MXPA06007695A

MXPA06007695A - Panel resistente a bacterias y moho.

Info

Publication number: MXPA06007695A
Application number: MXPA06007695A
Authority: MX
Inventors: Douglas H Ruddick
Original assignee: Horsehead Corp
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2005-09-13
Publication date: 2007-02-15
Also published as: WO2006031736A3; CA2580350A1; EP1799929A2; US20060054061A1; WO2006031736A2

Abstract

Se describe un panel (10, 20, 30) que comprende una capa de yeso (12, 22, 32) y una capa basada en celulosa (14, 24, 34) que comprende oxido de zinc que cubre al menos una porcion de una superficie de la capa de yeso (12, 22, 32). El oxido de zinc se puede impregnar en la capa basada en celulosa (14, 34) o revestir en una superficie de la capa basada en celulosa (14, 34). El oxido de zinc tambien se puede incorporar en la capa de yeso (22, 32). El oxido de zinc puede tener una superficie especifica desde 2 m2/gramo a 100 m2/gramo. Tambien se describe un metodo para fabricar un panel de yeso (10, 20, 30).

Description

PANEL RESISTENTE A BACTERIAS Y MOHO Campo de la Invención La presente invención se refiere a un panel, y de manera más particular, se refiere a un panel que comprende una capa de yeso y/o capas basadas en celulosa que comprenden óxido de zinc .

Antecedentes de la Invención El panel, o tabla de yeso, se usa comúnmente en construcción residencial y comercial . Una de las cuestiones principales de salud pública en años recientes ha sido el incremento en el moho tóxico encontrado que crece en el panel y/o cubiertas basadas en celulosa del panel . Los mohos tóxicos son responsables del síndrome de edificio enfermo que puede volver inhabitables las estructuras residenciales y comerciales. Un moho tóxico particularmente relacionado es Stachybotrys chartarum que forma esporas tóxicas y micotoxinas que se han implicado en problemas severos de salud, incluyendo muerte. El Stachybotrys difiere del moho de la regadera común ya que se alimenta principalmente de materiales basados en celulosa, tal como el panel y las cubiertas de panel, y es muy difícil de limpiar y/o remover. En construcción residencial y comercial, los mohos tóxicos, crónicos o agudos pueden crecer cuando se presentan fugas o cuando se incrementa la humedad ambiente y el panel o la cubierta basada en celulosa del panel se llega a humedecer de forma suficiente para dar soporte al crecimiento del Staayjotrys. Típicamente, el lado exterior del panel se expone y da hacia el interior de un cuarto de oficina o casa. Esta superficie se puede limpiar fácilmente. Sin embargo, el lado interior del panel está típicamente oculto dentro de las paredes de una construcción o edificio y no se puede ver por los residentes. Esta superficie no es fácilmente accesible y casi nunca se limpia. El crecimiento de bacterias dañinas, hongos dañinos y mohos tóxicos en el lado interior del panel y las cubiertas de panel basadas en celulosa sólo puede llegar a ser evidente en la demolición. Los métodos tradicionales para impedir el crecimiento bacteriano y fungal en materiales de construcción incluyen remover los materiales contaminados de construcción, reducir la humedad y temperatura ambiente, y tratar el material de construcción con un hipoclorito de sodio, tal como blanqueador casero, para inhibir el crecimiento. En ciertas áreas geográficas, la reducción de la humedad relativa y la humedad libre presente en la atmósfera es extremadamente prohibitivo en el costo. Además, los materiales de construcción tratados únicamente con un hipoclorito de sodio se han encontrado que reducen el crecimiento bacteriano y de mohos sólo durante una duración limitada a menos que también se reduzca la humedad relativa. Por consiguiente, los medios tradicionales para inhibir el crecimiento bacteriano y de mohos en el panel y cubiertas de panel basadas en celulosa ha sido cumplido sólo con éxito limitado y requiere gastos significativos de capital para mantenerse . Una vez que se han establecido los mohos tóxicos tal como el Stachybotrys, el remedio es muy costoso y difícil y muchos expertos sienten que nunca se puede lograr de manera completa. Algunos reportes indican aún que la quema completa de una estructura afectada no destruye el moho toxico debido a que la temperatura de quemadura no es suficientemente caliente para aniquilar completamente los organismos peligrosos. Por consiguiente, permanece la necesidad de un panel y cubierta de panel basada en celulosa que reduzca la formación de bacterias, hongos y/o mohos tóxicos .

Breve Descripción de la Invención El panel de acuerdo con la presente invención puede comprender una capa de yeso y una capa basada en celulosa que comprende óxido de zinc . La capa basada en celulosa puede cubrir al menos una porción de una superficie de la capa de yeso. Dos capas basadas en celulosa pueden cubrir dos superficies de la capa de yeso. El óxido de zinc se puede impregnar en la capa basada en celulosa, o revestir en una superficie de la capa basada en celulosa. El óxido de zinc también se puede incorporar en la capa de yeso . Un aspecto de la presente invención es proporcionar un panel que comprende una capa de yeso, y una capa basada en celulosa que comprende óxido de zinc que cubre al menos una porción de una superficie de la capa de yeso. Otro aspecto de la presente invención es proporcionar un panel que comprende una capa de yeso que comprende óxido de zinc . Otro aspecto de la presente invención es proporcionar un método para fabricar un panel de yeso que comprende la incorporación de partículas de óxido de zinc que tiene una superficie específica de 2 m2/gramo a 100 m2/gramo con una capa basada en celulosa, y aplicar la capa basada en celulosa sobre al menos una porción de una superficie exterior de una capa de yeso. Un aspecto adicional de la presente invención es proporcionar un método para fabricar un panel de yeso que comprende incorporar partículas de óxido de zinc que tienen un área superficial desde 2 m2/gramo a 100 m2/gramo con un material de capa de yeso.

Estos y otros aspectos de la presente invención se entenderán más completamente a partir de una revisión de esta especificación en las figuras.

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es una vista lateral esquemática de un panel en una cubierta basada en celulosa que comprende óxido de zinc de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La Figura 2 es una vista lateral esquemática de una penal que comprende óxido de zinc de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La Figura 3 es una vista lateral esquemática de un panel que comprende óxido de zinc de una cubierta basada en celulosa que comprende óxido de zinc de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La Figura 4 es una representación ilustrativa del lado frontal del panel normal expuesto a humedad y Stachybotrys . La Figura 5 es una representación ilustrativa de un lado posterior del panel normal expuesto a humedad y Stachybotrys . La Figura 6 es una representación ilustrativa del lado frontal de un panel normal rociado con óxido de zinc y expuesto a humedad y Stachybotrys, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La Figura 7 es una representación ilustrativa del lado posterior de un panel rociado normal rociado con óxido de zinc y expuesto a humedad y Stachybotrys, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La Figura 8 es una representación ilustrativa del lado frontal de un panel normal puesto en contacto con un imprimador tradicional expuesto a humedad y Stachybotrys . La Figura 9 es una representación ilustrativa del lado posterior de un panel normal puesto en contacto con un imprimador tradicional y expuesto a humedad y Stachybotrys . La Figura 10 es una representación ilustrativa del lado frontal de un panel normal puesto en contacto con un imprimador convencional que contiene óxido de zinc y expuesto a humedad y Stachybotrys . La Figura 11 es una representación ilustrativa del lado posterior de un panel normal puesto en contacto con un imprimador que contiene óxido de zinc y expuesto a humedad y S tachybo trys .

Descripción Detallada de la Invención La presente invención describe un material de panel que comprende óxido de zinc que exhibe propiedades bacteriostáticas y/o mohostáticas . Como se usa en la presente, el término "mohostáticas" significa la capacidad de reducir el crecimiento de mohos. Como se usa en la presente, el término "bacteriostáticas" significa la capacidad de reducir el crecimiento de bacterias . Como se muestra en la Figura 1, el panel 10, también conocido como panel de yeso o pared de yeso, comprende una capa 12 de yeso intercalada entre una primera capa 14 basada en celulosa y una segunda capa 16 basada en celulosa. Como se usa en la presente, el término "capa de yeso" significa una capa que comprende una cantidad sustancial de yeso, por ejemplo, al menos 50 por ciento en peso de yeso . La capa de yeso puede comprender un material de capa de yeso tal como sulfato de calcio dihidratado que se ha molido, hidratado y calentado en una losa continua. Se pueden adicionar también a la capa de yeso otros materiales tal como agentes de refuerzo y de endurecimiento. Los agentes de refuerzo y endurecimiento de ejemplo incluyen agentes de unión química, y fibras poliméricas, basadas en celulosa y/o metálicas. La capa de yeso puede tener cualquier dimensión adecuada convencional y cualquier espesor adecuado convencional adecuado para el uso como un material de construcción en lámina. La primera y segunda capas 14 y 15 basadas en celulosa pueden comprender un papel grueso, tal como papel kraft u otro material de guarnición basado en celulosa que incluye cartón y/o fibra de vidrio. En una modalidad, la primera capa 14 basada en celulosa comprende un papel grueso blanqueado y la segunda capa 16 basada en celulosa comprende un papel kraf no blanqueado o parcialmente no blanqueado. La primera y segunda capas 14 y 15 basadas en celulosa pueden tener cualquier espesor adecuado, como se conoce de manera convencional, y pueden tener cualquier dimensión adecuada hecha a un tamaño para corresponder a las dimensiones de la capa 12 de yeso. La primera y segunda capas 14 y 16 basadas en celulosa se pueden aplicar a la capa 12 de yeso por cualquier proceso convencional. A fin de mejorar las propiedades mohostáticas y/o bacteriostáticas del panel, se puede incorporar óxido de zinc en la capa 12 de yeso y/o al menos una capa 14 y 16 basada en celulosa. La presencia de óxido de zinc en la capa 12 de yeso y/o al menos una capa 12 y 16 basada en celulosa se logra para mejorar las propiedades mohostáticas, propiedades bacteriostáticas y/o para reducir la producción de esporas por hongos . En una modalidad, como se muestra en la Figura 1, las partículas 18 de óxido de zinc se pueden incorporar en al menos una capa 14 y 16 basada en celulosa. Las partículas 18 de óxido de zinc se pueden introducir en la mezcla de pulpa de la capa basada en celulosa usada para formar un a capa basada en celulosa que está impregnada con partículas de óxido de zinc. Las partículas 18 de óxido de zinc, impregnadas, pueden ser particularmente ventajosas debido a que no se desprenden fácilmente de las superficies exteriores durante el manejo del panel 10. Las partículas 18 de óxido de zinc también se pueden revestir en al menos una superficie 19 exterior de la capa 14 y 16 basada en celulosa. Por ejemplo, se puede aplicar una suspensión de partículas de óxido de zinc en un portador volátil con cantidades óptimas de otros ingredientes a una superficie de una capa basada en celulosa. Después de la aplicación, todo o sustancialmente todo el portador se evapora dejando una capa predominantemente de óxido de zinc . Los portadores volátiles de ejemplo incluyen agua, alcoholes y/o solventes. Las partículas 18 de óxido de zinc también se pueden revestir en la superficie exterior 19 de las capas 14 y/o 16 basadas en celulosa después de que las capas 14 y/o 16 basada en celulosa se ha aplicado a la capa 12 de yeso. En una modalidad, las partículas 18 de óxido de zinc se pueden revestir en las capas 14 y 16 basadas en celulosa por cepillado, rociado, inmersión y/o rodillo en al menos una superficie exterior 19 de las capas 14 o 16 basadas en celulosa. En una modalidad, un fijador, tal como una laca, se puede aplicar sobre las partículas de óxido de zinc revestidas en la capa 14 y/o 16 basadas en celulosa para reducir la tendencia de las partículas de óxido de zinc al desprenderse de la superficie de la capa 14 o 16 basada en celulosa a través del manejo. En otra modalidad, se puede aplicar un imprimador convencional sobre la superficie extrema 19 de la capa 14 o 16 basada en celulosa revestida con partículas de óxido de zinc. En una modalidad, cualquier cantidad adecuada de óxido de zinc, que actúe como un mohostático y/o bacteriostático parcial o completo cuando se incorpore en o reviste en la capa 14 o 16 basada en celulosa, se puede usar. La cantidad de óxido de zinc impregnada en o revestida en la capa 14 o 16 basada en celulosa se puede variar dependiendo de las condiciones a las que se someterá el panel . Estas condiciones incluyen el grado de humedad presente, la presencia de hongos y/o bacterias conocidas en el área, y las temperaturas esperadas. En una modalidad, la cantidad de óxido de zinc en la capa 14 o 16 basada en celulosa puede comprender de aproximadamente 1 a aproximadamente 25 por ciento en peso de la capa 14 o 16 basada en celulosa. En otra modalidad, la cantidad de óxido de zinc en la capa 14 o 16 basada en celulosa puede comprender de aproximadamente 10 a aproximadamente 20 por ciento en peso de la capa 14 o 16 basada en celulosa. Las partículas 18 de óxido de zinc incorporadas en la capa 14 o 16 basadas en celulosa pueden tener una pluralidad de morfologías y tamaños. En una modalidad, las partículas 18 de óxido de zinc pueden tener un tamaño de partícula desde aproximadamente 0.001 a aproximadamente 10 mieras. En otra modalidad, las partículas 18 de óxido de zinc pueden tener un tamaño de partícula de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 2 mieras. En una modalidad, las partículas 18 de óxido de zinc pueden tener un área superficial que es mayor que el tamaño de partícula de las partículas 18 de óxido de zinc usadas en pigmentos o pinturas convencionales. En una modalidad, las partículas 18 de óxido de zinc pueden tener una superficie específica desde aproximadamente 2 m2/gramo a aproximadamente 100 m2/gramo. En otra modalidad, las partículas 18 de óxido de zinc pueden tener una superficie específica desde aproximadamente 2.5 m2/gramo a aproximadamente 10 m2/gramo. Las partículas de óxido de zinc que tienen una superficie específica mayor exhiben típicamente propiedades bacteriostáticas y mohostáticas incrementadas. Al incrementar la superficie específica de las partículas de óxido de zinc, más sitios activos para el contacto con bacterias y mohos están disponibles por masa unitaria de óxido de zinc. Por consiguiente, las partículas 18 de óxido de zinc que tienen superficie específica incrementada mejoran las propiedades bacteriostáticas y mohostáticas de la capa 14 o 16 basada en celulosa. En una modalidad, las partículas 18 de óxido de zinc que tienen una reactividad relativamente alta, tal como aquellas elaboradas de acuerdo al proceso francés para óxido precipitado definido en la especificación normal para pigmentos de óxido de zinc, norma ASTM D79 y la clasificación de normas para materiales combinados de caucho-óxido de zinc ASTM D4295, se incorporan en la capa 14 o 16 basada en celulosa. Diferentes de los óxidos de zinc de baja reactividad, tal como aquellos elaborados de acuerdo al Proceso Americano para Óxidos pos-tratados definido en la especificación de normas para pigmentos de óxido de zinc, norma ASTM D79 y la clasificación de normas para materiales compuestos de caucho-óxido de zinc ASTMA D4295, que se usan típicamente en pintura en los cuales se desea un óxido de zinc menos reactivo, las partículas de óxido de zinc que tienen una alta reactividad se pueden usar en aplicaciones de panel. Las partículas de óxido de zinc de alta reactividad tienen un número incrementado de sitios activos que pueden ponerse en contacto e inhibir las bacterias y mohos. La reactividad de las partículas de zinc se puede incrementar al incrementar la superficie específica y/o al modificar la morfología superficial de las partículas. Como se muestra en la Figura 2, el panel 20 puede comprender una capa 22 de yeso intercalada entre una primera capa 24 basada en celulosa y una segunda capa 26 basada en celulosa. En esta modalidad, la capa 22 de yeso puede comprender partículas 28 de óxido de zinc. Las partículas 28 de óxido de zinc se pueden introducir en la suspensión espesa que forma la capa 22 de yeso para formar una capa 22 de yeso impregnada. Las partículas 28 de óxido de zinc también se pueden revestir en la superficie exterior 29 de la capa 22 de yeso como se describe anteriormente. En otra modalidad, como se muestra en la Figura 3, el panel 30 puede comprender una capa 32 de yeso que comprende partículas 38 de óxido de zinc ya sea impregnadas dentro de, o revestidas en, una superficie exterior 39 de la capa de yeso. La capa 32 de yeso se intercala entre una primera capa 34 basada en celulosa y una segunda capa 36 basada en celulosa. Al menos una de la primera y segunda capas 34 y 36 basadas' en celulosa puede comprender partículas 38 de óxido de zinc como se describe anteriormente .

Ej emplo Se obtuvo un cultivo de Stachybotrys chartarum de pared seca moldeada y se mantuvo en tubos de prueba bajo condiciones estériles de laboratorio. Se proporcionaron cuatro muestras de panel cuadrado idénticas que tienen una longitud y altura de 2 y % de pulgadas por Horsehead Corp. y se designan como muestras A, B, C y D, respectivamente. Se roció una suspensión de esporas de Stachybotrys chartarum en cada muestra de panel. La muestra A fue una muestra de panel sin tratar. El lado frontal y el lado posterior de la muestra B se rociaron con partículas de óxido de zinc en una suspensión acuosa. El lado frontal y el lado posterior de la muestra C se cepilló por una aplicación única de un imprimador normal de látex interior comercialmente disponible. El lado frontal y el lado posterior de la muestra D se cepilló con una aplicación única de un imprimador producido en adicionar partículas de óxido de zinc al imprimador usado en la muestra C. El lado frontal, que corresponde al lado exterior del panel instalado, y el lado posterior, que corresponden al lado interior del panel instalado, de cada muestra se rociaron con una suspensión de espora que contiene aproximadamente 100,000 conidios por mililitros y se colocó en recipientes de plástico para disimular el crecimiento de los mohos . Los procedimientos de crecimiento de mohos empleados siguieron las guías como se expone por Price and Ahearn, Current Microbiology 39:21-26 (1999) . Después de seis semanas de crecimiento de moho, se determinaron las zonas de crecimiento de moho por la inhibición de la esporulación de mohos . Como se muestra en la Figura 4, el lado frontal de la muestra A exhibió crecimiento extensivo de Stachybotrys chartarum. Se observaron aproximadamente 1130 colonias de Stachybotrys chartarum que han crecido del lado frontal de la muestra A. Igualmente, como se muestra en la Figura 5, el lado posterior de la muestra A exhibió crecimiento extenso de Stachybotrys chartarum. Se observaron aproximadamente 1410 colonias de Stachybotrys chartarum que han crecido en el lado posterior de la muestra A. Como se muestra en la Figura 6, no se observó ninguna colonia de Stachybotrys chartarum en el lado frontal de la muestra B. Como se muestra en la Figura 7, sólo se observaron 14 colonias de Stachybotrys chartarum que han crecido en el lado posterior de la muestra B. Como se muestra en la Figura 8, no se observó ninguna colonia de Stachybotrys chartarum en el lado frontal de la muestra C. Como se muestra en la Figura 9, se observaron 265 colonias de Stachybotrys chartarum en el lado posterior de la muestra C. Como se muestra en la Figura 10, no se observó ninguna colonia de Stachybotrys chartarum en lado frontal de la muestra D, igualmente, como se muestra en la Figura 11, no se observó ninguna colonia de Stachybotrys chartarum en el lado posterior de la muestra D. Por consiguiente, la muestra B revestida con partículas de óxido de zinc en solución acuosa exhibió propiedades mohostáticas mejoradas con respecto a la muestra A de panel no tratado y la muestra C de panel tratado sólo con un imprimador convencional . Igualmente, la muestra D revestida con partículas de óxido de zinc e imprimador convencional exhibió propiedades mohostáticas mejoradas con respecto a la muestra A de panel no tratado y la muestra C de panel tratada sólo con un imprimador convencional . En tanto que se han descrito anteriormente para propósitos de ilustración las modalidades particulares de esta invención, será evidente por aquellos expertos en la técnica que se pueden hacer numerosas variaciones de los detalles de la presente invención sin apartarse de la invención como se define en las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Panel, caracterizado porque comprende: una capa de yeso; y una capa basada en celulosa que comprende óxido de zinc que cubre al menos una porción de una superficie de la capa de yeso.
2. Panel de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el óxido de zinc comprende de 1 a 25 por ciento en peso de la capa basada en celulosa.
3. Panel de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el óxido de zinc comprende de 2 a 10 por ciento en peso de la capa basada en celulosa.
4. Panel de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa basada en celulosa se impregna con óxido de zinc .
5. Panel de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el óxido de zinc se reviste en una superficie de la capa basada en celulosa.
6. Panel de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el óxido de zinc tiene un tamaño de partícula desde 0.001 mieras a 10 mieras.
7. Panel de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el óxido de zinc tiene un tamaño de partícula desde 0.1 mieras a 2 mieras.
8. Panel de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el óxido de zinc tiene una superficie específica desde 2 m2/gramo a 100 m2/gramo.
9. Panel de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el óxido de zinc tiene una superficie específica desde 2 m2/gramo a 10 m2/gramo.
10. Panel de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de yeso comprende óxido de zinc.
11. Panel de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa basada en celulosa comprende un papel, papel kraft, cartón y/o fibra de vidrio.
12. Panel de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de yeso comprende agentes de unión química, fibras poliméricas, fibras basadas en celulosa y/o fibras metálicas.
13. Panel de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además otra capa basada en celulosa que comprende óxido de zinc que cubre al menos una porción de otra superficie de la capa de yeso.
14. Panel caracterizado porque comprende una capa de yeso que comprende óxido de zinc.
15. Panel de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la capa de yeso está impregnada con el óxido de zinc .
16. Panel de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el óxido de zinc está revestido en una superficie de la capa de yeso.
17. Panel de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende al menos una capa basada en celulosa que cubre al menos una superficie de la capa de yeso .
18. Panel de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la capa basada en celulosa comprende óxido de zinc .
19. Método para fabricar panel de yeso, caracterizado porque comprende: incorporar partícula de óxido de zinc que tiene un área superficial desde 2 m2/gramo a 100 m2/gramo con una capa basada en celulosa; y aplicar la capa basada en celulosa sobre la menos una porción de una superficie exterior de una capa de yeso .
20. Método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la capa de óxido de zinc comprende cepillado, rociado, inmersión y/o aplicación con rodillo de una superficie de la capa basada en celulosa.
21. Método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la incorporación del óxido de zinc comprende impregnar la capa basada en celulosa con las partículas de óxido de zinc.
22. Método para fabricar panel de yeso, caracterizado porque comprende: incorporar partículas de óxido de zinc que tienen una superficie específica de 2 m2/gramo a 100 m2/gramo con un material de capa de yeso.
23. Método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque además comprende aplicar una capa basada en celulosa sobre al menos una porción de una superficie exterior de un material de capa de yeso.