ES2960932T3 - Panel laminado multicapa - Google Patents

Abstract

Se proporciona un panel laminado multicapa que comprende una primera capa de un material a base de piedra y una segunda capa de un material diferente de menor densidad, que están interpuestas por una o más capas de fibras impregnadas de resina. El material diferente comprende corcho o un derivado del corcho, y el espesor de la capa de material a base de piedra es de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 50 mm. También se proporciona un proceso para la producción del panel. El panel se utiliza como revestimiento en una variedad de aplicaciones interiores y exteriores. También se proporciona un panel que comprende medios de fijación y un proceso para unir los medios de fijación al panel. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Panel laminado multicapa

CAMPO

[0001] La presente divulgación se refiere a paneles laminados multicapa, métodos para su producción y su uso en una serie de aplicaciones, incluso como revestimientos de material pétreo para uso interior y exterior, por ejemplo, en edificios para paredes, suelos y techos, y en muebles y elementos decorativos.

ANTECEDENTES

[0002] La industria de recubrimientos y revestimientos con materiales pétreos y productos derivados ha ido aumentando su interés y su demanda por sistemas más ligeros y funcionales que permitan, entre otras cosas, estructuras de soporte menos intrusivas y buscando además dotar a estos materiales de mejores propiedades de aislamiento térmico y acústico. Por otro lado, los costes actuales asociados al transporte de estos materiales (en particular, teniendo en cuenta los límites de peso impuestos para la mayoría de los medios de transporte utilizados), evitar una mayor capacidad de utilización de materiales pétreos a nivel mundial. Por tanto, mientras que el uso de piezas finas de piedra se ha vuelto técnicamente viable, es de difícil implementación dada la fragilidad que presentan los materiales pétreos y sus derivados. Actualmente el procesamiento industrial requerido para esta reducción de espesor, así como las dificultades inherentes a su aplicación, requieren procesos que requieren mucho tiempo y costos demasiado altos para ser competitivos con materiales alternativos.

Antecedentes de la técnica

[0003] Las soluciones compuestas multicapa actualmente disponibles emplean normalmente estructuras tipo sándwich de panal (metal o plástico) u otros núcleos de materiales plásticos, y una interfaz metálica o fibras impregnadas para fomentar la adhesión entre las diferentes capas.

[0004] La patente canadiense CA 02840850 de Forzastone LLC US, publicada el 28/01/2014 y titulada "Composite Stone Panels" divulga un panel sándwich con superficie de piedra que utiliza dos láminas de aluminio combinadas con un núcleo de polietileno.

[0005] La solicitud de patente PCT WO 2012000893 de Fabiano Fulvi, publicada el 23/06/2011 y titulada "Method for reinforcing stone slabs by means of a honeycomb panel including the simultaneous construction of said honeycomb panel" divulga un método para producir una placa de material pétreo reforzado con un panel tipo panel, sin pieles, donde se colocan y curan las pieles durante el proceso de refuerzo.

[0006] La solicitud de patente PCT WO 9109733 de Stone Panels International Limited publicada el 07/11/1991 y titulada "Methods for manufacturing composite surface elements" divulga una placa de piedra reforzada por ambos lados con tejido de fibra, una capa de un material ligero multicelular y una piel exterior, que está dividido en dos por un plano de simetría.

[0007] Estas soluciones tienen algunas características que dificultan su implementación en el mercado. La incompatibilidad entre el material pétreo y el metal perjudica la adherencia entre las diferentes capas, obligando al uso de sustancias adherentes más espesas (que dificultan la homogeneización a lo largo de la superficie) y requiriendo también la aplicación de mayores presiones durante el proceso de producción.

[0008] Con más detalle, las topografías desiguales de las superficies de piedra o de capas de refuerzo requieren una mayor carga de compresión para unir las superficies y/o capas adhesivas más gruesas para adaptarse a los desajustes topográficos. Por el contrario, en el caso de los paneles descritos en el presente documento, la capa a base de corcho cede bajo cargas de compresión mucho más bajas, adaptando así ventajosamente cualquiera de dichas protuberancias superficiales en cualquiera de sus lados.

[0009] Es más, la alta rigidez y la escasa resiliencia elástica de los compuestos multicapa divulgados en la técnica anterior impiden la recuperación de la geometría original después de la deformación. Adicionalmente, el procesamiento industrial de piedra y materiales derivados involucra operaciones (acabado, corte, condiciones de almacenamiento y transporte) que inducen tensiones y deformaciones considerablemente altas en la capa de piedra, normalmente dando como resultado el alabeo o el agrietamiento prematuro de estos tipos de productos de paneles conocidos.

[0010] También, desde el punto de vista de la capacidad de absorber la energía del impacto, las estructuras tipo panal tienen desventajas. Específicamente, su estructura aumenta en gran medida la rigidez, pero no tiene capacidad para absorber la energía del impacto. De forma similar, las vibraciones de tracción de un impacto a baja velocidad pueden crear grietas en la superficie del material pétreo.

[0011] El documento WO 2011/115514 A2 divulga paneles laminados a base de material cerámico y de corcho, compatibilizados con fibras.

[0012] El documento WO 2014/118410 A1 divulga un elemento de construcción para suelos elevados y similares y un método de fabricación, que se refiere a un elemento constructivo para suelos elevados y similares, tanto interiores como exteriores.

SUMARIO

[0013] La presente divulgación permite el uso de una capa delgada de material pétreo o material derivado de piedra, configurado sobre un panel compuesto laminado, cuyo proceso de diseño y fabricación confiere un panel cuyas características mecánicas, térmicas y acústicas son superiores a las de una capa de espesor equivalente del mismo material pétreo (véase la Figura 1).

[0014] Normalmente, el espesor de los paneles de piedra utilizados actualmente varía entre 10 y 50 mm de acuerdo con la aplicación o su uso, por ejemplo, 30-50 mm para paneles de fachada ventilada (uso exterior) y 10-30 mm para suelos y revestimientos de paredes (uso interior).

[0015] Es más, la tecnología de refuerzo para materiales a base de piedra divulgada en el presente documento ofrece una reducción en el desperdicio de material de piedra asociado con operaciones típicas de reducción de espesor y proporciona paneles independientes con relaciones peso/dimensión reducidas para aplicaciones de construcción (véase la Figura 2).

[0016] Ventajosamente, los paneles de la presente divulgación están dimensionados y fabricados, de manera que:

- El material frágil (es decir, piedra o material derivado) sufre esfuerzos de compresión cuando se carga mecánicamente durante el uso, aprovechando así sus mejores propiedades mecánicas.

[0017] Con más detalle, cuando un material se somete a cargas de flexión, la región cóncava del material está bajo esfuerzo de compresión, mientras que la región convexa opuesta del material está bajo esfuerzo de tensión. Estas dos regiones están divididas por una línea de tensión cero denominada eje neutro. Los paneles laminados multicapa divulgados en el presente documento se construyen y dimensionan de manera que el eje neutro bajo la carga de flexión aplicada desde el lado de piedra expuesto esté situado fuera de la capa a base de piedra (y preferentemente esté en una capa a base de corcho a la que está unida la capa de piedra), dejando la capa de piedra bajo compresión y, por lo tanto, mucho más fuerte.

- Se garantiza una adhesión homogénea entre las distintas capas, con el fin de proporcionar un comportamiento uniforme del producto panel multicapa y evitar el desprendimiento brusco de la capa de material pétreo o material derivado de piedra, garantizando al mismo tiempo la transferencia de tensiones a una capa más resiliente del panel (es decir, la capa a base de corcho o derivados del corcho);

- El producto del panel presenta una rigidez adecuada para emplearse en diversas aplicaciones estructurales; - Se proporciona una mejora significativa en las características de aislamiento térmico y acústico de la piedra o material derivado de la piedra mediante la incorporación de una capa de material a base de corcho;

- Se observa una reducción del esfuerzo de corte en la piedra frágil o material derivado bajo carga estructural, minimizando así los fallos por su naturaleza frágil y aumentando su resistencia a los esfuerzos cíclicos. Como consecuencia, el producto de panel divulgado en el presente documento cumple con requisitos de seguridad más altos para su implementación en una variedad de aplicaciones estructurales.

[0018] La invención se refiere a un panel laminado multicapa, como se define en la reivindicación 1, y un proceso<para la producción del panel laminado multicapa, como se define en la reivindicación>8<. Otras realizaciones se definen>en las reivindicaciones 2 a 7 y 9 a 11.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

[0019]

La Figura 1 ilustra un panel laminado multicapa de acuerdo con la invención. La Figura 2 ilustra un producto intermedio que puede seccionarse para proporcionar dos paneles de acuerdo con la invención.

Las Figuras 3, 4 y 5 ilustran los resultados de diversas pruebas comparativas realizadas en paneles laminados multicapa de acuerdo con la invención, frente a paneles de caliza, en términos de masa por unidad de área (Figura 3), carga máxima y carga específica (Figura 4), y resistencia máxima a la flexión y resistencia específica a la flexión (Figura 5). En estas figuras, los paneles de caliza se identifican como "calc 10 mm" y "calc 30 mm". Los paneles multicapa se identifican como "Lam 5 mm calc" y "Lam 10 mm calc", cada uno contiene respectivamente una capa de caliza de 5 mm y 10 mm.

<La Figura>6<ilustra la deflexión a mitad del tramo frente a la carga aplicada de un panel de la presente divulgación.>La Figura 7 ilustra la deflexión a mitad del tramo frente a la resistencia a la flexión de un panel de la presente divulgación.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Visión de conjunto

[0020] El panel laminado ligero con acabado superficial a base de piedra divulgado en el presente documento permite la transformación del comportamiento frágil de los materiales utilizados como acabados superficiales en un comportamiento elástico no lineal. Este comportamiento resulta de la configuración y disposición entre las capas del panel con el fin de asegurar una transmisión uniforme de esfuerzos entre las diferentes capas, y un régimen de compresión en el material frágil.

[0021] El panel multicapa divulgado comprende una capa de material pétreo o material derivado de piedra para acabado superficial, una capa adicional de un material con propiedades diferentes y procedente del corcho o sus derivados, y una o más capas de fibras impregnadas de resina, cuya resina se proporciona normalmente en forma líquida y que, a continuación, se solidifica proporcionando el acoplamiento (es decir, la unión) entre las diversas capas en un solo panel.

[0022] En comparación con el uso de una sola capa de piedra o material derivado de espesor adecuado para aplicaciones estructurales (por ejemplo, aproximadamente 30 mm para aplicaciones exteriores o aproximadamente 10<mm para aplicaciones interiores), las propiedades mejoradas proporcionadas por el panel compuesto multicapa>divulgado en el presente documento se traducen en lo siguiente:

- Aumento de las características de resistencia mecánica:

Para el mismo espesor de piedra, por ejemplo, 10 mm, se ha observado un aumento de al menos aproximadamente 2<veces en la resistencia a la flexión. Además, se ha observado un aumento correspondiente en la carga máxima>en el momento de la rotura de al menos aproximadamente o superior a aproximadamente 7 veces, preferentemente<al menos aproximadamente o más de aproximadamente>10<veces, y lo más beneficiosamente de aproximadamente>20 veces, o incluso más, normalmente con variación dependiendo del tipo de piedra utilizada. Estos parámetros se midieron de acuerdo con ASTM C293.

[0023] La mejora en las características de resistencia mecánica de los paneles divulgados en el presente documento también es evidente a partir de, por ejemplo, una comparación de losas de aproximadamente 30 mm de espesor con<una configuración de panel multicapa que comprende aproximadamente>10<mm de espesor de piedra y una capa central de aglomerado de corcho de aproximadamente>10<mm, para lo cual se observa una reducción de masa de>aproximadamente tres veces, pero para el cual también se observa un aumento de más del doble en la resistencia a la flexión.

- Aumento de la carga específica máxima:

La relación entre la carga máxima y la masa por metro cuadrado de un panel multicapa aumenta en más de<aproximadamente>2<veces, preferentemente más de aproximadamente 3 veces y lo más beneficiosamente>aproximadamente 5 veces, normalmente dependiendo la variación del tipo de piedra utilizada, en comparación con el determinado para una losa de piedra comparable. Por ejemplo, este aumento se observa al comparar losas de aproximadamente 30 mm de espesor con paneles de acuerdo con la presente divulgación de aproximadamente 10<mm de espesor de piedra respaldados con un núcleo de aglomerado de corcho de aproximadamente>10<mm.>La carga específica máxima se calculó a partir de mediciones realizadas de acuerdo con ASTM C293.

- Aumento de la capacidad de aislamiento térmico:

Se ha descubierto que el uso de corcho o material derivado del corcho mejora la capacidad de aislamiento térmico de los paneles divulgados en el presente documento en comparación con los paneles de piedra estándar, mediante una reducción del coeficiente de conductividad térmica de al menos aproximadamente 50 veces, calculado de acuerdo con ASTM C1363. Se ha observado que este efecto sobre la capacidad de aislamiento térmico de los paneles laminados aumenta normalmente con el aumento del espesor de la capa de corcho o material derivado y, por tanto, la resistencia térmica asociada, dado que los materiales pétreos suelen tener coeficientes de conductividad térmica que oscilan entre aproximadamente 2 y aproximadamente 7 W/mK, mientras que el corcho y sus derivados, por ejemplo, aglomerado de corcho, normalmente tienen coeficientes que oscilan entre aproximadamente 0,030 y aproximadamente 0,040 W/mK, por ejemplo, de aproximadamente 0,032 a aproximadamente 0,036 W/mK. Adicionalmente, las finas capas de resina reforzada con fibra añaden beneficiosamente una capacidad adicional de aislamiento térmico. Normalmente, los paneles multicapa tienen un<coeficiente de transmisión de calor inferior a aproximadamente 5 W/m>2<K, medido de acuerdo con ASTM C976.>

- Aumento de la capacidad de aislamiento del ruido de impacto:

Se ha descubierto que el uso de corcho o material derivado del corcho mejora el índice de aislamiento acústico (medido de acuerdo con ISO/CD 16251-1) de los paneles divulgados en el presente documento en comparación con los paneles de piedra estándar en un factor de aproximadamente 3 o, lo más ventajosamente, aproximadamente 5. Se ha descubierto que este efecto depende principalmente de las propiedades de aislamiento del núcleo del corcho y de su espesor. Los paneles normalmente tienen un índice de aislamiento acústico de al menos aproximadamente 10 dB, y más preferentemente mayor que aproximadamente 10 dB, por ejemplo, aproximadamente 15 dB o más. Por ejemplo, los paneles de piedra de 10 mm de espesor reforzados con un núcleo de aglomerado de corcho de 10 mm, tienen índices de aislamiento acústico de aproximadamente 15 dB, en comparación con las losas de 30 mm de espesor, que tienen índices de aislamiento acústico que oscilan entre aproximadamente 3 y aproximadamente 5 dB.

- Aumento de la resistencia al impacto y la absorción de energía:

La determinación de la resistencia al impacto y la absorción de energía realizada de acuerdo con la norma EN 14158 ha revelado un aumento de estas propiedades de más de aproximadamente 3 veces. Por ejemplo, para una losa de piedra de aproximadamente 30 mm de espesor, la resistencia al impacto medida de una masa en caída libre de 1 kg oscila entre aproximadamente 40 y aproximadamente 65 cm por encima de la cual la losa se rompe catastróficamente. Por el contrario, se ha determinado que paneles que usan la misma piedra en espesores aproximadamente de 5 y 10 mm, teniendo cada panel un refuerzo posterior de aglomerado de corcho de aproximadamente 10 mm, tienen resistencias al impacto significativamente mayores de aproximadamente 150 180 cm y aproximadamente 190-220 cm respectivamente.

- Aumento de la flexibilidad del material pétreo o derivado de la piedra:

Se ha descubierto que los paneles divulgados en el presente documento presentan una deformación elástica no lineal sin romperse. Este comportamiento se ha observado, y cuantificado, utilizando una técnica de video extensometría como se describe a continuación. Esta deformación elástica de los paneles se extiende mucho más allá de las deformaciones máximas observadas para la piedra y los materiales derivados de la piedra en formato de losa estándar.

[0024] Con más detalle, los paneles divulgados en el presente documento normalmente poseen una deflexión máxima de aproximadamente dos veces, o más de dos veces, el espesor del panel. La deflexión máxima es la distancia de la deflexión, o flexión, en la cual ocurre ruptura, es decir, rotura, del panel. Como se describe con más detalle a continuación, la deflexión se midió mediante correlación de imágenes de video (VIC) usando un área definida por el espesor de la muestra y /- 5 mm para cada lado del punto medio del tramo (en total 10 mm del ancho de la muestra) con un número total de puntos dentro de esta área entre 1.000 y 1.200. La deflexión máxima observada es una función de la longitud del tramo utilizada en el ensayo de flexión, es decir, la distancia entre los elementos de soporte, también conocido como "tramo de soporte". En los ensayos informados en el presente documento, se utilizó un tramo de soporte de aproximadamente 250 mm, de acuerdo con los tramos de soporte normalmente informados en las normas ASTM para ensayos de flexión. La separación de los soportes entre sí permitirá mayores deflexiones finales.

[0025] De manera más específica, los paneles divulgados en el presente documento poseen una deflexión máxima<de aproximadamente>0,2<veces a aproximadamente>2,0<veces su espesor para una longitud de tramo de>aproximadamente 250 mm, más preferentemente de aproximadamente 0,3 veces a aproximadamente 2,0 veces, incluso más preferentemente de aproximadamente 0,35 veces a aproximadamente 2,0 veces, por ejemplo, de aproximadamente 0,5 veces a aproximadamente 2,0 veces, o de aproximadamente 0,8 veces a aproximadamente 2,0 veces, o de aproximadamente 1,2 veces a aproximadamente 2,0 veces, o de aproximadamente 1,5 veces a<aproximadamente>2,0<veces, o de aproximadamente>1,8<veces a aproximadamente>2,0<veces; con una deflexión máxima de aproximadamente>2,0<veces o más, siendo el espesor del panel el más preferido.>

[0026] Por ejemplo, se ha descubierto que los paneles con un espesor de capa de piedra de aproximadamente 5 o 10<mm y que comprenden un núcleo de aglomerado de corcho de aproximadamente>10<mm presentan una deflexión>máxima de aproximadamente 0,35 a aproximadamente 2 veces el espesor total del panel en una longitud de tramo de aproximadamente 250 mm. En comparación con una losa de piedra del mismo espesor que la capa de acabado<superficial del panel mencionado anteriormente, por ejemplo,>10<mm, se ha descubierto que la deflexión hasta la rotura del panel descrito en el presente documento aumenta en un factor mayor que aproximadamente de>10<a>20<veces, o>más, dependiendo del tipo de piedra. Lo más ventajosamente, para deflexiones de hasta al menos aproximadamente el 90 % de esta deflexión máxima, se ha observado la recuperación sustancial de la forma (es decir, la recuperación<de al menos aproximadamente el>88<% de la forma original del panel, más preferentemente al menos aproximadamente>el 90 %, e incluso más preferentemente al menos aproximadamente el 95 % y hasta aproximadamente el 100 %) de los paneles. Esta es una característica particularmente beneficiosa de los paneles descritos en el presente documento.

[0027] Este ventajoso comportamiento de deformación elástica de los paneles divulgados en el presente documento<se ilustra con más detalle en las Figuras>6<y 7, que representan, respectivamente, la deflexión a mitad del tramo (en>mm) frente a la carga (en N) y la deflexión a mitad del tramo frente a la resistencia a la flexión (en MPa; medido de acuerdo con ASTM C293). La deflexión a mitad del tramo es la variable medida en el ensayo de flexión que varía de<acuerdo con la carga aplicada entre cero y la deflexión máxima que se observa en la carga de ruptura. Las Figuras>6 y 7 informan de las propiedades de un panel que comprende una capa de caliza Sea White de aproximadamente 5 mm y una capa de aglomerado de corcho de aproximadamente 10 mm (NL20 de Amorim Cork Composites, Mozelos VFR, Portugal) con dos capas de fibras de vidrio impregnadas con epoxi (siendo la resina epoxi Resotech 1050 de Resoltech S.A.R.L., Eguilles, Francia). La primera capa de fibra comprendía un tejido de vidrio biaxial que consistía en dos capas de tejido de fibras de vidrio orientadas unidireccionalmente colocadas a 0 grados y 90 grados, y que tenía una masa específica de aproximadamente 600 g/m2; y la segunda comprendía un tejido de sarga con una masa específica de aproximadamente 300 g/m2

[0028] La técnica de video extensometría utilizada para observar esta deformación elástica de los paneles divulgados en el presente documento utiliza correlación de imágenes de video (VIC). VIC es un sistema para medir y visualizar tanto la tensión como el movimiento mediante comparación de imágenes. Proporciona campo completo, medidas de forma bidimensionales o tridimensionales, desplazamiento y tensión, basado en el principio de correlación de imágenes digitales. Usando este método, se mide el movimiento real del objeto y el tensor de deformación de Lagrang está disponible en cada punto de la superficie de la muestra.

[0029] El sistema consiste en una o dos cámaras (para análisis 2D o 3D respectivamente) que capturan imágenes durante un ensayo mecánico, es decir, la deformación del panel por deflexión o flexión, y el software que realiza la correlación, basándose en el mapeo y monitoreo de los píxeles de la imagen. Usando este aparato, es posible registrar el desplazamiento con mucha precisión en cada punto de la muestra siguiendo los píxeles de la imagen proporcionada por la cámara. A continuación, los datos así obtenidos se analizan mediante el software asociado y, por tanto, proporcionan información muy precisa de lo que sucede en la estructura durante el ensayo de flexión.

[0030] Los paneles de acuerdo con la presente divulgación se fabrican fácilmente ya que su producción es ventajosamente compatible con la tecnología actualmente disponible en la industria de procesamiento de piedra. Específicamente:

- Compatibilidad con una gama muy amplia de materiales pétreos y derivados, que normalmente se obtienen con una rugosidad superficial promedio (Ra) de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 30 pm (medida de acuerdo con técnicas de topografía de superficie estándar), y normalmente presentan una porosidad abierta mayor que aproximadamente 0,01 % (medida de acuerdo con EN1936). Estas características son propias de la mayoría de los materiales pétreos y valores de rugosidad superficial que presentan las losas procesadas de acuerdo con la tecnología disponible actualmente.

- Compatibilidad con las dimensiones de las losas producidas actualmente (por ejemplo, aproximadamente 3.500 mm de largo y ancho y aproximadamente 10-50 mm de espesor) junto con la posibilidad de utilizar procesos convencionales de acabado de superficies (por ejemplo, trituración y pulido) para hacer más fina la capa de piedra o de material derivado hasta tan solo unos 2 mm de espesor.

- Compatibilidad con procesos de aplicación y curado de resina conocidos en la industria procesadora de piedra para refuerzo posterior y acabado superficial.

[0031] En los paneles laminados multicapa descritos en el presente documento, la una o más capas de piedra o derivados de piedra tienen un espesor de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 50 mm, preferentemente de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 40 mm, más preferentemente de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 30 mm, aún más preferentemente de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 20 mm, e incluso más preferentemente de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 15 mm. Otros intervalos de espesor preferidos para la capa a base de piedra incluyen desde aproximadamente 2 mm hasta aproximadamente 10 mm, de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 15 mm, y de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 20 mm. Lo más preferentemente, la al menos una capa a base de piedra tiene aproximadamente 2 mm, aproximadamente 5 mm, aproximadamente 10 mm o aproximadamente 15 mm de espesor.

[0032] El espesor total de los productos de panel descritos en el presente documento normalmente oscila entre aproximadamente 5 mm y aproximadamente 60 mm, preferentemente de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 50 mm, y más preferentemente de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 45 mm. Son posibles otros espesores generales dependiendo de las capas individuales incluidas en las estructuras generales, así como la aplicación prevista de los paneles.

[0033] Los paneles comprenden capas de fibras impregnadas de resina, cada una de las cuales tiene normalmente un espesor de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 5 mm, por ejemplo, de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 2,0 mm.

[0034] Asimismo, la una o más capas de material con características basadas en corcho o derivadas de corcho que se incluyen en los paneles multicapa tienen normalmente un espesor de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 50 mm, más preferentemente de aproximadamente 3 mm a aproximadamente 40 mm, aún más preferentemente de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 30 mm, o de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 25 mm, o de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 20 mm, con capas a base de corcho de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 15 mm de espesor, por ejemplo, aproximadamente 10 mm, que es particularmente preferido.

[0035] Además de las dimensiones detalladas en el presente documento, la tecnología puede adaptarse a otras dimensiones según sea necesario, por ejemplo, según lo requiera la aplicación final particular para la que está destinado el panel.

[0036] Las características descritas anteriormente para los paneles inventivos se logran en gran medida mediante la elección específica de los distintos componentes, y su disposición y dimensionamiento en el laminado multicapa, así como el acoplamiento de las diferentes capas efectuadas por el proceso de fabricación. La tecnología descrita proporciona nuevos materiales laminados multicapa, que cumplen o superan los requisitos técnicos de las aplicaciones que actualmente utilizan piedra natural o sus derivados. Asimismo, los materiales multicapa se pueden adaptar a diferentes productos estructurales (por ejemplo, paneles de fachada ventilada), u ornamentales, incluyendo todos los tipos de revestimientos/recubrimientos interiores y exteriores, pisos, revestimientos para suelos, mesas y encimeras, así como estructuras de marcos para ventanas, puertas y mampostería, por ejemplo.

[0037] Por lo tanto, además de las ventajas asociadas al uso de paneles de piedra más ligeros, por ejemplo, peso reducido y mayores dimensiones, los paneles de acuerdo con la presente divulgación tienen los siguientes beneficios únicos: i) flexibilidad mecánica significativamente mayor y la capacidad de adaptarse a la flexión y recuperar su forma original; ii) mayor resistencia al impacto y absorción de energía; y iii) propiedades superiores de aislamiento térmico y acústico derivadas del uso de corcho o material derivado del corcho.

Comportamiento mecánico del panel laminado

[0038] La flexión de un material induce un gradiente de tensión, que varía entre el esfuerzo máximo de tensión hasta el esfuerzo máximo de compresión en cada superficie del material. El llamado "eje neutro" define el lugar que separa los esfuerzos de tensión de los esfuerzos de compresión, lo que corresponde a una tensión cero.

[0039] De acuerdo con la teoría clásica de la flexión de vigas, para un material homogéneo con un módulo de Young constante para los esfuerzos de tensión y compresión, el eje neutro coincide con la línea media. Sin embargo, sobre un material compuesto con diferentes capas, el eje neutro se puede desplazar ajustando el espesor de cada material y teniendo en cuenta sus módulos de Young.

[0040] Para el panel multicapa divulgado en el presente documento, y como ya se ha comentado, la línea neutra siempre está situada fuera de la capa de material que proporciona el acabado superficial a base de piedra, y preferentemente está situada en la capa a base de corcho.

[0041] En el caso de los compuestos laminados multicapa de la presente divulgación, el material a base de piedra utilizado como material de acabado superficial, cuando se prueba solo, muestra una respuesta pobre al esfuerzo de tensión en comparación con su respuesta al esfuerzo de compresión. Los esfuerzos umbrales normalmente son entre 7 y 10 veces más bajos. Por tanto, los espesores de las capas incluidas en los paneles actualmente descritos se optimizan para que el material de acabado superficial esté sometido en su mayor parte a esfuerzos de compresión. Sin embargo, para que se produzca este efecto deseado, también es necesario tener en cuenta cómo se relacionan entre sí las características de las distintas capas. Por tanto, los paneles laminados multicapa de la presente divulgación proporcionan materiales optimizados a base de piedra con propiedades mecánicas ventajosas.

Materiales

[0042] El material de acabado superficial con el mayor potencial para ser utilizado en los paneles divulgados es la piedra natural. En general, los materiales originales similares a las rocas se comportan de manera diferente dependiendo de sus características físicas, químicas y microestructurales. Utilizando la metodología de diseño y fabricación de acuerdo con la presente divulgación, es posible ampliar el uso de la mayoría de estos materiales, como las limitaciones que surgen de malas propiedades mecánicas (es decir, resistencia a la tracción, resistencia al corte o resistencia al impacto) se superan sustancialmente.

[0043] Los tipos de piedra natural particularmente adecuados para su uso en paneles multicapa incluyen los que se utilizan normalmente en aplicaciones de paneles de piedra, por ejemplo, calizas, mármoles, granitos, incluidos gneises y pegmatitas, rocas de esquisto, incluidas pizarras y cuarcitas, y piedras aglomeradas.

[0044] Para la al menos una capa de corcho o material derivado del corcho, se pueden utilizar materiales naturales o procesados industrialmente, que normalmente tienen densidades (medidas de acuerdo con ASTM C271) de aproximadamente 30 a aproximadamente 1.500 kg/m3 y preferentemente de aproximadamente 100 a aproximadamente 400 kg/m3. Los materiales particularmente preferidos tienen densidades de aproximadamente 110 a aproximadamente 350 kg/m3, incluso más preferentemente de aproximadamente 115 a aproximadamente 300 kg/m3, o de aproximadamente 120 a aproximadamente 250 kg/m3, por ejemplo, de aproximadamente 120 kg/m3, 200 kg/m3, o 250 kg/m3.

[0045] Los materiales a base de corcho preferidos tienen una resistencia a la rotura por compresión (medida de acuerdo con ASTM C365) de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 1,0 MPa, de preferentemente de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 0,8 MPa, y aún más preferentemente de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 0,6 MPa, por ejemplo, aproximadamente 0,3 MPa, 0,5 MPa o 0,6 MPa.

[0046] Los materiales a base de corcho preferidos tienen un módulo de compresión (medido de acuerdo con ASTM C365) de aproximadamente 3,0 a aproximadamente 10,0 MPa, más preferentemente de aproximadamente 4,0 a aproximadamente 8,0 MPa, e incluso más preferentemente de aproximadamente 5,0 a aproximadamente 7,0 MPa, por ejemplo, aproximadamente 5,1 MPa, 6,0 MPa o 6,9 MPa.

[0047] Los materiales a base de corcho preferidos tienen una resistencia a la tracción (medida de acuerdo con ASTM C297) de aproximadamente 0,4 a aproximadamente 0,9 MPa, más preferentemente de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 0,8 MPa, y aún más preferentemente de aproximadamente 0,6 a aproximadamente 0,7 MPa, por ejemplo, aproximadamente 0,6 MPa o 0,7 MPa.

[0048] Los materiales a base de corcho preferidos tienen una resistencia al corte (medida de acuerdo con ASTM C273) de aproximadamente 0,7 a aproximadamente 1,2 MPa, más preferentemente, de 0,8 a aproximadamente 1,1 MPa, e incluso más preferentemente de aproximadamente 0,9 a aproximadamente 1,0 MPa, por ejemplo, aproximadamente 0,9 MPa o 1,0 MPa.

[0049] Los materiales a base de corcho preferidos tienen un módulo de corte (medido de acuerdo con ASTM C273) de aproximadamente 5,7 a aproximadamente 6,2 MPa, más preferentemente de aproximadamente 5,8 a aproximadamente 6,1 MPa, e incluso más preferentemente de aproximadamente 5,9 a aproximadamente 6,0 MPa, por ejemplo, aproximadamente 5,9 MPa o 6,0 MPa.

[0050] Los materiales a base de corcho preferidos tienen una conductividad térmica (medida de acuerdo con ASTM C377) de aproximadamente 0,030 a aproximadamente 0,040 W/mK, más preferentemente de aproximadamente 0,031 a aproximadamente 0,038 W/mK, e incluso más preferentemente de aproximadamente 0,032 a aproximadamente 0,036 W/mK, por ejemplo, aproximadamente 0,032 W/mK, 0,034 W/mK o 0,036 W/mK.

[0051] Los materiales a base de corcho preferidos tienen un factor de pérdida (a 1 KHz y medido de acuerdo con ASTM E756) de aproximadamente 0,020 a 0,070, y más preferentemente de 0,022 a 0,062, por ejemplo, aproximadamente 0,022, 0,043 o 0,062.

[0052] Los materiales a base de corcho particularmente preferidos para su uso en los paneles multicapa divulgados tienen una de las siguientes combinaciones de propiedades:

[0053] Un material con uno o más de: una densidad de aproximadamente 120 kg/m3, una resistencia a la compresión de aproximadamente 0,3 MPa, un módulo de compresión de aproximadamente 5,1 MPa, una resistencia a la tracción de aproximadamente 0,6 MPa, una resistencia al corte de aproximadamente 0,9 MPa, un módulo de corte de aproximadamente 5,9 MPa, una conductividad térmica de aproximadamente 0,032 W/mK y un factor de pérdida de aproximadamente 0,022. Un material particularmente preferido tiene todas estas propiedades.

[0054] Un material con uno o más de: una densidad de aproximadamente 200 kg/m3, una resistencia a la compresión de aproximadamente 0,5 MPa, un módulo de compresión de aproximadamente 6,0 MPa, una resistencia a la tracción de aproximadamente 0,7 MPa, una resistencia al corte de aproximadamente 0,9 MPa, un módulo de corte de aproximadamente 5,9 MPa, una conductividad térmica de aproximadamente 0,032 W/mK y un factor de pérdida de aproximadamente 0,043. Un material particularmente preferido tiene todas estas propiedades.

[0055] Un material con uno o más de: una densidad de aproximadamente 250 kg/m3, una resistencia a la compresión de aproximadamente 0,6 MPa, un módulo de compresión de aproximadamente 6,9 MPa, una resistencia a la tracción de aproximadamente 0,7 MPa, una resistencia al corte de aproximadamente 1,0 MPa, un módulo de corte de aproximadamente 6,0 MPa, una conductividad térmica de aproximadamente 0,036 W/mK y un factor de pérdida de aproximadamente 0,062. Un material particularmente preferido tiene todas estas propiedades.

[0056] Los materiales comercialmente disponibles adecuados incluyen, por ejemplo, Corecork NL10, NL20 y NL25 disponibles en Amorim Cork Composites, Portugal. Estos materiales se seleccionan preferentemente para proporcionar una absorción mínima de resina, para asegurar la impregnación (es decir, la entrada de la resina en al menos algunos de los espacios abiertos o poros, en el material a base de corcho) durante el procesamiento, así como facilitar la baja absorción de agua, la resistencia a la putrefacción y al fuego y un alto nivel de atenuación del ruido de impacto y las vibraciones.

[0057] En relación con el comportamiento de la resina durante la producción de los paneles, cabe señalar que la resina normalmente está impregnada, o embebida, en la porosidad abierta y las "aberturas" superficiales de tanto las capas a base de piedra como de corcho, siendo proporcionada la resina por la(s) capa(s) de refuerzo que contiene(n) fibras que sirven para acoplar, o unir, las otras capas juntas para formar una estructura de panel unitaria. Como consecuencia, el fallo de laminados multicapa por delaminación entre capas, que se observó anteriormente, se reduce sustancialmente en los paneles multicapa descritos en el presente documento, y la transferencia de carga/tensión es más efectiva. Se trata de una diferencia marcada, y ventajosa, de los laminados ordinarios, que normalmente comprenden una interfaz nítida y bien definida, discreta entre capas. Aunque no se desea estar sujeto a ninguna teoría, se cree que esta combinación clave de capas de materiales específicos y, en particular, la impregnación de la resina no sólo en la(s) capa(s) fibrosa(s) sino también en las capas a base de piedra y corcho, puede explicar las propiedades mecánicas inesperadas de los compuestos multicapa descritos en el presente documento, tal como la flexibilidad observada y la capacidad de doblarse y recuperar la forma. La impregnación o imbibición de resina, se facilita por el hecho de que tanto los materiales de piedra como los de corcho tienen estructuras de poros abiertos.

[0058] Las resinas adecuadas para su uso en los paneles multicapa se proporcionan normalmente en forma líquida e incluyen, por ejemplo, resinas epoxi, por ejemplo, Resoltech 1050, que está disponible en Resoltech S.A.R.L., Eguilles, Francia y Sicomin SR1500, que está disponible en Sicomin, Cháteauneuf-les-Martigues, Francia; resinas de poliéster que incluyen, por ejemplo, Recapoli 955 DCPD, que está disponible en Resinas Castro S.L., Pontevedra, España; ésteres de viniléster, tales como Resicastro X590AC, también disponible en Resinas Castro S.L., Pontevedra, España; y resinas acrílicas, tales como Crestapol 1250LV, disponible en Scott Bader, Wellingborough, Reino Unido.

[0059] La estructura química y la viscosidad de las resinas utilizadas normalmente se optimizan teniendo en cuenta la microestructura (es decir, mineralogía y estructura de porosidad) de los materiales pétreos. Normalmente, la viscosidad de las resinas adecuadas (según lo informado por los fabricantes de resinas) oscila entre aproximadamente 100 y aproximadamente 2000 mPa.s, dependiendo principalmente de la porosidad abierta de la piedra o material derivado. Las resinas más preferidas tienen una viscosidad de aproximadamente 100 a aproximadamente 1.000 mPa.s, más preferentemente de aproximadamente 100 a aproximadamente 500 mPa.s, e incluso más preferentemente la viscosidad de la resina es de aproximadamente 300 a aproximadamente 450 mPa.s, por ejemplo, aproximadamente 400 mPa.s. Normalmente, la porosidad abierta de los materiales a base de piedra puede variar entre aproximadamente 0,1 % y aproximadamente 19 %, o más (de acuerdo con EN1936). Cuanto mayor sea esta cifra, mayor será la viscosidad de la resina que se puede utilizar. Así pues, por ejemplo, para un material a base de<piedra con una porosidad abierta de al menos aproximadamente un>0,1<%, se puede utilizar una resina con una>viscosidad de al menos aproximadamente 100 mPa.s; mientras que, para un material a base de piedra con una porosidad abierta de aproximadamente un 19 %, o incluso más, se puede utilizar una resina con una viscosidad de hasta aproximadamente 2.000 mPa.s. Asimismo, como la viscosidad depende de la temperatura, esto también se puede ajustar para asegurar viscosidades de proceso adecuadas para una penetración optimizada de la resina en la(s) capa(s) de piedra o material derivado y en la(s) capa(s) central(es) a base de corcho.

[0060] Con respecto a las capas de fibras impregnadas de resina que componen el panel multicapa, como se ha analizado anteriormente, el panel comprende al menos dos capas de fibras, con una colocada en la interfaz entre la piedra o material derivado y la capa central de corcho o derivado de corcho, y la segunda colocada en la cara exterior del corcho o núcleo de derivado de corcho (véase la Figura 1).

[0061] La primera capa de fibras es un tejido de refuerzo multiaxial, hecho de fibras de vidrio, y que tiene una masa<específica entre 150-300 g/m>2<por eje de orientación, por ejemplo, un tejido de vidrio biaxial con fibras orientadas a>0/90 grados y que tiene una masa específica de aproximadamente 600 g/m2. La segunda capa de fibras comprende un tejido tejido con una masa específica entre 150 y 300 g/m2, por ejemplo, tela de sarga o tafetán.

[0062] En la Tabla I se presentan configuraciones ilustrativas de los paneles multicapa descritos en el presente documento. Todos los paneles laminados en la Tabla 1 comprenden el mismo refuerzo, concretamente un núcleo de 10 mm de aglomerado de corcho (NL20, Amorim Cork Composites), con dos capas (o "pieles") de fibra de vidrio impregnadas en resina epoxi. La primera está situada en la interfaz entre la capa de piedra y el núcleo de corcho y la segunda está situada en la cara exterior del núcleo. Para estas dos capas se utilizaron diferentes tipos de fibra de vidrio con diferentes pesos, siendo la primera un tejido de vidrio biaxial que consiste en dos capas de tejido de fibras de vidrio orientadas unidireccionalmente colocadas a 0 grados y 90 grados, y que tiene una masa específica de aproximadamente 600 g/m2; y siendo la segunda un tejido de sarga con una masa específica de aproximadamente 300 g/m2. La resina utilizada en los paneles multicapa indicados en la Tabla 1 fue una resina epoxi de dos componentes disponible comercialmente, concretamente Resoltech 1050, como se ha mencionado anteriormente.

Tabla I. Propiedades mecánicas de paneles multicapa con tres materiales pétreos diferentes de 5 y 10 mm de espesor en comparación con losas del mismo origen de 10 y 30 mm de espesor.

continuación

según lo determinado por a ASTM C271; b ASTM C293; y c ASTM C293

[0063] Como lo muestran los resultados en la Tabla 1, los paneles multicapa divulgados en el presente documento poseen propiedades mecánicas superiores en comparación con aquellos comparables, losas estándar hechas de una variedad de diferentes tipos de piedra.

[0064] Las Figuras 3, 4 y 5 ilustran con más detalle las principales mejoras en las propiedades mecánicas de los paneles laminados multicapa en comparación con las losas natural de espesor equivalente. La piedra seleccionada para la comparación ilustrada en las Figuras 3 a 5 es una caliza Sea White de porosidad media, es decir, aproximadamente del 8 al 11 % según EN1936, que puede considerarse el material más exigente en cuanto a sus propiedades básicas, ya que no es sólo uno de los materiales pétreos más frágiles, sino también es muy difícil de obtener y manipular en espesores reducidos (por ejemplo, 5 o 10 mm) mediante las tecnologías actualmente disponibles en la industria procesadora de piedra.

Comportamiento de manejo y aplicación

[0065] Como se ha mencionado anteriormente, el método de producción utilizado permite que el panel multicapa sea autosuficiente de modo que se puedan manipular paneles muy grandes (por ejemplo, 3.500 x 2.500 mm) sin temor a sufrir daños por la acción de su propio peso, facilitando así, entre otras cosas, la facilidad de transporte. Sin la mejora descrita en el presente documento, no es posible transportar una placa de un material de acabado superficial de bajo espesor (normalmente 5 mm) cerca de las dimensiones máximas actualmente disponibles en el mercado (por ejemplo, 3.500x2.500 mm). El espesor más pequeño que la industria puede producir actualmente a partir de bloques es de unos 8 mm en granito y 12 mm en piedra caliza, e incluso estos sólo son posibles de obtener utilizando los últimos avances en la técnica, tecnologías de vanguardia, que todavía son nuevas y poco habituales en la industria del procesamiento de la piedra. Con el desarrollo actual, es posible iniciar la producción de paneles a partir de bloques utilizando tecnología convencional, tales como sierras de banda para losa y, por lo tanto, obtener un elemento (como se ilustra, por ejemplo, en la Figura 2) capaz de ser seccionado para proporcionar dos paneles de aproximadamente el espesor final deseado para el acabado superficial del material a base de piedra.

[0066] Por otro lado, actualmente existen dos situaciones que provocan una dificultad en el mercado asociada a la aplicación de materiales pétreos o derivados. La primera está relacionada con el confort (térmico y acústico) donde normalmente los productos fabricados con estos materiales no compiten con otros, en particular, para aplicaciones de recubrimientos de pisos. La segunda se refiere a los métodos de fijación directa e indirecta (es decir, anclaje), que actualmente tienen problemas de incrustación asociados con las características de la piedra y su capacidad para soportar las tensiones encontradas durante la vida útil de los productos.

[0067] El método de producción de los paneles multicapa descritos en el presente documento permite el uso de sistemas de fijación/sujeción, que no forman parte de la invención, ya sea por medios mecánicos o químicos, para ser más confiable, por las siguientes razones (con referencia a la Figura 1):

- El panel multicapa tiene un espesor total mayor que las losas individuales de la capa de piedra o material derivado (1);

- El sistema de fijación/sujeción puede estar en contacto con o, está más preferentemente incrustado dentro de, la capa de refuerzo de resina fibrosa (2), dicha capa está en contacto con la capa a base de piedra (1), induciéndose un esfuerzo mínimo en la capa a base de piedra (1);

- La resistencia a la extracción del sistema de fijación/sujeción aumenta aproximadamente dos veces en los paneles multicapa descritos en el presente documento, en comparación con una losa de piedra convencional;

- La capa de refuerzo adicional (4) se puede explorar para medios adicionales de fijación o estabilización, ya que esta capa está separada de la piedra o material derivado por el espesor del núcleo del aglomerado de corcho y también posee una química superficial diferente.

[0068] Medios de fijación o sujeción adecuados para su uso con los paneles divulgados en el presente documento, para fijar los paneles a estructuras (por ejemplo, una pared) según sea necesario, incluyen, por ejemplo, medios de fijación o sujeción normalmente utilizados con materiales compuestos, en particular, en la industria de la construcción. Dichos medios incluyen los hechos de metal, por ejemplo, acero inoxidable. Con losas estándar, es necesario fijar medios de fijación o sujeción directamente a la piedra, sometiendo así la piedra a una gran cantidad de tensión, lo que puede provocar debilitamiento, agrietamiento e incluso rotura final de la losa. Con los paneles descritos en el presente documento, sin embargo, se ha descubierto que la fijación específica de los medios de fijación (o sujeción) de modo que esté situada al menos en parte dentro de la capa a base de corcho (3) y la capa fibrosa (2) situada entre la capa a base de corcho (3) y la capa a base de piedra (1), consigue un sistema muy eficaz de fijación de los paneles a otras estructuras, tales como paredes, que no somete la capa a base de piedra a esfuerzos perjudiciales.

[0069] Con más detalle, un panel laminado multicapa como se describe en el presente documento comprende un medio de fijación, que no forma parte de la invención,

que está situado en un orificio que se extiende a través de al menos una capa de material diferente (3) y la al menos<una capa de fibras impregnadas de resina (>2<) hasta la superficie de la capa de material a base de piedra (>1<), a la que>está unida la al menos una capa de fibras (2) impregnadas de resina. El medio de fijación se mantiene en posición en el orificio con resina. El medio de fijación puede fijarse con resina a la superficie de la capa de material pétreo (1) situada en el extremo del orificio así formado. Además, o como alternativa, el espacio en el orificio, que no esté ocupado por el medio de fijación puede rellenarse con resina.

[0070] Los medios de fijación particularmente adecuados para usar con los paneles son aquellos que comprenden una placa sustancialmente plana con un eje que se extiende desde el centro de la placa, cuyo eje puede ser hueco y normalmente es cilíndrico. Durante su uso, el eje se une a medios de sujeción normalmente situados en la estructura a la que se va a unir el panel, por tanto, sujetando el panel en la posición deseada. La porción de placa de los medios de fijación puede tener una variedad de formas, por ejemplo, cuadrada, rectangular, circular o hexagonal, y puede tener agujeros cortados. Los medios de fijación adecuados incluyen los disponibles comercialmente con el nombre "Master-Plate" de Specialinsert s.r.l, de Turín, Italia (véase, por ejemplo, http://www.directindustry.com/prod/specialinsert-srl/product-58531-1428839.html).

[0071] Dichos medios de fijación se unen a los paneles laminados multicapa descritos en el presente documento formando un orificio en el panel, que se extiende a través de al menos una capa de material diferente (3) y la al menos<una capa de fibras impregnadas de resina (>2<) hasta la superficie de la capa de material a base de piedra (>1<), a la que se une la capa de fibras impregnadas de resina (>2<); colocar medios de fijación en el orificio; y ya sea antes o después,>o tanto antes como después de que los medios de fijación sean colocados en el orificio, introduciendo resina en el orificio. Preferentemente, se introduce resina en el orificio tanto antes como después de la colocación de los medios de fijación en el orificio, de modo que el espacio restante en el orificio, que no está ocupado por los medios de fijación, está lleno de resina.

[0072] Con más detalle, el proceso de fijación de medios de fijación al panel, cuyo proceso no es parte de la invención, normalmente comprende:

1. Proporcionar un orificio, o agujero, a través de la(s) capa(s) de refuerzo y la(s) capa(s) a base de corcho que se extiende(n) hasta la superficie de la capa de base de piedra a la que está unida la capa de refuerzo, pero no se extiende a la capa a base de piedra. Este orificio está dimensionado de manera que los medios de fijación puedan encajar en el mismo. Por ejemplo, si se utiliza un estilo de medios de fijación de "placa y eje" como se ha descrito anteriormente, el orificio debe poder acomodar la placa del medio de fijación de manera que se asiente sobre la superficie interior de la capa a base de piedra. El eje del medio de fijación se extiende así hacia arriba a través del orificio alejándose de la placa, de manera que los medios de fijación sean accesibles para ser unidos a los medios utilizados para sujetar el panel a la estructura deseada, cuando el panel está en uso. El orificio puede formarse mediante cualquier técnica adecuada, por ejemplo, fresando o perforando el panel desde su lado alejado de la capa de piedra hasta la superficie interior de la piedra.

2. Una vez formado el orificio, se colocan medios de fijación tales como los descritos anteriormente dentro del orificio y normalmente se fijan en su posición usando una resina. Por ejemplo, si el medio de fijación es de metal, como suele ser el caso, para este fin se utiliza preferentemente una resina especialmente formulada para la compatibilidad entre metal y piedra. Un ejemplo de dicha resina es AKEMI 2030, que es una resina epoxi disponible en AKEMI GmbH, Núremberg, Alemania.

3. El espacio restante en el agujero despejado se rellena con resina, tales como las ya mencionadas para su uso en la preparación de las capas de fibra/resina del panel. Resinas epoxi de baja viscosidad, tales como Resoltech 1050 disponible en Resoltech S.A.R.L, son particularmente preferidas para este fin. La resina impregna la capa central a base de corcho, y preferentemente también las otras capas, rodeando el orificio.

4. Una vez que los componentes de la resina se hayan solidificado o endurecido, el medio de fijación queda retenido de forma extremadamente segura y eficaz dentro del panel.

[0073] La ventaja clave de este sistema de fijación especial respecto a los sistemas tradicionales es que la adhesión a la capa de piedra garantiza la resistencia a las cargas estáticas, mientras que la impregnación del núcleo a base de corcho proporciona protección adicional contra cargas cíclicas. En particular, la capa de base de corcho absorbe las vibraciones sin transmitirlas posteriormente a la capa de piedra.

Método de fabricación

[0074] Los paneles de acuerdo con la presente divulgación comprenden los siguientes materiales (con referencia a la Figura 1):

• Una primera capa de piedra o material derivado que confiere el acabado superficial (1);

• Un núcleo resistente al corte procedente del corcho o sus derivados (3);

• Capas de fibras (2, 4) impregnadas de resina, que confieren la resistencia mecánica en las interfaces entre (1) y (3) y a la superficie expuesta de la capa (3) y aseguran un acoplamiento adecuado entre las capas constituyentes.

[0075] Los paneles de acuerdo con la presente invención también pueden fabricarse con una configuración simétrica (como se muestra en la Figura 2), que es particularmente útil para el seccionamiento posterior a lo largo de la capa (1) dando dos paneles, por ejemplo, como se muestra en la Figura 1.

[0076] Los paneles compuestos multicapa de acuerdo con la presente divulgación se fabrican generalmente de la siguiente manera:

1. Proporcionar una capa de material de acabado superficial (preferentemente seca) (1), de piedra o de un material derivado de la piedra.

2. Proporcionar una capa de acoplamiento de fibras impregnadas de resina (2), normalmente mediante los siguientes pasos:

2A. - Aplicar una resina (preferentemente líquida) a la capa de piedra o material derivado (1); y, a continuación, 2B. - Aplicar una disposición de fibras, por ejemplo, un material de fibra de vidrio multiaxial, encima de la resina; 2C. - Aplicar posteriormente una cantidad adicional de resina (preferentemente líquida) al componente fibroso para asegurar una impregnación adecuada de la disposición de fibras establecida en el paso 2B y para proporcionar una cantidad adicional para la imbibición del material de la capa de material núcleo (es decir, corcho o derivado de corcho) (3). La proporción de resina y fibra se ajusta para asegurar un acoplamiento adecuado entre la piedra o el material derivado y la capa central. Esta proporción es preferentemente mayor que una proporción de aproximadamente el 50 %-65 % (en peso por peso de resina a fibras) comúnmente utilizada en la fabricación de compuestos tipo sándwich existentes.

3. Aplicar el material del núcleo (3), elegido entre corcho o material derivado del corcho, tal como un aglomerado de corcho;

4. Aplicar una presión de normalmente de aproximadamente 10 a aproximadamente 1.000 Pa, preferentemente de aproximadamente 20 a aproximadamente 200 Pa, para asegurar la adhesión entre las capas mencionadas anteriormente;

5. Aplicar una segunda capa de fibra impregnada de resina (4), de manera similar a la descrita para el paso 2, es decir, la resina líquida se aplica a la capa de material central (3) y, a continuación, se coloca la disposición de fibras y se aplica resina adicional para asegurar la impregnación de la disposición de fibras;

6<. Permitir un período de tiempo para que la resina alcance su punto de gelificación a una temperatura de proceso>determinada, que es en función de la resina seleccionada (por ejemplo, aproximadamente 90 minutos a temperatura ambiente para Resoltech 1050);

7. Aplicar una presión de normalmente de aproximadamente 1 a aproximadamente 50 kPa, preferentemente de aproximadamente 1,5 a aproximadamente 30 kPa, durante un período de tiempo y normalmente a una temperatura determinada para garantizar un acoplamiento y curado adecuados de la resina elegida (por ejemplo, aproximadamente 12 horas a temperatura ambiente para Resoltech 1050); y

8<. Opcionalmente, realizar un proceso de poscurado a temperatura elevada (por ejemplo, aproximadamente 60 °C) durante un período de tiempo (por ejemplo, aproximadamente>6<horas).>

[0077] Se pueden emplear revestimientos antiadherentes adicionales en superficies recubiertas de resina para evitar la adhesión a las superficies de contacto durante el procesamiento, la manipulación y el transporte.

[0078] Los procesos de curado o poscurado alternativos pueden incluir uno o más de los siguientes métodos: calentamiento por conducción; calentamiento por microondas; calentamiento por infrarrojos; y fotocurado ultravioleta.

[0079] Además, una ventaja significativa de la presente divulgación es la posibilidad de aprovechar plantas industriales de procesamiento de piedra ya existentes. Por ejemplo, las losas reforzadas de acuerdo con la presente divulgación se pueden fabricar con grandes dimensiones (es decir, ancho y largo de hasta aproximadamente 3.500 mm). Es más, el refuerzo proporcionado por la presente divulgación permite que los procesos de trituración y pulido actualmente disponibles se lleven a cabo de manera rentable y sin dañar la capa de piedra o material derivado. Adicionalmente, utilizando la tecnología actual de la industria de la piedra (por ejemplo, aserrado y corte con alambre), es posible obtener a partir de un elemento superficial con un espesor inicial de unos 20 mm o menos (véase la Figura 2<), dos elementos más delgados, cuyo espesor final depende de la cantidad de material perdido por la abrasión debido>a la herramienta de corte utilizada.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Un panel laminado multicapa que comprende:

<- una primera capa de material a base de piedra (>1<), que tiene un espesor de aproximadamente>2<mm a>aproximadamente 50 mm, siendo piedra o un derivado de la piedra, y configurado para estar bajo compresión cuando el panel se carga mecánicamente desde la superficie expuesta de la primera capa y se apoya en dos o más puntos de anclaje, de modo que el panel tenga una carga máxima de rotura de al menos 7 veces en comparación con el mismo espesor de piedra, medido de acuerdo con ASTM C293;

- una segunda capa de material diferente (3) de menor densidad, que comprende corcho o un derivado del corcho, que tiene un espesor de aproximadamente 1 mm a aproximadamente 50 mm;

- al menos dos capas de fibras impregnadas de resina (2,4), en donde:

<- una primera capa de fibra (>2<) está situada en la interfaz entre la piedra o material pétreo derivado (>1<) y la capa>de corcho o derivado del corcho (3); y

- una segunda capa de fibras (4) está situada en la cara exterior de la capa de corcho o derivado del corcho (3); estando la resina proporcionada por las capas de refuerzo que contienen fibras que sirven para unir las capas entre sí para formar una estructura de panel unitaria;

caracterizado por que:

<- la primera capa de fibras (>2<) es un tejido de refuerzo multiaxial fabricado a partir de fibras de vidrio con una masa específica entre 150-300 g/m>2<por eje de orientación; y>

- la segunda capa de fibras (4) comprende un tejido tejido con una masa específica entre 150-400 g/m2.

2. El panel de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el material diferente (3) tiene una densidad de aproximadamente 30 a 1.500 kg/m3, y preferentemente aproximadamente 100 a 400 kg/m3 medida de acuerdo con ASTM C271.

3. El panel de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el material diferente (3) tiene una resistencia a la compresión de aproximadamente 0,1 a 1,0 MPa, y preferentemente de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 0,8 MPa medida de acuerdo con ASTM C365.

4. El panel de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el material diferente (3) tiene una resistencia a la tracción de aproximadamente 0,4 a 0,9 MPa, y preferentemente de aproximadamente 0,6 a aproximadamente 0,7 MPa medida de acuerdo con ASTM C297.

5. El panel de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el material diferente (3) tiene una conductividad térmica de aproximadamente 0,030 a aproximadamente 0,040 W/mK, y preferentemente de aproximadamente 0,032 a aproximadamente 0,036 W/mK medida de acuerdo con ASTM C377.

6<. El panel de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el espesor de la capa a base de piedra (>1<) es de aproximadamente>2<mm a aproximadamente>20<mm, y preferentemente de aproximadamente>2<mm>a aproximadamente 15 mm.

7. El panel de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el espesor de al menos una capa de material diferente (3) es de aproximadamente 1 mm a 20 mm, y preferentemente de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 15 mm.

8<. Un proceso para la producción de un panel laminado multicapa como se define en cualquiera de las reivindicaciones>1 a 7, comprendiendo el proceso las etapas de:

<- proporcionar una primera capa de material a base de piedra (>1<) que tiene un espesor de aproximadamente>2<mm>a aproximadamente 50 mm y que es piedra o un derivado de la piedra;

- proporcionar una segunda capa de un material diferente (3) de menor densidad, que comprende corcho o un derivado del corcho; y

- unir la capa de material a base de piedra (1) a la capa de material diferente (3) mediante una capa (2) de fibras<impregnadas de resina interpuestas entre la capa de material a base de piedra (>1<) y la capa de material diferente>(3).

<

9. El proceso de acuerdo con la reivindicación>8<, en donde la provisión de la capa de fibra impregnada de resina (2) comprende aplicar una resina a la capa de material a base de piedra (>1<); a continuación, aplicar un arreglo de fibras>encima de la resina; y, a continuación, aplicar una cantidad adicional de resina a la disposición de fibras.

10. El proceso de acuerdo con la reivindicación 9, en donde la resina está en forma líquida y tiene una viscosidad de 100 mPa.s a 2.000 mPa.s.

11. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10, en donde la porosidad abierta del material a base de piedra (1) es al menos un 0,1 % y preferentemente al menos un 19 %, medido de acuerdo con EN 1936.