ES2563633T3

ES2563633T3 - Producto basado en fibras minerales y procedimiento para obtenerlo

Info

Publication number: ES2563633T3
Application number: ES09719815.4T
Authority: ES
Inventors: Arnaud Letourmy; Jérôme Douce; Valérie GOLETTO; Jérôme GILLES
Original assignee: Saint Gobain Isover SA France
Current assignee: Saint Gobain Isover SA France
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2016-03-15
Anticipated expiration: 2029-02-27
Also published as: PL2257502T3; US20110123760A1; EP2257502A1; WO2009112784A1; HUE028481T2; ES2563633T5; EA201071003A1; DK2257502T4; EA024394B1; EP2257502B1; EP2257502B2; EA201500735A1; SI2257502T2; EA028266B1; FI2257502T4; SI2257502T1; DK2257502T3; PL2257502T5; US9469563B2

Abstract

Un producto de aislamiento térmico basado en lana mineral, caracterizado por que las fibras tienen un micronaire menor que 10 l/min, especialmente de 9 l/min como máximo, preferiblemente menor que 7 l/min, especialmente entre 3 y 6 l/min, por que dicho producto incluye elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo, por que dicho producto tiene una conductividad térmica menor que 30 mW/m.K y por que las fibras son, hasta dentro de más o menos 30º, paralelas a la extensión larga de dicho producto, especialmente en una proporción de al menos 75%.

Description

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DESCRIPCION

Producto basado en fibras minerales y procedimiento para obtenerlo

La invencion se refiere a productos basados en lana mineral, tales como lana de vidrio, destinados especialmente para preparar productos de aislamiento termico y posiblemente acustico, mas particularmente para el recubrimiento de paredes y/o techos.

En el mercado del aislamiento, los proveedores siempre desean proporcionar productos de rendimiento cada vez mayor en terminos de aislamiento termico. El rendimiento termico de un producto se obtiene generalmente conociendo la conductividad termica A. Se recordara que la conductividad termica A de un producto es la capacidad del producto de dejar pasar un flujo de calor: A se expresa en W/m.K. Cuanto menor es esta conductividad, mas aislante es el producto, y por lo tanto mejor es el aislamiento termico.

Los productos disponibles en el mercado basados en fibras minerales, que estan hechos de lana de roca o lana de vidrio, tienen una conductividad termica entre 0,040 y 0,035 W/m.K, o en el mejor de los casos 0,032 W/m.K. A menos que se especifique de otro modo, la conductividad termica es la medida convencionalmente a 10°C segun el estandar ISO 8301.

Otras estrategias permiten obtener una conductividad termica de 0,032 W/m.K, o incluso 0,031 W/m.K, pero estas implican productos completamente diferentes, tales como los basados en poliestirenos expandidos especiales. Sin embargo, la invencion se enmarca unicamente dentro del campo de productos basados en fibras minerales.

Los productos basados en lana mineral, particularmente lana de vidrio, se obtienen por un procedimiento de centrifugacion interna conocido combinado con atenuacion por una corriente de gas a alta temperatura.

Este procedimiento de formacion de fibras consiste en introducir una corriente de vidrio fundido en un hilador giratorio (“spinner”), llamado tambien plato fibrizador, que gira a alta velocidad y esta perforado alrededor de su periferia por un numero muy grande de orificios a traves de los cuales el vidrio es eyectado en la forma de filamentos debido al efecto de la fuerza centnfuga. Estos filamentos son sometidos despues a la accion de una corriente anular de gas atenuador de alta velocidad y alta temperatura producida por un quemador y que abraza a la pared del hilador, corriente de gas que atenua dichos filamentos y los convierte en fibras. Las fibras formadas son arrastradas por esta corriente de gas atenuador hasta un dispositivo receptor, que consiste generalmente en una correa permeable a los gases que esta combinada con medios de succion. Se pulveriza sobre las fibras un aglutinante necesitado para aglutinar las fibras hasta un producto mientras estan siendo llevadas hacia el dispositivo receptor. La acumulacion de fibras en el dispositivo receptor bajo el efecto de la succion proporciona una alfombrilla de fibras, cuyo grosor puede variar dependiendo del producto final a ser obtenido.

Este procedimiento para convertir vidrio en fibras es extremadamente complejo y requiere equilibrar un gran numero de parametros variables. En particular, la presion del quemador y la velocidad del gas atenuador juegan un papel importante en la optimizacion del refinado de las fibras. El diseno del hilador de fibrizacion es tambien un factor importante.

En general, las fibras obtenidas por centrifugacion interna tienen un diametro medio de 3 pmm, que corresponde a un micronaire de 3 por debajo de 5 gramos, o como alternativa un diametro medio de 2 pm (un micronaire de 2,8 por debajo de 5 gramos).

Se recordara que la finura de las fibras es determinada por el valor su micronaire (F) por debajo de 5 g. La medida del micronaire, llamada tambien medida del “mdice de finura”, tiene en cuenta el area de superficie espedfica midiendo la cafda de presion aerodinamica cuando una cantidad dada de fibras extrafdas de una manta no dimensionada es sometida a una presion dada de un gas, en general aire o nitrogeno. Esta medida es una practica estandar en las unidades de produccion de fibras minerales, se lleva a cabo segun el estandar DIN 53941 o ASTM D 1448 y usa lo que se llama un “aparato de micronaire”.

Sin embargo, tal aparato tiene un lfmite de medida con respecto a cierta finura de las fibras. Para fibras muy finas, la finura (micronaire) se puede medir en l/min usando una tecnica conocida descrita en la solicitud de patente internacional WO 2003/098209. Esta solicitud de patente se refiere espedficamente a un dispositivo para determinar el mdice de finura de las fibras, y comprende un dispositivo para medir el mdice de finura, estando provisto dicho dispositivo de medida del mdice de finura, por una parte, de al menos un primer orificio conectado a una celda de medida disenada para recibir un especimen que consiste en una pluralidad de fibras y, por otra parte, con un segundo orificio conectado a un dispositivo para medir la presion diferencial en cada lado de dicho especimen, estando destinado dicho dispositivo de medida de presion diferencial a ser conectado a un dispositivo de produccion de flujo de fluidos, caracterizado por que la medida del mdice de finura incluye al menos un medidor de flujo de volumen para medir el volumen de fluido que pasa a traves de dicha celda. Este dispositivo proporciona correspondencias entre valores de micronaire y litros por minuto (l/min).

A modo de indicacion, se puede hacer notar una relacion de correspondencia entre el valor de micronaire y el diametro medio del especimen de fibra. En general, un valor de micronaire de aproximadamente 12 l/min

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corresponde a un diametro medio de 2,5 a 3 pm, un valor de 13,5 l/min corresponde aproximadamente a un diametro medio de 3 a 3,5 pm, y finalmente un valor de 18 l/min corresponde aproximadamente a un diametro medio de aproximadamente 4 a 5 pm.

Se han producido fibras finas con un diametro medio de aproximadamente 3 pm para ciertas aplicaciones.

En particular, para obtener laminas de vidrio de unos pocos milfmetros de grosor con el fin de producir filtros de aerosol o separadores de batenas, el documento WO 99/65835 proporciona un dispositivo de centrifugacion interna que permite obtener asf fibras con un diametro de aproximadamente 3 pm. El dispositivo del documento anterior comprende un hilador provisto de orificios dispuestos en filas, teniendo al menos dos filas adyacentes orificios de diametros diferentes, y la altura sobre la que son formadas las fibras por el hilador es igual a o menor que 35 mm. Sin embargo, este tipo de aplicacion para filtros, que tambien usa productos muy finos, esta muy lejos de la aplicacion a productos termicamente aislantes, y de ninguna manera hace referencia al concepto de conductividad termica.

Para otra aplicacion, con el fin de producir productos de aislamiento, el documento EP 1 370 496 describe un dispositivo de centrifugacion interna que entrega fibras finas, cuyo diametro medio no es mayor que 3,5 micrometros, con 2,1 pm como diametro mas pequeno obtenido. Para este fin, el quemador del dispositivo anterior tiene ciertos rasgos espedficos en combinacion con una configuracion particular del hilador. El hilador comprende asf al menos dos zonas anulares, cuyo numero de orificios por unidad de area difiere en una cantidad de 5% o mas, siendo la distancia entre los centros de los orificios vecinos mas proximos de una zona anular dada aproximadamente constante en toda la zona anular dada, y variando esta distancia de una zona a otra en al menos 3%, disminuyendo en la posicion de centrifugacion del hilador desde la parte superior hacia abajo.

Tal dispositivo, que genera fibras mas finas, mejora la conductividad termica de los productos obtenidos para una densidad equivalente a la de los productos usuales. El ejemplo dado en el documento anterior es un producto con un grosor de 80 mm que proporciona, a densidad baja (9 kg/m3), una conductividad muy buena (41,2 W/m.K).

Sin embargo, es siempre deseable mejorar la conductividad termica de un producto para conseguir un rendimiento de aislamiento satisfactorio sin usar de manera correspondiente un grosor excesivamente alto. Esto es debido a que, dependiendo de la conductividad termica del material que constituye el producto, el grosor del producto debe ser adaptado a fin de proporcionar un rendimiento lo mas alto posible, expresado por una resistencia termica (denotada por R).

Es claro que con el producto descrito en el documento EP 1 370 496 anterior, el deseo de aumentar la resistencia termica necesita aumentar el grosor del producto significativamente, algo que no sena compatible con ciertas aplicaciones de aislamiento de edificios.

El objeto de la invencion es por lo tanto proporcionar un producto de aislamiento termico basado en fibras minerales que tiene propiedades de aislamiento termico mejoradas, con lo que se puede usar en grosores razonables para la aplicacion en edificios a la que este producto esta destinado, teniendo este producto las propiedades de ser altamente comprimible, ser capaz de recuperar su grosor nominal, y preferiblemente ser capaz de estar en la forma de un rollo.

Segun la invencion, el producto de aislamiento termico basado en lana mineral se caracteriza por que las fibras tienen un micronaire menor que 10 l/min, especialmente 9 l/min como maximo, preferiblemente menos que 7 l/min, especialmente entre 3 y 6 l/min, incluyendo el producto elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo, y por que el producto tiene una conductividad termica menor que 30 mW/m.K y por que las fibras son en mas o menos 30° paralelas a las extensiones a lo largo del producto, especialmente en una proporcion de al menos 75%.

El producto se caracteriza asf por un diametro de fibra medio menor que 2 pm o incluso menor que 1 pm.

Segun la invencion, resulta que, para una aplicacion de aislamiento termico espedfica, puede ser fabricado con exito un producto que contiene fibras incluso mas finas que en la tecnica anterior, con una estructura tal que el producto se caracteriza por una conductividad termica incluso mejor que en la tecnica anterior. Los elementos absorbentes y reflectantes de infrarrojo estan destinados a no transmitir el calor que llega al producto, para disminuir de esta manera el flujo de calor que pasa a traves del producto, reduciendo por lo tanto la conductividad termica del producto.

El producto de la invencion permite de manera incontestable conseguir un mejor rendimiento de aislamiento termico, y, debido a la finura de sus fibras, es tambien un producto mas suave que es agradable de manejar.

Segun un rasgo, la densidad del producto es 35 kg/m3 como maximo, preferiblemente entre 20 y 30 kg/m3.

De manera ventajosa, las fibras son esencialmente, especialmente en una proporcion de al menos 75%, aproximadamente paralelas a las dimensiones largas del producto, que es sustancialmente de forma paralelepfpeda rectangular. Se entiende que el termino “aproximadamente paralelas” significa una disposicion que es paralela hasta dentro de mas o menos 30°. Esta disposicion paralela de las fibras resiste asf la transmision de calor a traves del

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grosor del producto (perpendicular a dichos pianos). La proporcion de fibras orientadas a lo largo del grosor del producto es minimizada, con el resultado de que la transmision de calor por los pasos de aire en la forma de chimeneas de fibras que estan entre estas fibras es impedida.

La estructura es una basada en lana mineral compuesta de fibras, particularmente fibras de vidrio, unidas entre sf por un aglutinante, e incluye elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo en una proporcion de al menos 0,5%, especialmente entre 1 y 10% y en particular entre 1 y 6%, preferiblemente entre 2 y 6%, en peso del producto.

Es deseable, a la vista de la aplicacion del producto, anadir aditivos estandar de tipo oleoso, a fin de atrapar el polvo, de tipo antiestatico o de tipo repelente al agua, tal como silicona.

Los elementos absorbentes y/o reflectantes son por ejemplo partfculas de metal, tales como partfculas de aluminio, y posiblemente partfculas de otro metal, tal como plata, cobre, oro o una aleacion metalica, tal como acero. Estas partfculas se pueden elegir de pigmentos metalicos dispersables en agua disponibles en el mercado.

El tamano de los elementos absorbentes y/o reflectantes esta entre 5 y 25 pm.

Segun otro rasgo, el grosor del producto es al menos 30 mm, especialmente de 40 a 150 mm, dependiendo de la aplicacion pretendida y la resistencia termica deseada.

El producto, que tiene una densidad que no excede de 35 kg/m3, esta ventajosamente en la forma de un rollo.

Debido a su baja densidad, y dandole un grosor adecuado, el producto es capaz de ser altamente comprimido, en particular para hacerlo mas facil de transportar, y puede recuperar su grosor nominal cuando esta listo para ser usado en su destino final.

El producto se usa mas particularmente para el recubrimiento de paredes y/o techos en la industria de la construccion.

Este producto termicamente aislante tambien puede ser integrado en un sistema de aislamiento acustico.

Preferiblemente, el producto esta basado en fibras de vidrio, no excediendo de 1% la proporcion de material no fibrizado a fin de limitar aun mejor la transferencia de calor.

El vidrio es preferiblemente vidrio de cal-borosilicato, con un contenido de boro menor que 10%, y preferiblemente entre 4 y 7%, en peso de la composicion de vidrio.

El producto de la invencion se obtiene ademas mediante un procedimiento de fibrizacion por centrifugacion interna, usando una instalacion de fibrizacion que tiene parametros de fibrizacion adaptados para proporcionar fibras con el mdice de finura deseado, y mediante la pulverizacion de una solucion que incluye los elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo sobre las fibras.

Segun la invencion, el procedimiento de fabricacion de la lana mineral se define en la reivindicacion 13.

Segun un rasgo, la instalacion comprende un anillo provisto de una pluralidad de agujeros a traves de los cuales se pulveriza una solucion que comprende los elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo.

Los elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo son por ejemplo partfculas de metal de tipo aluminio.

Estos elementos pueden o no ser entregados de manera independiente del aglutinante pulverizado usualmente sobre las fibras.

Segun otro rasgo, el procedimiento consiste en controlar una combinacion de parametros, siendo estos, al menos, la presion del quemador entre 450 y 750 mmWC, la rotacion del hilador a una velocidad mayor que 2.000 revoluciones/minuto y la produccion de fibra diaria por orificio de hilador, que es 0,5 kg como maximo y preferiblemente 0,4 kg como maximo.

Para una configuracion de hilador dada, segun la invencion, la presion del quemador es asf 500 mmWC (columna de agua) y 750 mmWC como maximo, para por ejemplo generar fibras con un micronaire de 5,5 l/min y 3,4 l/min respectivamente. Estos valores de presion no causan una turbulencia excesiva, permiten apilar las capas de fibra uniformemente en la correa receptora y entregan fibra que es, de manera sumamente ventajosa, ligeramente mas larga.

Segun un rasgo, el procedimiento de la invencion es tal que la cantidad aportada de material fundido que entra en el hilador es menor que 18 toneladas/dfa para un hilador que tiene al menos 32.000 orificios, y preferiblemente en una combinacion de cantidad aportada de 14 toneladas/dfa como maximo y de un hilador con al menos 36.000 orificios.

El diametro del hilador esta entre 200 y 800 mm, y preferiblemente igual a 600 mm.

Los hiladores con un diametro de 600 mm generalmente no tienen mas que 32.000 orificios. En contraste, la

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invencion proporciona un hilador que tiene sustancialmente mas orificios que en la tecnica anterior, aumentando el numero de orificios por unidad de area. La altura de la banda de perforacion del hilador preferiblemente no excede de 35 mm.

El hilador contiene dos o mas zonas anulares superpuestas una por encima de la otra, teniendo los orificios del hilador, de una zona a otra, filas de orificios de diametro diferente, y disminuyendo el diametro por fila anular en la posicion de centrifugacion, desde la parte superior de la banda periferica del hilador hacia el fondo. El diametro de los orificios esta entre 0,5 y 1,1 mm.

Segun aun otro rasgo, la distancia entre los centros de orificios vecinos en la misma zona anular puede o no ser constante en toda una zona anular, y esta distancia vana de una zona a otra en al menos 3% o incluso al menos 10%, y, en la posicion de centrifugacion, disminuye desde la parte superior de la banda periferica del hilador hacia el fondo, con en particular una distancia entre 0,8 mm y 2 mm.

El procedimiento de la invencion proporciona asf, mediante la introduccion de elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo y mediante los ajustes, esencialmente en la presion del quemador, en la velocidad de rotacion del hilador e, inesperadamente, en la produccion diaria de material fundido por orificio del hilador, un producto compuesto de fibras que son particularmente finas, con un micronaire menor que 10 l/min, y, para mas que 65% de las fibras, con un diametro medio menor que 1 pm, acompanado por una conductividad termica menor que 30 mW/m.K, algo no ofrecido por la tecnica anterior.

Ademas, para contribuir a la consiguiente disminucion de la conductividad termica, el procedimiento de la invencion proporciona la disposicion de fibras mas plana posible, es decir, en una disposicion de fibras paralela a las dimensiones largas del producto.

Esta disposicion es obtenida en particular por caractensticas que se refieren a la recepcion de las fibras y a la retirada de las mismas por un transportador que extiende la correa receptora. Para este fin, el procedimiento de la invencion consiste en regular la velocidad de marcha de un transportador ensamblado en la correa receptora que es mayor que la velocidad de marcha de dicha correa receptora, en particular en mas que 10% y preferiblemente en al menos 15%.

Se describiran ahora otras ventajas y rasgos de la invencion en mayor detalle con respecto a los dibujos adjuntos, en los que:

• la figura 1 ilustra una vista esquematica en seccion transversal vertical de una instalacion de fibrizacion segun la invencion; y

• la figura 2 ilustra una vista esquematica en seccion transversal vertical del dispositivo de fibrizacion de la instalacion.

La figura 1 muestra esquematicamente una vista en seccion transversal en un plano vertical de una instalacion 1 para formar una manta de lana mineral.

La instalacion 1 comprende, de una manera conocida de corriente arriba a corriente abajo, o de la parte superior hacia abajo, a lo largo de la direccion de flujo del material atenuable en estado fundido, un dispositivo 10 de centrifugacion interna que entrega filamentos de un material atenuable, un dispositivo 20 de atenuacion que entrega una corriente de gas que convierte los filamentos en fibras, que caen en la forma de una lamina 2, un inductor 30 anular colocado bajo el dispositivo 10 de centrifugacion, un dispositivo 40 de suministro de aglutinante, y una correa 50 para recibir las fibras, sobre la cual las fibras se acumulan para formar la manta. Despues la manta es transportada a una estufa a fin de curar las fibras y el aglutinante por medio de una correa 60 transportadora que extiende la correa 50 receptora en el mismo plano.

Segun la invencion, la instalacion incluye un dispositivo 70 para pulverizar elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo, que toma la forma de un anillo provisto de agujeros de pulverizacion y posicionado bajo el dispositivo 10 de centrifugacion y el inductor 30, pero corriente arriba del dispositivo 40 de suministro de aglutinante.

Como variante, el dispositivo de pulverizacion podna ser el dispositivo de suministro de aglutinante, incluyendo entonces el aglutinante los elementos absorbentes y reflectantes de infrarrojo.

Los elementos absorbentes y reflectantes de infrarrojo estan en la forma de partfculas de metal, de tipo aluminio. Por ejemplo, las partfculas tienen un tamano medio de 10 a 18 pm. Su tamano es mayor que 2 pm, tfpicamente entre 5 y 25 pm.

La figura 2 ilustra los dispositivos 10, 20 y 30 de la instalacion de fibrizacion en mayor detalle.

El dispositivo de centrifugacion 10 comprende un hilador 11, llamado tambien plato de fibrizacion, que gira a alta velocidad, que no tiene fondo en su parte inferior, y perforado alrededor de su pared 12 periferica por un numero muy grande de orificios por los que el material fundido es eyectado en la forma de filamentos debido a la fuerza

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centnfuga.

El hilador 11 sin fondo esta sujeto a un buje mantenido en un eje 13 hueco montado verticalmente que gira alrededor de un eje X, siendo impulsado el eje por un motor (no mostrado).

Esta conectada al hilador una cesta 14 con un fondo solido, que esta colocada dentro del hilador, de tal modo que su abertura se enfrenta al extremo libre del eje 13 hueco y su pared 15 esta sustancialmente apartada de la pared o banda 12 periferica.

La pared 15 cilmdrica de la cesta esta perforada por un pequeno numero de orificios 16 relativamente grandes, por ejemplo que tienen un diametro de alrededor de 3 mm.

Una corriente de vidrio fundido se alimenta al hilador, pasando a traves del eje 13 hueco y fluyendo hacia la cesta 14. El vidrio fundido, pasando a traves de los orificios 16 de la cesta, es entregado despues en la forma de corrientes 16a primarias dirigidas hacia el interior de la banda 12 periferica, de donde son expelidas en la forma de filamentos 17a a traves de los orificios 17 del hilador debido a la fuerza centnfuga.

El dispositivo 20 de atenuacion consiste en un quemador anular que entrega una corriente de gas de alta velocidad y alta temperatura, abrazando dicha corriente la pared 12 del hilador. Este quemador sirve para mantener la alta temperatura de la pared del hilador y contribuye a la atenuacion de los filamentos para convertirlos en fibras.

La corriente de gas atenuador es canalizada generalmente por medio de una vaina de gas fno circundante. Esta vaina de gas es producida por un anillo 21 de soplado que rodea al quemador anular. Dicha vaina de gas fno tambien ayuda a enfriar las fibras, cuya resistencia es mejorada asf por un efecto de enfriamiento termico.

El inductor 30 anular calienta el lado inferior del dispositivo de centrifugacion para ayudar a mantener el equilibrio termico del hilador 11.

El dispositivo 40 de suministro de aglutinante consiste en un anillo a traves del que fluye la lamina 2 de fibras. El anillo incluye una multiplicidad de toberas que pulverizan la lamina de fibras con aglutinante. Usualmente, el aglutinante que ayuda a proporcionar cohesion mutua de las fibras incluye agentes antipolvo, de tipo oleoso, y agentes antiestaticos.

El material mineral que es convertido en fibra es generalmente vidrio. Puede ser adecuado cualquier tipo de vidrio convertible por el procedimiento de centrifugacion interna. Sin embargo, segun la invencion, se prefiere un vidrio de cal-borosilicato en el que el contenido de boro es menor que 10%, especialmente entre 2 y 9% y preferiblemente entre 4 y 7%.

Segun la invencion, se obtienen fibras finas regulando diversos parametros, en particular:

- la presion del quemador 20;

- la velocidad de rotacion del hilador 11; y

- la produccion diaria de fibras entregadas por cada orificio 17 del hilador.

El quemador 20 anular es de diseno estandar. La temperatura del chorro de gas en su salida esta entre 1.350 y 1.500°C, preferiblemente alrededor de 1.400°C.

Segun la invencion, la presion del quemador se fija entre 450 y 750 mmWC (se recordara que 1 mmWC = 9,81 Pa) para generar un chorro de gas atenuador muy apropiado para la finura de fibra deseada, en combinacion con los otros parametros mencionados anteriormente. Aunque usualmente la presion de un quemador es 500 mmWC, es posible segun la invencion elegir aumentar la presion para preparar fibras mas finas. Sin embargo, esto requiere mas energfa. Tiene que haber un compromiso entre los diversos parametros mencionados anteriormente, a fin de obtener el producto deseado dependiendo de los factores economicos y energeticos a tener en cuenta.

Segun la invencion, la velocidad de rotacion del hilador es mas rapida que la usual, 1.900 revoluciones por minuto (rpm). El hilador de la invencion gira a una velocidad mayor que 2.000 rpm, por ejemplo 2.200 rpm.

Segun la invencion, la produccion de fibra por orificio del hilador es 0,5 kg/dfa como maximo y preferiblemente no excede de 0,4 kg/dfa. La produccion de fibra diaria por orificio corresponde a la cantidad aportada de material fundido que pasa a traves de cada orificio por dfa.

Esta produccion es dependiente por supuesto de la cantidad aportada de material fundido entregado corriente arriba del hilador y del numero de orificios perforados en el hilador. Segun la invencion, la cantidad aportada de material fundido no excede de 19 toneladas por dfa (t/dfa) y preferiblemente no excede de 14 toneladas por dfa (t/dfa). En comparacion, la produccion usual de un horno que entrega vidrio fundido es generalmente alrededor de 23 a 25 toneladas por dfa. El hilador en sf tiene al menos 32.000 orificios, y por lo tanto un numero mas grande que en un hilador estandar, que es generalmente 31.846.

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El hilador tiene un diametro preferido de 600 mm, pero podna ser 400 mm o 800 mm, siendo adaptado de manera correspondiente el numero de orificios y la produccion de material fundido entregado. El hilador contiene dos o mas zonas anulares superpuestas una por encima de la otra, estando cada zona provista de una o mas filas anulares de orificios. Ciertos rasgos particulares que se refieren al hilador pueden ayudar tambien a obtener fibras finas.

La altura de la banda perforada del hilador - la altura sobre la que se extienden los orificios - no excede de 35 mm.

Los orificios del hilador tienen, de una zona a otra, filas de orificios con diametros diferentes, y disminuyendo el diametro por fila anular, en la posicion de centrifugacion, desde la parte superior de la banda periferica del hilador hacia abajo. El diametro de los orificios esta entre 0,5 y 1,1 mm.

La distancia entre los centros de orificios vecinos en la misma zona anular puede o no ser constante en toda una zona anular, variando esta distancia de una zona a otra en al menos 3%, o incluso al menos 10%, y disminuyendo, en la posicion de centrifugacion, desde la parte superior de la banda periferica del hilador hacia abajo, en particular con una distancia de entre 0,8 mm y 2 mm.

Segun la invencion, la cantidad medida de aglutinante entregada por el anillo 40 es ventajosamente menor que 8%, y preferiblemente no excediendo de 5%, para producir un producto que puede ser enrollado.

Entregado con el aglutinante hay un aditivo reflectante de infrarrojo, en la forma de partfculas de metal tales como partfculas de aluminio. Las partfculas pueden ser incorporadas en el aglutinante o suministradas en una fase acuosa independiente pulverizada sobre las fibras junto al aglutinante. El contenido de partfculas es de 0,5 a 2% en peso en relacion al peso de las fibras. Tales partfculas se combinan muy particularmente con las fibras obtenidas anteriormente para disminuir la conductividad termica A dentro de intervalos de densidad de producto mas bajos, tfpicamente 30 kg/m3 o menos.

Finalmente, la disminucion de la conductividad termica A tambien puede ser dependiente de la disposicion de las fibras en la manta. Mas que 75%, o incluso mas que 85%, de las fibras estan dispuestas para ser aproximadamente paralelas a las dimensiones largas del producto. Para este fin, la velocidad de marcha de la correa 60 transportadora es, segun la invencion, mas rapida que la velocidad de la correa 50 receptora en mas que 10% y preferiblemente en al menos 15%.

Este cambio en velocidad con aceleracion hace que las fibras estan tan planas como es posible en el plano de marcha de las correas, siendo orientadas por lo tanto en paralelo a las dimensiones mas largas de la manta de fibra obtenida.

Se presenta a continuacion un ejemplo de un producto segun la invencion obtenido de acuerdo con el metodo de la invencion.

La instalacion comprendio un hilador fibrizador de 600 mm de diametro con 36.000 orificios, que tema una disposicion de orificios y un diametro de los orificios como se describe anteriormente. La produccion diaria por orificio fue 0,4 kg. La velocidad de rotacion del hilador fue 2.200 rpm. La presion del quemador fue 500 mmWC. La velocidad del transportador 60 fue 15% mas alta que la de la correa receptora. Se aplicaron a las fibras partfculas de aluminio con un diametro medio de 12 pm por medio de una dispersion acuosa, con un contenido de 2% de aluminio en peso en relacion a las fibras. El producto obtenido tuvo las siguientes caractensticas:

- un mdice de finura de fibra de 5,5 l/min;

- una conductividad termica de 29,6 mW/m.K, medida a 10°C segun el estandar ISO 8301;

- una densidad de 30 kg/m3;

- un contenido de aglutinante de 5% en peso del producto;

- un grosor de 45 mm; y

- mas que 80% de las fibras sustancialmente paralelas a las dimensiones largas.

La orientacion de las fibras se determino de la siguiente manera:

Varios espedmenes paralelepfpedos (especialmente al menos seis), del mismo tamano y con el mismo grosor que el producto, se retiraron de dicho producto. Se cortaron por medio de un instrumento de corte, tal como una cuchilla que produjo un corte afilado sin arrastrar fibras en la direccion de corte, no alterando asf la disposicion de fibras que forman el producto antes del corte. Se observo cada especimen por el borde, la superficie observada se dividio en pequenas areas unitarias, siendo las fibras detectadas visualmente en cada unidad de area, se registro el angulo formado entre la direccion de las fibras y una direccion horizontal paralela a una dimension larga del producto y se calculo el angulo medio en cada una de las areas. Se uso una herramienta de adquisicion de imagenes acoplada a un programa informatico de procesamiento de imagenes para este fin. Para cada especimen, se determino asf la fraccion de fibras que tienen un angulo de orientacion que entra dentro de un sector angular dado. Se promedio

despues la media de los datos para cada especimen para expresar la orientacion de las fibras en el producto. En este ejemplo, se encontro que 80% de los angulos registrados estan dentro de los sectores de 0°-30° y 150°-180° (fibras oblicuas) y 5% de los angulos registrados estan dentro de los sectores de 60°-90° y 90°-l20° (fibras verticales).

5 En ausencia de partfculas de aluminio, la conductividad termica del producto fue 30,2 mW/m.K. La invencion permite as^ disminuir esto en mas que 0,5 mW/m.K.

La conductividad puede ser disminuida adicionalmente ajustando la composicion del vidrio, en particular usando un vidrio rico en boro. El producto obtenido bajo las mismas condiciones con 2% en peso de aluminio tuvo una conductividad termica de 29,4 mW/m.K.

10 Por consiguiente, la integracion de elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo en las fibras producidas y la configuracion de la instalacion de fibrizacion segun varios rasgos espedficos, dependientes muy particularmente de la rotacion del hilador fibrizador, del quemador y de la produccion de fibra, y dependientes adicionalmente de la correa receptora y el transportador que la sigue, han hecho posible, de una manera no obvia, obtener el producto de aislamiento termico de la invencion, que hasta ahora no ha existido.

15 El producto de la invencion, debido a sus fibras muy finas, ofrece la ventaja de una sensacion mas suave, que le hace mucho menos desagradable de manejar.

El producto, mediante su considerablemente disminuida conductividad termica, proporciona un aislamiento termico incluso mejor y consigue una resistencia termica optima para grosores razonables.

Finalmente, el producto de la invencion, mediante su densidad de 30 kg/m3 como maximo, puede tomar la forma de 20 un rollo y/o puede ser comprimido, y por tanto puede ser transportado y manejado facilmente, para ser cortado facilmente y posicionado como se requiera contra las paredes a ser aisladas.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

REIVINDICACIONES

1. Un producto de aislamiento termico basado en lana mineral, caracterizado por que las fibras tienen un micronaire menor que 10 l/min, especialmente de 9 l/min como maximo, preferiblemente menor que 7 l/min, especialmente entre 3 y 6 l/min, por que dicho producto incluye elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo, por que dicho producto tiene una conductividad termica menor que 30 mW/m.K y por que las fibras son, hasta dentro de mas o menos 30°, paralelas a la extension larga de dicho producto, especialmente en una proporcion de al menos 75%.
2. El producto de aislamiento termico segun la reivindicacion 1, caracterizado por que tiene una densidad de 35 kg/m3 como maximo, preferiblemente entre 20 y 30 kg/m3.
3. El producto de aislamiento termico segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo son partfculas de metal de tipo aluminio.
4. El producto de aislamiento termico segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo estan en una proporcion de entre 1 y 10%, preferiblemente entre 2 y 6%, en peso del producto.
5. El producto de aislamiento termico segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo tienen un tamano de entre 5 y 25 pm.
6. El producto de aislamiento termico segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que tiene un grosor igual a o mayor que 30 mm, especialmente 40 a 150 mm.
7. El producto de aislamiento termico segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que toma la forma de un rollo.
8. El producto de aislamiento termico segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que esta integrado en un sistema de aislamiento acustico.
9. El producto de aislamiento termico segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que esta basado en fibras de vidrio con una proporcion de material no fibrizado menor que 1%.
10. El producto de aislamiento termico segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que esta basado en vidrio de cal-borosilicato, con un contenido de boro menor que 10%, y preferiblemente entre 4 y 7%, en peso de la composicion de vidrio.
11. El producto de aislamiento termico segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que se obtiene a partir de un procedimiento de fibrizacion por centrifugacion interna y por deposicion de elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo sobre las fibras.
12. El producto de aislamiento termico segun una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que se usa en el recubrimiento de paredes y/o techos en la industria de la construccion.
13. Un procedimiento de fabricacion de lana de vidrio, que usa una instalacion que comprende un dispositivo de centrifugacion interna que comprende un hilador (11) capaz de girar alrededor de un eje X, especialmente un eje vertical, y cuya banda (12) periferica esta perforada con una pluralidad de orificios (17) para entregar filamentos de un material fundido, un medio atenuador de gas a alta temperatura en la forma de un quemador (20) anular, que atenua los filamentos a fibras, y una correa (50) receptora asociada con medios de succion para recibir las fibras, caracterizado por que dicho procedimiento consiste en controlar una combinacion de parametros, siendo estos, al menos, la presion del quemador entre 450 y 750 mmWC, la rotacion del hilador a una velocidad mayor que 2.000 revoluciones/minuto y la produccion diaria de fibra por orificio del hilador, que es 0,5 kg como maximo y preferiblemente 0,4 kg como maximo, en depositar elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo sobre las fibras, y en regular la velocidad de marcha de un transportador que es mayor que la velocidad de marcha de la correa receptora.
14. El procedimiento segun la reivindicacion 13, caracterizado por que la instalacion comprende un anillo (70) provisto de una pluralidad de agujeros a traves de los que se pulveriza una solucion que comprende los elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo, tales como partfculas de metal de tipo aluminio.
15. El procedimiento segun la reivindicacion 13 o 14, caracterizado por que los elementos absorbentes y/o reflectantes de infrarrojo se depositan pulverizando un aglutinante sobre las fibras.
16. El procedimiento segun una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado por que la cantidad aportada de material fundido que entra en el hilador es menor que 18 toneladas/dfa para un hilador que tiene al menos 32.000 orificios, y preferiblemente en una combinacion de cantidad aportada de 14 toneladas/dfa como maximo y de un hilador con al menos 36.000 orificios.
17. El procedimiento segun una de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado por que el hilador tiene un diametro

de entre 200 y 800 mm.
18. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 13 a 17, en el que la velocidad de marcha del transportador ensamblado sobre la correa receptora tiene una velocidad que es mayor que la velocidad de marcha de dicha correa receptora en mas que 10% y preferiblemente en al menos 15%.