MXPA00003492A - Productos formados con fibrocemento y fibras de refuezo par dichos productos, y procedimiento de tratamiento de tales fibras. - Google Patents

Abstract

LA presente invencion describe fibras de polipropileno para el refuerzo de productos de fibrocemento, asi como el procedimiento de tratamiento de estas fibras, y los productos de fibrocemento reforzado por tales fibras. Las fibras segun la invencion sufren un tratamiento corona y comprenden en superficie, un deposito de polimeros organicos que comprenden grupos polares; este deposito se obtiene por tratamiento de superficie con la ayuda de una dispersion acuosa de los polimeros. Los productos de fibrocemento segun la invencion presentan caracteristicas de resistencia y de trabajo de ruptura mejoradas, asi como una mejor resistencia al agrietamiento.

Description

PRODUCTOS FORMADOS CON FIBROCEMENTO Y FIBRAS DE REFUERZO PARA DICHOS PRODUCTOS, Y PROCEDIMIENTO DE TRATAMIENTO DE TALES FIBRAS DESC IECLQN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un procedimi nto de tratamiento de fibras de polipropileno para el jefuerío de productor -formados _c_an fibrocemanto» así co o a la fibra asi tratada, y a los productos de fibrocemento reforzados con esta fibra. Se reaJ.iz.aDL con fibrace ento productos sólidas, formados de las más diversas formas, tales to üv -ßnt-re otras, -elementos de techado y fachadas tales como tejas, placas planas u onduladas, tubos y depósitos para almacenamiento . Estos productos sólidos form dos _son .fabricados a partir da. una suspensión acuosa de fraguado hidráulico que comprende aglomerantes hidráulicos, fibras de refuerzo y eventualmente cargas. Esta suspensión acuosa se mezcla, con el propósito de jQ _tener una distribución de subatancia uniforme de los compuestos. La suspensión es entonces secada. El producto fresco, asi. obtenido puede ser luego formado, por ejemplo _en forma de pLaca pla a^, pla.ca ondul a o en forma de tubo. A continuación, se deja endurecer el producto fresco formado en condiciones _atmosf éxl ca¿, O bien bajo condiciones de presión, de temperatura y de humedad específicas. El procedimiento de fabricación más difundido es el procedimiento Hatschek., cuya tecnología, aplicada originalmente al amianto-cemento, s_e lia descri±o exitans.tivamenté en la obra "Asbestzeraent" de Harald Klos (Springer Verlag, 1967) . Otros procedimientos de fabricación son, por ejemplo, los procedimientos Magnani, Maz a^ de Flo -on de extrusión y de inyección . El procedimiento Hatschek está basado en la utili zación de máquinas de escurrimiento o secado de tamiz cilindrico. En este procedimiento^ una estera que proviene de una suspensión diluida de amianto y de cemento contenida en una cuba, es transferida a un fieltro mediante un escurridor cilindrico, y a continuación se enrolla hasta el espesor requerido con la ayuda de cilindros de formado .. Para la fabricación de hojas onduladas, la hoja de amianto-cemento formada sobre el cilindro de formado es cortada y desprendida de este cilindro después de alcanzar _el deseado. Esta hoj,a_ es configurada a continuación y se deja endurecer entre las formas de metal ondulado aceitadas .

Para ciertas aplicaciones demostró ser útil comprimir el producto fresco después de darle forma, pero antes de _ ?? endurecimiento (posi-compre-siónj^ J3.e hace así la- distinción entre los productos formados de fibrocemento no comprimidos y los productos formados de fAbrocemento comprimidos. Los productos formados de fibrocemento ^comprimidos se comprimieron entre su formación y su n u e í mi ento, baj.o una presión igual o superior a 50 kgf/cm2 (4.9 MPa). Habitualmente, estos productos formados de fibrocemento comprimidos se sometieron en estado fresco a presiones entre 100 y 250 kgf/cm2 (9.8 MPa y 24.5 MPa). El amianto presenta tanto propiedades de refuerzo deliid s a, au. resistencia- a la tracción propia., como cualidades de utilización en relación a su excelente aptitud para la dispersión en una suspensión acuosa de cemento, Durante la etapa de escurrimien o debido a sus bnenas propiedades de filtración y la buena afinidad por el cemento., las fibras de amianto pueden retener las finas partículas en suspensión de la mezcla compuesjta en el curso de la iormacióiL. Jün el producto final hidratado, la alta resistencia a la tracción, combinada con el módulo de elasticidad elevado y el débil alargamiento a la ruptura, contribuyen a conferir a los productos manufacturados con amianto-cemento, su elevada resistencia a la flexión conocida. Sin embargo, el amianto se ha ^convertido en un compuesto indeseable por razones relacionadas con el medio ambiente y la salud, y se han consagrado importantes esfuerzos a las tentativas para reemplazarlo . Es por lo tanto conveniente nfilizar nuevas fibras como agentes de refuerzo, y también como auxiliares de aplicación, para utilizarlos como aglomerantes hidráulicos^ por ejemplo para reforzar el cemento . No se ha descubierto ninguna fibra natural o sintética que presente todas las propiedades de las fibras de amianto. La resistencia a los ál c lis en las soluciones saturadas de hidróxido de calcio es un criterio particular al cual deben responder las fibras de re fuerzo . Es también importante que JLas libras puedan dispersarse fácilmente en una suspensión acuosa diluida de cemento, y gue puedan permanecer también uniformemente dispersadas cuando se efectúa el aporte de otros aditivos cuando dichas fibras deben _ser utilizadas. en técnicas de escurrimiento para la obtención de productos de fibrocemento. Al mismo tiempo es importante la buena dispersión de las ,f.,i bras pjdur que no formen aglomerados, y para que la densidad de las fibras sea homogénea en el producto de fibrocemento terminado^ pero también para que las fibras no se orienten en una dirección común. .Efectivamente, si las fibras adoptaran una dirección preferente, el producto de fibrocemento tendría una resistencia diferente según la dirección de la fuerza de ia ruptura. La literatura contiene ya innumerables publicaciones a propósito de la utilización de diversas fibras orgánicas e inorgánicas naturales o sintéticas. Las fibras constituidas de celulosa, poliamida poliéste:i-A poliacrilonitrilQ, polipropileno y poli (alcohol vinílico) entre otras han sido objeto de investigaciones- relacionadas con el refuerzo del cemento. Asimismo, se conocen trabajos -sobre las fibras formadas con vidrio, acero, aramida y carbono. Entre todas estas fibras, ninguna tiene hasta el presente todas las propiedades requeridas, especialmente para el cemento . Por ejemplo, el vidrio tiene ±> a estabilidad química, el acero manifiesta corrosión, y tiene una densidad demasiado elevada, el carbono es demasiado quebradizo, se adhiere mal y tiene un precio elevado, la celulosa tiene una durabilidad insuficiente, y el polietileno y. el. polipropileno comunes tienen una resistencia a la tracción insuficiente- Entce las fibras de refuerzo actualmente utilizadas, generalmente se prefieren las fibras de poliacrilonitrilo (.PAN) y de alcohol polivinilico (PVA) . En forma aislada o en combinación, estas fibras permiten proporcionar un producto formado de fibrocemento que tiene una resistencia a la tracción elevada, en combinación con una ductilidad aceptable. Desgraciadamente, las fibras de PAN y PVA son caías, y aumentan considerablemente el costo total de los productos de fibrocemento que los contienen. Las fibras de polipropileno tienen una excelente resistencia a los álcalis, incluso a temperaturas que pueden ir hasta 110° C. son fibras durables y poco costosas. Sin embargo, por lo general se afirma .qu las fibras de polipropileno son técnicamente insuficientes cuando se trata de rr-aforzar los materiales cuya matriz a base de cemento es relativamente quebradiza. Ya se _ha tratado anteriorment de mejorar JLa fibras de poüpropileno, especialmente mediante la incorporación de aditivos en la masa de las Jübras- El documento JP 6-219797 de Da? abo Créate, describe fibras de polipropileno bicompue=tas que contienen en su parte periférica carbonato de calcio. En la patente británica 2,030,891, se introducen mediante bombardeo partículas -desigpalea en las. fibras ter oplasticas . Los dpcumenfos GE-2, 021, 552, WO 34/20654, HP-.A- Q 240 167 y WJD 87/04144 describen productos de fraguado hidráulico cuyas fibras de refuerzo están formadas a partir de un polímero modificado. Las fibras son, por lo tanto, modificadas cada ve_z más en la masa, lo cual implica numerosas desventajas. Esta incorporación de aditivos en la masa, nclusO de fibras de polipropileno aumenta el costo de fabricación, e implica una .modificación de las características mecánicas de la fibra de refuerzo, especialmente porque disminuye su tenacidad. El documento EP 0,310,100 describe asimismo, fibras de p£>llDlelin que contienen pa tlculas inorgánicas incluidas en la masa de la fibra, no quedando ninguna de las partículas expuesta en la superficie- de la misma. Estas fibras se fabrican a partir de una película que puede haber _sido .somejtida a ciertos tratamientos de superficie. Los tratamientos de superficie mencionados consisten en modificaciones químicas, eléctricas o mecánicas de la fibra. Este documento menciona igualmente la aplicación de agentes tensoactivos en la superficie de la fibra. Se conocen además fibras de olipr pileno estereorregul re-a gne tienen una resistencia a la tracción ,elevada ÍEF 0,525., 737 de Dalwabo). ^n JLa patente ejaropea EP-A-0, 537 , 129, se describen productos manufacturados formados sólidos de cemento re-forzados con este tipo de fibras de polipropileno. Un problema que todavia anbsis.te en l.os productos _de fibrocemento en las placas reforzadas con este tipo de fibras es la aparición de grietas en ioa Jaordes de a placa, en particular en el curso del envejecimiento a largo plazo de .estos productos.. Por otra parte, el trabajo de ruptura tiene una importancia considerable para la utilización .de .los productos de fibrocemento . Se busca un valor elevado (producto de alta ductilidad).. Además, una .alta ductilidad es importante para poder, si llega el caso, maquinar las pie.zas de fibrocemento p.erforar, .cbLa r^, aserrar, etc.. Elnalmente, aumenta también la seguridad durante el curso de la utilización de los productos, tales como los. techos, debido a gue se evitan rupturas demasiado rápidas o demasiado violentas rajo oarga. En los productos de fibrocemento no comprimidos reforzados con fibras de polipr pileno, el trabajo de ruptura tiene por lo general un valor muy débil.

En vista de las razones enumeradas en lo precedente, eit particular debido a su débil resistencia al agrietamiento y su débil trabajo de ruptura, la utilizaci .n_ de los productos de fibrocemento comprimidos y _no comprimidos., cuyas fibras de refuerzo son ±l xas de polipropileno, continúa siendo hasta el presente muy limitada. Puede observarse gue ci rfas fibras ?e polipropileno son utilizadas, en pequeñas cantidades, en productos de asfalto, para r_e_dncir el grietamiento del asfalto.- Se conocen por ejemplo fibras comercializadas bajo el nombre CrackstopMA üsfe tipo de fibra fiene propiedades mecánicas insuficientes, y por lo tantp es totalmente inadecuada para j elO a productos de fibrocemento tales como los elementos para techos o fachadas. Efectivamente, los productos de fibrocemento ae caracterizan por una relación muy grande superficie/espesor. El problema del agrietamiento de dichos productos es por lo tanto completamente diferente del de los productos macizos de asfalte Ju los productos de fibrocemento, las fibras deben cumplir realmente una función de refuerzo, mientras que en los productos- de asfalto, la cantidad de fibras es netamente menos importante, y no cumple realmente esta función de refuerzo. Además, las proporciones de los diferentes conatituyentes, especialmente del cemento, son muy diferentes en los productos xle fibrocemento y en los productos de asfalto. Asimismo, las condiciones de aplicación y las condiciones de utilización son en rje lidad .muy .diferentes. Se ha descubierto sin embargo de -manera inesperada y. sorprendente que las fibras de polipropileno, incluso las comunes, pero que han sido sometidas a un doble tratamiento de superficie por tratamiento corona y por inmersión en una dispersión acuosa de polímeros, proporcionan muy buenos resultados, es decir que es posible realizar un producto formado de fibrocemento que presente una buena resistencia, un trabajo de ruptura elevado, y una buena resistencia ai agrietamiento, por medio de fibras de polipropileno gue hayan sufrido este tratamiento de superficie. La invención tiene como obeto proporcionar productos- formados de fibrocemento que evitan los inconvenientes que son propios del estado actual de la técnica conocida. Uno de los objetivos de ia invención es especialmente el de proporcionar un producto formado de fibrocemento que presenta buenas propiedades mecánicas, tales como un trabajo de ruptura elevado y una -buena resistencia al agrietamiento, con bajo precio de costo total . La presente invención tiene como objetivo una fibra de polipropileno para reforzar productos formados con fibrocemento, fabricados mediante una composición de fraguado hidráulico que comprende especialmente agua, aglomerantes hidráulicos y fibras de refuerzo. Las fibras, según la invención han sido activadas en la superficie por un tratamiento corona, y comprenden un depósito de polímero orgánico que comprende grupos polares, y comprende de preferencia monómeros olefinicas, este depósito ha sido aplicado por tratamiento de superficie con la ayuda de una dispersión acuosa de este polímero. De preferencia, el tratamiento corona se efectúa en un pre-tratamiento, inmediatamente antes de la inmersión de las fibras en la dispersión acuo a-. En el presente texto, se entiende por dispersión lo .mismo una dispersión de un sólido en un líquido, que una emulsión de un líquido en un líquido. Según un modo de aplicación, dicha disper i n acuosa comprende, solo o en mezcla, un polímero orgánico .elegido entre los homopolímeros y copol ímeros de monómeros olefínicos modificados después de la síntesis (por ejemplo por injerto) con grupos polares. Dichos grupos polares se eligen, por ejemplo, entre el anhidrido maleico, el ácido acrílico, o el ácido metacrilicQ. Dicha dispersión acuosa puede comprender t mbién, solo o en mezcla, un polímero orgánico elegido entre los homopolimero y copolímero= de manómera= olefínicos modificados por oxidación. Dicha dispersión acuosa puede comprender también, solo o en mezcla, un polímero orgánico elegido entre los copoümeros de un monómero olefínico y de un monómero polar, tal como, por ejemplo, ácido metacrílico y ácido acrílico eventualmente neutralizado por iones- De una manera ventajosa, ias fibras de polipropileno que han sido sometidas a dicho tratamiento, comprenden desde 0.05 a 5 % por peso, y preferiblemente, de 0.15 a 1.5 % por peso de dicho depósito de polímero orgánico que comprende grupos polares, en relación al peso de la fibra. Las fibras de polipropileno según la invención tienen, de manera preferida, un denier (d) comprendido entre 0.5 y 10, y de manera aun más preferida, entre 0.5 y 2. Las fibras pueden estar cortadas ventajosamente en una longitud que puede estar comprendida entre 2 y 20 mm; preferiblemente la longitud de las fibras está escalonada entre 5 y 10 mi. La sección de las fibras puede ser circular, o puede tener una forma irregular, por ejemplo forma de X o de Y. Las fibras pueden estar en forma ondulada durante el tiempo en que ^son estiradas o después. La técnica de formación de la ondulación de las fibras puede incluir operaciones tales como la falsa torsión, el tratamiento de enmarañamiento mediante una corriente de aire i que comprende el tratamiento TASLAN) o el tratamiento por compresión (a saber, en el prensa-estopas) . Las fibras según la invención pueden obtenerse igualmente por fibrilación de una peiícula de polipropileno ext ruido._ Las fibras pueden presentar entonces una forma de cinta. Las fibras de refuerzo pueden ohtenexse a partir de resina de cualquier tipo de polipropileno utilizado actualmente^ Las fibras de polipropileno, o una parte de las fibras de polipropileno, pueden eventualmente _cargas_ Pueden comprender eventualmente, además, un agente de hidrofilización tal como una sal de .metal alcalino de alguilfo fato, tal como una sal de sodio o de potasio, que comprende ventajosamente de 8 a 18 átomos de carbono . Según una variante de aplicación, las fibras según la invención, o una parte de las fibras según la invención, pueden estar constituidas de polipropileno altamente cristalino, que tiene por ejemplo una resistencia a la ruptura en estado de fibra superior a 490 N/mm2, una relación de peso molecular promedio de masa a peso molecular promedio de número ÍQ) < a . ^5, un contenido de constituyentes insolubles (.Hl) comprendido enfre 97 y 100 y una fracción de pentadas isotácticas en_moles (IPF) comprendida entre 94 y 100. Según otra forma de aplicación de la invención, las fibras de refuerzo, o una parte de las fibras de refuerzo, pueden ser fibras de polipropileno bicompuejtas, gue consisten, por ejemplo, de un núcleo y una capa exterior, cuya capa exterior contiene partículas de carbonato de metales alcalino-térreos, tales como por ejemplo carbonato de calcio, carbonato de magnesio o sus mezclas. La presente invención fiene igualmente como objetivo un procedimiento de tratamiento de superficie de fibras de polipropileno para el refuerzo de productos de fibrocemento; este procedimiento comprende un tratamiento corona, de preferencia en un pre-tratamiento, y una inmersión de las fibras de polipropileno en una dispersión acuosa de polímeros orgánicos que. comprenden, de preferencia, monómeros olefínicos y que comprenden grupos polares^ De una manera ventaj.osa, el tratamiento corona consiste en hacer pasar las fibras con una velocidad de desplazamiento comprendida entre alrededor de 10 y 300 metros por minuto, y de manera preferida entre alrededor de 3.0. y 150 m/minuto en una descarga eléctrica. En particular, esta descarga puede ser creada entre un electrodo puesto en alta tensión (10 a 25 kVolts) y a -alta frecuencia CÍO a 40 kEz ) y un cilindro unido a tierra. De una manera preferida, la concentración de la dispersión acuosa del baño de tratamiento es de 0.5 a 40 % de polímeros orgánicos. De manera particularmente ventajosa, el tratamiento de superficie se realiza poniendo en contacto las fibras con un rodillo- aplicador que se sumerge en un baño de tratamiento • que comprende la dispersión acuosa. Pueden considerarse todas las otras formas de tratamiento tales como las aplicaciones por inmersión, por aspersión, o por aplicación en capa-. Según la tésnica utilizada para el tratamiento de superficies, ia concentración de la dispersión debe sex ajustada. Para los tratamientos por medio de baño, la dispersión acuosa tiene pref ri hl e ente una concentración de polímeros orgánicos comprendida entre 0.5 y 10 % de materiales secos. Para los tratamientos de superficie por aspersión, las concentraciones preferidas de la dispersión están por ejemplo comprendidas entre 10 y 40 %, de material seco. El doble tratamiento de superficie según la invención puede ser realizado, a elección, antes o después de la etapa de estiramiento de las fibras^ Según el casa^ el. ra ami rn a realiza sobre las fibras calientes o frías. Pueden eventualmente preverse varios tratamientos de superficie en la fabricación de las fibras de refuerzo. Por io general, el baño de tratamiento puede regularse entre 20 y 80° C. la presente invención tiene también p x objeto, productos formados de fibrocemento que comprenden fibras de refuerzo tales como ias descritas anteriormente, y fibras de refuerzo tratadas mediante el procedimiento descrito anteriormente^ De manera preferida, los productos de fibrocemento comprenden de 0.3 a 4 %, y de manera aún más preferida de 0.5 a 2.5 % por peso con relación a la mezcla seca total inicial, de fibras de polipropileno según la invención.

Los productos de fibrocemento de acuerdo a la invención pueden comprender además fibras inorgánicas o fibras orgánicas distintas de las fibras de polipropileno según la invención. Los ejemplos de fibras orgánicas gue pueden utilizarse en combinación con las fibras de polipropileno tratadas, son las fibras de poliacrilonitriiQ, de poli(alcohol vinílico) , de poliamida, de poliéster, de aramida, de carbono y de poliolefinas. Los ejemplos de fibras inorgánicas que pueden ser utiiizadas en combinación con las fibras de polipropileno tratadas son las fibras de vidrio, la lana de roca,, la lana de escorias, las fibras de wollastonita, las fibras de cerámica y análogos. Por razones de simpli icación, se hace referencia al cemento como aglomerante preferido en la presente descripción. Sin embargo, todos los otros aglomerantes de fraguado hidráulico pueden ^ x utilizadoa en lugar del cemento. Los aglomerantes de fraguado hidráulico apropiado se considera gue son los materiales que. contienen un cemento inorgánico y/o un aglomerante o adhesivo inorgánico gue endurece ixxx hidratación. Son aglomerantes particularmente apropiados que endurecen por hidratación, especialmente por ejemplo el cemento Parfland, el cemento -de -alto contenido de aiúmina, el cemento Portland de hierro, el cemento de puzzolana, el cemento de escoria, el yeso, los silicatos de calcio formados por tratamiento en autoclave y las combinaciones de aglomerantes particula es^ Se agregan frecuentemente a los aglomerantes cargas de los aditivos más diversos, que pueden mejorar por ejemplo el comportamiento de escurrimiento de las suspensidaea sobre las máquinas de escurrimiento . Son aditivos posibles los materiales tales como cenizas volantes, sílice amorfa, cuarzo molido, roca molida, arcillas, escoria de altos hornos, carbonatos, puzzolanost etc. La cantidad total de carga es preferiblemente inferior al 50 % por peso con relación al peso total inicial en estado seco del producto. El producto según la invención puede comprender, además, fibras de aplicación, de preferencia en una cantidad igual o inferior al 10 % por peso can relación al pesa total inicial en estado seco del producto. El producto según bLa invención puede _=er, por ejemplo, un elemento de techado o de fachada, tal como una placa piaña, una placa ondulada o ena 1 qn i er otro elemento accesorio de formas diversas.

La invención se describe a continuación de manera más de llada can ayuda de ejemplos particulares de realización.

EJEMPLOS En los ejemplos siguientes., productos de fibrocemento .comprimidos (Ejemplo 1) o no comprimidos (Ejemplo 2) reforzados con fibras xle polipropileno tratadas según la invención, se compararon con productos de fibrocemento realizados con; a) las mismas fibras de polipropileno na tratadas, b) las mismas fibras que sufrieron únicamente un tratamiento corana c) las mismas fibras gue sufrieron únicamente un tratamiento en un baño de emulsión.. Baño de tratamiento utilizada: Baño Cl) : Composición M1CHEMMR emulsión 94340-E de Michelman In ' 1 & Co., diluido con agua, hasta una concentración de 4 %. de material seco. Esta es una dispersión acuosa que comprende polipropileno injertado con anhidrido maleico del tipo EpoleneMR E-43 de Eastman Chemical. La dispersión tiene las características siguientes: - agentes emulsificantes: no iónicos - tamaño promedio de partículas: 40 nm - pH: 7.5-9.0 Otros baños podrían ser utilizados., tales como por ejemplo: Baño (2) : composición No. M 59840 de Michelman Int'l & Co., diluida con agua hasta una concentración de 4 % de materiales secos, a la cual se agregó 0.1 % de surfactanfe del tipo SilwetMR i-77 de D31 Specialities . La composición No. M 59840 es una dispersión acuosa que comprende un copolímero de etileno-propileno injertado con anhídrido maleico del tipo At-CMR X 537 de Allied Signáis Baño (3 ) : composición No. M 93935 de Michelman Int'l & o . , diluida con agua hasta una concentr ci n de 4 % de materiales secas, a la cual se agregó 0.1 % de surfactante del tipo Sil etMR L-77 de OSI Speci lities^ La composición M 93935 es una dispersión acuosa que comprende un polietileno de alta densidad (HDPE) oxidado del tipo ACMR 392 HDPE de Allied Signal. La dispersión tiene las características siguientes: - agente emulsifleantes no iónicos - tamaño promedio de las partículas: 40 nm - pH: 9.0-10.5 Baño X ) : Composición Aquacer 542 de Byk-Cera, diluida con agua i a una concentración -de A % -de materiales seaos. Esta es una dispersión acuosa que .comprende polipropileno injertada can anhidrido maleico del tipa EpoleneMR E-4ß de ?astma x Chemical.. fa dispersión comprende agentes emulsificantes aniónicos.

Baño (5) composición Aquacer 841 de Byk-Cera, diluida con agua hasta una conr.ent ra.ción de 4 % de materiales secos. Esta es una dispersión acuosa que comprende polipropileno injertado con anhidrido maleico del tipo EpoleneMR E-43 de Eastman ChemicaA. ia dispersión comprende agentes emulsificantes catiónicos.

Baño (6) i Campasicion AquasealMR 1127 de ParameIt B.V?.f diluida hasta una concentración en materiales secos de 4 % . Esta composición es una dispersión acuosa de un copolímero de etileno y de ácido metacrílico.

Baño (7 ) : Composición AguasealMR 1088 de ParameIt .B. ^_, diluida .hasta una xoncentración en materiales secos de 4 % .

Esta composición es una dispersión acuosa de un copolímero de. etileno y de ácida metacrílico neutralizado por iones Na* (ionómero).

Preparación de las fibras de polipropileno Se calentaron granulados de resina de polipropileno estándar (punto de fusión 165° .C, índice de fluidez o r índice de flujo de mezcla fundida" (MEL) de 25) en un extrusor (la temperatura en el extremo del extrusor varia entre 24.0° C y 280° C) y se hilaron de manera clásica. Las fibras se estiraron luego .C.OJÍ eguipos clásicos . ßegún un primer procedimiento de preparación, el hilada y el estiramiento de las fibras se realizaron de manera discontinua. Según otro procedimiento de preparación, e hilado y el estiramiento se realizaron de manera continua. Las fibras tuvieron entonces las siguientes carácter! s ica-s;. - título: 1.18 -dtex - tenacidad: 7-3.0. E/mm2 - módulo inicial : 7460 NJmm2 - alargamiento a. la ruptura: 19.0 % Después del estiramiento, las fibras pasaron continuamente a un arco eléctrico creado JP X una máquina de efecto corana de tipo AhlbrandtMR tipo TG100 con los parámetros de regulación siguientes; velocidad de desplazamiento de las fibras: 50 m/min. Potencia: 0.8 Jd&aits tensión: 14 k qlts distancia entre los electrodos 1 ,2 mm. Las fibras fueron impregnadas a continuación del baño de tratamiento (1) descrito más arriba por contacto con \?n rodillo aplicador sumergido en el baño de tratamiento^, las fibras pasaron a continuación entre dos rodillos que exprimieron el excedente de la dispersió^. La cantidad de material seco del Joaño de tratamiento aplicada sobre las fibras por este tratamiento fue de alrededor de 0.15 % a 1.5 % por peso con relación ai pesa de la fibra. Esta concentración se midió por resonancia magnética nuclear CRMN) con la ayuda de un aparato comercial OXFQRD NMR -Q 20+ . Este equipo se utilizó de manera estándar para cuantificar los acabados de superficies apj-icados sobre las fibras, particul rmente en la tecnología textil. Este aparato fue concebido para determinar la concentración de un componente determinado, que contenga protones en su estructura molecular . Las fi.bras fueron a continuación cortadas de manera clásica— hasta una longitud de alrededor de 6 mm antes de ser .utilizadas en las mezclas -de mate i les de construcción. En es^te ejemplo, el tratamiento de coxona y la impregnación con. el baño de emulsión se realizaron después del estiramiento de las fibras, pero es igualmente posible realizar estos tratamientos durante la etapa de estiramiento, o directamente después -del hilado, antes del estiramiento.

Ejemplo 1 Preparación de las mezclas y aplicación en la máquina . Hatschek . Los cpmpuestos siguientes se mezclaron en agua - 77.2 %de cemente 1.8 % de fibras de polipropileno tratadas en bla superficie con uno de los baños descritos en lo anterior, - 3.0 % de pasta de celulosa Kraff -refinada .hasta £5° SR ( Schopper-Riegler) , - 3.0 % de sílice amorfa, y - 15 % de- c nizas volantes. Las concentraciones dadas son las concentraciones en sólidos con relación al material seco total . Se diluyó esfa suspensión con agua .fasta una concentración de 30 g par litro, y se transfirió a continuación a la cuba de una máquina Hatschek, Poco antes de la introducción de la suspensión a la cuba, se agregaron .200 .ppm _de un agente -de fiocuiación- de. tipo poliacrila ida, para mejorar la retención del cemento. Se produjeran, placas can ayuda de la máquina con 22 vueltas del cilindro de formación^ Las piacas se prensaron a continuación, entre dos moldes desacero aceitados en una prensa, .bajo una presión egpecífica aplicada de 183.42 kg/cm2 (180 bares, 17.7 MPa), hasta un espesor promedio de L.5.mm. Se dejaron endurecer las hajas bajo una cubierta de mater.i aJ plástico durante 1-4 -días -en una humedad Relativa de 100 % a 20° C.

Ensayos mecánicos de resistencia a la flexión y al agrietamiento Se realizaron .los ensayos mecánicos sobre placas húmedas^, es decir después de inmersión durante 3 horas en .agua. Se determinó en principio ia resistencia a la flexión de muestras sobre una máquina de ensayo mecánico en e^L curso de un ensayo clásico óe flexión sobre tres puntas. El aparato registra la curva de esfuerzo-deformación^ Ei rabajo de ruptura taja carga máxima (IMOR) expresado en joules por m2 CJ/m2) es la integral de la función esfuerzo-deformación ñasta la .carga de ruptura. Los resultados se presentan en la Tabla ! siguiente . ße determinó igualmente la resistencia ^1 agrietamiento par una prueba de envejecimiento (alternando calor-agua) inspirado en ia norma HE A9J2 pero hecho más severo. A tal efecto, una serie de pbLacas ?e fibrocemento fabricadas en una máquina Hatschek, comprimidas y a las gue se -dejó endurecer Joaj una atmósfera húmeda durante 14 días como se describe más arriba se cortaron en cuadros de 40 crn x -27 crn. S e montó un tejado con la ayuda de 9 placas, de manera clásica, es decir parcialmente superpuestas. La prueba consiste en someter esta tejado a 30 ciclos de 6 horas gue comprende i - 2 hr 55 minutas de calor C70° C +/- 5° C) , - 5 minutos de pausa, - 2 hr 5L minutos de riego por aspersión can agua a temperatura ambiente (2.5 1/m2 • minuto) , - 5 minutos da_ pausa. Las tejas se desmontaron entonces, se apilaron y se expusieron durante 24 horas a una atmósfera de 100% de CO . las tejas se volvieron a montar en el tejado y se sometieran a una nueva serie de 3Q ciclos calor-agua de 6 horas como se describió más arriba- Las jfisuras gue aparecieron sobre la cara expuesta (no superpuesta) de las tejas se midieron entonces y se. adicionaron para las 9 placas^ Los Frexsultados se dan en la Tabla ! a continuación .

Tabla I EJEMPLO 2 Preparación de las mezclas y aplicación en la máquina T Hatschek Aguí se utilizó el mismo procedi i o de preparación gue el descrito para el Ejemplo 1, dejando de lado el hecho de que los productos no J.u.exOn comprimidos . Las placas producidas con la ayuda de ia máquina Hastschek. san así directamente puestas a endurecer sin la etapa de prensado intermedia- Las pruebas mecánicas se efectuaron sobre las placas en estado seco, ai aire- Los resultados se reunieron en la Tabla II siguiente.. Tabla II Para los productos de fibrocemento comprimidos (Ejemplo 1) co o para los productos no comprimidos (Ejemplo 2), se puede deducir de las Tablas I y II de arriba, que el tratamiento de superficie de las fibras de polipropileno ordinario con la a.yuda del -baño de polímero orgánica, proporciona al producto acabado un aumento de la resistencia y sobre todo del trabajo de ruptura con relación ai producto cuyas fibras no sufrieron el tratamiento. Pana los productos cuyas fibras sufrieran un tratamiento doble (corona +baño), la mejoría del trabajo de ruptura es todavía más claramente más importante. Esto es particularmente sorprendente puesto que el tratamiento corana en si mismo no demostró una mejoría significativa. Asimismo, los val oxes medidos de longitud lOtal de las grietas para las productos de fibrocemento comprimidos o no comprimidos cuyas fibras sufrieron el tratamiento por baño solo mostraron una disminución de las grietas cpn relación al producto cuyas fibras XO fueron tratadas. La mejoría de la resistencia al agrietamiento es en cambio muy marcada para ios productos cuyas fibras sufrieron el doble tratamiento. Este resultado es igualmente muy sorprendente pues el tratamiento corona solo no aportó una mejoría significativa de la" resistencia al agrietamiento tampoco . Además, se remarcó que el trata ien o corona seguido de un avivamiento clásico de las fibras de refuerzo no proporciona una mejoría significativa de las propiedades mecánicas de los productos de fibrocemento . La invención permite jas! con un trat iento de superficie, simple y poco costoso de las fibras de polipropileno, aumentar la resistencia, el trabajo de ruptura y mejorar la resistencia al agrietamiento de los productos de fibrocemento reforzados por estas fibras. Este .tratamiento puede ser aplicado a cualquier tipo de I Lbra de polipropileno^ Los efectos de este tratamiento son particularmente inesperados. ? pes j del tiempo muy corto de contacto de las fibras con la composición del baño de tratamiento, la adhesión de ias partículas sobre la fibra parece ser importante. Estos efectos son mucho más inesperados debido a que, _a >^sax: .de la mezcla de las fibras y del cemento en una gran cantidad de agua y baj_o una agitación importante, durante la fabricación de. los productos de fibracemento, se conserva el efecto del tratamiento de las fibras.

Claims (14)

1. REI XNDJ AC-IONES 1. Fibra de polipropileno para el refuerzo de productos de fibrocemento, caracterizado porque su superficie.se vuelve reactiva por la combinación de un tratamiento corona y de un depósito de polímero orgánico gue comprende manómeras alefínicos y que comprende grupos polares, este depósito se aplica pox tratamiento de superficie con la ayuda de una dispersión acuosa de st^ polímero-
2. 2. Fibra de conformidad con la _r.eivindicación 1, en donde el polímero orgánico se selecciona entre los homopolimeros y .copolímeros de monóme os olefínicos modificados después de su síntesis por grupos polares.
3. 3. Fibra de conformidad con cualguiera de las reivindicaciones precedentes, en donde los grupos polares se seleccionan .entre el anhídrido maleico, el ácido acrí 1 ico, o el ácido metacrílico.
4. 4. Fibra de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el polímero orgánico se selecciona entre los tomopolímeros y copolímeros de monómeros olefínicos modificados por oxidación.
5. 5. Fibra de conformidad con .cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el polímero orgánico se selecciona entre los copolímeros de un monómero alefínico y de un monámero polar, eventualmente neutralizado por iones.
6. 6. Fibra de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde su denier Id) está comprendido entre 0.5 y 10.
7. 7. Fibra de conformidad con cualguiera de las reivindicaciones precedentes, en donde su longitud está comprendida entre 2 y 20 mm.
8. 8. Fibra de conformidad con cualguiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el depósito representa de Q..Q5. a 5. % par pesa de material seca con relación al material seco de la fibra.
9. 9. Procedimiento de tratamiento de superficie de fibras de polipropileno para el refuerzo de productos -de fibrocemento, en donde las fibras de polipropileno sufren un tratamiento -corona y se ponen en contacto con una dispersión acuosa de polímeros orgánicos gue comprenden grupos polares.
10. 10. ^Procedimiento de conformidad non bLa reivindicación precedente, en donde el tratamiento corona y el tratamiento en la dispersión acuosa se realizan después, del estiramiento de los filamentos de polipropileno.
11. 11. Procedimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 y 10, en donde el tratamiento corona consiste en hacer pasar las fibras pox .una descarga eléctrica.
12. 12. ^Procedimiento de conformidad o i la reivindicació precedente, en donde la dispersión acuosa comprende de 0.5 a 40 % de polímeros orgánicos-
13. 13. Producto formado de fibrocemenfo fabricado por medio de una composición de fraguado hidráulico gue comprende agua, aglomerantes ñidráulicos y ibra -de refuerzo da conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
14. 14. Producto formado de fibrocemento fabricado por medio de una composición de fraguado hidráulico gue comprende agua, aglomerantes hidráulicos y fibras de refuerzo tratadas con el procedimiento de tratamiento de conformidad con cualguiera de las reivind i ca c. i nnes 3 a 12. 1,5- Producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 y 14, en donde el producto comprende de 1.a 5 % par peso con rei a c i ón a la mezcla seca total inicial de las fibras de refuerzo. .6. Producto de conformidad con cualguiera de las reivindicaciones 13 a 15, en donde el producto consiste en una placa ondulada o plana.