MXPA99001264A - Fibras organicas que contienen asfalto - Google Patents

Abstract

Fibras de asfalto/polímero incluyen, por peso, de 30%a 85%de material polimérico y de 15%a 70%de material asfáltico, donde el material polimérico tiene uníndice de flujo de fusión no mayor a aproximadamente 35 gramos/10 minutos. Preferentemente, la combinación de material polimérico y material asfáltico tiene uníndice de flujo de fusión desde 80 gramos/10 minutos hasta 800 gramos/10 minutos. El material asfáltico es preferentemente asfalto que tiene un punto de ablandamiento desde 82§C hasta 177§C. El material polimérico es preferentemente un polímero seleccionado de polipropileno, polietileno, poliestireno, poliésteres, copolímeros de etileno, acrilatos, metacrilatos y mezclas de estos polímeros. Las fibras orgánicas de asfalto/polímeros pueden entremezclarse con fibras minerales de refuerzo y formarse en productos tales como mallados.

Description

J J FIBRAS ORGÁNICAS OUE CONTIENEN ASFALTO DESCRIPCIÓN Antecedentes y campo de la invención La presente invención se refiere en general a fibras orgánicas. Más particularmente, ésta invención se refiere a fibras de asfalto/polímero. El material asfáltico baja la viscosidad de material polimérico fundido para formar una combinación orgánica conveniente para la fibrización. Las fibras resultantes tienen aplicación industrial, por ejemplo, en aislamiento térmico y acústico, productos absorbentes tal como absorbentes de aceite, filtros, y materiales del empaquetado/relleno. Desde hace tiempo se han hecho productos tales como productos aislantes y productos estructurales a partir de fibras minerales, particularmente fibras de vidrio. Un proceso giratorio muy conocido para fabricar fibras minerales incluye centrifugar material mineral fundido a través de orificios pequeños para formar fibras minerales. El material mineral fundido se proporciona a un hilador o centrifugadora anular giratorio. La centrifugadora tiene una pared periférica con una pluralidad de orificios pequeños. La centrifugadora se calienta para mantener el material mineral en estado fundido. Conforme la centrifugadora gira, la fuerza centrífuga mueve el material mineral fundido contra la pared periférica. El material mineral fundido se centrifuga desde la centrifugadora giratoria y se fuerza a través de los orificios en la pared periférica de la centrifugadora para formar fibras minerales. Este proceso proporciona una manera eficaz de producir fibras minerales a altas velocidades de producción. Se han desarrollado muchos usos para fibras poliméricas, tal como fibras de polímero, debido a las calidades deseables de fibras orgánicas. Por ejemplo, pueden usarse fibras poliméricas para producir productos aislantes que tienen un enorme grado de flexibilidad. Las fibras poliméricas son más resistentes al rompimiento bajo flexión que las fibras de vidrio en productos aislantes típicos. Estos productos aislantes de fibra polimérica también tienen mejor manejabilidad que las fibras de vidrio porque no irritan la piel. Pueden usarse fibras poliméricas en una amplia gama de aplicaciones incluyendo materiales absorbentes, aislamientos térmicos y acústicos, filtros y materiales de empaquetado/relleno. Para aprovechar la probada eficacia y la alta velocidad de producción del proceso giratorio para producir fibras minerales, sería deseable poder producir fibras orgánicas, incluyendo fibras de polímero, de una manera similar. Pero el material polimérico fundido tiene propiedades físicas diferentes de las de un material mineral fundido. Algunos materiales poliméricos fundidos tienen temperaturas de descomposición que limitan la temperatura superior de la centrifugadora. Como resultado, estos materiales están demasiado viscosos para producir fibras por medio de un proceso giratorio a las temperaturas donde ellos pueden procesarse. Por ejemplo, el polipropileno con un índice de flujo de fusión debajo de 35 es inadecuado para un proceso de fibrización giratorio. Sería posible proporcionar un material polimérico que tuviera un índice de flujo de fusión más alto. Sin embargo, el costo de semejante material sería significativamente más alto. Por consiguiente, sería deseable poder usar un proceso giratorio para hacer fibras a partir de materiales poliméricos que tengan un bajo índice de flujo de fusión.

El objeto anterior así como otros objetos son logrados por medio de las fibras orgánicas de conformidad con la presente invención. Las fibras se hacen de una combinación de ingredientes que comprenden desde aproximadamente 30 % en peso hasta aproximadamente 85 % en peso de material polimérico y desde aproximadamente 15 % en peso hasta aproximadamente 70 % en peso de material asfáltico (a menos que se indique otra cosa, todos los porcentajes están en peso) . Por supuesto, la suma de los porcentajes de éstos y otros ingrediente en combinación suma 100 %. El material polimérico es preferentemente un polímero seleccionado de polipropileno, polietileno, poliestireno, poliésteres, copolímeros de etiieno, acrilatos, metacrilatos, y sus mezclas. El material polimérico tiene un índice de flujo de fusión de aproximadamente 35 gramos/10 minutos y menor como se mide de conformidad con ASTM D 1238 Método B. Por ejemplo, un material polimérico preferido es polipropileno que tiene un índice de flujo de fusión de menos de 35 g/10 min. a 230°C bajo una carga de 2.16 kg. La adición del material asfáltico al material polimérico baja la viscosidad de la composición resultante para hacerla conveniente para fibrización. Preferentemente, la composición que contiene asfalto tiene un índice de flujo de fusión desde aproximadamente 80 gramos/10 minutos hasta aproximadamente 800 gramos/10 minutos como se mide a 230°C bajo una carga de 2.16 kg de conformidad con ASTM D 1238 Método B. El material asfáltico es preferentemente asfalto que tiene un punto de ablandamiento desde aproximadamente 82 °C hasta aproximadamente 177 °C.

Descripción breve de los dibujos La figura 1 es una vista en corte esquemática y en elevación de un aparato para centrifugado de fibras que contienen asfalto o fibras modificadas con asfalto de conformidad con la invención. La figura 2 es una vista en sección transversal esquemática en elevación de un mallado de fibras de la invención. La figura 3 es una vista en sección transversal esquemática en elevación de un laminado que contiene un mallado de fibras poliméricas que contienen asfalto y un mallado de material de refuerzo. La figura 4 es una vista en sección esquemática en elevación de un aparato para cofibrizar fibras poliméricas que contienen asfalto y fibras minerales de conformidad con el método de la invención. La figura 5 es una vista esquemática en elevación de un aparato para mezclar alternadamente velos de fibras poliméricas que contienen asfalto y velos de fibras minerales .

Descripción de las modalidades preferidas Refiriéndose ahora a los dibujos, la figura 1 ilustra un aparato para producir fibras poliméricas que contienen asfalto por medio de un proceso giratorio. El aparato incluye una centrifugadora 10 montada en forma giratoria qué generalmente se compone de pared de fondo centrifugadora 12 y una pared periférica centrifugadora 14. La centrifugadora puede colarse típicamente de una aleación del níquel/cobalto/cromo usada comúnmente para la producción de fibras minerales, o puede ser cualquier otra centrifugadora conveniente, tal como una de acero inoxidable soldado. La pared periférica centrifugadora tiene numerosos orificios 16 para la centrifugación de fibras, preferentemente desde aproximadamente 500 hasta aproximadamente 25,000 orificios. El material polimérico fundido modificado por asfalto se descarga en la centrifugadora giratoria 10 desde una tubo de descarga 20 como la corriente 21. Preferentemente, el material fundido se descarga con un momento suficiente para superar cualquier turbulencia en la cavidad de la centrifugadora, y más preferentemente con un momento superior a aproximadamente 100 g cm/sec2. Puede usarse cualquier medio tal como un orificio de restricción (no mostrado) al final del tubo de descarga para proporcionar el momento. Al alcanzar la pared de fondo centrifugadora, el material fundido se impulsa radialmente hacia fuera y hacia la pared periférica, donde la fuerza centrífuga lo impulsa a través de los orificios como corrientes o fibras primarias 22. Después de emanar de la centrifugadora, las fibras primarias se dirigen hacia abajo por medio del soplador anular 24 para formar un flujo o velo 25 que se mueve hacia abajo de fibras poliméricas que contienen asfalto. Puede usarse cualquier medio conveniente por desviar las fibras de una trayectoria generalmente radial hacia fuera a una trayectoria dirigida hacia una superficie de colección. En una modalidad de la invención, el adelgazamiento centrífugo por medio de la rotación de la centrifugadora es suficiente para producir fibras del diámetro deseado, y no se necesita ninguna atenuación adicional. El proceso de centrifugado proporciona aceleración suficiente al material orgánico fundido para producir fibras primarias que tengan un diámetro promedio de aproximadamente 60 mieras o menos, preferentemente desde aproximadamente 5 mieras hasta aproximadamente 35 mieras, y más preferentemente desde aproximadamente 5 mieras hasta aproximadamente 20 mieras, con un coeficiente de variación de menos de 2 (coeficiente de variación = desviación estándar/promedio.) En otra modalidad de la invención, se usa atenuación o adelgazamiento secundario para adelgazar adicionalmente las fibras primarias. El soplador se proporciona con presión de aire suficiente para jalar las fibras primarias y adelgazarlas adicionalmente al diámetro de fibra final deseado. Como se muestra en la figura 1, el soplador adelgaza las fibras primarias en fibras finales 26, las cuales se colectan como tejido de fibra 28 sobre cualquier superficie de colección conveniente, como un transportador 30. Subsecuente a la etapa de formación de fibra, el tejido de fibra puede transportarse a cualquier etapa adicional del proceso, tal como estufado 32, para producir el producto final, como el mallado 34. El mallado 34 que contiene fibras poliméricas modificadas por asfalto se muestra en más' detalle en la figura 3. El mallado 34 es poroso y tiene una porosidad desde aproximadamente 566 litros/minuto hasta aproximadamente 1,416 litros/minuto en una muestra de 2.54 centímetros cuadrados con una caída de presión de 1.27 centímetros de agua. Preferentemente, el mallado tiene una porosidad desde aproximadamente 850 litros/minuto hasta aproximadamente 1,133 litros/minuto. El mallado tiene una densidad desde aproximadamente 8 kg/m3 hasta aproximadamente 160 kg/m3, más preferentemente desde aproximadamente 48 kg/m3 hasta aproximadamente 80 kg/m3. Además, el mallado tiene un alto grado de flexibilidad y deformabilidad cuando se compara con una película de material polimérico modificado por asfalto que tiene el mismo espesor. Como se muestra en la figura 2, un mallado laminado 70 puede ser formado laminando en conjunto un mallado 34 de las fibras y una capa de refuerzo, tal como un mallado de fibra mineral continua 72. El mallado laminado puede usarse en muchas aplicaciones diferentes de refuerzo así como otras aplicaciones. Por ejemplo, el mallado laminado puede usarse como un intercapa de membrana absorbente de tensiones en varias aplicaciones de construcción, tal como construcción de carreteras . Opcionalmente, se utilizan medios de calentamiento 35 para calentar ya sea la centrifugadora o las fibras primarias, o ambas, para facilitar el adelgazamiento de la fibra. Un suministro de aire caliente es un medio de calentamiento preferido. Calentando las fibras primarias, se refuerza el proceso de atenuación adicional en las fibras finales. Incluso sin necesidad de adelgazamiento secundario por parte del soplador, puede utilizarse una fuente de calor auxiliar para mantener la temperatura del material de asfalto/polímero en un nivel para centrifugación óptima en fibras. Pueden emplearse otros medios de calefacción para la centrifugadora, tal como calentamiento de resistencia eléctrica. La temperatura de la pared periférica de la centrifugadora se encuentra preferentemente desde aproximadamente 200°C hasta aproximadamente 300°C, y más preferentemente desde aproximadamente 230°C hasta aproximadamente 290°C. El material polimérico para utilizarse en esta invención puede incluir polímeros orgánicos, resinas termoplásticas, otro materiales orgánicos termoplásticos, y materiales orgánicos termoendurecibles convenientes. Como se utiliza aquí, el término "material polimérico" se refiere al componente orgánico no asfáltico de la composición. Preferentemente, el material polimérico es un polímero o resina. Más preferentemente, el material polimérico es un polímero del grado comercial económico seleccionado de polipropileno, polietileno, poliestireno, poliésteres, copolímeros de etiieno, copolímeros de etileno/propileno, acrilatos, metacrilatos, y sus mezclas. Aún más preferentemente, el polímero es un polipropileno. También pueden usarse mezclas de materiales poliméricos diferentes. La viscosidad del material polimérico fundido sin modificar es demasiado alta para fibrizar por medio de un proceso giratorio. La viscosidad de los materiales poliméricos se mide por medio de un índice de flujo de fusión, donde un índice de flujo de fusión más bajo indica una viscosidad más alta. Preferentemente, el material polimérico sin modificar tiene un índice de flujo de fusión inferior a aproximadamente 35 gramos/10 minutos como se mide de conformidad con ASTM D 1238 Método B. Un material polimérico preferido es polipropileno que tiene un índice de flujo de fusión menor a aproximadamente 35 g/10 min. a 230°C bajo una carga de 2.16 kg. En algunas modalidades, el material polimérico tiene un índice de flujo de fusión menor a aproximadamente 25 gramos/10 minutos, e incluso aún menores a aproximadamente 15 gramos/10 minutos. Un material particularmente preferido es un polímero de polipropileno que tiene un índice de flujo de fusión desde aproximadamente 5 gramos/10 minutos hasta aproximadamente 15 gramos/10 minutos. Materiales asfálticos ejemplares incluyen materiales bituminosos tales como asfalto natural o asfalto fabricado producido por medio de refinación de petróleo. Los asfaltos preferidos incluyen asfaltos derivados fracciónales de destilación directa, asfaltos fraccionados y asfaltos derivados de procesos tales como oxidación de asfalto, eliminación de asfalto del propano, destilación al vapor, modificación química, y similares. El asfalto puede ser modificado o sin modificar. En las modalidades preferidas, el asfalto es un asfalto de flujo de techado o un asfalto de grado pavimentación. Otros tipos de asfaltos adecuados incluyen asfaltos especiales tales como asfaltos para impermeabilizar, compuestos de batería, y selladores. También pueden usarse mezclas de diferentes tipos de asfalto.

Un asfalto preferido tiene un punto de ablandamiento desde aproximadamente 82°C hasta aproximadamente 177 °C. Más preferentemente, el asfalto tiene un punto de ablandamiento desde aproximadamente 93°C hasta aproximadamente 132 °C. El punto de ablandamiento del asfalto se mide típicamente por medio del método de anillo y pelota de conformidad con ASTM D 36. Aún más preferentemente, el asfalto es aquel que se ha sometido a un proceso de oxidación, tal como soplado de aire, para dar al asfalto un punto de ablandamiento dentro de este rango. El soplado de aire refuerza el funcionamiento a alta temperatura del asfalto y proporciona otras ventajas. El material asfáltico se agrega al material polimérico en una cantidad suficiente para modificarlo disminuyendo la viscosidad de la composición para la fibrización. La composición comprende desde aproximadamente 30% hasta aproximadamente 85% de material polimérico y desde aproximadamente 15% hasta aproximadamente 70% de material asfáltico (en peso) . Preferentemente, la composición comprende desde aproximadamente 30% hasta aproximadamente 60% de material polimérico y desde aproximadamente 40% hasta aproximadamente 70% de material asfáltico, y más preferentemente desde aproximadamente 30% hasta aproximadamente 40% de material polimérico y desde aproximadamente 60% hasta aproximadamente 70% de material asfáltico. Los materiales combinados se encuentran preferentemente en forma de una mezcla. Sin embargo, puede haber alguna interacción química, entre el material polimérico y el material asfáltico cuando se combinan. La cantidad óptima de material polimérico en la composición depende del índice de flujo de fusión del material polimérico, así como otros factores tal como la composición del material polimérico, la composición del material asfáltico, y cualquier interacción química entre los materiales. La composición final puede contener una cantidad mayor de material polimérico cuando el índice de flujo de fusión del material es más alto y una menor cantidad de material polimérico cuando el índice de flujo de. fusión del material es más bajo. Por ejemplo, cuando el material polimérico tiene un índice de flujo de fusión inferior a aproximadamente 20 gramos/10 minutos, la composición puede comprender desde aproximadamente 30% hasta aproximadamente 60% de material polimérico y desde aproximadamente 40% hasta aproximadamente 70% de material asfáltico, en peso. Por otro lado, cuando el material polimérico tiene un índice de flujo de fusión desde aproximadamente 20 gramos/10 minutos hasta aproximadamente 35 gramos/10 minutos, la composición puede comprender desde aproximadamente 50% hasta aproximadamente 85% de material polimérico y desde aproximadamente 15% hasta aproximadamente 50% de material asfáltico en peso.

Preferentemente, los ingredientes combinados forman una composición que tiene un índice de flujo de fusión desde aproximadamente 80 gramos/10 minutos hasta aproximadamente 800 gramos/10 minutos, y más preferentemente desde aproximadamente 100 gramos/10 minutos hasta aproximadamente 200 gramos/10 minutos, como se mide a 230°C bajo una carga de 2.16 kg de conformidad con ASTM D 1238 Método B. Preferentemente, la adición del material asfáltico al material polimérico aumenta el índice de flujo de fusión en por lo menos aproximadamente 45 gramos/10 minutos. La adición del material asfáltico no sólo permite al material polimérico ser fácilmente fibrizado, sino que la adición del material asfáltico también permite la inclusión de rellenos, modificadores, y otros materiales que tienden a incrementar la viscosidad de la composición. Estos materiales pueden agregarse siempre y cuando la composición resultante sea conveniente para la fibrización. Por ejemplo, la composición puede contener ingredientes adicionales, tales como: rellenos, por ejemplo, carbonato del calcio, negro de humo, y arcilla; modificadores, por ejemplo, antioxidantes, modificadores de superficie, y ablandadores de plástico u otros materiales para incrementar el flujo. El material polimérico y el material asfáltico pueden ser combinados mediante cualquier método conveniente para mezclar materiales juntos. Típicamente, los dos materiales se mezclan a temperatura elevada en una máquina de extrusión, tal como una máquina de extrusión de doble eje de mezclado. La máquina de extrusión preferentemente forma granulos compuestos de los materiales. Las granulos pueden fundirse y bombearse en un fibrizador giratorio mediante cualquier método apropiado, tal como con una máquina de extrusión de un solo eje. El material polimérico fundido modificado por asfalto es entonces fibrizado mediante un proceso giratorio, como se describió anteriormente, o por medio de cualquier otro proceso conveniente para formar fibras, tal como un proceso textil o un proceso de soplado-fusión. Las fibras producidas de la invención son fibras de buena calidad adecuadas para muchas aplicaciones. Ventajosamente, las fibras no son pegajosas a temperaturas inferiores a aproximadamente 130°C; la composición preferentemente no es pegajosa a temperaturas menores a aproximadamente 130°C de conformidad con ASTM D 2131. Las fibras son también preferentemente de bajo hilo de trama, es decir, no contienen más que una cantidad baja de material no fibroso, tal como partículas no fibrosas largas de la composición de asfalto/polímero. Preferentemente, las fibras no contienen más de aproximadamente 10% de material no fibroso en peso, por ejemplo, basado en mediciones ópticas y/o de resistencia de flujo. Las fibras también tienen relativamente buena resistencia. Preferentemente, las fibras tienen una resistencia a la tracción de fibra individual de por lo menos aproximadamente 6.9 MPa como se mide mediante ASTM D 3822. Las fibras hechas a partir de polímeros y asfalto de conformidad con la invención preferentemente tuvieron un color negro atractivo. El proceso para fibrizar la composición de asfalto/polímero utilizando una centrifugadora giratoria puede usarse en combinación con un proceso giratorio de formación de fibra mineral para integrar o mezclar fibras poliméricas modificadas por asfalto con fibras minerales. Por ejemplo, como se muestra en la figura 4, la centrifugadora 10 para producir fibras de asfalto/polímero 22 se coloca debajo de una centrifugadora de mineral convencional 40 para producir fibras minerales 52. Las fibras minerales pueden formarse a partir de cualquier material mineral conveniente, tal como vidrio, lana mineral, lana de escorias, y basalto. La centrifugadora 10 está preferentemente montada debajo de la pared de fondo de la centrifugadora de mineral 40 para rotación coaxial con la centrifugadora mineral sobre el eje 42. El material fundido de asfalto/polímero se descarga a través de tubo de descarga 20 como una corriente 21 a través del manguito hueco 44, el cual soporta en forma giratoria la centrifugadora mineral 40. El adelgazamiento de las fibras puede ser facilitado mediante un soplador anular 46 y el quemador anular 36 de una manera generalmente conocida en el medio de fabricación de fibras . El material mineral fundido se deja caer como la corriente 50 dentro de la centrifugadora mineral 40, se centrifuga como fibras minerales 52, y se cambia hacia abajo como un flujo o velo de fibras y gases (como se muestra en la figura 5) . Medios aditivos, tal como la boquilla aglomerante 56, pueden colocarse dentro del velo o fuera del velo, para aplicar cualquier aglomerante u otro recubrimiento o partículas como se desee, o para suministrar líquido para enfriar las fibras. En funcionamiento, las fibras orgánicas 22 se distribuyen radialmente hacia afuera desde la centrifugadora 10, se entremezclan con las fibras minerales 52 en el velo, y se colectan en el transportador 30 como una masa entremezclada 58 de fibras orgánicas y fibras minerales. Puesto que el proceso de formación de fibra mineral opera a temperaturas superiores al punto de ablandamiento del mineral, el área circundante e inmediatamente debajo de la centrifugadora mineral 40 está muy caliente. Es posible que algunas de las fibras orgánicas 22 se retengan en algunos de los gases calientes que fluyen con el velo de fibras, y por tanto experimente temperaturas suficientes para ablandar o fundir las fibras orgánicas. En tal caso, algo del material orgánico puede unirse a algunas de las fibras minerales para formar partículas de material orgánico sobre las fibras minerales. El material orgánico también puede estar en la forma de una capa sobre algunas de las fibras minerales. Deberá tenerse cuidado de no introducir material orgánico en una región con temperaturas tan calientes como para encender el material orgánico. La masa de fibras orgánicas entremezcladas y fibras minerales puede transportarse a cualquier estación de proceso conveniente, tal como una estufa 32, antes de convertirse en producto de fibra orgánica/mineral 60. Como una alternativa a la fibrización coaxial mostrada en la figura 4, pueden usarse también mezclas alternadas de velos de fibras orgánicas y de fibras minerales, como se muestra en la figura 5. Las fibras orgánicas pueden integrarse con las fibras minerales centrifugando las fibras minerales provenientes de una o más centrifugadoras minerales giratorias 40, las cuales son alimentadas con material mineral fundido mediante cualquier medio de alimentación conveniente, tal como un horno de refinación 66, para establecer uno o más velos de fibras minerales 54 que se mueven en forma descendente. Los velos de fibra mineral se colocan sobre la superficie colectora 30, y los velos de fibras minerales generalmente se alinean a lo largo de la longitud de la superficie colectora. Las fibras orgánicas se centrifugan mediante una o más centrifugadoras giratorias 10 para establecer uno o más velos que se mueven en forma descendente 25 también colocados sobre la superficie colectora. El material orgánico puede ser alimentado en forma fundida proveniente de una fuente común, tal como un conducto de alimentación 68. Los velos de fibras orgánicas se alinean a lo largo de la longitud de la superficie colectora, generalmente en forma colineal con los velos de fibras minerales, en un modo alterno con los velos de fibras minerales. El resultado es que las fibras orgánicas y las fibras minerales se entremezclan y se colectan como fibras orgánicas y fibras de mineral integradas. Posteriormente, las fibras orgánicas y fibras minerales integradas pueden procesarse adicionalmente en un producto de fibra orgánica/ mineral deseado. En una modalidad alternativa, una sola centrifugadora 10 para el material orgánico se coloca entre un par de centrifugadoras minerales 40. El producto de fibra orgánica/mineral es útil en una variedad de aplicaciones diferentes. Por ejemplo, el producto es útil como una intercapa de membrana absorbente de tensiones en varias aplicaciones de la construcción, como carreteras. El producto también es útil como un material absorbente de sonido, como aislamiento térmico o acústico, como un mallado de refuerzo, y como una empaquetadura u obturador.

El producto de fibra orgánica/mineral puede someterse a un proceso de compresión o de consolidación que forma un producto más denso. Antes de la consolidación, el producto tiene preferentemente una densidad desde aproximadamente 32 kg/m3 hasta aproximadamente 240 kg/m3, mientras que después de la consolidación el producto tiene preferentemente una densidad desde aproximadamente 1040 kg/m3 hasta aproximadamente 1920 kg/m3. El producto consolidado puede utilizarse en varios productos, tal como material para disminuir la vibración, material de moldeo, aislamientos, y substratos de azulejo de piso . El producto también es útil en una forma reesponjada que puede ser lograda inicialmente comprimiendo hasta un estado denso, colocando en un espacio comprimido tal como una cavidad de un cuerpo automóvil, y posteriormente recalentando para expandir y con esto llenar y conformar a la forma de la cavidad. Las fibras orgánicas de la invención pueden usarse para hacer productos tales como tejamaniles. Por ejemplo, las fibras orgánicas pueden usarse para hacer productos similares a los productos asfálticos descritos en la patente Estadounidense No. 5,494,728, la descripción de la misma se incorpora aquí solo a manera de referencia. Las fibras orgánicas de la invención, preferentemente sin fibras minerales, pueden hacerse en otros productos útiles, como recipientes. Ventajosamente, recipientes consumibles por contener asfalto y productos similares, como aquéllos descritos en la solicitud de patente Estadounidense No. de serie 08/657,831, presentada el 31 de mayo de 1996, la descripción de la misma se incorpora aquí a manera de referencia, pueden hacerse de fibras orgánicas. El recipiente es consumible de manera que puede fundirse junto con el asfalto contenido en el recipiente sin requerir mezclando indebido, y sin cambiar significativamente las propiedades del asfalto. El recipiente consumible que contiene el asfalto es útil, por ejemplo, para colocar en una olla de techador como se requiera para proporcionar más asfalto para el techado. Las modalidades preferidas de la invención son establecidas más adelante por medio de los siguientes ejemplos.

Ejemplo I Polipropileno y asfalto se nodulizaron en una máquina de extrusión de doble eje de mezclado en una proporción de 40:60 en peso. El polipropileno fue Profax 6301 que tiene un índice de flujo de fusión de 12 gramos/10 minutos medido a 230°C bajo una carga de 2.16 kg de conformidad con ASTM D 1238 Método B (vendido por Montel of Wilmington, Delaware) . El asfalto fue un asfalto AC-20 de calidad pavimentación soplado por aire con un punto de ablandamiento de 121 °C (vendido por Amoco Oil of Naperville, Illinois) . La máquina de extrusión fue una máquina de extrusión de doble eje co-giratoria y de toma constante de 40 mm, fabricada por Werner Pfleiderer (Ramsey, New Jersey) . La temperatura del eje se fijó en 177 °C. El polipropileno y el asfalto combinados tenían un índice de flujo de fusión de aproximadamente 100 a 230°C bajo una carga de 2.16 kg de conformidad con ASTM D 1238 Método B. Las granulos compuestos se fundieron a 260°C con una máquina de extrusión de un solo eje (fabricado por Akron Extruders of Canal Fulton, Ohio) y se bombearon a una centrifugadora giratoria. La centrifugadora tenía un diámetro de 38.1 centímetros y giraba a 2000 rpm (revoluciones por minuto) . La centrifugadora tenía 850 orificios en la pared periférica, teniendo cada orificio un diámetro de 0.86 milímetros. La temperatura de la pared periférica de la centrifugadora fue de 260°C. El material fundido se centrifugó a través de los orificios de la centrifugadora para formar fibras primarias. Las fibras primarias se adelgazaron adicionalmente por medio de un soplador anular hasta hacer fibras finales las cuales tuvieron un diámetro promedio de 15 mieras con un coeficiente de variación de 0.7. Las fibras resultantes fueron de color negro. Las fibras no fueron pegajosas a temperaturas inferiores a 130°C, y no contenían más de 10% de material no fibroso en peso. Las fibras tuvieron una resistencia a la tracción de fibra individual de aproximadamente 34.5 MPa.

Ejemplo II Un polipropileno modificado por asfalto fue co-fibrizado con fibras de vidrio utilizando un aparato similar al mostrado en la figura 4. El polipropileno y el asfalto se nodulizaron en una máquina de extrusión de doble eje de mezclado en una proporción de 30:70 en peso. El polipropileno fue Profax 6301 con un índice de flujo de fusión de 12 gramos/10 minutos, y el asfalto fue un asfalto de flujo de techado soplado por aire con un punto de ablandamiento de 121°C (vendido por Lagovan Oil Co., Venezuela) . La máquina de extrusión fue una máquina de extrusión de doble eje co-giratoria y de toma constante de 40 mm, fabricada por Werner Pfleiderer, con la temperatura de tornillo establecida a 177°C. El polipropileno y el asfalto combinados tenían un índice de flujo de fusión de aproximadamente 100 medido a 230°C bajo una carga de 2.16 kg de conformidad con ASTM D 1238 Método B. Las granulos compuestos se fundieron a 260°C con una máquina de extrusión de eje sencillo y se bombearon en una centrifugadora giratoria a través de un tubo de descarga. La máquina centrifugadora tenía un diámetro de 38.1 centímetros y se giró a una velocidad de 2000 rpm. La centrifugadora tenía 850 orificios en la pared periférica, teniendo cada orificio un diámetro de 0.86 milímetros. La temperatura de la pared periférica de la máquina centrifugadora fue de 260°C. El material fundido se centrifugó a través de los orificios de la máquina centrifugadora para formar fibras orgánicas primarias. Las fibras primarias se adelgazaron adicionalmente por medio de un soplador anular para hacer fibras finales con un diámetro promedio de 10 mieras con un coeficiente de variación de 1.0. La máquina centrifugadora para producir las fibras orgánicas se colocó debajo de una máquina centrifugadora de vidrio convencional. El vidrio fundido se dejó caer como una corriente dentro de la máquina centrifugadora de vidrio y se centrifugó como fibras de vidrio, y las fibras de vidrio se desviaron hacia abajo como un velo. Las fibras orgánicas (asfalto/polipropileno) se distribuyeron radialmente hacia afuera desde la máquina centrifugadora y se entremezclaron con las fibras de vidrio en el velo. Las fibras se colectaron en un transportador como una masa entremezclada de fibras orgánicas y fibras de vidrio. Las proporciones de alimentación relativas del vidrio y del orgánico se controlaron de manera que el producto de fibra, en peso, estuviera compuesto de 30% de material de vidrio y 70% de material orgánico. El producto fue un material de lana gris/negro con esponjamiento similar al aislamiento de lana de fibra de vidrio. El producto de lana tuvo una densidad de aproximadamente 40 kg/m3. La lana pudo moldearse por medio de calor en un material en un material de tabla con una densidad de aproximadamente 1470 kg/m3. Mientras que la invención se ha descrito en referencia a los ejemplos anteriores y a las modalidades preferidas, modificaciones adecuadas serán evidentes para aquellas personas con conocimientos medios en la materia. Por lo tanto, se pretende que la invención no sea definida por la anterior descripción detallada, sino por las reivindicaciones anexas y sus equivalentes.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un producto de fibra que comprende fibras orgánicas teniendo cada una un diámetro promedio de aproximadamente 60 mieras o menos y haciéndose de una combinación que comprende (a) desde aproximadamente 30 % en peso hasta aproximadamente 85 % en peso de un material polimérico que tiene un índice de flujo de fusión de aproximadamente 35 gramos/10 minutos o menor y (b) de aproximadamente 15 % en peso hasta aproximadamente 70 % en peso de un material asfáltico.

2. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la combinación tiene un índice de flujo de fusión desde aproximadamente 80 gramos/10 minutos hasta aproximadamente 800 gramos/10 minutos.

3. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el material asfáltico comprende un asfalto que tiene un punto de ablandamiento desde aproximadamente 82°C hasta aproximadamente 177 °C.

4. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el material asfáltico es asfalto de flujo para techado o asfalto calidad pavimentación.

5. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el material polimérico es un polímero seleccionado del grupo que consiste de polipropileno, polietileno, poliestireno, poliésteres, copolímeros de etiieno, acrilatos, metacrilatos, y sus mezclas .

6. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la combinación comprende desde aproximadamente 30 % en peso hasta aproximadamente 60 % en peso del material polimérico y desde aproximadamente 40 % en peso hasta aproximadamente 70 % en peso del material asfáltico, y el índice de flujo de fusión del material polimérico es inferior a aproximadamente 20 gramos/10 minutos.

7. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la combinación comprende desde aproximadamente 50 % en peso hasta aproximadamente 85 % en peso del material polimérico y desde aproximadamente 15 % en peso hasta aproximadamente 50 % en peso del material asfáltico, y el material polimérico tiene un índice de flujo de fusión desde aproximadamente 20 gramos/10 minutos hasta aproximadamente 35 gramos/10 minutos.

8. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el material asfáltico es un asfalto soplado por aire que tiene un punto de ablandamiento desde aproximadamente 93°C hasta aproximadamente 132°C.

9. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la combinación no es pegajosa a temperaturas inferiores a aproximadamente 130°C.

10. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque las fibras orgánicas no contienen más de aproximadamente 10 % en peso de material no fibroso.

11. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque las fibras orgánicas tienen una resistencia a la tracción de fibra individual de por lo menos aproximadamente 6.9 MPa.

12. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el diámetro promedio es desde aproximadamente 5 mieras hasta aproximadamente 20 mieras.

13. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque las fibras orgánicas se forman en un mallado.

14. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el mallado tiene una porosidad desde aproximadamente 566 litros/minuto hasta aproximadamente 1416 litros/minuto como se mide sobre una área de 2.54 centímetros cuadrados con una caída de presión de 1.27 centímetros de agua.

15. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el material polimérico es un polímero seleccionado del grupo que consiste de polipropileno, polietileno, poliestireno, poliésteres, copolímeros de etiieno, acrilatos, metacrilatos, y sus mezclas, y el material asfáltico es un asfalto que tiene un punto de ablandamiento desde aproximadamente 82°C hasta aproximadamente 177°C.

16. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque además comprende un mallado de fibras de refuerzo laminado al mallado de fibras orgánicas.

17. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque las fibras de refuerzo son fibras minerales.

18. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque además comprende fibras minerales entremezcladas con las fibras orgánicas .

19. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el material polimérico es polipropileno que tiene un índice de flujo de fusión desde aproximadamente 5 gramos/10 minutos hasta aproximadamente 15 gramos/10 minutos, y el material asfáltico es un asfalto de flujo para techos o asfalto calidad pavimentación.

20. Un producto de fibra de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque la combinación comprende desde aproximadamente 30 % en peso hasta aproximadamente 40 % en peso del polipropileno y desde aproximadamente 60 % en peso hasta aproximadamente 70 % en peso del asfalto.