PT1592853E - Painel em lã mineral dotado de um véu recobrindo as duas faces - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO EPÍGRAFE: "PAINEL EM LÃ MINERAL DOTADO DE UM VÉU RECOBRINDO AS DUAS FACES"

Domínio da invenção A invenção reporta-se ao domínio dos materiais isolantes à base de lã mineral e diz respeito mais particularmente aos materiais destinados ao fabrico de condutas autoportantes para a distribuição de ar de ventilação ou de climatização.

Objecto da invenção A presente invenção diz respeito a uma conduta de ar autoportante, fabricada com painéis em lã mineral dotados de um véu recobrindo as duas faces, a qual confere características inovadoras essenciais e vantagens notáveis em relação aos meios conhecidos e utilizados para fins semelhantes no estado actual da técnica. A invenção propõe mais particularmente a realização de condutas a partir de painéis em lã mineral, de preferência mas l não exclusivamente em lã de vidro, do tipo daqueles utilizados para o fabrico de condutas autoportantes para a distribuição de ar climatizado, painéis dotados de um véu recobrindo as duas faces, preparado para receber ulteriormente, por adesão, outros revestimentos quaisquer previstos para o painel, no qual o dito véu recobrindo as duas faces dá luqar a um aumento uniforme substancial da resistência estrutural do painel obtido, melhorando em consequência o comportamento da conduta na qual é incorporado em relação às pressões tanto positivas como negativas. 0 dominio de aplicação da invenção situa-se, bem evidentemente, no sector industrial consagrado no fabrico de componentes para instalações de conduta de ar, nomeadamente de ar condicionado.

Antecedentes e resumo da invenção

De maneira conhecida do estado da técnica, o fabrico de condutas autoportantes para a distribuição de ar condicionado por meio de painéis em lã mineral, nomeadamente em lã de vidro, constitui uma prática divulgada e largamente utilizada. A regulamentação espanhola RITE (Regulamento das Instalações Térmicas nos Edificios) mostra, na secção ITE 04.4, as 2 condutas autoportantes para a distribuição de ar realizadas em chapa metálica e em lã de vidro.

Os painéis em lã mineral, geralmente em lã de vidro, para a construção de condutas são constituídos de uma alma em lã mineral, compreendendo fibras de origem vidrosa aglomeradas a ligantes termo endureciveis, revestido sobre as suas duas faces (os bordos do painel não sendo necessariamente revestidos) . Precisa-se que se entende aqui por «faces» do painel as faces principais de maior extensão.

De maneira geral, os revestimentos utilizados nestes painéis são os seguintes : a) Face interior da conduta: Normalmente, esta superfície é revestida de um conjunto chamado "complexo", formado de uma pelicula de aluminio, e de papel Kraft, colados em conjunto, a sua disposição, a sua composição ou a ordem das camadas sendo susceptiveis de variação. Em certos produtos conhecidos e disponíveis no mercado, incorpora-se na alma do painel, durante o fabrico desse, e sobre a face destinada ao interior da conduta, um véu de vidro (tecido de fibras de vidro não tecidas) que é de seguida revestido do dito complexo. Existe ainda no mercado produtos, cada vez menos utilizados, cujo revestimento de superfície 3 interior é constituído unicamente do dito véu, sem nenhum complexo de revestimento suplementar.

Estas diferentes formas de revestimento têm todas por função evitar arranques (extracções) das fibras pela circulação de ar na conduta. b) Face exterior da conduta: Esta superfície é sempre revestida de uma camada metálica ou de um conjunto chamado "complexo", formado de uma camada de alumínio, de papel Kraft e de uma malha de fibras de vidro (a disposição, a composição ou a ordem das camadas são susceptíveis de variação).

Conhece-se de facto painéis deste tipo cuja alma pode incorporar um véu de fibras de vidro unicamente sobre uma das suas faces, a dita face sendo sempre disposta na parte correspondendo à superfície interna da conduta, uma vez formada. Este véu pode ficar descoberto no interior da conduta, ou pode ser dotado de um revestimento.

Actualmente, não se conhece no mercado painéis utilizados para o fabrico de condutas de ar incorporando sobre a alma em lã mineral um véu de fibras de vidro ou de polímeros orgânicos sobre a face externa, de maneira a que o revestimento ou complexo exterior possa aderir directamente a este. 4

Os painéis em lã de vidro para a construção de condutas são cortados e ligados para dar lugar a redes de condutas para a distribuição de ar.

Na prática, o ar é encaminhado no interior das condutas formadas pelos painéis com uma pressão estática e dinâmica determinada. Por consequência, devido à pressão exercida pelo ar no interior da conduta, este deve possuir uma rigidez determinada a fim de evitar a sua deformação e a deterioração resultante. Com este objectivo de garantir a ausência de deformações, os painéis a partir dos quais as condutas são construídas devem apresentar uma certa rigidez à flexão, independentemente dos elementos de reforço susceptíveis de ser colocados ao longo da conduta. 0 emprego destes painéis na aplicação concreta do fabrico de condutas necessita que esta resistência na flexão, ou resistência à deformação, se exerça tanto em relação às pressões positivas (dilatação da conduta) como às pressões negativas (contracção ou diminuição da secção interior da conduta). Em definitivo, o painel deve apresentar uma resistência à flexão nos dois sentidos.

Como se sabe, a rigidez de uma conduta deste tipo pode ser avaliada em função do módulo de Young e do momento de inércia 5 do painel. Do mesmo modo, a rigidez de um painel na flexão pode ser avaliada a partir da deformação que apresenta quando é submetido ao seu próprio peso ou carga. 0 nivel de rigidez desejado é geralmente obtido pelos melhoramentos suportados pela alma do painel (normalmente constituída de lã mineral, geralmente de lã de vidro e resinas sintéticas que o aglomeram). Estes melhoramentos consistem em tratar, ou em melhorar, o tipo de fibras de vidro e o ligante que os uniu, e igualmente em aumentar a densidade do conjunto formado pelos componentes da alma do painel, entre outros.

Mesmo se as diferentes camadas de revestimento aplicadas sobre a alma do painel são na teoria benéficas para rigidificar o painel, o ganho de rigidez não é significativo ou pelo menos insuficiente na prática para dar ao painel uma classe de rigidez superior, em função do seu comportamento desigual que depende da maneira como a pressão se exerce sobre o interior da conduta. A presente invenção tem como objectivo principal propor uma conduta de ar autoportante fabricada com painéis em lã mineral, de preferência em lã de vidro, possuindo características de rigidez estrutural sensivelmente melhoradas. Este objectivo foi plenamente atingido por meio do 6 painel em lã mineral objecto da descrição que vai seguir, e cujas caracteristicas principais são retomadas no preâmbulo da reivindicação 1. A presente invenção propõe essencialmente a formação de uma conduta de ar autoportante fabricada a partir de painéis que se distinguem fundamentalmente dos outros painéis conhecidos do mesmo tipo em que eles apresentam a particularidade de ser revestidos de um véu sobre as duas faces da alma que os incorporam. É aparente com efeito que, para um painel que incorpora um véu único para o revestimento do lado interior, a rigidez não é uniforme devido ao facto do véu não estar presente senão sobre uma única face da conduta.

Obtém-se de acordo com a invenção o aumento desejado da rigidez estrutural do painel graças ao aumento da rigidez superficial e da resistência à tracção conferida pelos véus das duas faces, o que permite obter condutas de maior resistência tanto em relação às pressões positivas como às pressões negativas (condutas de impulso e de regresso ou de aspiração).

Conforme a invenção, o véu é disposto sobre cada uma das faces 7 ou superfícies da alma do painel, e pode ser realizado à base de fibras de vidro, de fibras de polímeros orgânicas ou comportar misturas de fibras de poliéster e de fibras de vidro, tecidas entre elas , ou não tecidas e ligadas com a ajuda de um ligante ou de uma resina sintética, e incorporar além disso, eventualmente um reforço constituído de fios. Obtém-se desta maneira um painel altamente reforçado, de maior rigidez estrutural e cujo comportamento em relação às pressões positivas e negativas é sensivelmente melhorada durante a sua utilização na construção de condutas para instalações de ar condicionado. A invenção tem igualmente por objecto um processo para aumentar a rigidez de painéis em lã mineral utilizados para o fabrico de condutas de ar de acordo com a invenção.

Breve descrição dos desenhos

Estas caracteristicas e vantagens da invenção, assim como outras, apareceram mais claramente a partir da descrição detalhada que segue de uma forma preferida de realização, dada unicamente a titulo de exemplo ilustrativo e não limitativo, em referência aos desenhos juntos, nos quais: A Figura 1 mostra uma representação esquemática em perspectiva de uma porção de painel em lã mineral construído segundo os ensinamentos da presente invenção.

Descrição de uma forma de realização preferida

Como se indicou mais acima, a descrição detalhada da forma de realização preferida do painel da invenção vai se fazer, em seguida, com a ajuda do desenho em anexo. Neste sentido, a única Figura mostra uma representação esquemática de uma vista em perspectiva de um painel da invenção, na qual se distingue uma alma 1 em lã mineral, cujas superfícies interior e exterior são susceptíveis de receber, de acordo com a invenção, um véu 2 sobre cada uma delas, solidária das ditas superfícies, os ditos véus se prologando sobre a totalidade das ditas superfícies respectivas, os revestimentos 3, 4 desejados podendo ser aplicados sobre a face exterior.

Cada um dos véus 2 incorporados sobre as superfícies interior e exterior da alma do painel é constituído de uma multiplicidade de fibras de vidro ou de fibras de polímeros orgânicos, tecidas ou não tecidas. Os materiais de fabrico dos ditos véus 2 podem igualmente comportar vantajosamente uma mistura de fibras de polímero (nomeadamente poliéster) e de fibras de vidro. 9 A título de ilustração, indica-se que a gramagem de um véu útil de acordo com a invenção pode ser na ordem de 30 a 50 g/m2, de preferência 35 a 40 g/m2.

Quando se trata de fibras de vidro, pode tratar-se de fibras de lã mineral obtidas por estiragem em fluxo gasoso de filamentos de vidro ou de fios de vidro têxtil cortados.

De maneira geral, os véus em particular não tecidos podem compreender fibras tecidas ligadas entre elas com a ajuda de um ligante ou de uma resina sintéticos.

As fibras compondo os véus, tecidas ou não tecidas, podem comportar fios de reforço que podem ser fios naturais ou sintéticos, nomeadamente fios de polímeros ou fios de vidro obtidos por estiragem/enrolamentos de filamentos de vidro. A fixação dos véus 2 sobre a alma 1 em lã mineral (de preferência, em lã de vidro) faz-se no decurso do mesmo processo de produção deste último, previamente na passagem dos ligantes sintéticos na estufa de polimerização, os quais são chamados a se misturar às fibras de vidro da lã mineral. A adesão dos véus 2 na alma 1 faz-se normalmente com a ajuda do mesmo tipo de ligante sintético que aglomera as fibras compondo a lã mineral. Desta maneira, as lãs minerais 10 comportando o ligante sintético que não é ainda polimerizado, são dispostas entre duas superfícies de véu do tipo descrito, à maneira de uma "sanduíche". A dita sanduíche de lã mineral compreendendo de cada lado um véu 2 é introduzida numa estufa, na qual o ligante se polimeriza sob a acção do calor, de maneira a unir entre eles as partes desta sanduíche e a formar assim um conjunto que toma o formato de um painel rígido. Este modo de incorporação dos véus 2 na alma 1 em lã mineral assegura a união intima dos ditos elementos, oferecendo a vantagem de aumentar a rigidez da alma 1, o qual é bem superior àquela que procurariam os mesmos véus se eles fossem colados de maneira diferente.

Por consequência, o painel é finalmente configurado segundo uma ordem indo da face a mais interior em contacto com o ar circulando na conduta fabricada a partir destes painéis e se estabelecendo como segue:

Revestimento 3 interior : este é formado de uma multi-camada complexa cuja configuração a mais clássica, mas não exclusiva, compreende a incorporação de uma película de alumínio e de papel Kraft; - Alma 1 do painel : constituída de um corpo formado de lã mineral, nomeadamente de lã de vidro de uma densidade 11 determinada, sobre as faces exteriores na qual é incorporado um véu 2 realizado à base de fibras de vidro ou de polímeros orgânicos, ou de uma combinação dos dois; - Revestimento 4 exterior : este é formado de um complexo multi-camada, cuja configuração a mais clássica, mas não exclusiva, compreende a utilização de uma película de alumínio, de uma grelha de fios de vidro e de papel Kraft. A composição do painel permite obter melhoramentos afectando, em particular, as propriedades requeridas do lado deste tipo de painéis tendo em vista a sua utilização na construção de condutas de ar condicionado, nomeadamente no que diz respeito a sua rigidez à flexão. Este aumento da rigidez oferece duas vantagens fundamentais, a saber, a resistência à dilatação ou à deformação da conduta fabricada a partir dos painéis melhorados, e a resistência à flexão dos painéis de grandes dimensões (por volta de 3 metros de comprimento, com uma espessura de 2,5 cm), durante a manipulação e o transporte antes do fabrico em série das condutas. A redução do risco de dobragem em dois dos painéis, que impede a utilização do painel na zona de dobragem (desperdício de material), constitui igualmente uma vantagem importante, tanto do ponto de vista da manipulação como dos custos de instalação. 12

Por outro lado, devido ao facto de habitualmente, para aumentar a rigidez do painel, se fazer normalmente apelo a um aumento da densidade da alma 1 do painel ou do seu teor em ligantes sintéticos, a incorporação do véu 2 sobre as duas faces da alma 1 dos painéis permite reduzir estes critérios para obter todavia os mesmos resultados, até mesmo rendimentos superiores. Esta redução da densidade pode atingir percentagens excedendo 5 %, ou, em variante, é possível diminuir o teor em ligante, com reduções de mais de 2 pontos em relação ao valor em percentagem utilizado nos painéis equivalentes que não incorporam os melhoramentos propostos (por exemplo, passar de uma taxa de ligantes de 12 % a uma taxe inferior a 10 %) . Estas reduções conduzem a uma diminuição dos custos do processo de produção. Assim, se se compara dois painéis a saber um primeiro painel de tipo convencional não incorporando o véu sobre as duas faces, e um segundo painel construtivo conforme a invenção, dito de outra maneira dotado de um véu sobre as duas faces, o resultado obtido é que, à rigidez estrutural igual, o painel conforme a invenção apresenta uma densidade representando aproximadamente 95 % da densidade do primeiro painel. O quadro mais abaixo apresenta os resultados de medidas de flecha conforme a norma EN 13403 sobre um painel de acordo com a invenção e a título comparativo sobre um painel desprovido 13 de véus. Constata-se um nível de rigidez equivalente com uma densidade consideravelmente reduzida de acordo com a invenção.

Exemplo De acordo com a invenção Comparativo Número de véus 2 0 Densidade (kg/m3) 72 82 Flecha (mm) 19 20

Por outro lado, o facto de incorporar, de acordo com a invenção, o véu 2 sobre a face exterior da alma 1 do painel permite aumentar igualmente a resistência do painel ao punçoamento, uma vez que este foi revestido sobre esta face. Pode-se tirar partido desta vantagem para reduzir os revestimentos ou complexos 3, 4 que se faz aderir no seguimento da alma 1, na medida em que as solicitações às quais eles são submetidos diminuíram devido à contribuição do dito véu 2 de resistência mecânica do conjunto. Uma parte das reduções susceptíveis de ser aplicadas a estes complexos afecta pois a gramagem dos componentes orgânicos que eles contêm, o que conduz a um melhoramento do comportamento ao fogo do revestimento exterior e do produto no seu conjunto.

No caso da utilização do véu 2 sobre a face exterior do alma 1 do painel, de acordo com a invenção, obtém-se uma superfície mais lisa, permitindo a fazer aderir por sequência aos 14 revestimentos (complexos) utilizando menos adesivo ou cola, donde um melhoramento do comportamento do produto e do revestimento ao fogo e isto em relação com ensaios sobre a dita caracteristica realizados em laboratórios independentes. É julgado útil estender o conteúdo da presente descrição para permitir a um técnico na matéria compreender o seu suporte assim como as vantagens derivadas da invenção, e desenvolver e colocar em prática o seu objecto.

Isto dito, é evidente que a invenção foi descrita segundo uma realização preferida desta, de maneira que ela poderá ser objecto de modificações sem que seja introduzida nenhuma diferença no fundamento da dita invenção, estas modificações podendo ser suportadas em particular na forma, nas dimensões até mesmo nos materiais de fabrico do conjunto ou de suas partes constitutivas.

Lisboa, 21 de Julho de 2008 15

Claims (1)

1. REIVINDICAÇÕES Ia - Conduta de ar autoportante, em particular de ar condicionado, fabricada com painéis em lã mineral de rigidez estrutural acrescida de compostos de uma alma central em lã mineral, nomeadamente em lã de vidro, revestida sobre as suas faces de revestimentos, a dita alma incorporando um véu sobre a face situada no interior da conduta obtida, o painel da invenção sendo caracterizado por ele compreender uma alma (1) cujas duas faces superficiais, tanto a face interior como a face exterior, incorporarem cada uma um véu (2) respectivo, estendendo-se sobre a totalidade destas, os dois véus (2) sendo ligados às superfícies da alma (1) com a ajuda de ligantes polimerizados sob a acção do calor. 2a - Conduta de ar de acordo com a reivindicação n° 1, caracterizada por o dito véu (2) recobrindo cada face da alma (1) ser composto de fibras de vidro ou de fibras de polímeros orgânicos, ligadas entre elas com a ajuda de um ligante ou de uma resina sintéticos, ou, no caso presente, de uma mistura de fibras de polímero e de fibras de vidro. 3a - Conduta de ar de acordo com a reivindicação n° 2, l caracterizada por as fibras compondo os véus (2) compreenderem fibras tecidas e/ou não tecidas. 4 a - Conduta de ar de acordo com uma qualquer das reivindicações n° 2 ou 3, caracterizada por as fibras compondo os véus (2), tecidas ou não tecidas, comportarem fios de reforço. 5 a - Conduta de ar de acordo com uma ou várias das reivindicações precedentes, caracterizada por uma resistência acrescida à dilatação ou à deformação, e igualmente por um aumento sensível da resistência ao punçoamento por comparação com os painéis revestidos sobre uma só face. 6a - Utilização de painéis em lã mineral de rigidez estrutural acrescida tal como descritos numa das reivindicações 1 a 5 para o fabrico de condutas de ar autoportantes, em particular de ar condicionado. 7a - Processo para aumentar a rigidez de um painel em lã mineral utilizado para o fabrico de condutas de ar autoportantes de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o dito painel ser composto de uma alma central em lã mineral, nomeadamente em lã de vidro, revestida sobre as duas faces de revestimentos, compreendendo uma etapa 2 consistindo em incorporar a alma sobre cada uma das suas faces, um véu estendendo-se sobre a totalidades destas, os dois véus (2) sendo ligados às superfícies da alma (1) com a ajuda de ligantes polimerizados sob a acção do calor. Lisboa, 21 de Julho de 2008 3 FOLHA $mtA