poliester se introduce sobre los medios transportadores antes de la descarga de las fibras sobre dichos medios transportadores.
4.-Procedimiento de fabricaci6n conforme a la reivindicaci6n 1 6 2, en el que el velo de poliester se introduce por encima o por debajo del colch6n de fibras, inmediatamente antes de la introducci6n de dicho colch6n en el recinto de reticulaci6n.
5.-Procedimiento de fabricaci6n conforme a una de las reivindicaciones precedentes, en el que el gramaje del velo de poliester esta comprendido entre 10 y 50 g/m2, preferentemente entre 15 y 30 g/m2, y de manera muy preferida entre 15 y 20 g/m2.
6.-Procedimiento de fabricaci6n conforme a una de las reivindicaciones precedentes, en el que el pigmento utilizado permite una coloraci6n negra del colch6n y del velo, por ejemplo de partfculas de carbono.
7.-Procedimiento de fabricaci6n conforme a una de las reivindicaciones precedentes, en el que la cantidad de aglutinante esta comprendida entre 1 y 10% en peso en relaci6n a la masa de las fibras, preferentemente entre 2 y 8% en peso, y de manera muy preferida entre 4 y 7% en peso.
8.-Procedimiento de fabricaci6n conforme a una de las reivindicaciones precedentes, en el que la cantidad introducida de pigmento corresponde a un tanto por ciento en peso de dicho pigmento dentro del extracto seco comprendido entre 0,1 y 5% en relaci6n a la masa de las fibras, preferentemente comprendido entre 0,5 y 1,5% en relaci6n a la masa de las fibras.
9.-Procedimiento de fabricaci6n conforme a una de las reivindicaciones 2 a 8, en el que la potencia de aspiraci6n y/o la cantidad de pigmentos y/o la cantidad de aglutinante se eligen para que al menos 50% de la superficie del velo de poliester sobre el producto acabado presente un color sensiblemente identico al colch6n de fibra de vidrio que constituye el nucleo del material.
10.-Producto de lana mineral coloreada que comprende un revestimiento del mismo color, tal como un panel enrollado con un acabado superficial, susceptible de obtenerse mediante un procedimiento conforme a una de las reivindicaciones precedentes.