ES2639428T3 - Composición de encolado para lana mineral resistente al fuego y producto aislante obtenido - Google Patents

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Abstract

Composición de encolado para la fabricación de producto de aislamiento térmico y/o acústico resistente al fuego, a base de lana mineral, caracterizada por que contiene: - una resina termoendurecible que es una resina fenólica y - una resina de aldehído-amina modificada por un alcohol, eligiéndose el alcohol entre los compuestos que comprenden al menos una función hidroxilo libre, con la exclusión de los compuestos fenólicos, la resina de aldehído-amina modificada por un alcohol se utiliza a razón de entre 5 y 70 partes en peso de materias sólidas por 100 partes en peso de materias sólidas de resina termoendurecible, y dado el caso, de urea.

Description

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DESCRIPCION
Composicion de encolado para lana mineral resistente al fuego y producto aislante obtenido
La invencion se refiere al ambito de los productos de aislamiento termico y/o acustico aptos para resistir al fuego, a base de lana mineral, particularmente de vidrio o de roca, unida por un ligante organico.
De forma mas precisa, la invencion concierne a una composicion de encolado que contiene una resina termoendurecible y una resina de aldetudo-amina modificada por un alcohol como agente pirorretardante.
La invencion tambien tiene por objeto los productos de aislamiento a base de lana mineral encolados por medio de dicha composicion de encolado.
Los productos a base de fibras de vidrio o de roca son ampliamente utilizados, en particular aquellos cuyas fibras estan en forma de lana mineral, que poseen unas propiedades de aislamiento termico y/o acustico.
Estos productos de aislamiento estan fabricados a partir de fibras minerales obtenidas mediante diferentes procedimientos, por ejemplo, segun la tecnica conocida de fibrado centnfugo interno o externo. La tecnica de centrifugacion interna consiste particularmente en introducir la materia en fusion (en general de vidrio o roca) en un dispositivo centnfugo que comprende una multitud de pequenos orificios, siendo la materia proyectada hacia la pared periferica del dispositivo bajo la accion de la fuerza centnfuga y escapando en forma de filamentos. A la salida del dispositivo centnfugo, los filamentos son estirados y arrastrados por una corriente gaseosa que tiene una temperatura y una velocidad elevadas, hacia un organo receptor para formar una cinta de fibras.
Para asegurar el ensamblaje entre las fibras y permitir que la cinta tenga cohesion, sobre las fibras se proyecta, a la salida del dispositivo centnfugo, una composicion de encolado que contiene una resina termoendurecible, lo mas a menudo una resina fenolica perteneciente a la familia de los resoles. La cinta de fibras revestidas con la composicion de encolado se somete a un tratamiento termico (a una temperatura generalmente superior a 100 °C) con el fin de efectuar la policondensacion de la resina y obtener un producto de aislamiento termico y/o acustico que tenga unas propiedades espedficas, particularmente una estabilidad dimensional, una resistencia a la traccion, una rectificacion en el espesor despues de la compresion y un color homogeneo.
En el producto de aislamiento, las fibras minerales estan unidas a nivel de sus puntos de contacto por la resina reticulada que forma un ligante infusible e insoluble en agua.
En ciertas aplicaciones en las que el producto de aislamiento es expuesto a unas temperaturas elevadas (electrodomesticos, conductos de calefaccion,...) o que debe satisfacer unas reglamentaciones estrictas (navfos, edificios publicos, particularmente con respecto a los techos), es imperativo que este posea ademas una buena resistencia al fuego. En otros terminos, resulta esencial que la propagacion de la llama sea impedida o al menos retardada cuando la resina reticulada que une las fibras se someta a unas temperaturas importantes que provoquen su combustion, o sea expuesta directamente a las llamas.
Para mejorar la resistencia al fuego de dichos productos aislantes, una solucion consiste en anadir un agente pirorretardante a la composicion de encolado. Dicho agente puede ser un compuesto fosforado (vease el documento US 4 159 139), un compuesto halogenado, particularmente clorado o bromado, un compuesto nitrogenado (vease el documento US 5 840 413), un hidroxido de un metal (vease el documento US 6 368 991 y el documento US 2007/0105467), una sal metalica de un acido carboxflico (vease el documento WO 2010/076533) o un compuesto que contenga boro (vease el documento US 4 176 105, el documento US 2 990 307 y el documento US 3 218 279).
Otra solucion consiste en utilizar como resina termoendurecible una resina de fenol-formaldehudo modificada por un compuesto nitrogenado tal como la urea, la diciandiamida o la melamina. Cuando la temperatura se eleva, la resina modificada permite la liberacion del nitrogeno, que protege al producto de aislamiento confiriendole una mejor resistencia al fuego.
Particularmente se conoce la utilizacion de una resina de fenol-formaldetudo modificada por urea en una mezcla bien con a) una mezcla de acido borico y un compuesto hidroxilado y b) un compuesto nitrogenado, bien c) un compuesto acido borico-hidroxiamida (vease el documento US 4 480 068).
Otra solucion mas consiste en sustituir una parte de la resina termoendurecible por una resina de aldetudo-amina, en particular de formaldetudo-diciandiamida. No obstante, la estabilidad de dicha resina es baja y no supera las 2 a 3 semanas. Despues de este periodo, la resina se altera y presenta una tendencia a precipitar, lo que la hace impropia para una utilizacion en un encolado pulverizable. La estabilidad de la resina de formaldetudo-diciandiamida es tanto mas baja cuanto mas elevada es su concentracion.
El documento WO 2009/040415 A1 describe una resina soluble en agua que contiene a) el producto de la reaccion de un aldehfdo y de un compuesto aromatico hidroxilado, b) un compuesto aminado portador de entre 2 y 6 grupos aminados y c) un azucar hidrogenado.
El documento WO 93/21124 A1 divulga un procedimiento para acelerar el endurecimiento de una lana mineral en un
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horno de microondas que consiste en anadir un compuesto aromatico dihidroxilado a una composicion de encolado que contiene la melamina.
El documento FR 2 412 511 A1 describe un material calonfugo a base de lana mineral y un ligante que contiene una resina obtenida mediante la reaccion a partir de fenol, formaldehndo, sosa, urea o diciandiamida o melamina, y alcoil resorcina.
El documento RO 89 808 A2 describe una composicion destinada a la fabricacion de artfculos laminados o molidos mediante una prensa. La composicion contiene el producto de la reaccion de una resina de melamina formaldel'ndo con un glicol y un resol fenol-formaldehndo.
La presente invencion tiene por objeto proponer una composicion de encolado para la fabricacion de producto de aislamiento termico y/o acustico y resistente al fuego, a base de lana mineral, caracterizada porque contiene: - una resina termoendurecible que es una resina fenolica y - una resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol, eligiendose el alcohol entre compuestos que comprenden al menos una funcion hidroxilada libre, con la exclusion de los compuestos fenolicos, siendo la resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol utilizada a razon de entre 5 y 70 partes en peso de materias solidas por 100 partes en peso de materias solidas de resina termoendurecible y, dado el caso, de urea.
La resina es una resina fenolica, ventajosamente perteneciente a la familia de los resoles. Los resoles se obtienen mediante la condensacion de un fenol, en particular de fenol, y de un aldehndo, en particular de formaldel'ndo, en presencia de un catalizador basico, en una proporcion molar de aldehndo/fenol superior a 1, de forma que se favorezca la reaccion entre el fenol y el aldetndo y se disminuya la cantidad de fenol residual en la resina.
La resina fenolica puede ser una resina de fenol-formaldehndo modificada por urea, pudiendo anadirse la urea en el transcurso de la smtesis (en la mezcla de reaccion que contiene el fenol y el formaldel'ndo) o despues de que la resina se haya formado, es decir, durante la fase de enfriamiento de la resina, o en la resina final (a la temperatura ambiente).
Ventajosamente, la resina fenolica contiene una baja proporcion de aldehndo libre, en particular de formaldel'ndo, por ejemplo, como mucho igual al 0,1 %. Dicha resina se obtiene, por ejemplo, mediante la reaccion de fenol, de formaldel'ndo y de una amina (documento WO 23008/043960 y documento WO 23008/043960) o mediante la reaccion de fenol, de formaldel'ndo y de glicina.
La resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol no fenolica puede prepararse de diferentes formas.
Segun un primer modo de realizacion, la resina se obtiene haciendo reaccionar el aldehndo, la amina y el alcohol en presencia de un acido mineral a una temperatura que vana entre 40 y 80 °C durante entre 40 y 240 minutos.
Ventajosamente, la reaccion entre el aldehndo, la amina y el alcohol se desarrolla segun un ciclo de temperatura en tres etapas:
En una primera etapa, se mezclan el aldehndo y el alcohol y se lleva la mezcla a una temperatura de aproximadamente 45 °C, despues se anade un acido mineral de forma regular durante un periodo de aproximadamente 30 minutos.
En una segunda etapa, se lleva la mezcla de reaccion a una temperatura que vana entre 50 y 70 °C y se introduce la amina, preferiblemente de una forma regular durante un penodo de aproximadamente 30 minutos, y se mantiene a la temperatura preestablecida durante entre 60 y 140 minutos.
En una tercera etapa, la mezcla de reaccion se enfna hasta una temperatura que vana entre 20 y 25 °C.
El acido mineral es, por ejemplo, un acido que contiene fosforo, tal como acido fosforico, acido sulfurico, acido clorhndrico, o un precursor de acido, por ejemplo, sulfato de amonio o hidrogenofosfato de sodio. Se prefieren los acidos fuertes y los precursores de dichos acidos. Ventajosamente, el acido es un acido fosforado o un precursor de acido.
La cantidad de acido mineral implementada es suficiente para que el pH del medio de reaccion sea inferior a 7, preferiblemente que vane entre 2 y 6 y ventajosamente entre 3 y 4.
En el caso particular en el que el aldehndo es el paraformaldehndo, como se ha indicado mas arriba, este ultimo se transforma ventajosamente en formaldehndo por medio de una base que es introducida en el transcurso de la primera etapa, en la mezcla de aldehndo y de alcohol, antes de la adicion del acido mineral.
La base puede ser cualquier base mineral conocida por el experto en la materia, tal como la trietanolamina, la cal y los hidroxidos de metales alcalinos o alcalinoterreos, por ejemplo, los hidroxidos de sodio, de potasio, de calcio o de bario. Se prefiere el hidroxido de sodio.
La cantidad de base representa entre el 3 y el 20 % en peso del peso del paraformaldehndo de partida,
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preferiblemente entre el 5 y el 12 %, y ventajosamente entre el 6 y el 9 %.
Segun un segundo modo de realizacion, se hace reaccionar en una primera etapa el aldehndo y la amina a una temperatura que vana entre 40 y 80 °C, preferiblemente entre 50 y 70 °C, durante entre 40 y 240 minutos, preferiblemente entre 60 y 140 °C, despues el medio de reaccion se enfna hasta una temperatura de entre 20 y 25 °C, y en una segunda etapa se anaden el alcohol y el acido mineral.
El acido mineral es de la misma naturaleza que el implementado para el primer modo de realizacion. La cantidad de acido es suficiente para que el pH vane entre 3 y 5, preferiblemente del orden de 4,5.
En uno u otro de los modos de realizacion mencionados previamente, se implementan los reactivos en unas proporciones tales que la proporcion molar de aldehndo/amina vane entre 0,7 y 2, preferiblemente entre 0,8 y 1,2, y que la proporcion molar de alcohol/amina vane entre 0,4 y 2, preferiblemente entre 0,6 y 1,2.
El aldehndo puede ser el formaldehndo, el paraformaldel'ndo, el acetaldehndo o el glioxal, siendo preferidos el formaldehndo y el paraformaldel'ndo.
La amina se elige entre la diciandiamida, la melamina, la guanidina y la aminoguanidina. Se prefiere la diciandiamida.
El alcohol puede ser cualquier compuesto que comprenda al menos una funcion hidroxilo libre, con la exclusion de los compuestos fenolicos. Como ejemplo de dicho alcohol, se pueden mencionar el etanol, el propanol, el butanol, el etilenglicol, el propilenglicol, los polialquilenglicoles tales como los polietilenglicoles y los polipropilenglicoles, el glicerol, los sacaridos, preferiblemente los oligosacaridos (como mucho 10 motivos de azucar), tales como la glucosa y la sacarosa, y los derivados hidrogenados de los sacaridos mencionados previamente, tales como el sorbitol. Preferentemente, el alcohol comprende al menos dos funciones hidroxilo libres, ventajosamente al menos tres y mejor aun como mucho 100, preferiblemente como mucho 10.
El alcohol segun la invencion puede estar constituido por un unico alcohol o por una mezcla de alcoholes. Se prefieren el glicerol, la glucosa, la sacarosa y las mezclas de oligosacaridos, obtenidas ventajosamente a traves de la hidrolisis del almidon.
La resina preferida se obtiene mediante la reaccion entre el formaldehndo, la diciandiamida y el glicerol o el formaldehndo, la diciandiamida y los oligosacaridos.
La resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol obtenida presenta un contenido en materias solidas (extracto seco) del orden del 50 %. El pH de la resina vana generalmente entre 3 y 5.
En la composicion de encolado, la resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol no fenolica se utiliza a razon de entre 5 y 70 partes en peso (de materias solidas) por 100 partes en peso (de materias solidas) de resina termoendurecible, y dado el caso, de urea, preferiblemente como mucho 60 partes, ventajosamente al menos 10 partes y aun mejor entre 20 y 40 partes.
La composicion de encolado preferida comprende una resina de fenol-formaldehndo con un bajo contenido en formaldehndo libre, eventualmente modificada por urea, preferiblemente una resina obtenida por la reaccion entre fenol, formaldetndo y una amina o glicina, y una resina de formaldehndo-diciandiamida-glicerol o formaldehndo- diciandiamida-oligosacaridos.
La composicion de encolado segun la invencion puede comprender ademas los aditivos siguientes convencionales en las siguientes proporciones sobre la base de 100 partes en peso de resina termoendurecible, dado el caso de urea, y de resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol:
- entre 0 y 2 partes de silano, en particular un aminosilano,
- entre 0 y 20 partes de aceite, preferiblemente entre 4 y 15 partes,
- entre 0 y 25 partes de un catalizador de reticulacion, por ejemplo, sulfato de amonio o hiposulfito de sodio, preferiblemente menos de 7 partes,
- entre 0 y 25 partes de un azucar, preferiblemente glucosa o sacarosa,
- entre 0 y 20 partes de amomaco (solucion al 20 % en peso), preferiblemente menos de 12 partes,
- entre 0 y 20 partes de una silicona.
El papel de los aditivos es conocido, y se recuerda brevemente: el silano es un agente de acoplamiento entre las fibras y el ligante, y juega igualmente el papel de agente antienvejecimiento; los aceites son agentes antipulverulentos e hidrofobos; el sulfato de amonio o el hiposulfito de sodio sirve de catalizador de reticulacion (en la estufa de calor) despues de la pulverizacion de la composicion de encolado sobre las fibras; el azucar sirve de
extensor; el amomaco juega, en fno, el papel de retardante de la policondensacion; la silicona juega el papel de agente hidrofobo.
La lana mineral sobre la cual se aplica la composicion de encolado puede estar constituida por fibras de vidrio o de roca.
5 Las fibras de vidrio pueden estar constituidas por un vidrio de cualquier naturaleza siempre que sea, en particular, un vidrio con un elevado contenido en alumina, tal como se describe en el documento WO 00/17117, que comprende los siguientes constituyentes en las siguientes proporciones, expresadas en porcentajes ponderales:
SiO2
39-55 %, preferiblemente 40-52 %
AI2O3
16-27 %, preferiblemente 16-25 %
CaO
3-35 %, preferiblemente 10-25 %
MgO
0-15 %, preferiblemente 0-10 %
Na2O
0-15 %, preferiblemente 6-12 %
K2O
0-15 %, preferiblemente 3-12 %
R2O (Na2O + K2O)
10-17 %, preferiblemente 12-17 %
P2O5
0-3 %, preferiblemente 0-2 %
Fe2O3
0-15 %,
B2O3
0-8 %, preferiblemente 0-4 %
TiO2
0-3 %,
estando comprendido el contenido en MgO entre el 0 y el 5 % cuando el contenido en R2O es inferior o igual al 13,0 %.
10 Ventajosamente, el vidrio tiene la composicion descrita en el documento WO 2005/033032 que comprende los siguientes constituyentes en las siguientes proporciones (en % ponderal):
SiO2
39-44 %, preferiblemente 40-43 %
AI2O3
16-27 %, preferiblemente 16-26 %
CaO
6-20 %, preferiblemente 8-18 %
MgO
1-5 %, preferiblemente 1-4,9 %
Na2O
0-15 %, preferiblemente 2-12 %
K2O
0-15 %, preferiblemente 2-12 %
R2O (Na2O + K2O)
10-14,7 %, preferiblemente 10-13,5 %
P2O5
0-3 %, particularmente 0-2 %
Fe2O3
1,5-15 %, particularmente 3,2-8 %
B2O3
0-2 %, preferiblemente 0-1 %
TiO2
0-2 %, preferiblemente 0,4-1 %.
La fabricacion de productos de aislamiento a base de lana mineral es bien conocida: comprende una etapa de fabricacion de la propia lana, una etapa de encolado de la lana mineral y una etapa de tratamiento termico con el fin 15 de unirla lana mineral.
La primera etapa de fabricacion de la lana mineral puede ser implementada a traves de diferentes procedimientos, por ejemplo, segun la tecnica conocida de fibrado por centrifugacion interna o externa.
La centrifugacion interna consiste en la introduccion de la materia mineral en fusion (vidrio o roca) en un dispositivo centnfugo que comprende una multitud de pequenos orificios, siendo la materia proyectada hacia la pared periferica
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del dispositivo bajo la accion de la fuerza centnfuga y escapando en forma de filamentos. A la salida del dispositivo centnfugo, los filamentos son estirados y arrastrados por una corriente gaseosa que tiene una temperatura y una velocidad elevadas, para formar una cinta de fibras (o lana mineral).
La centrifugacion externa consiste en desviar la materia en fusion hacia la superficie periferica externa de unos organos rotatorios denominados rotores, desde los que la fusion es eyectada bajo la accion de la fuerza centnfuga. Igualmente se preven medios de estiramiento mediante una corriente gaseosa y de recogida sobre un organo de recepcion.
En la segunda etapa, sobre las fibras se proyecta, a lo largo del trayecto que va desde la salida del dispositivo centnfugo hacia el organo receptor, una composicion de encolado que contiene una resina termoendurecible cuyo papel es asegurar el ensamblaje de las fibras entre sf y permitir que la lana mineral tenga cohesion.
En la tercera etapa, las fibras revestidas del encolado reunidas en una cinta se someten a un tratamiento termico, a una temperatura generalmente superior a 100 °C, con el fin de efectuar la policondensacion de la resina y obtener asf una union de las fibras a traves de un ligante infusible e insoluble en agua.
A la salida del dispositivo de tratamiento termico, el producto de aislamiento es recogido en forma de bobinas o de paneles cortados en los tamanos adecuados, y despues se embala.
La cantidad total de resina termoendurecible, eventualmente de urea, y de resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol, representa entre el 1 y el 20 % en peso (de materias solidas) con respecto al peso total del producto de aislamiento, preferiblemente como mucho el 15 %.
Segun un modo de realizacion preferido, la resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol es incorporada en la composicion de encolado antes de su aplicacion sobre la lana mineral.
La incorporacion de la resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol puede realizarse de forma extemporanea para una aplicacion inmediata de la composicion de encolado, o en la resina termoendurecible (o « premezcla ») que a continuacion se conserva durante un periodo variable a una temperatura del orden de entre 10 y 20 °C antes de su utilizacion en la composicion de encolado.
Segun otro modo de realizacion, la resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol se aplica por separado de la composicion de encolado, por ejemplo, por medio de una corona de pulverizacion distinta a la que permite la aplicacion de la composicion de encolado.
Los siguientes ejemplos permiten ilustrar la invencion.
En estos ejemplos se caracteriza la aptitud para la dilucion por la « solubilidad », que se define como el volumen de agua desionizada que es posible anadir, a una temperatura dada, a una unidad de volumen de la solucion acuosa de resina antes de la aparicion de una turbidez permanente. Generalmente se considera que una resina es apta para ser utilizada como encolado cuando su solubilidad es igual o superior al 1000 %, a 20 °C. Una solubilidad igual o superior al 2000 %, a 20 °C, se denomina « solubilidad infinita ».
Ejemplo 1
En un reactor se introducen 244 partes en peso de agua, 310 partes en peso de paraformaldehndo al 96%, 351 partes en peso de agua y 279 partes en peso de glicerol. El reactor se calienta a 45 °C.
Se anaden al reactor, a intervalos regulares, 44 partes en peso de una solucion acuosa de sosa al 50 % en 30 minutos, despues acido fosforico en 10 minutos hasta la obtencion de un pH igual a 3,5.
A continuacion se anaden, a intervalos regulares, 254 partes en peso de diciandiamida en 60 minutos. La mezcla de reaccion se mantiene a 50 °C durante 85 minutos, despues se enfna hasta la temperatura ambiente.
La resina de formaldehndo-diciandiamida-glicerol obtenida presenta un contenido en formaldehndo libre igual al 1 % en peso, un extracto seco igual al 40 %, una solubilidad en agua superior al 2000 % y un pH igual a 4,5.
La resina es estable (no hay precipitado) durante al menos 12 meses.
Ejemplo 2
Se procede en las condiciones del ejemplo 1 modificado porque no se anaden las 244 partes de agua en el reactor.
La resina de formaldehndo-diciandiamida-glicerol obtenida presenta un contenido en formaldetndo libre igual al 1 % en peso, un extracto seco igual al 50 %, una solubilidad en agua superior al 2000 % y un pH igual a 4,5.
La resina es estable (no hay precipitado) durante al menos 12 meses.
5
10
15
20
25
30
35
40
Ejemplo 3
Se procede en las condiciones del ejemplo 2 modificado porque se sustituye el glicerol por glucosa.
La resina de formaldel'ndo-diciandiamida-azucar obtenida presenta un contenido en formaldel'ndo libre igual al 1 % en peso, un extracto seco igual al 50 %, una solubilidad en agua superior al 2000 % y un pH igual a 4,5.
La resina es estable (no hay precipitado) durante al menos 12 meses.
Ejemplo 4
Se procede en las condiciones del ejemplo 2 modificado porque se sustituye el paraformaldel'ndo (310 partes en peso) por formaldel'ndo al 37 % en peso en agua (116,8 partes en peso) y porque no se anade agua ni sosa.
La resina de formaldetndo-diciandiamida-glicerol obtenida presenta un contenido en formaldetndo libre igual al 1 % en peso, un extracto seco igual al 50 %, una solubilidad en agua superior al 2000 % y un pH igual a 4,5.
La resina es estable (no hay precipitado) durante al menos 12 meses.
Ejemplo 5
En un reactor se introducen 390,4 partes en peso de agua a 40 °C y 116,8 partes en peso de una solucion acuosa de formaldetndo al 37 %. El reactor se calienta a 45 °C.
Al reactor se anaden, a intervalos regulares, 100 partes en peso de diciandiamida en 60 minutos. La mezcla de reaccion se mantiene a 50 °C durante 85 minutos, despues se enfna hasta la temperatura ambiente.
A continuacion se anaden 112 partes en peso de glicerol y 1,6 partes en peso de sulfato de amonio.
La resina obtenida presenta una solubilidad en agua superior al 2000 % y un pH igual a 4,5.
La resina es estable (no hay precipitado) durante al menos 12 meses.
Ejemplo 6
Se procede en las condiciones del ejemplo 5 modificado porque se sustituye el glicerol por glucosa.
La resina obtenida presenta una solubilidad en agua superior al 2000 % y un pH igual a 4,5.
La resina es estable (no hay precipitado) durante al menos 12 meses.
Ejemplos 7 a 9
Se fabrica lana de vidrio mediante la tecnica de la centrifugacion interna, en la que la composicion de vidrio fundido es transformada en fibras por medio de una herramienta denominada plato de centrifugacion, que comprende una cesta que forma la camara de recepcion de la composicion fundida y una banda periferica perforada con una multitud de orificios: la cesta se pone en rotacion alrededor de su eje de simetna dispuesto verticalmente, la composicion es eyectada a traves de los orificios bajo el efecto de la fuerza centnfuga, y la materia que escapa de los orificios es estirada en fibras con la ayuda de una corriente de gas de estiramiento.
De forma clasica, hay dispuesta una corona de pulverizacion de la composicion de encolado por debajo del plato de fibrado de forma que se reparta de forma regular la composicion de encolado sobre la lana de vidrio que acaba de ser formada.
La lana mineral asf encolada es recogida en una cinta transportadora equipada con cajones de aspiracion internos que retienen la lana mineral en forma de un fieltro o de una banda en la superficie de la cinta transportadora. La cinta transportadora circula a continuacion hasta una estufa mantenida a 250 °C en la que los constituyentes del encolado polimerizan para formar un ligante.
La composicion de encolado comprende los siguientes constituyentes en las siguientes proporciones (en partes
ponderales de materias secas):

- resina termoendurecible 56

-urea 14

- resina (agente pirorretardante) 30

- silano 0,35
2,1
- sulfato de amonio
5
10
15
20
25
30
35
40
45
- aceite mineral 5,6
Los productos de aislamiento presentan una densidad de 93 kg/m3 y un espesor de 42 mm.
La resina termoendurecible es un resol obtenido por la reaccion de fenol, de formaldehndo y de monoetanolamina en las condiciones del ejemplo 1 del documento WO 2008/043960.
La resina utilizada como agente pirorretardante es la resina de formaldehndo-diciandiamida-glicerol del ejemplo 2 (ejemplo 7) y una resina de formaldehndo-diciandiamida preparada en las condiciones del ejemplo 2 sin la adicion de glicerol (ejemplo 8 comparativo). Como comparacion, se ha utilizado igualmente una composicion de encolado que no contiene resina como agente anti-fuego (ejemplo 9 comparativo).
Los productos de aislamiento segun los ejemplos 7 a 9 presentan una perdida al fuego igual al 8 % (la perdida al fuego se corresponde con la proporcion ponderal de materias organicas sobre el producto, que se determina mediante una pesada diferencial del producto antes/despues del tratamiento termico de descomposicion de las materias organicas).
Se someten los productos de aislamiento a la prueba de combustion lenta (« glowing » en ingles) segun la norma DIN 4102-15 (1990). Se mide la longitud residual en el interior del producto, que permanece intacta despues de haber pasado la prueba. El producto responde a la norma si la longitud residual es al menos igual a 35 cm.
Ej. 7 Ej. 8 (comp.) Ej. 9 (comp.)
Longitud residual (cm) 43 41 0
Los comportamientos mecanicos de los productos de aislamiento son comparables, particularmente en lo que concierne a la resistencia a la compresion y el espesor del producto medidos antes y despues del tratamiento en un autoclave.
Ejemplos 10 y 11
Se fabrica la lana de vidrio en las condiciones de los ejemplos 7 a 9.
La composicion de encolado comprende los siguientes constituyentes en las siguientes proporciones (en partes ponderales de sustancias secas):
- resina termoendurecible
52,5
- urea
10,5
- resina (agente pirorretardante)
30
- silano
0,35
- sulfato de amonio
0,7
- glucosa
7
- aceite mineral
5,6
Los productos de aislamiento presentan una densidad de 53 kg/m3 y un espesor de 17 mm.
La resina termoendurecible es un resol obtenido por la reaccion de fenol, de formaldehndo y de glicina en las siguientes condiciones:
en un reactor de 2 litros con un condensador superpuesto y equipado con un sistema de agitacion, se introducen 318,5 g de fenol (pureza del 99 %; 3,35 moles), 261,9 g de paraformaldehndo (pureza del 96 %; 9,37 moles) y 296,8 g de agua, y la mezcla se calienta a 45 °C con agitacion. La proporcion molar de formaldehndo/fenol es igual a 2,5.
De forma regular se anaden en 30 minutos 47,4 g de sosa en una solucion acuosa al 50 % (es decir, del 7 % en peso con respecto al fenol), despues se eleva progresivamente la temperatura hasta 70 °C en 30 minutos y se mantiene durante 120 minutos (mdice de conversion del fenol al menos igual al 93 %).
A continuacion se disminuye la temperatura hasta 60 °C en 30 minutos y simultaneamente se introducen en la mezcla de reaccion, de forma regular, 75 g de glicina (pureza del 98 %; 0,98 moles). Se mantiene la temperatura a 60 °C durante 90 minutos, despues la mezcla se enfna hasta 20 °C en aproximadamente 40 minutos. La resina lfquida obtenida es lfmpida, posee un extracto seco igual al 55 %, un pH igual a 7,4 y una solubilidad en agua, a 20 °C, superior al 2000 %. La resina presenta un mdice de formaldetndo libre inferior al 0,1 % y un mdice de fenol libre igual al 0,25 %, estando expresados los indices en peso total de lfquido. La resina es estable durante al menos 6 semanas a 20 °C.
La resina utilizada como agente pirorretardante es la resina de formaldehndo-diciandiamida-glicerol del ejemplo 2 (ejemplo 10). Como comparacion, se ha utilizado igualmente una composicion de encolado que no contiene resina como agente anti-fuego (ejemplo 11 comparativo).
Los productos de aislamiento segun los ejemplos 10 a 11 presentan una perdida al fuego igual al 8 % (la perdida al 5 fuego se corresponde con la proporcion ponderal de materias organicas sobre el producto, que se determina mediante una pesada diferencial del producto antes/despues del tratamiento termico de descomposicion de las materias organicas).
Se someten los productos de aislamiento a la prueba de resistencia al fuego descrita en los ejemplos 7 a 9.
Ej. 10 Ej. 11 (comp.)
Longitud residual (cm) 50 10
Los comportamientos mecanicos de los productos de aislamiento son comparables, particularmente en lo que 10 concierne a la resistencia a la compresion y el espesor del producto, medidos antes y despues del tratamiento en un autoclave.

Claims (17)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Composicion de encolado para la fabricacion de producto de aislamiento termico y/o acustico resistente al fuego, a base de lana mineral, caracterizada por que contiene:
    - una resina termoendurecible que es una resina fenolica y
    - una resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol, eligiendose el alcohol entre los compuestos que comprenden al menos una funcion hidroxilo libre, con la exclusion de los compuestos fenolicos,
    la resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol se utiliza a razon de entre 5 y 70 partes en peso de materias solidas por 100 partes en peso de materias solidas de resina termoendurecible, y dado el caso, de urea.
  2. 2. Composicion segun la reivindicacion 1, caracterizada por que la resina fenolica termoendurecible es un resol, eventualmente modificado por urea.
  3. 3. Composicion segun la reivindicacion 2, caracterizada por que la resina fenolica presenta una proporcion de aldehndo libre como mucho igual al 0,1 %.
  4. 4. Composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el aldetndo que entra en la constitucion de la resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol se elige entre el formaldehndo, el paraformaldehndo, el acetaldehndo y el glioxal, preferiblemente el formaldehndo o el paraformaldehndo.
  5. 5. Composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que la amina que entra en la constitucion de la resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol es la diciandiamida, la melamina, la guanidina y la aminoguanidina, preferiblemente la diciandiamida.
  6. 6. Composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que el alcohol que entra en la constitucion de la resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol comprende al menos 2 funciones hidroxilo libres, preferiblemente al menos 3 y ventajosamente como mucho 100, preferiblemente como mucho 10.
  7. 7. Composicion segun la reivindicacion 6, caracterizada por que el alcohol es el glicerol o un sacarido, preferiblemente un oligosacarido.
  8. 8. Composicion segun la reivindicacion 7, caracterizada por que se trata de glucosa o de sacarosa.
  9. 9. Composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que la resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol se obtiene mediante la reaccion de formaldehndo, de diciandiamida y de glicerol o de formaldehndo, de diciandiamida y de oligosacaridos.
  10. 10. Composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que la resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol se utiliza a razon de como mucho 60 partes en peso (de materias solidas) por 100 partes en peso (de materias solidas) de resina fenolica termoendurecible, y dado el caso, de urea, ventajosamente al menos 10 partes, y aun mejor de entre 20 y 40 partes.
  11. 11. Composicion segun una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada por que comprende una resina de fenol- formaldehndo con un contenido en formaldehndo libre como mucho igual al 0,1 %, eventualmente modificada por urea, y una resina de formaldehndo-diciandiamida-glicerol o formaldehndo-diciandiamida-oligosacaridos.
  12. 12. Composicion de encolado segun una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada por que comprende ademas los siguientes aditivos en las siguientes proporciones calculadas sobre la base de 100 partes en peso de resina fenolica termoendurecible, dado el caso de urea, y de resina de aldehndo-amina modificada por un alcohol:
    - entre 0 y 2 partes de silano, en particular un aminosilano,
    - entre 0 y 20 partes de aceite, preferiblemente entre 4 y 15 partes,
    - entre 0 y 25 partes de un catalizador de reticulacion, por ejemplo, sulfato de amonio o hiposulfito de sodio, preferiblemente menos de 7 partes,
    - entre 0 y 25 partes de un azucar, preferiblemente glucosa o sacarosa,
    - entre 0 y 20 partes de amomaco (solucion al 20 % en peso), preferiblemente menos de 12 partes,
    - entre 0 y 20 partes de una silicona.
  13. 13. Composicion de encolado segun una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada por que la resina de aldehndo- amina modificada por un alcohol presenta un pH que vana entre 3 y 5.
  14. 14. Producto de aislamiento termico y/o acustico apto para resistir al fuego, a base de lana mineral, particularmente
    5
    10
    de roca o de vidrio, unida por una composicion de encolado segun una de las reivindicaciones 1 a 13.
  15. 15. Producto segun la reivindicacion 14, caracterizado por que la lana mineral esta constituida por fibras de vidrio que comprende los siguientes constituyentes en las siguientes proporciones, expresadas en porcentajes ponderales:
    SiO2
    39-55 %, preferiblemente 40-52 %
    AI2O2
    16-27 %, preferiblemente 16-25 %
    CaO
    3-35 %, preferiblemente 10-25 %
    MgO
    0-15 %, preferiblemente 0-10 %
    Na2O
    0-15 %, preferiblemente 6-12 %
    K2O
    0-15 %, preferiblemente 3-12 %
    R2O (Na2O + K2O)
    10-17 %, preferiblemente 12-17 %
    P2O5
    0-3 %, preferiblemente 0-2 %
    Fe2O3
    0-15 %,
    B2O3
    0-8 %, preferiblemente 0-4 %
    TiO2
    0-3 %,
    estando comprendido el contenido en MgO entre el 0 y el 5 % cuando el contenido en R2O es inferior o igual al 13,0 %.
  16. 16. Producto segun la reivindicacion 14, caracterizado por que el vidrio comprende los siguientes constituyentes en las siguientes proporciones (en % ponderal):
    SiO2
    39-44 %, preferiblemente 40-43 %
    AI2O3
    16-27 %, preferiblemente 16-26 %
    CaO
    6-20 %, preferiblemente 8-18 %
    MgO
    1-5 %, preferiblemente 1-4,9 %
    Na2O
    0-15 %, preferiblemente 2-12 %
    K2O
    0-15 %, preferiblemente 2-12 %
    R2O (Na2O + K2O)
    10-14,7 %, preferiblemente 10-13,5 %
    P2O5
    0-3 %, particularmente 0-2 %
    Fe2O3
    1,5-15 %, particularmente 3,2-8 %
    B2O3
    0-2 %, preferiblemente 0-1 %
    TiO2
    0-2 %, preferiblemente 0,4-1 %.
  17. 17. Producto segun una de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizado por que la cantidad total de resina termoendurecible, eventualmente de urea, y de resina de aldetudo-amina modificada por un alcohol, representa entre el 1 y el 20 % en peso (de materias solidas) con respecto al peso total del producto de aislamiento.
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