ITPC20010035A1 - Pannelli termo-fono isolanti in particolare per edilizia - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto di invenzione avente titolo:

"PANNELLI TERMO-FONO ISOLANTI IN PARTICOLARE PER EDILIZIA"

L'invenzione riguarda pannelli previsti per essere utilizzati in edilizia e che presentano spiccate caratteristiche di isolamento termico e acustico, I pannelli secondo l'invenzione comprendono uno strato in polistirene espanso, compreso fra due strati più sottili in polietilene espanso.

Ad esempio, nel caso di pannelli con un'anima in polistirene espanso dello spessore di 3 cm, si ottengono ottimi risultati già con rivestimenti in polietilene espanso dello spessore di circa 3 mm.

Le caratteristiche di isolamento termoacustico sono notevolmente superiori a quelle che si otterrebbero con uguali pannelli dello stesso spessore, separati.

Sono noti pannelli costituiti da uno strato in poliuretano espanso, compreso fra due strati più sottili in polietilene espanso, che presentano ottime caratteristiche di isolamento termico.

Un eccellente isolamento acustico viene normalmente ottenuto accoppiando uno o più strati di materiate espanso a basso modulo (ad esempio polietilene espanso o poliuretano espanso flessibile) con uno strato pesante, normalmente ottenuto con una lamina sottile di piombo o con una lamina di polimero a basso modulo (ad esempio VLDPE, SBR, EPDM, ecc,) caricato con materiali pesanti, quali alcuni composti del bario. Pannelli così ottenuti non hanno però adeguate caratteristiche di isolamento termico perché il meccanismo di smorzamento delle vibrazioni acustiche (la massa pesante che vibra tra strati elastici) richiede che detti pannelli abbiano uno spessore di pochi millimetri. Inoltre detti pannelli sono molto costosi.

Il meccanismo di smorzamento acustico dei pannelli noti consiste nella dissipazione dell'energia della vibrazione meccanica all'interno del mezzo nel quale si propaga.

Nel caso dei pannelli noti, la propagazione della vibrazione meccanica avviene prima attraverso uno strato di polietilene espanso che, per le sue caratteristiche superficiali, è discretamente fonoassorbente, cioè riflette poco le onde acustiche, poi attraverso uno strato di poliuretano espanso rigido che ha ottime caratteristiche termoisolanti, ma sia per il suo elevato modulo elastico, sia perché di natura termoindurente, cioè reticolato, ha scarse capacità di smorzamento viscoelastico.

Si può quindi dire che le pur discrete caratteristiche di fonoisolamento siano dovute più alle eterogeneità dell'interfaccia che alle caratteristiche intrinseche dei materiale.

Sembrerebbe dunque essere questo il motivo per cui le caratteristiche di isolamento acustico sono in questo caso notevolmente superiori a quelle che si otterrebbero con uguali pannelli dello stesso spessore, separati. Scopo della presente invenzione è quindi quello di far partecipare attivamente anche lo strato interno al fenomeno di dissipazione dell'energia della vibrazione acustica.

Detto scopo viene raggiunto con l'impiego di uno strato di polistirene espanso al posto dello strato di poliuretano espanso.

Il motivo per cui il polistirene espanso consente vantaggi sensibili rispetto al poliuretano espanso risiede essenzialmente nella natura termoplastica di questo polimero che conferisce elevata viscolelasticità e, quindi, elevato potere smorzante.

Pur senza raggiungere i risultati ottenibili con il polistirene espanso, sarebbe comunque possibile migliorare le caratteristiche di smorzamento del poliuretano espanso, mediante l'impiego di polioli ad alto peso molecolare. Tuttavia questo fatto comporterebbe la necessità tecnologica di ottenere schiume a celle aperte, con il conseguente forte calo del potere termoisolante.

Si precisa che l'impiego di polistirene espanso è dettato principalmente dal basso costo di questo polimero, che lo rende idoneo ad applicazioni neiredilizia. Il polistirene potrebbe però essere sostituito con qualsiasi altro polimero termoplastico che abbia analoghe caratteristiche viscoeiastiche. La presente invenzione propone pannelli per isolamento termoacustico previsti specialmente per essere utilizzati nel settore edile, che comprendono uno strato in polistirene espanso racchiuso fra due strati in polietilene espanso.

Questi ultimi possono essere, anche se non necessariamente, di spessore notevolmente inferiore a quello dello strato centrale.

Le caratteristiche di isolamento dei pannelli secondo l'invenzione sono risultate notevolmente superiori alla somma delle caratteristiche di isolamento dei singoli pannelli, consentendo così di ottenere un prodotto nuovo e particolarmente efficace, che risulta inoltre di facile lavorabilità, ed economico da produrre.

Fra i problemi che si incontrano nella costruzione di edifici, in particolare edifici adibiti ad abitazione o uffici, assume sempre maggiore rilevanza la necessità di provvedere un adeguato isolamento termico delle strutture e di assicurare, nel contempo, un efficiente isolamento acustico, per migliorare le condizioni ambientali e, di conseguenza, il comfort abitativo. Le sempre crescenti esigenze degli utilizzatori spingono ora a considerare con maggiore attenzione questi problemi, finora spesso affrontati disgiuntamente in quanto, a seconda del tipo di costruzione, accade sovente che uno dei due assuma una importanza prioritaria rispetto all'altro.

Ad esempio, per la realizzazione di locali pubblici, teatri ecc. può essere più importante una buona acustica, mentre in molti altri casi, per ovvie ragioni economiche, viene riconosciuto un aspetto prioritario alla necessità di ottenere una buona coibentazione dei locali.

Sono noti diversi materiali, utilizzati da tempo nell’uno o nell’altro caso. Così per la coibentazione delle strutture si usano materiali quali il poliuretano espanso, il polistirolo espanso sfuso o in lastre, lana di roccia, sughero, materiali porosi quali ad esempio la vermiculite, l'argilla espansa ecc.

Tutti questi materiali consentono di ottenere buoni risultati contro la dispersione del calore, mentre sono di scarsa efficacia per proteggere dal rumore.

Altri materiali con buone caratteristiche antiacustiche, risultano invece scarsamente efficaci quali materiali di coibentazione.

E' owio, d'altra parte, che sarebbe estremamente opportuno poter disporre di materiali che offrano, nello stesso tempo, ottime caratteristiche di coibentazione unitamente ad altrettanto buone caratteristiche di isolamento acustico.

Per questa ragione sono stati sperimentati, da parte delle industrie del settore, numerosi materiali alla ricerca di quello che sia in grado di soddisfare adeguatamente entrambe le esigenze. Nel corso di varie sperimentazioni effettuate, il richiedente ha sorprendentemente scoperto che ottimi risultati sia dal punto di vista dell'isolamento termico che di quello acustico, si ottengono con pannelli costituiti da due o più strati accoppiati, in polistirene e polietilene, in particolare con pannelli che presentano uno strato centrale in polistirene espanso, racchiuso fra due strati, più sottili, in polietilene espanso.

Entrambi questi materiali sono da tempo utilizzati in edilizia, ma sempre separatamente.

Il polistirene espanso, che ha una struttura rigida generalmente a celle chiuse, è normalmente utilizzato sotto forma di pannelli, spesso costituiti da lastre di polistirene espanso, sia ottenuto per estrusione, sia per sinterizzazione di sfere espanse sfuse, incollabili con le colle comuni.

Il polietilene espanso è invece largamente usato nell'industria dell'imballaggio e, con adeguati spessori, in edilizia quale materiale antiacustico, sfruttandone il basso potere riflettente e la capacità di assorbire il suono.

Presenta però, rispetto polistirene, così come al poliuretano, un relativamente basso potere di isolamento termico ed un minore resistenza meccanica.

11 richiedente ha ora scoperto che accoppiando uno strato in polistirene espanso con uno o più strati in polietilene espanso si ottengono pannelli che presentano contemporaneamente elevate caratteristiche di isolamento sia termico che acustico, caratteristiche che si sono sorprendentemente rivelate superiori alla somma delle caratteristiche dei singoli strati presi isolatamente.

L'invenzione, di conseguenza, riguarda pannelli termo-fonoisolanti che si caratterizzano per il fatto di prevedere uno strato in polistirene espanso, accoppiato con uno o più strati in polietilene espanso.

L'accoppiamento è risultato ideale, in quanto permette di avere molta meno energia sonora riflessa, meno energia trasmessa e molta più energia dissipata per la natura viscoelastica del materiale.

1 risultati forniti da questo accoppiamento variano notevolmente in funzione dello spessore dello strato di poliestirene espanso, a riprova del fatto che è la caratteristica intrinseca del materiale impiegato a determinare la superiore capacità di smorzamento acustico. A questo fatto si aggiunge ovviamente, come per i pannelli noti con anima in poliuretano espanso, l'effetto delle interfacce, che provoca un forte miglioramento delle capacità fonoisolanti rispetto alla somma degli effetti dovuti ai singoli strati.

Le prove effettuate hanno consentito di rilevare che utilizzando uno strato in polistirene espanso dello spessore di circa 3 cm, spessore largamente utilizzato in edilizia, ottimi risultati si ottengono già accoppiando questo materiale con uno strato anche assai sottile (circa 3 mm) di polietilene espanso.

Grazie alla facile lavorabilità e alle caratteristiche estetiche del polietilene, è possibile produrre pannelli a vista, da applicare ad esempio a pareti o soffitti, i quali assicurano il richiesto grado di isolamento sia termico che acustico.

Si ottengono così molteplici vantaggi ed in particolare:

- ottenimento di pannelli che presentano contemporaneamente buone caratteristiche di isolamento sia termico che acustico.

I pannelli secondo l'invenzione potranno venire prodotti secondo le tecniche note nel settore, ad un basso costo, costituendo in tal modo un prodotto nuovo e particolarmente efficace.

Un esperto del ramo potrà poi prevedere numerose modifiche e varianti, che dovranno però ritenersi tutte comprese neH'ambito del presente trovato.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 - Uso di polimero termoplastico espanso e del polietilene espanso accoppiati, per la realizzazione di pannelli multistrato con caratteristiche termo-fonoisolanti. 2 - Pannelli fono-isolanti per edilizia, caratterizzati dal fatto di prevedere uno strato in polistirene espanso, accoppiato con almeno uno strato in polietilene espanso. 3 - Pannelli fono-isolanti secondo la rivendicazione 2, in cui il polistirene è racchiuso fra due strati in polietilene. 4 - Pannelli secondo la rivendicazione 3 in cui il polistirene ha uno spessore variabile da 2 a 5 cm e i) polietilene ha uno spessore variabile da 5 a 10 mm. 5 - Pannelli fono-isolanti secondo la rivendicazione 4, in cui il polistirene espanso ha uno spessore di 3 cm ed è racchiuso fra due strati in polietilene espanso dello spessore di 3 mm. 6 - Pannelli fono-isolanti per edilizia comprendenti uno strato in polistirene espanso, compreso fra due strati più sottili in polietilene espanso, come descrìtti e illustrati.