ES2932023T3 - Productos de fibrocemento coloreados y métodos para su producción - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a productos de fibrocemento coloreados que comprenden al menos: - una matriz cementosa que comprende un pigmento negro y/o un pigmento coloreado, y - fibras sintéticas, caracterizadas porque dichas fibras sintéticas están pigmentadas con al menos un pigmento blanco. La presente invención se refiere además a métodos para la producción de estos productos de fibrocemento coloreado así como a usos de los mismos en la industria de la construcción. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Productos de fibrocemento coloreados y métodos para su producción
Campo de la invención
La presente invención se refiere a productos de fibrocemento coloreados que comprenden al menos cemento, un pigmento y fibras sintéticas.
La presente invención se refiere además a métodos para la producción de estos productos de fibrocemento, así como a usos de los mismos en la industria de la construcción.
Antecedentes de la invención
Los productos de fibrocemento negros o coloreados son conocidos en la técnica. La obtención del color se consigue bien utilizando una matriz cementosa, que comprende uno o más pigmentos negros y/o coloreados o mediante el recubrimiento de productos ordinarios a base de fibrocemento gris con una pintura negra o coloreada. La última forma se aplica con mayor frecuencia porque es fácil de hacer, menos costoso en comparación con el uso de pigmentos en el cemento y porque permite obtener cualquier tono de color deseado.
Sumario de la invención
Los presentes inventores ahora han desarrollado productos de fibrocemento coloreados nuevos e inventivos que comprenden al menos cemento, un pigmento y fibras sintéticas.
Más específicamente, los productos de fibrocemento de la presente invención comprenden al menos
- una matriz cementosa que comprende un pigmento negro y/o un pigmento coloreado, y
- fibras sintéticas, caracterizado por que dichas fibras sintéticas están pigmentadas con al menos un pigmento blanco.
Los inventores han descubierto sorprendentemente que los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención son estéticamente atractivos. Esto se debe especialmente al bonito contraste entre el color base negro o coloreado de negro del producto y el color blanco brillante de las fibras sintéticas, los últimos de los cuales están dispersos aleatoriamente por toda la matriz cementosa del producto.
Además y aún más importante, se observó que los productos de fibrocemento de la presente invención tenían muy buenas propiedades mecánicas y físicas.
Durante el desarrollo de los nuevos productos de fibrocemento, los inventores descubrieron que era esencial colorear las fibras sintéticas con un pigmento blanco para poder distinguirlas visualmente del color de fondo negro o coloreado (oscuro) proporcionado por el (los) pigmento(s) presente(s) en la matriz cementosa. De hecho, durante el desarrollo de la presente invención, los inventores descubrieron que era técnicamente muy difícil lograr el aspecto estético de un producto de fibrocemento negro o coloreado (oscuro) que tiene fibras blancas brillantes uniformemente pero aleatoriamente dispersas en el mismo.
Por ejemplo, se descubrió que las fibras naturales orgánicas teñidas con un tinte blanco, una tinta blanca o una resina blanca, resultaron ser inadecuadas para la producción de los productos de fibrocemento coloreados de la presente invención. Los presentes inventores observaron que después de incorporar fibras teñidas con tinte o teñidas con tinta en los productos fibrocementosos, el tinte o la tinta causaron efectos de sangrado y manchas en toda la matriz cementosa negra o coloreada. En otros casos, las fibras simplemente perdieron completamente su color blanco y como resultado también su visibilidad. Sin quedar ligados a teoría o hipótesis alguna, los inventores creen que el entorno alcalino acuoso de la matriz cementosa provoca una alteración en la estructura química del tinte (o tinta) específico, rompiendo así el enlace químico entre el tinte (o tinta) y la fibra o provocando así una descoloración. En otros casos, cuando se utilizan fibras sintéticas de color blanco natural, se observó que las fibras se coloreaban por el pigmento presente en la matriz cementosa de los productos de fibrocemento y por tanto también perdían su visibilidad.
Por consiguiente, los inventores buscaron una solución para resolver los problemas anteriores y, sorprendentemente, descubrieron que cuando se usa un pigmento blanco para colorear las fibras sintéticas, los problemas de sangrado o descoloración no ocurrieron.
Los productos de fibrocemento negros o coloreados resultantes de la presente invención son estéticamente atractivos, especialmente porque la superficie de estos productos muestra la textura y el color de los materiales centrales, que proporciona a los productos un aspecto natural pero moderno. En particular, los productos de fibrocemento coloreados de la presente invención exponen la textura natural tanto del cemento (que es negro o coloreados (oscuro) como de las fibras sintéticas (que son blanco brillante), creando un atractivo contraste entre ambos componentes. Es más, los productos coloreados de la presente invención son mecánicamente fuertes y muy resistentes a las grietas y al desgaste, incluso en condiciones climáticas adversas y duras. Una ventaja adicional de los productos según la presente invención es que, dado que el núcleo interior y la superficie consisten en el mismo material, cualquier fallo o daño que pueda ocurrir durante la vida útil de los productos será menos visible en comparación con los productos recubiertos, que normalmente tienen un color de superficie que es diferente del color de la masa interior.
En la actualidad, existe una demanda creciente de arquitectos y diseñadores para desarrollar nuevos productos de fibrocemento, visualizar el material del núcleo de fibrocemento natural. Por supuesto, estos productos de construcción de aspecto natural deben cumplir los mismos requisitos nacionales estándar con respecto a las propiedades mecánicas y físicas (es decir, resistencia mecánica, movimiento hígrico, etc.) que sus predecesores correspondientes. Los presentes inventores han satisfecho esta creciente demanda del mercado con los productos de la presente invención.
Por consiguiente, en un primer aspecto, la presente invención proporciona productos de fibrocemento coloreados que comprenden al menos:
- una matriz cementosa que comprende un pigmento negro y/o un pigmento coloreado, y
- fibras sintéticas, caracterizado por que dichas fibras sintéticas están pigmentadas con al menos un pigmento blanco.
En realizaciones particulares, las fibras sintéticas comprendidas en los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención son fibras de polipropileno. En otras realizaciones particulares, las fibras sintéticas son fibras de polipropileno que tienen un espesor de entre aproximadamente 70 dtex y aproximadamente 110 dtex, tal como un espesor de aproximadamente 70 dtex y/o un espesor de aproximadamente 110 dtex. En otras realizaciones particulares, las fibras sintéticas son fibras de polipropileno trituradas. En otras realizaciones particulares adicionales, las fibras sintéticas son fibras de polipropileno trituradas que tienen una longitud promedio de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 2 mm.
En realizaciones particulares, las fibras sintéticas comprendidas en los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención están pigmentadas con al menos un pigmento blanco. En otras realizaciones particulares, el pigmento disperso se selecciona del grupo que consiste en un óxido de titanio, un óxido de bario, un sulfato de bario y una mezcla que contiene bario. En otras realizaciones particulares adicionales, el pigmento blanco es óxido de titanio (TO2).
En realizaciones particulares, los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención comprenden además piedra caliza (CaCO3) en una cantidad entre aproximadamente 5 % en peso y aproximadamente el 15 % en peso (en comparación con el peso seco total de la composición de fibrocemento de dicho producto de fibrocemento). En particular, los presentes inventores han descubierto que el CaCO3 mejora las propiedades de canalización de agua de los productos de fibrocemento de la presente invención. Sin quedar ligados a teoría o hipótesis alguna, los inventores creen que esto se debe a que el cemento blanco tiene una superficie específica relativamente baja en comparación con el cemento gris habitual y, por lo tanto, tiende a contener agua en un grado mayor. Sin embargo, las cantidades de agua atrapadas son indeseables porque podrían ser la causa de grietas e hinchamiento del material de fibrocemento al exponerse a la lluvia y las condiciones de congelación-descongelación. Los presentes inventores han logrado resolver este problema añadiendo piedra caliza. Este ingrediente asegura que se cree una red de canales entre las partículas de cemento del producto de fibrocemento, para asegurar un flujo interno y canalización óptimos del agua.
En realizaciones particulares, los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención están recubiertos con un recubrimiento transparente. En realizaciones particulares, los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención están recubiertos con un recubrimiento transparente, dicho recubrimiento transparente comprende de aproximadamente el 0,5 % a aproximadamente el 4 % (en comparación con el peso seco total de la composición de recubrimiento) de un pigmento negro o coloreado. En otras realizaciones particulares, el recubrimiento transparente comprende de aproximadamente el 0,5 % a aproximadamente el 4 % (en comparación con el peso seco total de la composición de recubrimiento) de un pigmento negro o coloreado. En otras realizaciones particulares adicionales, el recubrimiento transparente comprende de aproximadamente el 0,5 % a aproximadamente el 4 %, tal como de aproximadamente el 1 % a aproximadamente el 2 % (en comparación con el peso seco total de la composición de recubrimiento) de un pigmento negro y/o un pigmento coloreado elegido del grupo que consiste en un pigmento gris, un pigmento verde, un pigmento azul, un pigmento rojo y un pigmento marrón. En otras realizaciones particulares adicionales, el recubrimiento transparente comprende de aproximadamente el 0,5 % a aproximadamente el 4 % (en comparación con el peso seco total de la composición de recubrimiento) de un pigmento negro y/o coloreado, que se elige del grupo que consiste en un óxido de hierro gris, un óxido de hierro negro, un óxido de hierro marrón y negro de carbono.
En realizaciones particulares, los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención están recubiertos con un recubrimiento transparente, que es un recubrimiento sintético transparente, tal como un recubrimiento acrílico transparente. En realizaciones particulares alternativas, el recubrimiento transparente es un recubrimiento transparente curable por UV.
En un segundo aspecto, la presente invención proporciona métodos para la fabricación de productos de fibrocemento negros o coloreados según la invención, cuyos métodos comprenden al menos las etapas de:
a) Proporcionar una lechada de fibrocemento que comprende al menos:
- una matriz cementosa que comprende un pigmento negro y/o un pigmento coloreado, y
- fibras sintéticas, caracterizado por que las fibras sintéticas están pigmentadas con al menos un pigmento blanco;
b) fabricar un producto de fibrocemento mediante un proceso de producción de fibrocemento;
c) curar el producto de fibrocemento, para obtener el producto de fibrocemento negro o coloreado.
En realizaciones particulares, la etapa c) de los métodos según la presente invención comprende curar al aire el producto de fibrocemento.
En realizaciones particulares, la presente invención proporciona métodos para la fabricación de productos de fibrocemento negros o coloreados, en los que la etapa b) de fabricación de un producto de fibrocemento se realiza mediante un proceso de producción de fibrocemento elegido del grupo que consiste en un proceso de Hatschek, un proceso Magnani, un proceso de extrusión y un método de flujo. En otras realizaciones particulares, la presente invención proporciona métodos para la fabricación de productos de fibrocemento negros o coloreados, en el que la etapa b) de fabricación de un producto de fibrocemento se realiza mediante un proceso de producción de Hatschek.
En realizaciones particulares, la presente invención proporciona métodos para la fabricación de productos de fibrocemento negros o coloreados, en los que se añade al menos un pigmento negro y/o coloreado en la lechada de fibrocemento durante la etapa (i) de proporcionar una lechada de fibrocemento. En otras realizaciones particulares, el pigmento negro y/o coloreado se añade en una cantidad de entre aproximadamente 2 % en peso y aproximadamente 6 % en peso (en comparación con el peso seco total de la composición de fibrocemento) del producto de fibrocemento. En otras realizaciones particulares, el al menos un pigmento negro y/o pigmento coloreado se elige del grupo que consiste en un pigmento gris, un pigmento verde, un pigmento azul, un pigmento rojo y un pigmento marrón. En otras realizaciones particulares adicionales, el al menos un pigmento negro y/o pigmento coloreado se elige del grupo que consiste en un óxido de hierro gris, un óxido de hierro negro, un óxido de hierro marrón y negro de carbono.
En un tercer aspecto, la presente invención proporciona productos de fibrocemento negro o coloreado que se pueden obtener mediante cualquiera de los métodos de acuerdo con la presente invención.
En un cuarto aspecto, la presente invención proporciona usos de los productos de fibrocemento negros o coloreados de acuerdo con la presente invención como materiales de construcción.
En realizaciones particulares, la presente invención proporciona usos de los productos de fibrocemento negros o coloreados según la presente invención como superficie exterior de paredes, aplicados de manera interna o externa, por ejemplo, como placa de fachada, enlucidos, etc. En otras realizaciones en particular, los productos de fibrocemento negros o coloreados de acuerdo con la presente invención se pueden usar para aplicaciones de tarimas, aplicaciones de vallado y/o aplicaciones de cubierta.
Las reivindicaciones independientes y dependientes establecen características particulares y preferidas de la invención. Las características de las reivindicaciones dependientes pueden combinarse con características de las reivindicaciones independientes u otras reivindicaciones dependientes, y/o con características expuestas en la descripción anterior y/o a partir de ahora en el presente documento según corresponda.
Las características anteriores y otras características, rasgos y ventajas de la presente divulgación serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, tomadas junto con los dibujos adjuntos, que ilustran, a modo de ejemplo, los principios de la invención. La presente descripción se proporciona solamente como ejemplo, sin limitar el alcance de la invención.
Descripción detallada de la invención
Cabe señalar que el término "que comprende", utilizada en las reivindicaciones, no debe interpretarse como una restricción a los medios que se enumeran a continuación; no excluye otros elementos o etapas. Por tanto, ha de interpretarse como que especifica la presencia de las características, etapas o componentes indicados que se mencionan, pero no excluye la presencia o adición de una o más de otras características, etapas o componentes, o grupos de los mismos. Por lo tanto, el alcance de la expresión "un dispositivo que comprende los significados A y B" no debe limitarse a los dispositivos que consisten únicamente en los componentes A y B. Significa que, con respecto a la presente invención, los únicos componentes relevantes del dispositivo son A y B.
En toda la presente memoria descriptiva, se hace referencia a "una realización" o "la realización". Dichas referencias indican que una característica en particular, descrita con respecto a la realización, se ha incluido en al menos una realización de la presente invención. Por lo tanto, las apariciones de las expresiones "en una realización" en diversos lugares a lo largo de la presente memoria descriptiva no se refieren todas necesariamente a la misma realización, aunque podrían hacerlo. Es más, los rasgos o características particulares pueden combinarse de cualquier manera adecuada en una o más realizaciones, como sería evidente para un experto en la materia.
Los siguientes términos se proporcionan solamente para ayudar a entender la invención.
Como se usa en el presente documento, las formas en singular "un", "un/a" y "el/la" incluyen referencias en singular y plural a menos que el contexto indique claramente otra cosa.
Las expresiones "que comprende", "comprende" y "compuesto/a por", tal como se usan en el presente documento, son sinónimas de "que incluye", "incluye" o "que contiene", "contiene" y son inclusivos o abiertos y no excluyen miembros, elementos o etapas de métodos adicionales no mencionados.
La enumeración de intervalos numéricos por valores extremos incluye todos los números y fracciones abarcados dentro de los intervalos respectivos, así como los valores extremos enumerados.
El término "aproximadamente", como se usa en el presente documento, se refiere a un valor mensurable, tal como un parámetro, una cantidad, una duración temporal y similares, se refiere a que abarca variaciones de /-10 % o menos, preferentemente /-5 % o menos, más preferentemente de /-1 % o menos y aún más preferentemente de /- 0,1 % o menos de y desde el valor especificado, en la medida en que dichas variaciones sean adecuadas para aplicar en la invención desvelada. Debe entenderse que el valor al que se refiere el modificador "aproximadamente" también se desvela de forma específica y preferente.
Los términos "lechada de cemento (fibra)" o "lechada de cemento (fibra)" como se hace referencia en el presente documento generalmente se refieren a suspensiones que comprenden al menos agua, fibras y cemento. La lechada de fibrocemento como se usa en el contexto de la presente invención también puede comprender otros componentes, tales como, aunque no de forma limitativa, piedra caliza, tiza, cal viva, cal apagada o hidratada, arena molida, harina de arena de sílice, harina de cuarzo, sílice amorfa, vapor de sílice condensado, microsílice, metacaolín, wollastonita, mica, perlita, vermiculita, hidróxido de aluminio, pigmentos, agentes antiespumantes, floculantes y otros aditivos.
La o las "fibras" presentes en la lechada de fibrocemento como se describe en el presente documento pueden ser, por ejemplo, fibras de proceso y/o fibras de refuerzo que pueden ser fibras orgánicas (normalmente fibras de celulosa) o fibras sintéticas (alcohol polivinílico, poliacrilonitrilo, polipropileno, poliamida, poliéster, policarbonato, etc.).
El "cemento" presente en la lechada de fibrocemento como se describe en el presente documento puede ser, por ejemplo, pero sin limitaciones, cemento Portland, cemento con alto contenido de alúmina, cemento Portland de hierro, trass de cemento, cemento de escoria, tirita, silicatos de calcio formados por tratamiento en autoclave y combinaciones de aglutinantes particulares.
El "cemento blanco" presente en la lechada de fibrocemento para la fabricación de los productos de fibrocemento de la presente invención puede ser, por ejemplo, pero sin limitación, cemento Portland blanco.
Los términos "predeterminado" y "predefinido", como se usan en el presente documento cuando se refieren a uno o más parámetros o propiedades, generalmente significan que el o los valores deseados de estos parámetros o propiedades se han determinado o definido de antemano, es decir, antes del inicio del proceso para producir los productos que se caracterizan por uno o más de estos parámetros o propiedades.
El término "cementoso" como en "producto cementoso" o "material cementoso" como se usa en el presente documento se refiere a cualquier producto o material que comprende cemento, tal como, pero sin limitación, cemento Portland, cemento con alto contenido de alúmina, cemento Portland de hierro, trass de cemento, cemento de escoria, tirita, silicatos de calcio formados por tratamiento en autoclave y combinaciones de aglutinantes particulares. En realizaciones más particulares, el cemento en los productos de la invención es cemento Portland.
La expresión "producto de fibrocemento", como se usa en el presente documento, se refiere a productos que comprenden al menos fibras y cemento. Los productos de fibrocemento como se usa en el contexto de la presente invención también puede comprender otros componentes, tales como, aunque no de forma limitativa, piedra caliza, tiza, cal viva, cal apagada o hidratada, arena molida, harina de arena de sílice, harina de cuarzo, sílice amorfa, vapor de sílice condensado, microsílice, metacaolín, wollastonita, mica, perlita, vermiculita, hidróxido de aluminio, pigmentos, agentes antiespumantes, floculantes y otros aditivos.
Una "hoja (fibrocemento)" como se usa en el presente documento, también denominado panel o placa, debe entenderse como un elemento plano generalmente rectangular, un panel de fibrocemento o una hoja de fibrocemento provistos de material de fibrocemento. El panel u hoja tiene dos caras o superficies principales, siendo las superficies con mayor área de superficie. La hoja se puede usar para proporcionar una superficie externa a las paredes, tanto internas como externas, en una construcción o edificio, por ejemplo, como placa de fachada, enlucidos, etc.
La expresión "capa de fibrocemento" como se usa en el presente documento en general y particularmente en el contexto de la presente invención, se refiere a cualquier capa o torta plana, opcionalmente sustancialmente rectangular, que consiste esencialmente en una composición de fibrocemento y que tiene un espesor de al menos aproximadamente 1 mm, en particular entre aproximadamente 1 mm y 200 mm, más particularmente entre aproximadamente 2 mm y aproximadamente 150 mm, más particularmente entre aproximadamente 4 mm y aproximadamente 100 mm, tal como entre aproximadamente 8 mm y aproximadamente 10 mm.
Una "capa de fibrocemento de Hatschek" o una "capa de Hatschek", como se usa indistintamente en el presente documento, se refiere a una capa de fibrocemento (como se define en el presente documento), que se produce según un proceso de Hatschek, que comprende al menos las etapas de:
(i) construir una película de fibrocemento en un tamiz, de modo que el tamiz gira para estar en contacto con una lechada de fibrocemento en una cuba;
(ii) transferir la película de fibrocemento del tamiz a la cinta transportadora de fieltro y
(iii) acumular la película de fibrocemento en un rodillo acumulador a través de la cinta transportadora de fieltro.
En el contexto de la presente invención, el uso de la expresión "película de fibrocemento" se refiere a una capa tan delgada de fibrocemento que se aplica sobre la cinta transportadora de fieltro mediante uno o más tamices que giran en una lechada de fibrocemento que está presente en una o más cubas del proceso Hatschek. Tal como se puede entender a partir de lo mencionado anteriormente, una serie de capas delgadas de fibrocemento se producen en uno o más tamices de la máquina Hatschek y posteriormente se superponen y se transfieren desde el uno o más tamices a la cinta transportadora, dando como resultado una o más capas de fibrocemento de Hatschek sin curar después de la acumulación en un rodillo de acumulación. Por lo tanto, será evidente también que, cuando se hace referencia a "una película de fibrocemento" en el contexto de la presente invención, debe entenderse que este término abarca, cuando corresponda, tanto el significado de una sola película de fibrocemento que tiene un espesor de entre aproximadamente 0,01 mm y aproximadamente 0,9 mm, tal como, en particular, entre aproximadamente 0,05 mm y aproximadamente 0,5 mm, tal como de entre aproximadamente 0,1 mm y aproximadamente 0,4 mm, tal como aproximadamente 0,3 mm (es decir, una fina capa de fibrocemento también llamada monocapa, una capa única o una capa primaria, que se aplica sobre la cinta transportadora de fieltro mediante un tamiz de una cuba del proceso de Hatschek) así como el significado de una capa que comprende dos o más capas de fibrocemento superpuestas, teniendo cada una un espesor de entre aproximadamente 0,01 mm y aproximadamente 0,9 mm, tal como, en particular, entre aproximadamente 0,05 mm y aproximadamente 0,5 mm, tal como de entre aproximadamente 0,1 mm y aproximadamente 0,4 mm, tales como aproximadamente 0,3 mm (es decir, dos o más capas delgadas superpuestas de fibrocemento aplicadas sobre la cinta transportadora de fieltro mediante dos o más tamices de una cuba del proceso de Hatschek). El experto en la técnica entenderá que, dependiendo de la configuración particular de la sección Hatschek, que cuando se haga referencia a los procesos de la invención en general serán aplicables ambos significados de la expresión "película de fibrocemento" como se ha descrito anteriormente, mientras que en realizaciones más particulares sólo es aplicable uno de ambos significados. Por ejemplo, en un caso particular donde solo se usa un tamiz en la sección de Hatschek para realizar los procesos de la invención, "una película de fibrocemento", como se usa en el presente documento, significa sólo una capa única que tiene un espesor de entre aproximadamente 0,01 mm y aproximadamente 0,9 mm que se aplica sobre la cinta transportadora de fieltro mediante el tamiz de una cuba del proceso Hatschek. Por otro lado, donde se utilizan dos o más tamices en la sección de Hatschek para realizar los procesos de la invención, "una película de fibrocemento", como se usa en el presente documento, significa una superposición de dos o más capas individuales, teniendo cada una un espesor de entre aproximadamente 0,01 mm y aproximadamente 0,9 mm, que se aplican sobre la cinta transportadora de fieltro mediante el tamiz de una cuba del proceso Hatschek.
La expresión "permeable al agua" como se usa en el presente documento cuando se refiere a una (región de una) cinta transportadora permeable al agua en general, y particularmente en el contexto de la presente invención, significa que el material del que está hecha la (región de la) cinta permeable al agua permite que el agua fluya a través de su estructura hasta cierto punto.
La "permeabilidad al agua" como se usa en el presente documento cuando se refiere a la permeabilidad al agua de una (región de una) cinta transportadora en general, y particularmente en el contexto de la presente invención, se refiere a la extensión o el grado en que el material del que está hecha la (región de la) cinta permeable al agua, permite que el agua fluya a través de su estructura. Los materiales adecuados para cintas de transporte permeables al agua son conocidos por el experto en la materia, tales como, pero sin limitaciones, fieltros.
Un "producto (fibrocemento) no hidrofobizado" o una "capa (película) de fibrocemento no hidrofobizado", como se usa en el presente contexto, se refiere a un producto, tal como un producto de fibrocemento o una capa de fibrocemento (película), que no ha sido tratado antes, durante o después de su producción, con un agente hidrofobizante. En particular, un "producto de fibrocemento no hidrofobizado" o una "hoja de fibrocemento no hidrofobizado" como se usa en el presente documento solo comprenderá "capas de película de fibrocemento", que no están hidrofobizadas.
Las expresiones "negro o coloreado" y "de color blanco" cuando se refieren a un producto de fibrocemento se usan indistintamente en el presente documento y tienen el significado de que al menos parte de, y preferiblemente la totalidad, la estructura interna del producto de fibrocemento comprende cemento blanco como ingrediente principal.
Los términos "estructura interna (fibrocemento)", "estructura interior (fibrocemento)", "masa interna (fibrocemento)" o "masa interior (fibrocemento)" como se menciona indistintamente en el presente documento se usan para indicar el material de fibrocemento presente en un producto de fibrocemento, material que no es visible a simple vista cuando se mira el producto desde el exterior.
Los términos "estructura externa (fibrocemento)" o "superficie externa (fibrocemento)" a los que se hace referencia de manera intercambiable en el presente documento se usan para indicar el material de fibrocemento que está expuesto y visible en el exterior de un producto de fibrocemento.
Un "pigmento transparente" como se usa en el presente documento pretende indicar un pigmento del cual las partículas de pigmento tienen la propiedad de transmitir luz visible. Por lo tanto, un "pigmento transparente" como se usa en el presente documento es un pigmento, de los cuales la mayoría de las partículas de pigmento son más pequeñas que la longitud de onda de la luz visible.
Un "pigmento opaco" como se usa en el presente documento pretende indicar un pigmento del cual las partículas de pigmento no tienen la propiedad de transmitir luz visible. Por lo tanto, un "pigmento opaco" como se usa en el presente documento es un pigmento del cual la mayoría de las partículas de pigmento son mayores que la longitud de onda de la luz visible. Un "pigmento semi-opaco" (también denominado en la técnica como un pigmento semitransparente) como se usa en el presente documento pretende indicar un pigmento del cual solo un cierto pero significativo porcentaje de partículas de pigmento tiene la propiedad de transmitir luz visible. Por lo tanto, un "pigmento semiopaco" como se usa en el presente documento es un pigmento del cual un porcentaje cierto pero significativo de partículas de pigmento es mayor que la longitud de onda de la luz visible y del cual el porcentaje restante de partículas de pigmento es menor que la longitud de onda de la luz visible.
El término "pigmento", como se usa en el presente documento, se refiere a una sustancia insoluble seca, generalmente pulverizada, que cuando se suspende en un vehículo líquido se convierte en pintura, tinta, etc. Los pigmentos normalmente consisten en pequeñas partículas sólidas que se utilizan para mejorar el aspecto proporcionando color y/o para mejorar las propiedades físicas (funcionales) de la pintura o la tinta. Los pigmentos utilizados para proporcionar color generalmente varían de 0,2 a 0,4 micrómetros de diámetro. Los pigmentos funcionales tienen normalmente 2-4 micrómetros de diámetro, pero pueden llegar a medir 50 micrómetros.
La expresión "pigmento primario" como se usa en el presente documento se refiere a cualquier pigmento (como se define en el presente documento), que es capaz de proporcionar blancura y/o color a una sustancia al mismo tiempo que contribuye significativamente a la potencia de ocultación de dicha sustancia. Los pigmentos primarios se pueden subdividir en pigmentos blancos y pigmentos de color.
La expresión "pigmento blanco" como se menciona en el presente documento significa un pigmento primario, capaz de dispersar la luz y proporcionar blancura y ocultarse en sustancia mate o brillante. Los pigmentos inorgánicos blancos incluyen, pero sin limitación, pigmentos de antimonio, incluido el blanco de antimonio: Sb2O3; pigmentos de plomo (tóxicos), incluido el blanco de plomo (PbCO3)2Pb(OH)2; pigmentos de titanio, incluido el blanco de titanio: óxido de titanio (IV) TiO2 y; pigmentos de cinc, incluido el blanco de cinc: óxido de cinc (ZnO).
La expresión "pigmento de color" como se hace referencia en el presente documento significa un pigmento primario, capaz de absorber selectivamente la luz y dar color a la sustancia. Existen dos tipos principales de pigmentos de color: pigmentos orgánicos, que incluyen los colores más brillantes pero no son muy duraderos en uso exterior y pigmentos inorgánicos, que no son tan brillantes como los colores orgánicos, pero son los pigmentos exteriores más duraderos.
La expresión "pigmento inorgánico", como se usa en el presente documento, se refiere a compuestos colorantes minerales de origen natural que normalmente consisten en sales metálicas. Los pigmentos inorgánicos suelen ser óxidos o sulfuros de uno o más metales.
Los pigmentos inorgánicos incluyen, por ejemplo, pero sin limitaciones:
- Pigmentos inorgánicos azules:
◦ pigmentos de aluminio, incluyendo ultramarino: un pigmento complejo de origen natural de silicato de sodio que contiene azufre (Na8-ioAl6Si6O24S2-4);
◦ pigmentos de cobalto, incluyendo azul cobalto y azul cerúleo: estannato de cobalto (II);
◦ pigmentos de cobre, incluido el azul egipcio: un pigmento sintético de silicato de calcio y cobre (CaCuSi4Oio) y azul de Han BaCuSÍ4Oio; y
◦ pigmentos de hierro, incluido el azul de Prusia: un pigmento sintético de hexacianoferrato férrico (Fe7(CN)i8);
- Pigmentos inorgánicos verdes
◦ pigmentos de cadmio, incluido viridián: un pigmento verde oscuro de óxido de cromo (III) hidratado (Cr2O3) y verde de cadmio: un pigmento verde claro que consiste en una mezcla de amarillo cromo (CrS) y viridián (Cr2O3); ◦ pigmentos de cromo, incluido verde cromo;
- pigmentos de cobre, incluyendo verde de París: acetoarsenita de cobre (II) (Cu(C2H3O2)2^Cu(AsO2)2) y verde de Scheele (también llamado verde Schloss): arsenito de cobre CuHAsO3.
- Pigmentos inorgánicos amarillos
◦ pigmentos de arsénico, incluido sulfuro de arsénico monoclínico natural Orpiment (As2S3);
◦ pigmentos de cadmio, incluido amarillo de cadmio: sulfuro de cadmio (CdS);
◦ pigmentos de cromo, incluyendo amarillo de cromo: pigmento natural de cromato de plomo (II) (PbCrO4);
◦ pigmentos de cobalto, incluido aureolina (también llamado amarillo cobalto): cobaltinitrito de potasio (Na3Co(NO2)6,
◦ pigmentos de hierro, incluido ocre amarillo: una arcilla de origen natural de óxido de hierro hidratado (Fe2O3.H2O); ◦ pigmentos de plomo, incluido amarillo de Nápoles;
◦ pigmentos de titanio, incluido amarillo de titanio;
◦ pigmentos de estaño, incluido oro mosaico: sulfuro estánico (SnS2);
- Pigmentos inorgánicos anaranjados
◦ pigmentos de cadmio, incluido naranja de cadmio: un intermedio entre rojo de cadmio y amarillo de cadmio: sulfoseleniuro de cadmio;
◦ pigmentos de cromo, incluido naranja de cromo: una mezcla de pigmentos de origen natural compuesta por cromato de plomo (II) y óxido de plomo (II). (PbCrO4 PbO)
- Pigmentos inorgánicos rojos
◦ pigmentos de cadmio, incluido rojo de cadmio: seleniuro de cadmio (CdSe);
◦ pigmentos de óxido de hierro, incluidos Sanguine, Caput Mortuum, rojo óxido, ocre rojo: Fe2O3 anhidro, siena tostado: un pigmento producido al calentar el siena natural, rojo veneciano;
◦ pigmentos de plomo (tóxicos), incluido plomo rojo: tetróxido de plomo, Pb3O4,
◦ pigmentos de mercurio (tóxicos), incluido bermellón: Pigmento sintético y natural: Se encuentra naturalmente en el mineral cinabrio; Sulfuro de mercurio (HgS);
- Pigmentos inorgánicos marrones pigmentos de tierra arcillosa (óxidos de hierro formados naturalmente) incluyendo Raw Umber: Un pigmento de arcilla natural que consiste en óxido de hierro, óxido de manganeso y óxido de aluminio: Fe2O3 MnO2 nH2O Si AO3; Siena natural: un pigmento marrón amarillento de origen natural procedente de arcilla limonita;
- Pigmentos inorgánicos negros
◦ pigmentos de carbono, incluido negro de carbono, marfil negro, negro vino, negro de canal;
◦ pigmentos de hierro, incluido Fe3O4;
◦ Pigmentos de titanio: negro de titanio;
- Pigmentos inorgánicos grises
◦ Gris de Payne: una mezcla de ultramarino y negro o de ultramarino y siena;
La expresión "pigmento orgánico" como se usa en el presente documento se refiere a compuestos colorantes orgánicos sintéticos, que son moléculas a base de carbono fabricadas a partir de compuestos de petróleo, ácidos y otros productos químicos, generalmente bajo intenso calor o presión.
Los pigmentos orgánicos incluyen, por ejemplo, pero sin limitaciones:
- Pigmentos orgánicos amarillos:
lacas amarillas, que son pigmentos transparentes que se utilizan como amarillo para cubrir otras tintas pero sin ocultarlas, laca amarillo tartrazina (también llamado amarillo FD&C n.° 5 y utilizado como colorante en alimentos), amarillos Hansa y amarillos diarilida, que son los pigmentos amarillos más comunes utilizados en tintas de impresión. El amarillo fluorescente también se utiliza en algunas aplicaciones especiales. Los amarillos orgánicos se utilizan habitualmente para reemplazar los amarillos de cromo;
- Pigmentos orgánicos anaranjados:
El pigmento naranja más común es el naranja diarilida, un pigmento transparente pero no muy resistente a la luz. Otros materiales naranjas surtidos tienden a usarse donde se necesitan pigmentos naranjas, e incluyen naranja DNA, naranja pirazolona, Naranja rápido F2G, naranja benzimidazolona HL y rojo laca de etilo C;
- Pigmentos orgánicos rojos:
Los rojos incluyen Para Rojos, rojo de toluidina, ["rojo permanente" R "], F.B. carmín, rojos y rubíes de naftol, FRC rojo permanente, FRR burdeos, rojos rubí, rojos litol, rojo BON, Litol rubí 4B, granate b On , Rodamina aG, rojo laca C, rojo de arilamida BON, magentas de quinacrinona, rosa de ferrocianuro de cobre, carmines y rojos de benzimidazolona, magenta azo G, escarlata antraquinona y lacas Madder;
- Pigmentos orgánicos azules:
"azules". Los azules incluyen azules de ftalocianina (el grupo de pigmentos azules orgánicos más utilizado), azul PMTA Victoria, azul Victoria CFA, azul ultramarino, azul indantreno, azul alcalino y azul pavo real;
- Pigmentos orgánicos violetas:
Los violetas se superponen ligeramente con algunos de los rojos más azules (tales como Benzimidazolone Bordeaux HF 3R (véase carmines y rojos de benzimidazolona), y también incluyen pigmentos tales como rodamina PMTA, violeta PMTA (también conocido como violeta metilo), violeta de dioxazina (RL) violeta de carbazol, cristal violeta, violeta dioxazina B y rojo tioindigoide;
- Pigmentos orgánicos verdes:
Una serie común de verdes son los verdes de ftalocianina y los verdes de PMTA;
- Pigmentos orgánicos marrones:
Los pigmentos marrones incluyen marrón diazo y marrón benzimidazolona HFR;
Las expresiones "pigmento extensor" o "pigmento de carga" como se usan en el presente documento se refieren a cualquier pigmento (como se define en el presente documento) que tiene un índice de refracción u opacidad bajos y, por lo tanto, no proporciona color ni potencia de ocultación a una sustancia. Los pigmentos extensores o de carga aparecen transparentes en una pintura o tinta. Los pigmentos extensores tienen efectos positivos significativos en varias propiedades de la pintura, por ejemplo, como se describe adicionalmente a continuación, la mica puede mejorar la resistencia al agua de una película debido a su forma de partícula "laminada" y su tendencia a orientarse en capas superpuestas horizontales a la superficie. Los pigmentos extensores o pigmentos de carga, por ejemplo, incluyen, pero sin limitaciones, sulfato de bario, carbonato de calcio, silicato de magnesio, mica, caolín (arcilla china), amianto, talco, sílice/cuarzo, hidrato de alúmina, kalunita, piedra pómez, bentonita, vermiculita y perlas de vidrio.
La expresión "curable por UV" se refiere a una composición que puede polimerizar tras la aplicación de irradiación UV. Normalmente, esto al menos implica la presencia de monómeros u oligómeros fotopolimerizables, junto con fotoiniciadores y/o fotosensibilizadores.
Un "recubrimiento transparente" o una "composición de recubrimiento transparente" a la que se hace referencia en el presente documento se usa para indicar una formulación o composición de recubrimiento que tiene la propiedad de transmitir rayos de luz a través de su sustancia de modo que superficies u objetos, que están situados más allá o detrás del recubrimiento, tales como superficies u objetos recubiertos por dicho recubrimiento transparente, sean claramente visibles.
La expresión "transparente" o "transparencia" cuando se refiere a una composición de recubrimiento o una capa de recubrimiento se refiere a la característica física de permitir que la luz pase a través del recubrimiento sin dispersarse. La transparencia se puede medir utilizando cualquier método conocido en la técnica. Por ejemplo, un medidor de la turbidez mide la transparencia, la turbidez, la calidad de transparente y la transmitancia total de un recubrimiento, según la cantidad de luz visible que se difunde o dispersa al pasar a través del recubrimiento. La turbidez se mide con una prueba de dispersión de ángulo ancho en la que la luz se difunde en todas las direcciones, lo que da como resultado una pérdida de contraste. El porcentaje de luz que al pasar a través se desvía del haz incidente superior a 2,5 grados de promedio se define como turbidez. La calidad de transparencia se mide con una prueba de dispersión de ángulo estrecho en la que la luz se difunde en un intervalo pequeño con alta concentración. Esta prueba mide la claridad con la que se pueden ver los detalles más finos a través del recubrimiento que se está analizando. El medidor de la turbidez también mide la transmitancia total. La transmitancia total es la medida de la luz incidente total en comparación con la luz que se transmite realmente (por ejemplo, transmitancia total). Entonces la luz incidente puede ser del 100 %, pero debido a la absorción y la reflexión, la transmitancia total puede ser solo del 94 %. Los datos obtenidos del medidor de la turbidez se pueden transferir a una PC para su procesamiento posterior y garantizar un producto consistente.
El término "longitud (cortada) de la o las fibras", como se usa en el presente documento, se refiere a la longitud promedio de un grupo de fibras (cortadas) de cualquier composición. Para cortar fibras sintéticas, tal como, fibras de polipropileno, la longitud (cortada) se refiere a la longitud discreta a la que se han cortado estas fibras y, por tanto, es la misma para todas las fibras presentes en el grupo. Para fibras sintéticas rotas o rasgadas, tal como, fibras de polipropileno, la longitud (cortada) se refiere a la longitud promedio a la que se han roto o desgarrado estas fibras.
En el contexto de la presente invención, el término "polipropileno" pretende incluir cualquier composición polimérica que comprenda monómeros de propileno, ya sea como homopolímero o copolímero con otras poliolefinas, dienos u otros monómeros (tal como etileno, butileno y similares). El término también pretende abarcar cualquier configuración y disposición diferente de los monómeros constituyentes (tales como sindiotácticos, isotácticos y similares). Por lo tanto, el término tal como se aplica a filamentos, monofilamentos, multifilamentos o fibras en el presente documento, pretende abarcar tramos infinitos, hebras largas reales, hilos y similares, de homopolímero o copolímero de polipropileno.
La invención se explicará ahora más detalladamente con referencia a diversas realizaciones. Se entenderá que cada realización se proporciona a modo de ejemplo y de ningún modo limita el alcance de la invención. En este sentido, será evidente para los expertos en la materia que se pueden realizar diversos cambios y modificaciones en la presente invención sin apartarse del alcance de la invención. Por ejemplo, las características ilustradas o descritas como parte de una realización, pueden usarse en otra realización para producir una realización más adicional. Por lo tanto, se pretende que la presente invención cubra las modificaciones y variaciones incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y equivalentes de las mismas.
La presente invención proporciona nuevos productos de fibrocemento negros o coloreados, que son mecánicamente fuertes y muy resistentes a las grietas y al desgaste, incluso en condiciones climáticas adversas y duras. Además, los productos de fibrocemento proporcionados por la presente invención tienen un aspecto atractivo debido a sus características estéticas específicas, de modo que se expone la textura natural tanto del cemento (que es negro o coloreado (oscuro)) como de las fibras sintéticas (que son de blanco brillante), creando un atractivo contraste entre ambos componentes. Esto proporciona a los productos un aspecto natural pero moderno y, además, proporciona la ventaja de que cualquier defecto o daño que se produzca durante la vida útil de los productos será menos visible en comparación con los productos recubiertos, que normalmente tienen un color de superficie que es diferente del color de la masa interior.
Por consiguiente, en vista de lo anterior, está claro que la presente invención proporciona productos de fibrocemento, que son tanto técnicamente (buena resistencia mecánica y resistencia al impacto y muy resistente al desgaste) como estéticamente (color intenso aunque de aspecto natural y sin cambio de color al sufrir daños).
En un primer aspecto, la presente invención proporciona productos de fibrocemento negros o coloreados que comprenden al menos cemento, un pigmento negro y/o coloreado y fibras sintéticas, en donde las fibras sintéticas están pigmentas con al menos un pigmento blanco.
En el contexto de la presente invención, los productos de fibrocemento deben entenderse como productos cementosos que comprenden cemento y fibras sintéticas (y opcionalmente naturales). Los productos de fibrocemento están hechos de lechada de fibrocemento, que se forma en un llamado producto de fibrocemento "verde" y luego se cura.
Dependiendo en cierta medida del proceso de curado utilizado, la lechada de fibrocemento normalmente comprende agua, fibras de proceso o de refuerzo que son fibras orgánicas sintéticas (y opcionalmente también fibras orgánicas naturales, tal como celulosa), cemento (por ejemplo, cemento Portland), piedra caliza, tiza, cal viva, cal apagada o hidratada, arena molida, harina de arena de sílice, harina de cuarzo, sílice amorfa, vapor de sílice condensado, microsílice, caolín, metacaolín, wollastonita, mica, perlita, vermiculita, hidróxido de aluminio (ATH), pigmentos, agentes antiespumantes, floculantes y/u otros aditivos.
Los productos de fibrocemento según la presente invención son negros, de color oscuro o coloreados (como se define en el presente documento). El color de los productos de la invención se obtiene mezclando cemento, tal como, por ejemplo, cemento Portland gris ordinario, con un pigmento negro o un pigmento coloreado, tal como, preferentemente, pero sin limitación, un pigmento de color oscuro.
Los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención comprenden del 20 al 95 % en peso de cemento como aglutinante hidráulico. En realizaciones particulares, el cemento en los productos de la invención es cemento Portland gris.
Los productos de fibrocemento negro o coloreados de la presente invención comprenden además en su matriz cementosa un pigmento negro o un pigmento coloreado, tal como, preferentemente, pero sin limitación, un pigmento de color oscuro. En otras realizaciones particulares, el pigmento negro o pigmento coloreado está presente en una cantidad entre aproximadamente el 2 % en peso y aproximadamente el 6 % en peso, tal como, más particularmente en una cantidad de entre aproximadamente 3 % en peso y aproximadamente 5 % en peso, tal como más particularmente en una cantidad de aproximadamente el 4 % en peso de pigmento (en comparación con el peso seco total de la composición de fibrocemento). En otras realizaciones particulares adicionales, el pigmento se elige del grupo que consiste en un pigmento negro, un pigmento marrón, un pigmento rojo, un pigmento azul, un pigmento verde y un pigmento gris. En realizaciones particulares, el pigmento se elige del grupo que consiste en un óxido de hierro gris, un óxido de hierro negro, un óxido de hierro marrón y negro de carbono. En otras realizaciones particulares adicionales, el pigmento está presente en una cantidad de aproximadamente 4,6 % en peso (en comparación con el peso seco total de la composición de fibrocemento).
Los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención comprenden al menos además fibras sintéticas pigmentadas.
En realizaciones particulares, los productos de fibrocemento de la presente invención comprenden de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5 % en peso, tal como particularmente de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 4 % en peso de fibras sintéticas pigmentadas, tal como más particularmente entre aproximadamente del 1 al 3 % en peso de fibras sintéticas pigmentadas, tal como, más particularmente, entre aproximadamente 2 % en peso de fibras sintéticas pigmentadas con respecto al peso total del producto de fibrocemento.
En otras realizaciones particulares, las fibras sintéticas pigmentadas en los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención se seleccionan del grupo que consiste en fibras de polipropileno pigmentadas, fibras de poli(alcohol vinílico) pigmentadas, fibras de poliacrilonitrilo pigmentadas, polietileno, fibras de poliamida pigmentadas, fibras de poliéster pigmentadas, fibras de aramida pigmentadas y fibras de carbono pigmentadas. En otras realizaciones particulares adicionales, las fibras sintéticas pigmentadas en los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención son fibras de polipropileno pigmentadas.
En realizaciones particulares, las fibras sintéticas pigmentadas son fibras de polipropileno que tienen un espesor de entre aproximadamente 70 dtex y aproximadamente 110 dtex, tal como un espesor de aproximadamente 70 dtex y/o un espesor de aproximadamente 110 dtex.
En realizaciones particulares, las fibras sintéticas pigmentadas son fibras de polipropileno pigmentadas trituradas.
En realizaciones particulares, las fibras sintéticas son fibras de polipropileno trituradas que tienen una longitud promedio de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 2 mm.
Las fibras sintéticas pigmentadas en los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención están pigmentadas con al menos un pigmento blanco. En realizaciones particulares de la presente invención, los pigmentos adecuados para pigmentar las fibras sintéticas para su uso en los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención son esencialmente resistentes a los álcalis, es decir, resistentes a un pH de aproximadamente 8 o superior, tal como resistentes a un pH de aproximadamente 9 o más, tal como resistentes a un pH de aproximadamente 10 o más, tal como resistentes a un pH de aproximadamente 11 o más, más particularmente resistentes a un pH superior a aproximadamente 12 o superior a aproximadamente 13. En otras realizaciones particulares de la presente invención, los pigmentos adecuados para pigmentar las fibras sintéticas para su uso en los productos de fibrocemento negro o coloreados de la presente invención se eligen del grupo que consiste en óxido de titanio, un óxido de bario, un sulfato de bario y una mezcla que contiene bario. En otras realizaciones particulares adicionales, el pigmento blanco es óxido de titanio (TiO2).
En realizaciones particulares, los productos de fibrocemento según la invención se caracterizan porque además comprenden fibras sintéticas no pigmentadas o libres de pigmentos en un % en peso de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 5, tal como de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 4, tal como, más particularmente, entre aproximadamente 1 a 3 con respecto al peso total del producto de fibrocemento. Muy particularmente, las fibras sintéticas sin pigmento están presentes en los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención en un % en peso de aproximadamente 2 % en peso con respecto al peso total del producto de fibrocemento.
En realizaciones particulares, estas fibras sintéticas libres de pigmentos se seleccionan del grupo que consiste en fibras de polipropileno, fibras de poli(alcohol vinílico), fibras de poliacrilonitrilo, fibras de polietileno, fibras de poliamida, fibras de poliéster, fibras de aramida y fibras de carbono. En otras realizaciones particulares adicionales, estas fibras sintéticas sin pigmentos son fibras de alcohol polivinílico (PVA), tales como, pero sin limitaciones, fibras de PVA sin pigmento con un espesor de aproximadamente 2 dtex.
En otras realizaciones particulares, fibras naturales, tales como fibras de celulosa pueden añadirse además a las formulaciones de fibrocemento de la presente invención. En estas realizaciones particulares, los productos de fibrocemento de la presente invención pueden comprender de aproximadamente 2 a aproximadamente 5 % en peso, tal como, particularmente, de aproximadamente 2 a aproximadamente 4 % en peso de fibras de celulosa, tal como más particularmente entre aproximadamente 3 % en peso de fibras de celulosa con respecto al peso total del producto de fibrocemento. Estas fibras de celulosa pueden ser, por ejemplo, fibras de celulosa de madera blanda Kraft, tales como fibras de celulosa de madera blanda Kraft blanqueadas.
En otras realizaciones particulares, se pueden añadir fibras adicionales a las formulaciones de cemento y se pueden seleccionar del grupo que consiste en fibras de vidrio, fibras de lana de roca, fibras de lana de escoria, fibras de wollastonita, fibras cerámicas y similares. En otras realizaciones particulares, los productos de fibrocemento de la presente invención pueden comprender adicionalmente fíbridos fibrillas, tal como, por ejemplo, pero sin limitación, fíbridos fibrillas poliolefínicas % en un % en peso de aproximadamente 0,1 a 3, tal como "pulpa de madera sintética".
En realizaciones particulares, los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención comprenden además piedra caliza (CaCO3) en una cantidad entre aproximadamente 5 % en peso y aproximadamente 15% en peso, tal como entre aproximadamente 7% en peso y aproximadamente 13% en peso, tal como, más particularmente, entre aproximadamente 9% en peso y aproximadamente 11% en peso, tal como más particularmente aproximadamente 10 % en peso de CaCO3 (comparado con el peso seco total de la composición de fibrocemento de dicho producto de fibrocemento). En particular, los presentes inventores han descubierto que el CaCO3 mejora las propiedades de canalización de agua de los productos de fibrocemento de la presente invención. Sin quedar ligados a teoría o hipótesis alguna, los inventores creen que esto se debe a que el cemento blanco tiene una superficie específica relativamente baja en comparación con el cemento gris habitual y, por lo tanto, tiende a contener agua en un grado mayor. Sin embargo, las cantidades de agua atrapadas son indeseables porque podrían ser la causa de grietas e hinchamiento del material de fibrocemento al exponerse a la lluvia y las condiciones de congelación-descongelación. Los presentes inventores han logrado resolver este problema añadiendo piedra caliza. Este ingrediente asegura que se cree una red de canales entre las partículas de cemento del producto de fibrocemento, para asegurar un flujo interno y canalización óptimos del agua.
De acuerdo con realizaciones particulares, los productos de fibrocemento de acuerdo con la invención opcionalmente comprenden componentes adicionales. Estos componentes adicionales en los productos de fibrocemento de la presente invención pueden seleccionarse del grupo que consiste en agua, arena, harina de arena de sílice, vapor de sílice condensado, microsílice, cenizas volantes, cuarzo molido, roca molida, arcillas, pigmentos, caolín, metacaolín, escoria de alto horno, carbonatos, puzolanas, hidróxido de aluminio, wollastonita, mica, perlita, carbonato de calcio y otros aditivos (por ejemplo, aditivos colorantes) etc. Se entenderá que cada uno de estos componentes está presente en cantidades adecuadas, que dependen del tipo de producto de fibrocemento específico y pueden ser determinadas por el experto en la materia. En realizaciones particulares, la cantidad total de dichos componentes adicionales es, preferentemente, inferior al 70 % en peso en comparación con el peso seco inicial total de la composición.
Los aditivos adicionales que pueden estar presentes en los productos de fibrocemento de la presente invención pueden seleccionarse del grupo que consiste en dispersantes, plastificantes, agentes antiespumantes y floculantes. La cantidad total de aditivos está, preferentemente, entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 2% en peso en comparación con el peso seco inicial total de la composición.
En realizaciones particulares, los productos de fibrocemento de la invención tienen un espesor de entre aproximadamente 5 mm y aproximadamente 25 mm, en particular entre aproximadamente 5 mm y aproximadamente 20 mm.
En realizaciones particulares, los productos de fibrocemento de la invención tienen una longitud de entre aproximadamente 2 m y aproximadamente 6 m, en particular entre aproximadamente 2 m y aproximadamente 4 m, más en particular entre aproximadamente 2,40 m o aproximadamente 3,50 m.
En realizaciones particulares, los productos de fibrocemento de la invención tienen una anchura de entre aproximadamente 1 m y aproximadamente 4 m, más en particular de aproximadamente 1,20 m.
En realizaciones particulares, los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención se recubren con un recubrimiento transparente (como se define en el presente documento).
En otras realizaciones particulares, el recubrimiento transparente es un recubrimiento transparente convencional (es decir, no curable por radiación). Los recubrimientos transparentes convencionales adecuados son aquellos con aglutinantes obtenidos por polimerización acuosa por radicales libres o emulsión iónica. Los (co)polímeros acrílicos y/o metacrílicos son particularmente preferidos como aglutinantes de los recubrimientos transparentes convencionales. Estos (co)polímeros acrílicos y/o metacrílicos se preparan generalmente mediante polimerización en emulsión acuosa iniciada radicalmente de ésteres de ácido acrílico y/o ácido metacrílico con alcanoles C1-C12, así como una pequeña cantidad de ácido acrílico y/o metacrílico como monómeros. Se da preferencia en particular a los ésteres de ácido acrílico y metacrílico con alcanoles C1-C8; son particularmente preferidos acrilato de etilo, acrilato de n-butilo, acrilato de etilhexilo y metacrilato de metilo. La polimerización en emulsión requiere el uso de tensioactivos como estabilizantes. Se prefieren los tensioactivos no iónicos. Los etoxilatos de alcohol son particularmente preferidos. Se prefieren los recubrimientos convencionales con un índice de hidroxilo (medido de acuerdo con ISO 4629) de al menos 1. Se prefieren particularmente los índices de hidroxilo de al menos 1,5. Preferiblemente, la temperatura mínima de formación de película durante el secado del recubrimiento convencional es inferior a 60 °C.
La composición de recubrimiento transparente convencional generalmente comprende, además de los aglutinantes poliméricos y pigmentos, también auxiliares habituales, por ejemplo, cargas, agentes humectantes, modificadores de la viscosidad, dispersantes, desespumantes, conservantes e hidrofobisizantes, biocidas, fibras y otros constituyentes habituales. Los ejemplos de cargas adecuadas son aluminosilicatos, silicatos, carbonatos de metales alcalinotérreos, preferentemente carbonato de calcio en forma de calcita o cal, dolomita, y también silicatos de aluminio o silicatos de magnesio, por ejemplo, talco. El contenido de sólidos de recubrimientos transparentes convencionales está generalmente en el intervalo del 20 al 60 % en peso. Las composiciones de recubrimiento transparentes convencionales comprenden como componente líquido esencialmente agua y, si se desea, un líquido orgánico miscible con agua, por ejemplo un alcohol. Las composiciones de recubrimiento convencionales se aplican como un peso de recubrimiento húmedo en el intervalo de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 g/m2, en particular de 70 a 300 g/m2, de manera conocida, por ejemplo mediante pulverización, aplicar con llana, recubrimiento por cortina, aplicación de cuchilla, cepillado, laminado o vertido sobre la placa de cemento pegada o mediante una combinación de una o más aplicaciones.
En realizaciones particulares alternativas, el recubrimiento transparente es un recubrimiento transparente curable por radiación. Los recubrimientos curables por radiación son conocidos en la técnica y comprenden al menos un polímero A que tiene dobles enlaces etilénicamente insaturados, que es curable por radiación. Los polímeros A posibles para las composiciones curables por radiación son, en principio, cualquier polímero que tenga dobles enlaces etilénicamente insaturados que pueda someterse a una polimerización iniciada por radicales al exponerse a radiación UV o radiación de haz de electrones. En este caso se debe tener cuidado de que el contenido de dobles enlaces etilénicamente insaturados en el polímero sea suficiente para asegurar una reticulación efectiva. El contenido de enlaces dobles etilénicamente insaturados en A está generalmente en el intervalo de 0,01 a 1,0 mol/100 g de A, más preferentemente de 0,05 a 0,8 mol/100 g de A y, lo más preferentemente, de 0,1 a 0,6 mol/100 g de A. Los polímeros A adecuados son derivados de poliuretano que contienen dobles enlaces etilénicamente insaturados, tales como acrilatos de poliuretano.
La composición curable por radiación comprende además al menos un polímero B reticulable por radiación y químicamente. Los polímeros B adecuados son poliuretanos que contienen isocianato libres que tienen dobles enlaces etilénicamente insaturados. Se prefieren los acrilatos de poliuretano con grupos isocianato libres. La reacción de los grupos isocianato libres con la humedad presente en el aire tiene lugar a temperatura ambiente, en particular, en áreas no expuestas a la radiación y, por lo tanto, no están completamente curadas (parte posterior, bordes, cavidades formadas en el recubrimiento curable por radiación, ...). El contenido de isocianato libre de B medido de acuerdo con la norma DIN EN ISO 11 909, varía normalmente de 5 a 20 % en peso. Preferiblemente, el contenido de isocianato libre de B está entre 8 y 20 % en peso y, más preferiblemente, entre 10 y 18 % en peso. La proporción en peso de B/A está, preferentemente, en el intervalo de 0,03/0,2. Se prefiere particularmente una relación en peso de B/A en el intervalo de 0,05/0,1. Además de los polímeros A y B, las preparaciones curables por radiación también puede contener un compuesto diferente del polímero A y el polímero B y que tiene un peso molecular de menos de 800 g/mol y capaz de polimerización mediante rutas catiónicas o de radicales libres. Estos compuestos tienen generalmente al menos un doble enlace etilénicamente insaturado y/o un grupo epoxi y un peso molecular inferior a 800 g/mol. Tales compuestos generalmente sirven para ajustarse a la consistencia de trabajo deseada de las preparaciones curables por radiación. Esto es particularmente importante si la preparación no contiene otros diluyentes, tales como agua y/o disolventes orgánicos inertes, o los contiene solo en un grado subordinado. Por lo tanto, tales compuestos también se denominan diluyentes reactivos. La proporción de diluyentes reactivos, en función de la cantidad total de (A+B) y el diluyente reactivo en la preparación curable por radiación, está, preferentemente, en el intervalo de 0 a 90 % en peso, y, lo más preferentemente, en el intervalo de 5 a 50 % en peso. Los diluyentes reactivos preferidos son los productos de esterificación de alcoholes di o polihídricos con ácido acrílico y/o metacrílico. Dichos compuestos generalmente se denominan poliacrilatos o acrilatos de poliéter. diacrilato de hexanodiol, se prefieren particularmente diacrilato de tripropilenglicol y triacrilato de trimetilolpropano. Las composiciones curables por radiación también pueden comprender polímeros que tienen grupos catiónicamente polimerizables, en particular grupos epoxi. Estos incluyen copolímeros de monómeros etilénicamente insaturados, conteniendo los copolímeros, como comonómeros, éteres de glicidilo etilénicamente insaturados y/o ésteres de glicidilo de ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados. También incluyen los éteres de glicidilo de polímeros que contienen grupos OH, tales como poliéteres que contienen grupos OH, poliésteres, poliuretanos y novolacas. Incluyen además los ésteres de glicidilo de polímeros que contienen grupos de ácido carboxílico. Si se desea tener un componente catiónicamente polimerizable, las composiciones pueden comprender, en lugar de o junto con los polímeros catiónicamente polimerizables, un compuesto catiónicamente polimerizable de bajo peso molecular, por ejemplo, un éter de diglicidilo o poliglicidilo o el di-o poliol de bajo peso molecular o el diéster o poliéster de un ácido di o policarboxílico de bajo peso molecular.
Las composiciones curables por radiación comprenden auxiliares habituales, tales como espesantes, agentes de control de flujo, desespumantes, estabilizantes del UV, emulsionantes, reductores de la tensión superficial y/o coloides protectores. Los auxiliares adecuados son bien conocidos por el experto en la tecnología de recubrimientos. Siliconas, particularmente copolímeros de polidimetilsiloxano modificados con poliéter, se pueden usar como aditivos superficiales para proporcionar una buena humectación del sustrato y un buen rendimiento anticráter mediante la reducción de la tensión superficial de los recubrimientos. Los estabilizantes adecuados abarcan los absorbentes de UV típicos, tales como oxanilidas, triazinas, benzotriazoles (obtenibles como grados Tinuvin™ de Ciba Geigy) y benzofenonas. Estos pueden usarse en combinación con los secuestrantes de radicales libres habituales, por ejemplo aminas estéricamente impedidas, por ejemplo, 2,2,6,6-tetrametilpiperidina y 2,6-di-terc-butilpiperidina (compuestos HALS). Los estabilizantes se usan habitualmente en cantidades de 0,1 a 5,0 % en peso y, preferentemente, de 0,3 a 2,5 % en peso, basado en los componentes polimerizables presentes en la preparación.
Si el curado del recubrimiento curable por radiación se realiza mediante radiación UV (etapa f), las preparaciones a utilizar comprenden al menos un fotoiniciador. En el presente documento se debe hacer una distinción entre fotoiniciadores para mecanismos de curado de radicales libres (polimerización de dobles enlaces etilénicamente insaturados) y fotoiniciadores para mecanismos de curado catiónico (polimerización catiónica de dobles enlaces etilénicamente insaturados o polimerización de compuestos que contienen grupos epoxi). Los fotoiniciadores no son necesarios para las composiciones curables por haz de electrones.
Los fotoiniciadores adecuados para fotopolimerización de radicales libres, es decir, polimerización de dobles enlaces etilénicamente insaturados, son benzofenona y derivados de benzofenona, tales como 4-fenilbenzofenona y 4-clorobenzofenona, cetona de Michler, antrona, derivados de acetofenona, tales como 1-benzoilciclohexan-1-ol, 2-hidroxi-2,2-dimetilacetofenona y 2,2-dimetoxi-2-fenilacetofenona, benzoína y éteres de benzoína, tal como éter de metilbenzoína, éter de etilbenzoína y éter de butilbenzoína, cetales de bencilo, tal como el bencildimetilcetal, 2-metil-1- [4- (metiltio) fenil] -2-morfolinopropan-1-ona, antraquinona y sus derivados, tales como beta-metilantraquinona y terc-butilantraquinona, óxidos de acilfosfina, tal como óxido de 2,4,6-trimetilbenzoildifenilfosfina, etil-2,4,6-trimetilbenzoilfenilfosfinato y óxidos de bisacilfosfina. Los fotoiniciadores adecuados para fotopolimerización catiónica, es decir, la polimerización de compuestos de vinilo o compuestos que contienen grupos epoxi, son sales de aril diazonio, tal como hexafluorofosfato de 4-metoxibencendiazonio, tetrafluoroborato de bencendiazonio y tetrafluoroarsenato de toluendiazonio, sales de ariliodonio, tañes como hexafluoroarsenato de difenilodonio, sales de arilsulfonio, tales como hexafluorofosfato de trifenilsulfonio, hexafluorofosfato de benceno y toluenosulfonio y bishexafluorofosfato de bis[4-difenilsulfoniofenil]sulfuro, disulfonas, tales como difenildisulfona y fenil-4-tolil disulfona, diazodisulfonas, imidotriflatos, tosilatos de benzoína, sales de isoquinolinio, tales como hexafluorofosfato de N-etoxiisoquinolinio, sales de fenilpiridinio, tal como hexafluorofosfato de N-etoxi-4-fenilpiridinio, sales de picolinio, tales como hexafluorofosfato de N-etoxi-2-picolinio, sales de ferrocenio, titanocenos y sales de titanocenio.
Se utilizan los fotoiniciadores mencionados anteriormente, en cantidades de 0,05 a 20 % en peso, preferentemente de 0,1 a 10 % en peso y, particularmente, de 0,1 a 5 % en peso, basado en los componentes polimerizables de la composición curable por radiación.
Las composiciones curables por radiación se aplican de manera conocida, por ejemplo, mediante pulverización, aplicar con llana, aplicación de cuchilla, cepillado, laminado o vertido sobre la placa de cemento. También es concebible que la preparación se pueda aplicar a la placa de cemento mediante procesos de fusión en caliente o mediante procesos de recubrimiento en polvo. La composición curable por radiación se aplica preferiblemente mediante recubrimiento con rodillo. La composición curable por radiación se aplica generalmente para obtener un espesor seco en el intervalo de 10 a 100 Pm, preferentemente, de 50 a 80 Pm. La aplicación puede tener lugar a temperatura ambiente o a temperatura elevada, pero, preferentemente no por encima de 100 °C. La superficie recubierta de líquido se cubre con un rodillo con una película permeable a la radiación antes de aplicar la radiación. Se toma la precaución de tener un contacto íntimo entre los paneles recubiertos de líquido y la capa de superficie controlada de la película, para eliminar burbujas atrapadas y bolsas de aire entre la película superpuesta y el panel por el rodillo. Esta película proporciona protección contra la reacción de rotura de la cadena de radicales del oxígeno y evita el uso de atmósfera de gas inerte en el caso del curado por haz de electrones. Por otra parte, esta película de recubrimiento tiene una superficie de brillo controlado con un acabado de superficie predeterminado en el lado en contacto con la superficie del panel recubierto con líquido. Las películas permeables a la radiación adecuadas son películas delgadas de plástico de poliéster o poliolefinas. El brillo superficial controlado de la película permeable a la radiación se puede obtener de diversas formas, tal como estampado, impresión, recubrimiento, grabado o mediante el uso de aditivos matizantes. Por otra parte, la película permeable a la radiación con su microrrugosidad superficial distribuida regularmente se puede texturizar posiblemente, por ejemplo, permitiendo el etiquetado.
El recubrimiento curable por radiación se puede curar mediante exposición a una radiación UV de longitud de onda generalmente de 200 a 600 nm. Los ejemplos adecuados de fuentes UV son mercurio de alta y media presión, hierro, lámparas de vapor de galio o de plomo. Se prefieren especialmente las lámparas de vapor de mercurio de media presión, por ejemplo las fuentes CK o CK1 de la compañía IST (Institut fur Strahlungstechnologie). La dosis de radiación usualmente suficiente para la reticulación está en el intervalo de 80 a 3.000 mJ/cm2. Cualquier disolvente presente, en particular agua, se seca antes del curado en una etapa de secado separada que precede al curado, por ejemplo, calentando a temperaturas en el intervalo de aproximadamente 40 a 80 °C, o por exposición a radiación IR.
En caso de curado por haz de electrones, la irradiación se realiza con electrones de alta energía (generalmente de 100 a 350 keV), aplicando un alto voltaje a los filamentos de tungsteno dentro de una cámara de vacío) y la etapa de curado real tiene lugar en una atmósfera inerte libre de oxígeno. Tras la irradiación, la película de cobertura se quita despegándola.
En otras realizaciones en particular, el recubrimiento transparente aplicado sobre los productos de fibrocemento negros o coloreados de la invención es una combinación de una o más capas de un recubrimiento transparente convencional y una o más capas de un recubrimiento transparente curable por radiación.
En realizaciones particulares, al menos una capa de la composición de recubrimiento transparente convencional y/o al menos una capa del recubrimiento transparente curable por radiación de los productos de la presente invención comprende al menos un pigmento negro y/o coloreado (oscuro). En otras realizaciones particulares, al menos una capa del recubrimiento transparente convencional y/o la composición de recubrimiento transparente curable por radiación comprende aproximadamente 0,5 % en peso a aproximadamente 4 % en peso (en comparación con el peso seco total de la composición de recubrimiento) de un pigmento negro y/o coloreado (oscuro). En otras realizaciones particulares, al menos una capa del recubrimiento transparente convencional y/o recubrimiento transparente curable por radiación comprende aproximadamente 1 % a aproximadamente 2 % (en comparación con el peso seco total de la composición de fibrocemento de dicho producto de fibrocemento) de un pigmento negro y/o coloreado (oscuro). En otras realizaciones particulares adicionales, al menos una capa de recubrimiento transparente convencional y/o la composición de recubrimiento transparente curable por radiación comprende aproximadamente del 1 % en peso a aproximadamente el 2 % en peso (en comparación con el peso seco total de la composición de recubrimiento) de un pigmento negro, un pigmento marrón, un pigmento rojo, un pigmento azul, un pigmento verde y un pigmento gris. En realizaciones particulares, el pigmento se elige del grupo que consiste en un óxido de hierro gris, un óxido de hierro negro, un óxido de hierro marrón y negro de carbono.
En realizaciones particulares de la presente invención, los pigmentos negros y/o coloreados (oscuros), adecuados para pigmentar el recubrimiento transparente para su aplicación sobre los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención, son pigmentos esencialmente resistentes a los álcalis, es decir, resistentes a un pH de aproximadamente 8 o superior, tal como resistentes a un pH de aproximadamente 9 o más, tal como resistentes a un pH de aproximadamente 10 o más, tal como resistentes a un pH de aproximadamente 11 o más, más particularmente resistentes a un pH superior a aproximadamente 12 o superior a aproximadamente 13.
En un segundo aspecto, la presente invención proporciona métodos para la fabricación de productos de fibrocemento negros o coloreados según la invención, cuyos métodos comprenden al menos las etapas de:
a) proporcionar una lechada de fibrocemento que comprenda al menos cemento, un pigmento negro y/o coloreado y fibras sintéticas, cuyas fibras sintéticas están pigmentadas con al menos un pigmento blanco;
b) fabricar un producto de fibrocemento mediante un proceso de producción de fibrocemento;
c) curar el producto de fibrocemento, para obtener el producto de fibrocemento negro o coloreado.
En la primera etapa a) de los métodos de la presente invención, se puede preparar una lechada de fibrocemento con una o más fuentes de al menos cemento blanco, agua y fibras sintéticas pigmentadas en las cantidades desveladas anteriormente en el presente documento. En determinadas realizaciones específicas, estas una o más fuentes de al menos cemento, pigmento(s) negro(s) y/o coloreado(s), el agua y las fibras sintéticas pigmentadas blancas están conectadas operativamente a un dispositivo de mezcla continua construido para formar una lechada de fibrocemento cementosa.
En realizaciones particulares, la presente invención proporciona métodos para la fabricación de productos de fibrocemento negros o coloreados, en donde se añade al menos un pigmento negro y/o coloreado a la lechada de fibrocemento durante la etapa a) de proporcionar una lechada de fibrocemento. En otras realizaciones particulares, el(los) pigmento(s) negro(s) y/o coloreado(s) se añade(n) en una cantidad de entre aproximadamente 3 % en peso y aproximadamente 6 % en peso (en comparación con el peso seco total de la composición de fibrocemento) del producto de fibrocemento. En otras realizaciones particulares, el(los) pigmento(s) negro(s) y/o coloreado(s) es un pigmento negro, un pigmento marrón, un pigmento rojo, un pigmento azul, un pigmento verde y/o un pigmento gris. En realizaciones particulares, el pigmento se elige del grupo que consiste en un óxido de hierro gris, un óxido de hierro negro, un óxido de hierro marrón y negro de carbono.
Una vez que se obtiene una lechada de fibrocemento, la fabricación de los productos de fibrocemento se puede ejecutar de acuerdo con cualquier procedimiento conocido. De hecho, en los métodos de la invención, la etapa b) de proporcionar un producto de fibrocemento, que puede realizarse de acuerdo con cualquier procedimiento conocido en la técnica para preparar productos de fibrocemento, cuyos productos comprenden al menos cemento blanco, agua y fibras sintéticas pigmentadas.
El proceso más utilizado para fabricar productos de fibrocemento es el proceso de Hatschek, que se realiza utilizando una máquina de fabricación de papel de cilindro de tamiz modificado. Otros procesos de fabricación que se pueden usar incluyen el proceso Magnani, inyección, flujo, extrusión y otros. En realizaciones particulares, los productos de fibrocemento de la presente invención se proporcionan usando el proceso de Hatschek. El producto de fibrocemento "verde" o no curado es opcionalmente poscomprimido normalmente a presiones en el intervalo de aproximadamente 22 a aproximadamente 30 MPa para obtener la densidad deseada.
Los procesos de acuerdo con la presente invención pueden comprender además la etapa de cortar los productos de fibrocemento a una longitud predeterminada para formar un producto de fibrocemento. El corte de los productos de fibrocemento a una longitud predeterminada puede realizarse mediante cualquier técnica conocida en la técnica, tal como, pero sin limitaciones, corte por chorro de agua, corte por chorro de aire o similar. Los productos de fibrocemento se pueden cortar a cualquier longitud y anchura deseables, pero preferiblemente a las dimensiones desveladas anteriormente en el presente documento para los productos de la presente invención. Por lo tanto, en realizaciones particulares, los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención se pueden cortar en dimensiones específicas para formar placas de fibrocemento, paneles, placas, enlucidos, tablones, azulejos, etc.
El experto en la materia entenderá que los procesos de la presente invención pueden comprender además etapas adicionales de procesamiento de los productos de fibrocemento producidos.
Por ejemplo, en ciertas realizaciones particulares, durante los procesos de la presente invención, la lechada de fibrocemento y/o los productos de fibrocemento pueden someterse a diversos tratamientos intermedios, tal como, pero sin limitación, el tratamiento con uno o más agentes hidrófobos, tratamiento con uno o más floculantes, etapas de prensado adicionales o intermedias, etc.
Tan pronto como se forman los productos de fibrocemento, estos se recortan en los bordes laterales. Las tiras de borde pueden reciclarse opcionalmente mediante una mezcla inmediata con el agua reciclada y dirigir la mezcla nuevamente al sistema de mezcla.
En la etapa c) de los métodos de la presente invención, los productos de fibrocemento obtenidos se curan. De hecho, tras la producción, los productos de fibrocemento pueden dejarse curar durante un tiempo en el entorno en el que se forman, o alternativamente pueden someterse a un curado térmico (por ejemplo, en autoclave o similar).
En realizaciones particulares, los productos de fibrocemento de la presente invención se curan al aire. Esta etapa de curado al aire implica curar los productos de fibrocemento verde en condiciones ambientales durante aproximadamente 2 a 4 semanas, tal como durante aproximadamente 3 semanas.
Los presentes inventores han descubierto que los productos de fibrocemento curados al aire, tal como se producen de acuerdo con los métodos desvelados en el presente documento, funcionan particularmente bien, especialmente teniendo en cuenta sus características mecánicas, tales como la resistencia al impacto y la resistencia mecánica. Esto quedará claro a partir de los ejemplos que se describen con más detalle en el presente documento.
En otras realizaciones particulares adicionales, los productos de fibrocemento "verde" se pueden curar previamente al aire, después de lo cual, el producto curado previamente se cura más al aire hasta que tenga su resistencia final para dar al producto sus propiedades finales.
En realizaciones particulares de la presente invención, los procesos pueden comprender además la etapa de secar térmicamente los productos de fibrocemento obtenidos. Después del curado, el producto de fibrocemento que es un panel, hoja o placa, etc. aún puede comprender un peso significativo de agua, presente como humedad. Esto puede ser hasta 10, incluso 15 % p, expresado por peso del producto seco. El peso del producto seco se define como el peso del producto cuando el producto se somete a secado a 105 °C en un horno ventilado, hasta que se obtenga un peso constante.
En determinadas realizaciones, el producto de fibrocemento se seca. Tal secado se realiza preferentemente mediante secado al aire y se termina cuando el porcentaje en peso de humedad del producto de fibrocemento es menor o igual a 8 % en peso, incluso menor o igual a 6 % en peso, expresado por peso de producto seco, y lo más preferentemente entre 4 % en peso y 6 % en peso, ambos inclusive.
En realizaciones particulares de la presente invención, los métodos pueden comprender además la etapa de tratar la superficie de los productos de fibrocemento negros o coloreados sin recubrir producidos. Los tratamientos de superficie pueden incluir, sin limitación, limpieza abrasiva, grabado, gofrado y similares, de un patrón decorativo sobre o dentro de la superficie del producto de fibrocemento.
En realizaciones particulares de la presente invención, los métodos pueden comprender además la etapa de recubrir los productos de fibrocemento negros o coloreados producidos con un recubrimiento convencional transparente y/o con un recubrimiento transparente curable por radiación como se describe con detalle en el presente documento. En un tercer aspecto, la presente invención proporciona productos de fibrocemento negro o coloreado que se pueden obtener mediante cualquiera de los métodos de acuerdo con la presente invención.
En un cuarto aspecto, la presente invención proporciona usos de los productos de fibrocemento negros o coloreados de acuerdo con la presente invención como materiales de construcción.
En realizaciones particulares, la presente invención proporciona usos de los productos de fibrocemento negros o coloreados según la presente invención como superficie exterior de paredes, aplicados de manera interna o externa, por ejemplo, como placa de fachada, enlucidos, etc. En otras realizaciones en particular, los productos de fibrocemento negros o coloreados de acuerdo con la presente invención se pueden usar para aplicaciones de tarimas o suelos, aplicaciones de vallado y/o aplicaciones de cubierta.
La invención se ilustrará adicionalmente a continuación con detalle con referencia a los ejemplos siguientes.
Ejemplos
Se apreciará que los ejemplos siguientes, proporcionados con fines ilustrativos, no deben interpretarse como limitantes del alcance de la presente invención. Aunque solo se han descrito anteriormente con detalle unas pocas realizaciones de la presente invención, los expertos en la técnica apreciarán fácilmente que son posibles muchas modificaciones en las realizaciones de ejemplo sin apartarse materialmente de las nuevas enseñanzas y ventajas de la presente invención. Por consiguiente, se pretende que todas estas modificaciones estén incluidas dentro del alcance de la presente invención que se define en las siguientes reivindicaciones y todos los equivalentes de las mismas. Adicionalmente, se reconoce que pueden concebirse muchas realizaciones que no logren todas las ventajas de algunas realizaciones, sin embargo, la ausencia de una ventaja particular no debe interpretarse como que necesariamente significa que tal realización está fuera del alcance de la presente invención.
Quedará claro a partir de los resultados experimentales que se describen a continuación que los productos de fibrocemento de la presente invención se caracterizan por un aspecto estético atractivo debido a su aspecto negro o coloreado y su patrón de superficie original logrado a través de la presencia de las fibras sintéticas pigmentadas oscuras.
Ejemplo 1: Fabricación de productos de fibrocemento negros o coloreados según la presente invención Los productos de fibrocemento se produjeron con los métodos de la presente invención como se describe en el presente documento de acuerdo con las siguientes realizaciones específicas.
1.1. Materiales y métodos
1.1.1 Producción de muestras de lechada de fibrocemento
Se prepararon formulaciones de una lechada acuosa de fibrocemento como se muestra en las Tablas 1-7. Se pueden añadir otros aditivos a estas formulaciones, sin que sean esenciales para los hallazgos de la presente invención. 1.1.2 Fabricación de producto de fibrocemento en máquina mini-Hatschek
Los productos cementosos se fabricaron mediante la técnica de Hatschek según un proceso piloto que reproduce las principales características de los productos obtenidos por el proceso industrial.
Las hojas verdes se prensaron a 230 kg/cm2 y se curaron al aire sometiéndolas a un curado a 60 °C durante 8 horas y luego se curaron en condiciones ambientales. Después de dos semanas, la mitad de los productos de fibrocemento formados se dejaron sin recubrir y la mitad de los productos de fibrocemento formados se recubrieron con un recubrimiento transparente convencional que comprendía 1-2 % de Fe2O3 en la capa superior. Todos los productos resultantes se observaron y fotografiaron y se realizaron mediciones de reflectancia para determinar la blancura de los productos.
Tabla 1. Formulaciones de fibrocemento de productos de fibrocemento negros o coloreados según la presente invención (PVA: alcohol polivinílico; PP: polipropileno; % en peso se refiere a la masa del m n n r l m l l m n n x l li r ir l m ri
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1.2. Resultados
La superficie de los productos de fibrocemento resultantes de la presente invención muestra la textura y el color de los materiales del núcleo, que proporciona a los productos un aspecto natural pero moderno. En particular, los productos de fibrocemento negros o coloreados de la presente invención exponen la textura natural tanto del cemento (que es negro o coloreado) como de las fibras sintéticas (que son blanco brillante), creando un atractivo contraste entre ambos componentes.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un producto de fibrocemento coloreado que comprende al menos:
- una matriz cementosa que comprende un pigmento negro y/o un pigmento coloreado, y
- fibras sintéticas, caracterizado por que dichas fibras sintéticas están pigmentadas con al menos un pigmento blanco.
2. El producto de fibrocemento coloreado de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dichas fibras sintéticas son fibras de polipropileno.
3. El producto de fibrocemento coloreado de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, en donde dichas fibras sintéticas son fibras de polipropileno que tienen un espesor de entre 70 dtex y 110 dtex.
4. El producto de fibrocemento coloreado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde dichas fibras sintéticas son fibras de polipropileno trituradas que tienen una longitud promedio de 1 mm a 2 mm.
5. El producto de fibrocemento coloreado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde dicha matriz cementosa comprende un pigmento negro y/o un pigmento coloreado elegido del grupo que consiste en un pigmento gris, un pigmento verde, un pigmento azul, un pigmento rojo y un pigmento marrón.
6. El producto de fibrocemento coloreado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde dicho pigmento negro y/o dicho pigmento coloreado se elige del grupo que consiste en un óxido de hierro gris, un óxido de hierro negro, un óxido de hierro marrón y negro de carbono.
7. El producto de fibrocemento coloreado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde dicho pigmento negro y/o dicho pigmento coloreado están presentes en una cantidad de entre un 2 % en peso y un 6 % en peso (en comparación con el peso seco total de la composición de fibrocemento) de dicho producto de fibrocemento.
8. El producto de fibrocemento coloreado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde dichas fibras sintéticas están pigmentadas con al menos un pigmento blanco, que es óxido de titanio (TO2).
9. El producto de fibrocemento coloreado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que además comprende piedra caliza (CaCO3) en una cantidad de entre un 5 % en peso y un 15 % en peso (en comparación con el peso seco total de la composición de fibrocemento de dicho producto de fibrocemento).
10. El producto de fibrocemento coloreado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que está recubierto con un recubrimiento transparente.
11. El producto de fibrocemento coloreado de acuerdo con la reivindicación 10, en donde dicho recubrimiento transparente comprende del 0,5 % en peso al 4 % en peso (en comparación con el peso seco total de la composición de fibrocemento de dicho producto de fibrocemento) de un pigmento negro y/o pigmento coloreado.
12. El producto de fibrocemento coloreado de acuerdo con la reivindicación 11, en donde dicho recubrimiento transparente comprende un pigmento negro y/o un pigmento coloreado elegido del grupo que consiste en un pigmento gris, un pigmento verde, un pigmento azul, un pigmento rojo y un pigmento marrón.
13. Un método para la fabricación de un producto de fibrocemento coloreado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende al menos las etapas de:
a) proporcionar una lechada de fibrocemento que comprende al menos agua, cemento, un pigmento negro y/o un pigmento coloreado, y fibras sintéticas, caracterizado por que dichas fibras sintéticas están pigmentadas con al menos un pigmento blanco;
b) fabricar un producto de fibrocemento mediante un proceso de producción de fibrocemento a partir de la lechada de fibrocemento proporcionada en la etapa a);
c) curar el producto de fibrocemento, para obtener dicho producto de fibrocemento.
14. El método de acuerdo con la reivindicación 13, en el que dicha etapa c) de curar el producto de fibrocemento comprende curar al aire el producto de fibrocemento.
15. Uso de un producto de fibrocemento coloreado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 como material de construcción.
ES18814935T 2017-12-13 2018-12-12 Productos de fibrocemento coloreados y métodos para su producción Active ES2932023T3 (es)

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EP17207105 2017-12-13
PCT/EP2018/084564 WO2019115615A1 (en) 2017-12-13 2018-12-12 Colored fiber cement products and methods for the production thereof

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