MX2009014166A - Aislamiento termoacustico conformable. - Google Patents

Abstract

Un proceso para obtener un material celular de celdas cerradas con presión interna diferente a la atmosférica que consiste en confinar un material celular de pared cerrada obtenido mediante los procesos existentes en la técnica actual en un recipiente cerrado, llevar el sistema a una temperatura determinada tal que las paredes tengan la permeabilidad deseada a los fluidos de interés, someterlo a una presión diferente de la atmosférica durante un tiempo determinado en el interior del recipiente, llevar el sistema a la temperatura ambiente, asegurar que el material sea impermeable a los fluidos que estarán en contacto con él, y entonces llevar el recipiente a la presión atmosférica. La impermeabilidad del material a los fluidos puede lograrse también aplicando un recubrimiento externo al material tratado. Con dos variantes.Se propone un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, se le cambia su capacidad de: aislamiento acústico y/o térmico y/o módulo de elasticidad y/o rigidez dinámica y/o soportar grandes deformaciones, en comparación con el material original, debido a que sus celdas contienen fluidos a una presión diferente a la atmosférica.

Description

Aislamiento termoacústico conformable DESCRIPCIÓN OBJETO DE LA INVENCIÓN Un proceso de tratamiento de una espuma mediante la aplicación de una presión externa diferente a la atmosférica durante un tiempo determinado con o sin la aplicación de un material impermeable a gases. Un material espumado con propiedades mecánicas modificadas mediante el cambio de la presión interna de sus celdas al aplicar una presión externa diferente a la atmosférica durante o después del proceso de manufactura.

ANTECEDENTES Existen varios procesos para fabricar espumas tales como los utilizados para producir las espumas de Poliestireno US005108673 A, US7358280B2, Polipropileno US3793415, Polietileno e incluso espuma de aluminio, grafito y otras similares los cuales coinciden en la obtención de diversos materiales espumados con celdas de pared cerrada dentro de las cuales se encuentra un fluido o mezcla de fluidos, los cuales generalmente se encuentran a una presión similar a la atmosférica atrapados dentro de las celdas de la matriz, una vez que termina el proceso de manufactura. En general todas las propiedades físicas de dichos materiales presentan una dependencia de tres factores: el material concentrado en los bordes de la celda, el material concentrado en las membranas o caras de la celda y finalmente de las propiedades del fluido o de la mezcla de fluidos contenidos dentro de las celdas. Existen diversas formulaciones matemáticas que permiten estimar las propiedades mecánicas de dichas espumas en función de los tres factores mencionados, de igual manera se han determinado dichas propiedades de forma experimental, mediante procedimientos estandarizados para pruebas materiales.

En la técnica actual para la construcción de edificios ya se utilizan materiales espumados de EPS para aislamiento acústico, los cuales son obtenidos comprimiendo planchas y bloques mediante una prensa hidráulica que aplica una carga tal que comprime el material hasta un 50% de su espesor inicial y posterior a esta operación, se libera la carga de tal forma que el material incrementa su aislamiento acústico; de igual forma existen otros materiales utilizados para dicho fin, tales como lana de fibra de vidrio y lana mineral, arreglos de paneles de vidrio, madera, aire, polímeros y otros materiales para conformar paneles aislantes acústicos o sistemas para conducción de sonido.

También se utilizan espumas de este tipo para fabricar elementos aislantes para reducir la transmisión de calor y el valor del aislamiento es dependiente de la densidad de la espuma. De igual forma existen otros materiales utilizados para dicho fin, tales como materiales cerámicos, lana de fibra de vidrio, lana mineral, arreglos de paneles de vidrio, madera, aire, polímeros y otros materiales para conformar paneles aislantes térmicos o sistemas para conducción de calor.

En el estado de la técnica actual se conforman elementos con las geometrías requeridas con espumas de celdas de pared cerrada para diferentes usos, tales como empaques y embalajes, elementos constructivos, decorativos, aislamientos térmicos y acústicos. Estas espumas de celdas cerradas son de diferentes densidades de acuerdo a las propiedades mecánicas necesarias; el conformado se hace mediante diferentes técnicas, tales como: el moldeo por inyección, corte de bloques con alambre caliente, mecanizado con herramientas cortantes, preparación de pastas y mezclas con agregados de espumas que se conforman y solidifican con la geometría final.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La aportación de esta invención estriba en la capacidad de modificar el comportamiento mecánico de una espuma de celdas de pared cerradas mediante un tratamiento original. El proceso para obtener un material celular de celdas cerradas con presión interna diferente a la atmosférica consiste en confinar un material celular de pared cerrada obtenido mediante los procesos existentes en la técnica actual en un recipiente cerrado, llevar el sistema a una temperatura determinada tal que las paredes tengan la permeabilidad deseada a los fluidos de interés, someterlo a una presión diferente de la atmosférica durante un tiempo determinado en el interior del recipiente, llevar el sistema a la temperatura ambiente, asegurar que el material sea impermeable a los fluidos que estarán en contacto con él, y entonces llevar el recipiente a la presión atmosférica. La impermeabilidad del material a los fluidos puede lograrse también aplicando un recubrimiento externo al material tratado.

Una variante del proceso consiste en que una vez que se tiene el sistema a la temperatura ambiente, se lleva el recipiente a la presión atmosférica y después hacer la pieza impermeable a los fluidos en contacto con él.

Otra variante del proceso, consiste en realizarlo durante el proceso de fabricación tradicional del material.

El proceso descrito para lograr propiedades especiales en dichos materiales con las variantes citadas es original.

En la técnica actual existe un proceso de compactación de EPS para modificar su rigidez dinámica, el cual consiste en aplicar una presión sobre planchas del material de tal forma que se logra la ruptura de las membranas de la mayoría de las celdas. Una ventaja de incluir el proceso propuesto como paso previo a la compactación, es la reducción en la presión necesaria y por lo tanto en la energía requerida para lograr el producto final.

Se propone un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, al cual se le mejora su capacidad de aislamiento acústico en comparación con el material original, debido a que sus celdas contienen fluidos a una presión inferior a la atmosférica de manera que las celdas no están colapsadas, este material es impermeable a los fluidos en contacto con él.

Se propone un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, al cual se le mejora su capacidad de conducción acústica en comparación con el material original, debido a que sus celdas están a una presión superior a la atmosférica de manera que las celdas no estén abiertas, este material es impermeable a los fluidos en contacto con él.

Se propone un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, al cual se le mejora su capacidad de aislamiento térmico en comparación con el material original, debido a que sus celdas están a una presión inferior a la atmosférica de manera que las celdas no están colapsadas, este material es impermeable a los fluidos en contacto con él.

Se propone un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, al cual se le mejora su capacidad de conducción térmica en comparación con el material original, debido a que sus celdas están a una presión superior a la atmosférica de manera que las celdas no estén abiertas, este material es impermeable a los fluidos en contacto con él.

Se propone un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, el cual tiene un módulo de elasticidad menor en comparación con el material original, debido a que sus celdas están a una presión inferior a la atmosférica de manera que las celdas no están colapsadas, este material es impermeable a los fluidos en contacto con él cuando la relación entre la presión atmosférica y la de las celdas es alta.

Se propone un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, el cual tiene un módulo de elasticidad mayor en comparación con el material original, debido a que sus celdas están a una presión superior a la atmosférica de manera que las celdas no estén abiertas, este material es impermeable a los fluidos en contacto con él cuando la relación entre la presión de las celdas y la atmosférica es alta.

Se propone un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, el cual tiene capacidad de soportar grandes deformaciones aplicando una carga sin fracturarse y al retirar la carga regresa a su geometría original, a diferencia del material original que no soporta grandes deformaciones; el efecto en el nuevo material es debido a que sus celdas están a una presión inferior a la atmosférica.

Se propone un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, el cual tiene capacidad de soportar grandes deformaciones aplicando una carga sin fracturarse y al retirar la carga mantiene su forma final, en comparación con el material original que no soporta grandes deformaciones ni mantiene su forma final; el efecto en el nuevo material es debido a que sus celdas están a una presión inferior a la atmosférica.

Claims (13)

REIVINDICACIONES Habiendo descrito suficiente mi invención, considero como una novedad y por lo tanto reclamo como de mi exclusiva propiedad, lo contenido en las siguientes cláusulas:

1. Un proceso para obtener un material celular de celdas cerradas con presión interna diferente a la atmosférica consistente en confinar un material celular de pared cerrada obtenido mediante los procesos existentes en la técnica actual en un recipiente cerrado, llevar el sistema a una temperatura determinada tal que las paredes tengan la permeabilidad deseada a los fluidos de interés, someterlo a una presión diferente de la atmosférica durante un tiempo determinado en el interior del recipiente, llevar el sistema a la temperatura ambiente, asegurar que el material sea impermeable a los fluidos que estarán en contacto con él y entonces llevar el recipiente a la presión atmosférica.

2. Un proceso como el descrito en 1, en el que la impermeabilidad del material a los fluidos se logre aplicando un recubrimiento externo al material tratado.

3. Un proceso como el descrito en 1 en el que una vez que se tiene el sistema a la temperatura ambiente, se lleva el recipiente a la presión atmosférica y después hacer la pieza impermeable a los fluidos en contacto con él.

4. Un proceso como el descrito en 1, 2 o 3 realizado durante el proceso de fabricación tradicional del material.

5. Un proceso como el descrito en 1,2 o 3 como paso previo a la compactación para modificar la rigidez dinámica de espumas.

6. Un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, al cual se le mejoró su capacidad de aislamiento acústico en comparación con el material original, debido a que sus celdas contienen fluidos a una presión inferior a la atmosférica de manera que las celdas no están colapsadas, este material es impermeable a los fluidos en contacto con él.

7. Un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, al cual se le mejoró su capacidad de conducción acústica en comparación con el material original, debido a que sus celdas están a una presión superior a la atmosférica de manera que las celdas no estén abiertas, este material es impermeable a los fluidos en contacto con él.

8. Un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, al cual se le mejoró su capacidad de aislamiento térmico en comparación con el material original, debido a que sus celdas están a una presión inferior a la atmosférica de manera que las celdas no están colapsadas, este material es impermeable a los fluidos en contacto con él.

9. Un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, al cual se le mejoró su capacidad de conducción térmica en comparación con el material original, debido a que sus celdas están a una presión superior a la atmosférica de manera que las celdas no estén abiertas, este material es impermeable a los fluidos en contacto con él.

10. Un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, el cual tiene un módulo de elasticidad menor en comparación con el material original, debido a que sus celdas están a una presión inferior a la atmosférica de manera que las celdas no están colapsadas, este material es impermeable a los fluidos en contacto con él cuando la relación entre la presión atmosférica y la de las celdas es alta.

1 1. Un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, el cual tiene un módulo de elasticidad mayor en comparación con el material original, debido a que sus celdas están a una presión superior a la atmosférica de manera que las celdas no estén abiertas, este material es impermeable a los fluidos en contacto con él cuando la relación entre la presión de las celdas y la atmosférica es alta.

12. Un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, el cual tiene capacidad de soportar grandes deformaciones sin fracturarse y al retirar la carga regresa a su geometría original; el efecto en el nuevo material es debido a que sus celdas están a una presión inferior a la atmosférica.

13. Un material celular de celdas cerradas como los existentes en el estado de la técnica actual, el cual tiene capacidad de soportar grandes deformaciones sin fracturarse y al retirar la carga mantiene su forma final; el efecto en el nuevo material es debido a que sus celdas están a una presión inferior a la atmosférica.