ES2565079T3 - Producto de aislamiento térmico - Google Patents

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ES2565079T3 ES09158930.9T ES09158930T ES2565079T3 ES 2565079 T3 ES2565079 T3 ES 2565079T3 ES 09158930 T ES09158930 T ES 09158930T ES 2565079 T3 ES2565079 T3 ES 2565079T3
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Jérôme GILLES
Georges Zagdoun
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Abstract

Producto de aislamiento térmico, formado por una estructura en capa(s) que contiene al menos una capa fibrosa dotada con al menos un revestimiento metálico depositado directamente sobre la superficie de al menos una parte de las fibras de dicha capa fibrosa, y que contiene al menos una capa fibrosa no metalizada, caracterizado porque la capa fibrosa no metalizada posee un espesor superior a 2 mm e inferior a 10 mm y una densidad inferior a 50 kg/m3, y porque la capa fibrosa de la capa fibrosa metalizada presenta además una permeancia al vapor de agua superior a 100 perm a 75% de humedad relativa y superior a 200 perm a 25% de humedad relativa.

Description

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DESCRIPCION
Producto de aislamiento termico
La presente invencion se refiere a un producto (aislante) para el aislamiento termico, en particular de edificios y contenedores (tales como depositos, tubenas, etc.), estando este producto particularmente adaptado y destinado a un uso a presion atmosferica, a temperatura y a humedad ambientes, y se refiere tambien a su procedimiento de obtencion.
Los aislantes utilizados para el aislamiento termico de edificios (en particular de muros o techos de edificios) se presentan tradicionalmente en forma de fieltros enrollados o de paneles formados por lana mineral (de vidrio o de roca) de espesor que puede alcanzar los 300 mm o mas. Por razones, principalmente, de espacio y de flexibilidad de utilizacion, se ha considerado recientemente conveniente desarrollar productos aislantes de menor espesor sin que por ello se perjudiquen las propiedades deseadas, principalmente en materia de aislamiento termico.
Han aparecido asf en estos ultimos anos aislamientos llamados "delgados" formados por diferentes capas que frenan la transferencia de calor, entre las que generalmente al menos una capa refleja las radiaciones infrarrojas particularmente en forma de una hoja metalica (en particular una hoja de aluminio) habitualmente asociada a una pelfcula polimerica (en particular a base de poliolefina(s) o de poliester) que le sirven de soporte o que permiten su ensamblaje a la o a las otras capas del aislante. Los aislantes delgados que presentan prestaciones termicas equivalentes a los productos tradicionales citados anteriormente son sin embargo mas costosos que estos ultimos. Ademas, la presencia de hojas reflectantes metalicas generalmente no permite la respiracion de los soportes revestidos con el aislante (en particular no permite, si es necesario, dejar pasar el vapor de agua, etc.).
Tambien se conoce en el documento US 3357587, un producto aislante que presenta una pluralidad de capas superpuestas a base de fibras, fibras de al menos una capa que estan revestidas por una capa metalica.
La presente invencion ha buscado poner a punto productos aislantes, mejorados, recurriendo a materiales reflectantes pero que a la vez sean eficaces y sigan siendo economicamente razonables, en particular que permitan la respiracion de los soportes o estructuras revestidas de dichos productos a la vez que presentan buenas prestaciones termicas para un espacio preferentemente limitado, estando estos productos particularmente destinados a un uso a presion atmosferica, a temperatura y a humedad ambientes, principalmente para el aislamiento de edificios.
Este objetivo se alcanza gracias al producto aislante segun la invencion tal como se ha definido en la reivindicacion 1.
El aislante segun la invencion se presenta ventajosamente en forma de una estructura de capas (o de multicapas o apilamiento de capas o estructura sandwich) elegidas entre diferentes tipos de capas, de las que al menos una es una capa fibrosa dotada con un revestimiento metalico tal como se ha mencionado en la definicion de la invencion (siendo dicha capa denominada en adelante como "capa metalizada"). Puede comprender principalmente varias de dichas capas fibrosas metalizadas y comprende uno o varias capas fibrosas, en particular desprovistas de revestimiento metalico depositado directamente sobre la superficie de sus fibras (esta(s) ultima(s) capa(s) se denominan en adelante como "capa(s) no metalizada(s)", pudiendo estar repartidas las capas fibrosas (metalizadas o no) segun una o varias napas (o lechos) situadas a diferentes niveles (o a diferentes espesores) del aislante.
El aislante formado de esta manera es particularmente eficaz y economico. De forma particularmente preferida, comprende al menos una tercera capa fibrosa colocada de forma que tenga una alternancia de capa(s) fibrosa(s) metalizada(s) y de capa(s) fibrosa(s) no metalizada(s) (al menos dos capas fibrosas no metalizadas rodeando al menos una capa fibrosa metalizada o, inversamente y preferentemente, al menos dos capas fibrosas metalizadas rodeando al menos una capa fibrosa no metalizada), dandose esta alternancia en todo o parte del espesor del aislante.
En la descripcion que sigue, se presentaran elementos caractensticos que valen de forma general tanto para una capa fibrosa metalizada como no metalizada.
Cada capa fibrosa mencionada en la definicion de la invencion se puede presentar en una forma utilizada si es necesario en los aislantes, por ejemplo en forma de un mat o de un fieltro, o generalmente en forma no valorizada como material aislante, tal como un velo (los velos no se usan en su caso en los aislantes mas que en superficies para obtener un aspecto particular o una calidad de tacto particular). Estas formas de capa fibrosa tienen la ventaja de presentar una gran porosidad abierta hacia el exterior, permeable a la difusion de vapor de agua. En particular, esta capa se presenta en forma de una napa formada por fibras (en particular hilos y/o filamentos) interpenetradas (formando una estructura porosa o "discontinua"), pudiendo estas fibras ser cortadas o continuas (en general y ventajosamente se trata de fibras cortadas). Aunque una estructura ordenada tal como un tejido pueda si es necesario ser considerada, se trata preferentemente y generalmente de una estructura de tipo no-tejido tal como un velo, o incluso si es necesario un mat, un fieltro, etc. Esta estructura no tejida puede estar asociada, sin embargo, a elementos de refuerzo dispuestos de forma regularmente organizada, tales como hilos continuos que se extienden en una o varias direcciones en la superficie de la capa, principalmente en forma de lmeas paralelas o de una malla
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de hilos, dispuestos perpendicularmente o con un angulo dado entre ellos, constituida por ejemplo por una rejilla que se puede incorporar o asociar a la capa no tejida. La capa fibrosa puede estar formada de forma conocida, por ejemplo por via seca con deposito de fibras resultantes de una hilera u otro dispositivo de fibrado sobre un tapiz y eventualmente union de fibras entre sf mediante adhesion mecanica, principalmente punzonado, o qmmica por medio de un aglomerante aplicado sobre las fibras (via que permite en particular obtener mates o velos espesos) o bien por via humeda a partir de una suspension de fibras en un lfquido filtrado sobre un tapiz (via que permite en particular obtener velos).
Cada capa fibrosa mencionada en la definicion de la invencion puede estar formada por diferentes tipos de fibras (fibras minerales principalmente de lana mineral tal como la lana de vidrio o de roca, etc. y/o eventualmente fibras organicas tales como fibras de poliester, poliolefina, fibras organicas bi-componentes, etc.), pudiendo ser las fibras de un solo tipo o mezcla de fibras (por ejemplo mezcla de fibras minerales y de fibras organicas, y/o fibras de material compuesto). Preferentemente, al menos una parte de las fibras de la capa o, ventajosamente, todas las fibras de la capa, son fibras inorganicas/minerales, en particular fibras de vidrio, por ejemplo y ventajosamente fibras de un vidrio que presente buenas propiedades de reflexion y/o de absorcion de las radiaciones infrarrojas (vidrio E, vidrio C, vidrio de tasa de alumina elevada, en particular superior a 18% en peso, etc.).
Generalmente una o varias capas fibrosas mencionadas en la definicion de la invencion comprenden tambien al menos un aglomerante, que permite si es necesario aglomerar las fibras entre sf, siendo este aglomerante generalmente (pero no necesariamente) de base acuosa y comprendiendo diferentes compuestos organicos (resina(s), aditivo(s), etc.), eligiendose este aglomerante de forma que resista si es necesario las temperaturas de realizaciones posteriores. La tasa de aglomerante puede ser del orden de algunos % o decenas de % en peso en relacion a la capa, generalmente inferior o igual a 30% (en el caso del velo por ejemplo del orden de 15 a 30% en peso de materia seca en relacion al velo).
Ventajosamente, al menos una capa fibrosa (en particular metalizada) mencionada en la definicion de la invencion presenta una porosidad (expresada mediante la fraccion volumetrica de aire presente en la capa, es decir la proporcion en % de volumen de aire contenido en la capa en relacion al volumen global aparente de la capa) superior a 10% (y que puede si es necesario alcanzar 99% o mas), preferentemente superior a 30%, principalmente superior a 50% y de forma particularmente preferida, superior a 80% (en particular comprendida entre 90 y 99,8%) y/o presenta un gramaje comprendido entre 30 y 5.000 g/m2, principalmente del orden de 30 a 1.500 g/m2, en particular de 30 a 500 g/m2, por ejemplo del orden de 30 a 150 g/m2, en particular de 50 a 120 g/m2 (principalmente para una capa en forma de un velo de vidrio).
Al menos la capa fibrosa de una capa metalizada tal como se ha citado anteriormente presenta tambien ventajosamente segun la invencion una permeancia al vapor de agua (medida segun la norma ISO 12572) superior a 100 perm a 75% de humedad relativa y superior a 200 perm a 25% de humedad relativa.
De forma sorprendente, como aparece en la continuacion de la descripcion, la combinacion de dicha capa fibrosa porosa/permeable al vapor de agua y de su revestimiento metalico constituye una estructura suficientemente reflectante (aunque discontinua) a la vez que hace posible la respiracion de los soportes revestidos con dicha estructura, lo que no es el caso de los productos reflectantes conocidos que incorporan una o varias hojas de polfmeros metalizados. De forma ventajosa, la capa fibrosa revestida de al menos una capa metalica tal como la mencionada en la invencion (o el producto que incorpora dicha capa fibrosa) conserva una buena permeancia al vapor de agua (nada o poco diferente, en particular disminucion que no excede el 20%, generalmente que no excede 10 o 15%) en relacion a la capa fibrosa no revestida (o respectivamente con relacion al producto que incorpora la capa fibrosa no revestida), presentando dicha capa fibrosa metalizada ventajosamente una permeancia superior a 90 perm a 75% de humedad relativa y superior a 190 perm a 25% de humedad relativa.
Segun un modo de realizacion ventajoso, el producto aislante segun la invencion comprende como capa fibrosa mencionada en la definicion de la invencion al menos un velo de fibras de vidrio. Este velo se puede obtener mediante cualquier tecnica conocida por sf misma, en particular la tecnica llamada por via humeda que consiste en preparar una suspension acuosa de fibras de vidrio cortadas, depositar esta suspension en una pelfcula sobre un tapiz filtrante sometido a una succion para eliminar una parte del agua de la pelfcula depositada, aplicar una composicion de aglomerante (que permita mantener las fibras entre sf) sobre la pelfcula humeda, secar el velo y reticular el aglomerante en una estufa, y luego acondicionar el velo de la forma deseada, presentandose el producto final en forma de una hoja bastante fina (por ejemplo de espesor del orden de 0,2 a 0,8 mm) generalmente acondicionada en rodillos. Este velo o material en hoja delgada tiene tradicionalmente una estructura esencialmente isotropa (sin orientacion preferente de las fibras) y si es necesario se describe por medio de la "relacion de isotropfa" (relacion entre la resistencia a la traccion del velo en el sentido de la maquina y la resistencia a la traccion del velo en el sentido transversal) generalmente del orden de 1 a 1,5, llegando a veces a 2. Las fibras de vidrio utilizadas para la realizacion de velos estan preferentemente en forma de hilos cortados, que presentan por ejemplo una longitud del orden de la decena de milfmetros, principalmente de 6 a 30 mm, en particular de aproximadamente 10 a 20 mm, pero tambien pueden estar (al menos en parte) cortadas con una longitud superior o ser continuas.
Segun otro modo de realizacion, el producto aislante segun la invencion comprende como capa fibrosa (en particular metalizada) mencionada en la definicion de la invencion al menos un mat de fibras de vidrio o un velo de vidrio
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espeso que se pueden obtener preferentemente por via seca, y cuyo espesor puede alcanzar hasta algunos milfmetros, por ejemplo del orden de 0,8 a 5 mm, en particular de 0,8 a 3 mm.
Segun otro modo de realizacion, el producto aislante segun la invencion comprende como capa fibrosa (en particular metalizada) mencionada en la definicion de la invencion al menos un fieltro de lana de vidrio o de roca, que se puede obtener mediante tecnicas de fibrado convencionales para la realizacion de lana mineral y cuyo espesor puede ser del orden de 5 a 200 mm, en particular de 10 a 200 mm (tal como uno de los utilizados tradicionalmente en los aislantes), con una densidad que puede ser del orden de 7 a 50 kg/m3, principalmente de 7 a 25 kg/m3, siendo asf la capa suficientemente flexible para que el producto aislante sea apto para ser acondicionado en rodillo.
Asf de forma general, un producto segun la invencion comprende al menos una capa fibrosa metalizada, con un espesor que puede elegirse principalmente entre 0,2 y 200 mm.
Preferentemente, las capas fibrosas metalizadas pueden presentar un espesor inferior a 10 mm, siendo las capas fibrosas no metalizadas elegidas segun la invencion de forma que presenten un espesor inferior a 10 mm, y en particular superior a 2 mm, principalmente de al menos 3 mm (en particular del orden de 3 a 6 mm, principalmente 56 mm, muy especialmente para capas a base de fibras minerales tales como fibras de vidrio, o fibras organicas). Las capas fibrosas no metalizadas se eligen asf preferentemente entre los materiales de tipo fieltro o colchon fibroso que presentan propiedades intrmsecas de aislamiento termico. Pero el espesor limitado de las capas fibrosas no metalizadas aislantes seleccionado en este caso permite beneficiarse de un efecto de piel o de capa lfmite radiactiva que baja la conductividad termica local (la conductividad termica del material en este espesor es mas baja que la conductividad termica aparente de un material de estructura fibrosa identica pero de espesor superior) reduciendo todavfa mas, en combinacion con la presencia de las capas fibrosas metalizadas que reduce la intensidad de la radiacion incidente, el flujo de cada radiante transmitido en el aislante. A modo de ilustracion, este efecto de piel se manifiesta ventajosamente en un espesor optimo de 3 mm aproximadamente para un colchon aislante de fibras de vidrio de aproximadamente 10 kg/m3 de densidad. Este espesor sera tanto mas pequeno cuanto mas denso sea el colchon.
La o las capas fibrosas no metalizadas tambien presentes si es necesario pueden elegirse entre los mismos tipos de capas fibrosas que las descritas para las capas fibrosas mencionadas en la definicion de la invencion; en particular pueden ser a base de cualquier material aislante a base de fibras minerales, u organicas de origen natural (vegetal o animal) o sintetico (polfmero), tal como la lana mineral, por ejemplo lana de vidrio o lana de roca, o lana de canamo, de cordero, de plumas, o fibras a base de polfmero(s) reciclado(s) o no (por ejemplo poliester), etc., estando cada capa preferentemente en una forma flexible o semirngida enrollable, con una densidad inferior a 50 kg/m3, estando limitado el espesor de estas capas tal como se ha explicado anteriormente. Esta o estas capas estan preferentemente en forma de fieltro(s) y estan preferentemente situadas en capa(s) intermedia(s) en el aislante, pero tambien se puede tratar de velo(s) y/o al menos una (de estas) capa(s) puede constituir al menos una cara externa del producto.
En un modo preferido de realizacion de la invencion, el aislante comprende al menos dos velos de fibras metalizadas y al menos un fieltro de fibras no metalizadas entre los velos.
Preferentemente tambien, el numero total de capas fibrosas (metalizadas o no) en el aislante segun la invencion no excede de 20 capas (u hojas).
El revestimiento metalico depositado directamente sobre la (o en la) superficie de al menos una parte de las fibras de la capa fibrosa metalizada mencionada en la definicion de la invencion es ventajosamente una capa (o pelfcula) superficial delgada (en particular de espesor nanometrico), siendo depositada esta capa directamente en la superficie de la capa fibrosa, en particular mediante una tecnica de deposito por evaporacion al vacfo como se indica posteriormente. Esta capa metalica reviste continuamente la superficie de las fibras expuestas del lado exterior de la capa. A este respecto, puede parecer continua a la vista a una cierta distancia de la capa fibrosa (respectivamente del producto), pero el examen de cerca o al microscopio revela una superficie discontinua que adopta la superficie de la red de fibras, conservandose aproximadamente la porosidad de la capa fibrosa revestida de la capa metalica. El revestimiento metalico esta previsto en general sobre al menos una cara de la capa fibrosa (al menos una de las caras de mayores dimensiones), incluso al menos dos caras (en particular puede recubrir las dos caras opuestas de mayores dimensiones, lo que permite principalmente disponer la capa en el producto sin depender de una orientacion particular).
El revestimiento metalico puede ser por ejemplo a base de aluminio, cobre, zinc, plata, titanio, cromo, mquel, y/u otros metales o compuestos metalicos (por ejemplo oxidos metalicos conductores tales como el oxido de indio dopado con estano, oxido de zinc dopado con aluminio, oxido de estano dopado con antimonio, etc.), en particular buenos conductores de la electricidad, y/o de aleaciones entre estos metales (por ejemplo una aleacion mquel/cromo o plata/cobre, etc.) etc., puro (metal utilizado) o casi puro o eventualmente dopado o en aleacion (por ejemplo para proteger la capa de los efectos de la corrosion o por razones de facilidad de deposito o de adhesion, etc.). Aunque el revestimiento de la capa fibrosa con una sola capa metalica sea generalmente suficiente, la capa fibrosa mencionada en la definicion de la invencion tambien puede si es necesario estar revestida con varias capas, pudiendo ser estas capas del mismo material (metalico) o de materiales diferentes (metalicos o no, siendo al menos
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una de las capas metalica segun la invencion). La o las capas suplementarias tienen preferentemente una estructura analoga a la capa metalica anteriormente descrita, es decir revistiendo continuamente la superficie de las fibras expuestas del lado exterior a la capa. Sin embargo, pueden tener estructura globalmente discontinua, es decir que son depositadas en islotes en la superficie de la capa fibrosa. Por ejemplo, si es necesario, se puede superponer a una primera capa metalica otra capa, por ejemplo de proteccion contra la corrosion (por ejemplo una capa de sflice), o biocida (por ejemplo una capa de cobre o de plata), etc.
El producto aislante segun la invencion comprende generalmente una o varias (por ejemplo hasta 10, incluso mas) capas fibrosas dotadas de al menos un revestimiento metalico tal como se han mencionado en la definicion de la invencion, pudiendo dichas capas fibrosas ser internas (por ejemplo en medio del producto) y/o en al menos una de las caras del producto (incluso sobre cada una de sus dos caras opuestas de mayores dimensiones), aumentando las prestaciones generalmente con el numero de capas fibrosas revestidas segun la invencion incorporadas/presentes.
El producto aislante segun la invencion eventualmente puede comprender otras capas para aportar principalmente una funcion de aislamiento termico, y/o para conferir al producto resistencia mecanica, y/o permitir el enlace entre las capas del producto, y/o mejorar la calidad al tacto o facilitar la manipulacion del producto. A modo de ejemplos no limitativos, se podra elegir al menos una capa entre:
- espuma, u otra materia celular, organica o mineral, que atenue los intercambios termicos, por ejemplo una estructura de celdas, de tipo por ejemplo "pelfcula de burbujas" o "blister" (encerrando las celdas principalmente aire y/o al menos un material que permita aumentar el poder aislante del producto, tal como un gas noble, un aerogel, sflice pirogenada, etc.), etc.,
- otra capa reflectante no depositada sobre una capa fibrosa (por ejemplo en forma de una hoja o pelfcula o capa si es necesario inicialmente independiente o autoportante o libre, es decir que no tenga necesidad de otra capa en apoyo, o eventualmente en forma de una capa depositada sobre otra capa soporte tal como una o dos hojas plasticas, etc.),
- eventualmente una pelfcula a base de materia(s) organica(s) sintetica(s) (principalmente polfmeros).
- pegamento,
- una rejilla de adhesion para facilitar la aplicacion o resistencia del producto.
Ademas, una o varias capas del aislante pueden estar aditivadas, principalmente cuando se desean una o varias propiedades y/o funciones (presencia por ejemplo de un opacificante infrarrojo), y/o comprender uno o varios aglomerantes y/o aceites y/o siliconas, etc. Si es necesario (en particular sobre una y/u otra cara del aislante), una o varias capas (principalmente una capa fibrosa en forma de velo) se pueden pulir o reforzar y/o armar (principalmente para no desgarrarse) por ejemplo por adicion de una rejilla de fibras organicas o inorganicas (fibras de vidrio).
Preferentemente tambien, el producto segun la invencion solo comprende capas transpirables, es decir permeables a la difusion del vapor de agua, principalmente porosas o perforadas (por ejemplo a base de fibras y/o de espuma de celdas abiertas y/o en forma de pelfcula perforada, etc.) o que presentan una permeabilidad a la difusion del vapor de agua al menos en las condiciones de ambiente apropiadas (por ejemplo, una membrana higrorreguladora adaptable tipicamente a base de poliamida o de otro polfmero, tal como el producto comercializado con la denominacion VARIO por la sociedad SAINT-GOBAIN ISoVeR).
En un modo de realizacion particular, el producto segun la invencion comprende principalmente, incluso unicamente, capas de base esencialmente mineral (con la excepcion, llegado el caso, de aglomerante(s) y/o aditivo(s) y/o capas o pelfculas de revestimiento de las capas) lo que permite obtener niveles elevados de resistencia al fuego. Sin embargo, se pueden tolerar capas organicas si contienen aditivos anti-fuego o son resistentes al fuego de otra manera, estando preferentemente limitada la cantidad total de materia organica en funcion del nivel de resistencia al fuego deseado.
Las capas que forman el producto se colocan unas sobre otras y se pueden solidarizar entre ellas de diferentes formas, en particular las diferentes hojas, pelfculas u otras capas (inicialmente) independientes se pueden ensamblar por encolamiento, engrapado, cosido, punzonado, eventualmente por soldadura (termica, ultrasonidos) en caso de presencia de materiales apropiados (por ejemplo polfmeros) en una o las capas o por aporte de una capa intermedia fusible (tal como una capa de fusion en caliente o una capa de polietileno o tereftalato de polietileno). Si es necesario, las capas superiores se mantienen juntas en el interior de una envoltura (tecnica denominada encapsulacion) con o sin solidarizacion de las capas entre ellas. La envoltura esta constituida por un material de embalaje, tal como una pelfcula plastica u otro, preferentemente permeable al aire, que se puede presentar en forma tubular cerrada o no en los extremos. Preferentemente, las capas independientes se hacen solidarias mediante enlaces localizados o puntuales (por cosido, punzonado, etc.) por ejemplo por lmeas o puntos, en varios lugares determinados del producto (por ejemplo sobre los bordes o en intervalos regulares a lo largo del producto) principalmente para conservar cierta elasticidad del producto (lo que permite, por ejemplo, su enrollamiento) y evitar los puentes termicos.
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El producto aislante segun la invencion tiene preferentemente un espesor pequeno, no excediendo en este caso de 100 mm, y siendo ventajosamente inferior a 50 mm, aunque se han constatado aun ventajas con espesores que van hasta 200 mm. El espesor de cada capa fibrosa dotada de al menos un revestimiento metalico como se ha definido segun la invencion es generalmente inferior a 40 mm aproximadamente y preferentemente inferior a 8 mm, en particular inferior a 5 mm (principalmente para una capa en forma de un velo), el espesor de cada capa metalica depositada sobre una capa fibrosa es generalmente inferior a 2 pm y principalmente inferior a 1 pm, por ejemplo del orden de 500 nm o mas.
El producto aislante segun la invencion se puede presentar en forma de una napa (generalmente multicapas) o de una hoja o panel (generalmente multicapas), preferentemente flexible, y puede ser, si es necesario, acondicionada enrollada.
La estructura particular del producto aislante (reflectante) segun la invencion, debida en particular a la presencia de capas fibrosas revestidas de una capa metalica tales como las mencionadas anteriormente, permite obtener buenas propiedades de aislamiento termico al mismo tiempo que una estructura transpirable (permeable a la difusion del vapor de agua), si es necesario (si esta desprovista de otras capas no transpirables), que presentan una buena resistencia mecanica al mismo tiempo que termico y, si es necesario, incombustible (en particular cuando la estructura fibrosa esta formada por fibras minerales), permaneciendo el aislante ademas economicamente ventajoso.
Las prestaciones termicas mejoradas del aislante segun la invencion se traducen por valores de conductividad termica A ventajosamente inferior a 35 mW/mK aproximadamente y preferentemente inferior a 32 mW/mK aproximadamente (a modo comparativo, los colchones de lana mineral tradicionales presentan una conductividad termica A generalmente superior a 35, en particular del orden de 40 mW/mK). La conductividad termica A (en W/mK) representa la cantidad de calor que pasa a traves del aislante (de un metro de espesor, por m2 y cuando la diferencia entre las dos caras es de 1°K). Los valores de conductividad termica A (comparados a presion y temperatura identicas, en particular a presion atmosferica (1 bar) y temperatura ambiente (entre 10 y 25°C) se miden segun el modelo de la norma ISO 8301). El aumento de la prestaciones en materia de conductividad termica unida a la presencia de al menos una capa fibrosa revestida de al menos una capa metalica segun la invencion puede ir principalmente hasta 20% (de menos en conductividad termica) con respecto al mismo producto que no presenta tal capa fibrosa, siendo este aumento generalmente de al menos 1% (en el caso de agregacion de la capa fibrosa a un producto ya muy eficaz), estando igualmente prevista en la presente invencion la insercion en un producto aislante existente de una capa fibrosa revestida con al menos una capa metalica como se ha mencionado segun la invencion para reducir la conductividad termica de dicho producto.
Paralelamente, el producto aislante segun la invencion refleja generalmente del orden de al menos 30%, incluso de al menos 40%, de la radiacion infrarroja incidente (longitudes de onda comprendidas entre 5 y 22 pm, realizandose las medidas segun la reglamentacion tecnica ACERMI RT A).
La invencion tiene igualmente como objetivo un procedimiento para mejorar las prestaciones termicas (principalmente reduccion de la conductividad termica) de un producto aislante en capa(s), sin que por ello disminuya la capacidad del producto para respirar, consistiendo este procedimiento en insertar (o que comprende al menos una etapa de incorporacion de) en y/o en la superficie de dicho producto, al menos una capa fibrosa dotada de al menos un revestimiento metalico depositado directamente sobre la superficie de al menos una parte de las fibras de dicha capa fibrosa. Como se ha indicado anteriormente, el aumento obtenido puede ser importante, por ejemplo de varios % y hasta al menos 20%.
La invencion tiene tambien como objetivo un procedimiento de obtencion de un producto aislante segun la invencion, comprendiendo dicho procedimiento al menos una etapa de deposito de una capa metalica sobre una capa fibrosa (destinada a formar parte del producto aislante, siendo dicha capa a continuacion ensamblada, si es necesario, a una u otras capas para formar el aislante).
La capa metalica se deposita preferentemente sobre la capa fibrosa mediante una tecnica de evaporacion a vacfo (de tipo PVD, CVD, opcionalmente asistida por plasma, etc.) activada (por ejemplo por arco catodico, pulverizacion catodica, pulverizacion por haz de iones o de electrones, por laser) o no, consistiendo esta tecnica en evaporar el material que se quiere depositar, que proviene de “blancos” dispuestos alrededor de la carga, por un efecto termico (temperaturas superiores a la temperatura de fusion del metal e inferior a su temperatura de ebullicion, asistencia, si es necesario, de un arco electrico, de un haz de electrones, etc.), condensandose las partfculas evaporadas (o si es necesario, principalmente cuando la evaporacion esta activada, el vapor metalico ionizado) en una capa homogenea delgada continua (siguiendo el soporte que se quiere revestir) muy adhesiva sobre los sustratos (aqrn la capa fibrosa) que se van a revestir colocados en un recinto a vacfo. El deposito metalico resultante, de tipo nanometrico o micrometrico, por ejemplo a base de aluminio, de cobre, etc. (como se ha detallado mas ampliamente precedentemente), produce una metalizacion superficial de la capa fibrosa que sirve de soporte (en el caso de una capa fibrosa en forma de velo, el conjunto formado por la capa soporte y el deposito reflectante se presenta asf en forma de una vela metalizada, por ejemplo aluminizada).
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De forma sorprendente, se puede asf obtener la capa fibrosa metalizada mencionada en la presente invencion, a pesar principalmente de la porosidad del soporte (capa fibrosa) y el temor pre-existente de que el aglomerante u otros residuos unidos al soporte perturben el deposito de la capa metalica (por ejemplo por desorcion de agua) y perjudiquen su calidad (no perturbando principalmente el aglomerante al final el deposito de la capa metalica).
El deposito de cada capa metalica se puede realizar, si es necesario, en lmea durante la fabricacion o despues de la fabricacion de la capa fibrosa, por ejemplo desenrollando la capa fibrosa, revistiendola por evaporacion a vado y despues rebobinandola sobre un soporte, desarrollandose estas tres operaciones en continuo en un mismo recinto a vado, no alterando de forma inesperada este el hecho de rebobinar a la capa fibrosa revestida.
Como se ha indicado anteriormente, el procedimiento puede comprender una etapa de ensamblado de las diferentes capas de aislante por medio de diferentes operaciones, tales como encolamiento(s), engrapado(s), cosido(s), punzonado(s), soldadura(s), localizada(s) o continua(s), envolvimiento (principalmente en una envoltura permeable al aire), etc. El procedimiento puede finalmente comprender una etapa de terminacion y acondicionamiento que comprende, por ejemplo, una etapa de cortado cuando las capas se ensamblan en lmea en forma de banda sin fin. Preferentemente, el aislante es bastante flexible para ser condicionado en forma de rodillo que puede estar contenido en un material de embalaje apropiado.
Los ejemplos comparativos siguientes ilustran la presente invencion, sin embargo sin limitarla. En cada uno de estos ejemplos, se considera un producto aislante formado por 6 capas de lana de vidrio de masa volumetrica de 14 kg/m3 y de conductividad termica 33,4 mW/mK de 8 mm de espesor cada una.
En un primer ejemplo utilizado como referencia (producto no segun la invencion), el producto aislante esta formado unicamente por las 6 capas citadas anteriormente.
En el segundo ejemplo, que ilustra la presente invencion, se intercala entre cada capa precedente una capa intercalar (5 capas intercalares en total, estando formado el aislante entonces por dos tipos de capas dispuestas en alternancia), estando formada cada capa intercalar por un velo de fibras de vidrio metalizado de 0,8 mm de espesor. Este velo se fabrica segun la invencion a partir de un velo comercializado con la referencia APH75 por la sociedad Saint-Gobain, Technical Fabrics (y que presenta una porosidad de aproximadamente 95%, un gramaje de 75 g/m2 y una permeancia de 150 perm a 75% de humedad relativa y de 210 perm a 25% de humedad relativa; no presentando este velo intrmsecamente ninguna propiedad notable de reflexion del infrarrojo, siendo esta ultima de apenas 5%), que se someta a un deposito de una capa metalica de aluminio de 2 pm de espesor sobre una sola de las caras por la tecnica de evaporacion a vado. En un evaporador Balzers en el que se produce una atmosfera de aluminio a una presion de 2-l0'5 mbar y una temperatura inferior a 30°C, se hace desfilar el velo de vidrio con una cara expuesta a la atmosfera de aluminio a una velocidad adaptada para obtener una velocidad de deposito (velocidad de crecimiento de la capa de aluminio sobre las fibras) del orden de 2 nm/s, siendo la temperatura del velo inferior a 50°C.
El velo revestido se caracteriza por una capacidad para reflejar la radiacion infrarroja del orden de 40% de la radiacion infrarroja incidente (lado metalizado, para longitudes de onda comprendidas entre 5 y 22 pm, realizandose las medidas segun la reglamentacion tecnica ACERMI RT A), conservandose aproximadamente la permeancia del velo revestido, presentando dicho velo revestido una permeancia de 100 perm a 75% de humedad relativa y de 205 perm a 25% de humedad relativa.
El producto aislante del presente ejemplo que ilustra la invencion se fabrica por superposicion de una capa de lana mineral, despues de un velo aluminizado con su cara revestida en la parte superior, despues se repite 4 veces esta secuencia de apilamiento y se termina por una capa de lana mineral.
El producto obtenido tiene un espesor final de 52 mm.
La conductividad termica, medida segun la norma ISO 8301, en probetas de 300 mm x 300 mm de estos productos, es de 33,4 mW/mK para el ejemplo de referencia, y de 31,7 mW/mK para el ejemplo segun la invencion, es decir un aumento de las prestaciones termicas de 5%.
Por otra parte, se observa que las propiedades de reflexion y de transmision de la radiacion infrarroja del velo metalizado utilizado se mantienen en el tiempo. En particular, despues de envejecimiento en estufa climatica a 54°C y 95% de humedad durante 15 dfas, la transmision y la reflexion infrarrojas medidas sobre el velo metalizado permanecen inalteradas (en particular, la reflexion infrarroja de la cara metalizada sigue siendo grande, del orden de 40% para longitudes de onda comprendidas principalmente entre 5 y 22 pm, realizandose las medidas segun la reglamentacion tecnica ACERMI RT A).
El aislante segun la invencion esta adaptado principalmente para ser utilizado en el interior de envolventes de edificios, en particular en las buhardillas, sobre los muros o los techos en el interior de las habitaciones, para el aislamiento de los contenedores (calentador, deposito, tubenas, etc.), etc., estando este aislante particularmente adaptado y destinado a una utilizacion a presion atmosferica a temperatura y humedad ambientes.

Claims (13)

  1. 5
    10
    15
    20
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    30
    35
    REIVINDICACIONES
    1. Producto de aislamiento termico, formado por una estructura en capa(s) que contiene al menos una capa fibrosa dotada con al menos un revestimiento metalico depositado directamente sobre la superficie de al menos una parte de las fibras de dicha capa fibrosa, y que contiene al menos una capa fibrosa no metalizada, caracterizado porque la capa fibrosa no metalizada posee un espesor superior a 2 mm e inferior a 10 mm y una densidad inferior a 50 kg/m3, y porque la capa fibrosa de la capa fibrosa metalizada presenta ademas una permeancia al vapor de agua superior a 100 perm a 75% de humedad relativa y superior a 200 perm a 25% de humedad relativa.
  2. 2. Producto aislante segun la reivindicacion 1, caracterizado porque dicha capa fibrosa metalizada es un no tejido, en particular es un velo o un mat o un fieltro.
  3. 3. Producto aislante segun una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado porque al menos una parte de las fibras de dicha capa fibrosa metalizada son fibras minerales, en particular fibras de vidrio, siendo todas las capas del producto preferentemente de base mineral.
  4. 4. Producto aislante segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicha capa fibrosa metalizada presenta una porosidad superior a 10%, preferentemente superior a 30%, y de forma particularmente preferida, superior a 80%, y/o presenta un gramaje comprendido entre 30 y 5.000 g/m2, por ejemplo del orden de 30 a 500 g/m2 para un velo de vidrio.
  5. 5. Producto aislante segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el revestimiento metalico de dicha capa fibrosa metalizada esta constituido por una sola capa metalica sobre una cara de la capa, o bien por al menos dos revestimientos metalicos depositados cada uno directamente sobre una superficie de la capa fibrosa.
  6. 6. Producto aislante segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el revestimiento metalico es a base de aluminio, cobre, zinc, plata, titanio, cromo, mquel, o aleaciones de estos metales entre sf con y/u otros metales o compuestos metalicos.
  7. 7. Producto aislante segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque comprende una alternancia de capas fibrosas metalizadas y de capas fibrosas no metalizadas.
  8. 8. Producto aislante segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque su espesor no excede 100 mm, no excediendo el numero de capas fibrosas preferentemente 20 capas.
  9. 9. Producto aislante segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque es bastante flexible para acondicionarse en forma de rodillo.
  10. 10. Procedimiento de obtencion de un producto aislante segun una de las reivindicaciones 1 a 9, comprendiendo dicho procedimiento al menos una etapa de deposito de una capa metalica sobre una capa fibrosa.
  11. 11. Procedimiento segun la reivindicacion 10, caracterizado porque el deposito de cada capa metalica se realiza en lmea durante la fabricacion o despues de la fabricacion de la capa fibrosa, por ejemplo desenrollando la capa fibrosa, revistiendola por evaporacion a vacfo y luego rebobinandola sobre un soporte, desarrollandose estas tres operaciones en continuo en un mismo recinto a vacfo.
  12. 12. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 10 u 11, caracterizado porque comprende al menos una etapa de superposicion de una capa fibrosa no metalizada con la capa fibrosa metalizada, y de ensamblado de las capas superpuestas.
  13. 13. Utilizacion de un producto segun una de las reivindicaciones 1 a 9, como aislante termico a presion atmosferica, a temperatura y humedad ambientes, principalmente como aislante de paredes de edificios.
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