PT92480B

PT92480B - Processo e dispositivo de obtencao de um material composito a base de fibras minerais

Info

Publication number: PT92480B
Application number: PT92480A
Authority: PT
Inventors: Yves Demars; Francois Szalata; Christian Decoopman
Original assignee: Saint Gobain Isover
Priority date: 1988-12-01
Filing date: 1989-11-30
Publication date: 1995-08-09
Also published as: IE893798L; JPH02182956A; ATE90118T1; FI895742A0; DE68906863T2; KR970009655B1; NZ231549A; FR2639868A1; FR2639868B1; NO894725L; ZA898987B; CA2004360A1; DK604989D0; EP0371847B1; DK604989A; KR900010113A; ES2042043T3; AU631150B2; EP0371847A1; IE63564B1

Description

PROCESSO E DISPOSITIVO DE OBTENÇÃO DE UM MATERIAL

COMPOSITO A BASE OE FIBRAS MINERAIS

A invenção tem por objectivo um material compósito e o seu dispositivo de obtenção. 0 material de acordo com a invenção é à base de fibras minerais, principalmente de fibras de vidro, obtido por reconstituição de uma esteira em fibras minerais contendo um ligante. Serve por exemplo de matéria prima para a obtenção de peças moldadas.

é conhecida a obtenção de peças, eventualmente enformada, densas ou ao contrário muito ligeiras, por moldagem de um primitivo a base de fibras naturais ou sintéticas comportando um ligante. Como fibras naturais são utilizadas principalmente de fibras texteis que têm um diâmetro médio bastante elevado, superior a 10 microns o que não é muito favorável no ponto de vista das características de isolamento acústico e térmico. Entre as fibras sintéticas são mais particularmente preferidas as fibras minerais, principalmente as fibras ditas de isolamento tais como as fibras de vidro, as fibras de rocha, ou as fibras de escória, que sã.o mais finas e são por outro lado produzidas com custos extremamente baixos.

□ pedido de patente FR 2 608 964 descreve por exemplo a utilizcação de esteiras à base de fibras de vidro para a obtenção de peças moldadas tais como por exemplo

guarnições de peças automóveis. A matéria prima é neste caso restos de esteiras em fibras de vidro obtidas por centrifugação a grande velocidade de vidro fundido com um estiramento gasoso dos filamentos; as fibras sendo recebidas sobre uma banda transportadora sem fim gue fecha uma hotte dentro da qual elas são aspergidas por um ligante orgânico em solução aquosa; a manta assim obtida sendo ulteriormente conformada dentro de uma estufa onde se produz a polimerização do ligante, e em seguida cortada em dimensões desejadas para formar a esteira.

Outros processos de fibragem podem ser utilizados, principalmente os processos denominados de centrifugação livre ou processos nos quais a matéria em fusão é introduzida na zona de interacção de duas correntes gasosas a altas temperaturas e a velocidades elevadas. Todavia qualquer que seja o processo de fibragem escolhido, a recepção caracteriza-se por uma aspiração das fibras sendo recolhidas na banda sem fim sobre as quais estã prevista uma caixa sobre depressão. Em consequência e mesmo se for possível remediar parcialmente operando em boas condições de fibragem e de aspiração, a esteira ou fibras minerais assim obtidas apresentam sempre uma anisotropia, as fibras posicionam-se de preferência nos planos horizontais. Isto traduz-se por uma anisotropia de certas propriedades físicas, principalmente da resistência ã tracção, anisotropia que por outro lado apresenta certas vantagens principalmente no que diz respeito ao poder isolante do feltro formado.

Um outro inconveniente encontrado é o da limitação na escolha da resina pulverizada como colagem em solução aquosa. Com efeito, para optimizar a repartição do ligante na esteira e obter principalmente que este embeba bem as fibras a fim de constituir uma ganga protectora, é preferível pulverizar o ligante dentro da hotte de fibragem, antes que as fibras sejam acumuladas para formar a manta. Ora, tendo em

conta as condições de temperatura que reina na hot-te de fibragem e para evitar todo risco de inflamação, é imperativo empregar uma resina em solução dentro da água. Isto exclui a maior parte dos adesivos usuais do tipo termoíusíveis ou termoendurecíveis. Em geral, utiliza-se uma resina fenólica do tipo resina resol da qual sabe-se que ela se decompõem para uma temperatura de utilização superior a 350° C, o que restringe significativamente as possibilidades de aplicação de produtos à base de fibras que são pelo susceptíveis de suportar sem problema temperaturas exemplo bem superiores a 500° C.

contrário por

Por outro lado, é conhecido por exemplo pela patente francesa 2 591 621, reconstituir os produtos de fibras minerais a partir de flocos fibrosos eles mesmos produzidos a partir de uma esteira - ainda chamados feltro - por operação de cardagem por meio de escovas contra—rotativas ainda por meio de paus rotativos batendo o feltro, preferência, pré—cortado em banda. A cardagem é preferência seguida de uma vibração dos flocos transporte pneumático a fim de relaxar as tensões ou de uma ou de de um residuais.

Os flocos produzidos são usualmente utilizados tal qual. São por exemplo lançados em camadas sobre o solo para o isolamento térmico ou acústico de enchimentos quaisquer ou servindo ainda de material de enchimento de caixas por exemplo para a formação de divisórias interiores.

As camadas isolantes obtidas a partir destes flocos são nitidamente de maior qualidade que as camadas de lã sopradas obtidas de maneira tradicional, mas sobre numerosos pontos, principalmente a conductividade térmica, a diferença entre as propriedades destas camadas e as da esteira de origem é ainda muito sensível.

A deterioração observada da resistência térmica explica-se pela natureza dos flocos. Com efeito, bem entre conhecido que as fibras livres, quer dizer não coladas elas por um ligante têm tendência naturalmente a se associarem sobre a forma de bolas. Também durante toda a operação de cardagem, procura-se desenredar estes amontoados para encontrar fibras integradas. Todavia, as fibras minerais tais como as fibras de vidro e principalmente as fibras de rocha são extremamente frágeis, também a cardagem parte as fibras e se prossegue-se um pouco mais a operação, reduzimolas totalmente a pó. Por consequência, a tendência é de operar com meios de cardagem doces, como os descritos na patente FR 2 591 621 com a contrapartida de uma pior abertura dos flocos o que significa que um grande número de entre eles (aproximadamente 1 sobre 2 no melhor dos casos) são sempre constituídos por nódulos centrados à volta dos quais radiam algumas raras fibras unitárias. Esses nódulos sendo particularmente densos, não permitem a fixação de uma quantidade de ar importante, o que, sabe—se, diminui o poder isolante de um produto fibroso. Assim para um isolamento determinado deve-se aumentar a quantidade de produto necessário.

A este inconveniente já demasiado forte junta-se o facto de ser muito difícil de impregnar ou embeber estes nódulos com um ligante, quer este esteja no estado líquido ou mais ainda no estado sólido sob forma pulverulenta e portanto pouco apto a penetrar por carpi lar idade no coração dos nódulos. Tipicamente, como a maior parte dos ligantes apresentam depois da polimerização uma coloração, este fenómeno traduz-se por um aspecto malhado do produto depois da polimerização, os nódulos não impregnados de ligante não apresentam a mesma cor que o resto do produto.

Pelo contrário, como vantagem deste processo convém notar que a adição do ligante pode ser efectuada antes que os flocos sejam de novo reunidos, a uma temperatura e nas condições livres de todas as tensões devidas ao processo de

preparação das fibras. Para mais, a recepção dos flocos pode— -se fazer simplesmente por depósito sob gravidade, quer dizer em condições que não provoquem orientações preferenciais das fibras e que conduzem por este facto a produtos mais isotrópi cos.

Por outro lado, a publicação da patente AU-A-75 746/S7 revela um processo de obtenção de um produto fibroso isolante contendo um ligante uniformemente repartido, mesmo se o produto for à base de fibras dificilmente impregnáveis tais como as fibras vegetais ou animais. Este processo — que se pode aplicar igualmente a fibras minerais — consiste em cardar um feltro para separar substancialmente as fibras, depois para completar esta separação fazendo-as fluir através de uma corrente gasosa, que as transporta, o ligante sendo pulverizado sobre as fibras separadas antes que estas sejam depositadas. Nesta publicação, não se propõem meios de cardagem específicos para as fibras minerais de maneira que é preciso compreender por fibras minerais, as fibras de vidro ditas têxteis - ainda chamadas fibras de vidro de reforço quer dizer fibras produzidas por meio de uma fieira com uma estiragem mecânica e cujo diâmetro médio é superior a 10 microns. Relembremo-nos que as fibras ditas de isolamento têm um diâmetro médio inferior a 6 microns, geralmente da ordem de microns. Além disso, as fibras ditas têxteis pràticamente sempre reagrupadas em fios à fibras naturais o que as afasta totalmente ponto de vista do cardagem. F'or outro isolamento do nomeadamente na utiliza um são das de semelhança das fibras seu comportamento, lado, esta técnica transporte pneumático das fibras o que põe problema da eliminação i mp1i c a necessidade das correntes gasosas geradas de caixas aspirantes que como o

e se indicou mais acima conduzem a produtos anisot-rópi cos.

A presente invenção tem por objectivo o processo e dispositivo de obtenção de um produto compósito à base de

fibras minerais obtido por reconstituição duma esteira ou feltro em fibras minerais de isolamento, cujas experiências térmicas (relacionadas a uma massa de produto idêntica) são pelo menos iguais a 93 X das do feltro inicial e compreendendo um ligante activado ulteriormente, escolhido independentemente da técnica utilizada para a obtenção do dito feltro inicial. □ produto compósito de acordo com o invento é formado por flocos nos quais é acrescentado um ligante activado ulteriormente, obtidos por recortagem de um feltro à base de fibras minerais de isolamento, menos de 1Θ % de flocos contendo um nódulo denso cujo diâmetro médio é além disso definido como inferior a 7 mm e que apresenta um grau de impregnação em ligante reactivo menor que o resto do produto.

Desta definição, ressalta que o termo flocos é pràticamente abusivo porque a recortagem do feltro é realizada de tal maneira que a individualização das fibras é pràticamente total e que desde então, passa—se por um estado onde as fibras estão pràticamente todas no estado unitário, como sendo o caso no momento da sua fibragem.

Para que isto seja feito, os flocos são produzidos a partir de um feltro em fibras minerais que é recortado por meio de uma cardadeira constituída por uma só escova com pelos flexíveis limpa por um pente. Em relação aos meios conhecidos da arte, opera-se ainda com um dispositivo extremamente simplificado mas que contudo dá resultados surpreendentemente superiores. Com efeito, uma cardadeira de escovas contra-rotativas de acordo com FR-2 591 621 produz flocos contendo para a metade de entre eles, nódulos densos (e não é possível de remediar este defeito prolongando o tempo de presença dos flocos entre as escovas porque neste caso reduz—se as fibras em pó).

Para além dos flocos, o produto compósito de acordo

com a invenção contem um ligante que é activado ulteriormente. Por ulteriormente entende-se uma duração fixada peio utilizador que pode ser eventualmente de alguns segundos, caso onde uma estufa de polimerização é prevista imediatamente a jusante da linha ou pelo contrário de muitos dias e mesmo muitos meses, neste ultimo encontram-se mais particularmente quando o produto reconstituído é utilizado a título de matéria prima para obtenção de peças moldadas em forma.

A duração deste período depende evidentemente do tipo de ligante utilizado, uma armazenagem intermediária do produto não sendo possível senão com as resinas cuja acção não se produz — ou é extremamente lenta — à temperatura ambiente. Isto é o caso por exemplo de resinas termofusíveis ou termoendurecíveis, acrescentadas sob forma pulverulenta às fibras. Citemos por exemplo as resinas fenol—formaldeído novolaques, as resinas epoxi, os silicones, o poliuretano, o polietileno e o polipropileno.

De toda a maneira, pelo facto da resina ser acrescentada sobre as fibras frias, longe de toda a instalação de fibragem, dá uma inteira liberdade na escolha do ligante (resina ou ligante mineral).

Sob forma líquida, o ligante é pulverizado sobre as fibras indiferentemente no momento da operação de cardagem ou depois dela. Quando ele é sob a forma pulverulenta, a adição do ligante é efectuada de preferência depois da cardagem, o ligante estando em suspensão num gás para uma repartição óptima.

Os flocos são de preferência recolhidos por simples depósito sob gravidade, sem aspiração complementar. Os produtos assim reconstituídos são mais isotrópes que os produtos modelo (standarts) obtidos directamente sob a hotte

i de fibragem, o que é mais particularmente vantajoso para a preparação de peças moldadas em forma susceptíveis de serem ui teriormente submetidas a tensões a níveis bastante elevados, o que não será o caso quando os flocos são utilizados a granel.

Outros detalhes e característivas vantajosas da invenção serão descritos a seguir com referência aos desenhos anexos que representam :

— Figura 1 : um esquema duma linha para produto compósito segundo a invenção,

- Figura 2 : uma vista mais detalhada da cardadeira da figura 1, — Figura 3 : as curvas de evolução da conductividade térmica em função da densidade,

- Fiqura 4 : curvas comparadas dos valores das resistências específicas à passagem de ar em função da densidade, — Figura 5 : as curvas comparadas dos valores de formação relativa em função da compressão exercida.

□ produto compósito obtido de acordo com a invenção é preparado como indicado muito esquemàticamente na figura 1. 0 feltro inicial 1 que chamaremos ainda feltro modelo Cstandart) — ou os 2 feltros como aqui representados - é um feltro em fibras minerais. Pode—se utilizar por exemplo um feltro em lã de vidro, as fibras sendo obtidas por um processo segundo o qual o vidro fundido é introduzido no interior dum prato de centrifugação girando a grande velocidade o qual se escapa sob forma de filamentos por uma série de orifícios praticados na parede do prato, os

I filamentos sendo estirados sob forma de fibras por uma corrente gasosa a grande velocidade e alta temperatura, gerada pelos queimadores girando no prato. As condições de temperatura do vidro e do gás, as pressões e as velocidades utilizadas sendo por exemplo as definidas na patente europeia EP-9Í866. A colagem é vantajosamente pulverizada sobre as fibras antes que estas sejam recolhidas por um orgão de recepção. Esta colagem é de preferência uma solução aquosa 10 S duma resina formo—fenólica comportando em partes em seco 55 X em peso de resina resol e de um silano actuando entre outras acções como agente anti-poeira. A título de exemplo, utiliza-se um feltro cuja densidade é de 11 kg/m^, a resistência térmica de 2 m— ° C/Watt e a resistência específica na passagem do ar de 6,4 Rayls/cm (resistência medida perpendicularmente ao plano de depósito das fibras de vidro). 0 feltro condicionado ao estado do rolo é montado sobre um dobadoura não representada.

Como mais precisamente representado com o auxílio da figura 2, a alimentação da unidade de cardagem é obtida por meio de um cilindro 2 e de um contra—ci1indro 3 assegurando o avanço do produto. O feltro 1 é simplesmente comprimido entre os cilindros 2, 3, sem corte o que simplifica o dispositivo destas operações. Vantajosamente, estes dois cilindros asseguram igualmente a admissão do feltro retendo—o um pouco.

A unidade de cardagem 4, rodeada dum cárter, é vantajosamente constituída por uma única escova 5. Esta escova tem um diâmetro exterior de por exemplo 30Θ mm. é munida de pelos 6 finos, montados segundo uma altura livre suficiente (aproximadamente 45 mm) para permitir uma certa flexibilidade. Estes pelos têm por exemplo um diâmetro da ordem de 0,5 mm e são de preferência ondulados. De acordo com a invenção, são de preferência em metal, os melhores resultados são obtidos com o aço temperado. A escolha do metal pode parecer surpreendente na medida em que é conhecido

que pelos em materiais sintéticos, por exemplo em poliamida resistindo melhor ao ataque por abrasão do vidro. De facto, é constatado de acordo com a invenção que pelos em materiais sintéticos — e pelo facto de certos constrangimentos tecnológicos obrigatòriamente de um diâmetro de mais de 1 mm — se auto aquecem enormemente no curso da operação de cardagem e em consequência são usados muito mais ràpidamente que os pelos num material menos resistente em absoluto mas mais finos. Por outro lado, o emprego de pelos finos permite uma melhor adequação entre as dimensões do aparelho de corte que eles constituem e as das fibras que se procura separar.

Vantajosamente, uma tal escova de pelos metálicos finos permite aumentar o número de pelos e de se suprimir a contra—escova que tem por inconveniente prolongar o tempo de tratamento do feltro de fibras minerais e por acentuar a sua degradação. A densidade de suficientemente importante para permitir um completo e sobre uma pequena porção da todavia atingir um valor tal que interdite uma acção separada de cada pelo. Na prática o afastamento dos pelos na periferia compreendidos entre 2 e 5 mm dá satisfação, os melhores resultados tendo sido obtidos com aproximadamente 1500 pelos seja 1 pelo todos os 3,5 mm para uma escova de 300 mm de esse facto pelos pode ser desembaraçamento escova, mas sem diâmetro.

A velocidade de rotação da escova é próxima por exemplo de 1000 rotações por minuto enquanto a unidade é alimentada por um feltro de 11 kg/m^.

Para limpar a escova, utiliza-se um simples pente 7 constituido por extremidades montadas sobre uma placa 8 de preferência muito finas e muito ponteagudas. Estas extremidades são por exemplo agulhas metálicas com menos de 0,2 mm de diâmetro na extremidade que penetra na escova segundo uma profundidade de por exemplo 2 mm, esta profundidade podendo variar graças ao mecanismo de regulação da posição 9.

Depois da cardagem, os flocos são recolhidos por depósito sob gravidade num recinto fechado 10, sem transporte por meios pneumáticos. Este transporte pneumático apresenta com efeito o inconveniente devido à extracção do ar favorecer uma orientação preferencial dos flocos paralelamente à direcção do gás portador e além disso ele aumenta sensivelmente o preço de revenda do produto. Para evitar a acumulação dos flocos devido à electricidade estática, o recinto fechado 10 de recepção é de preferência inteiramente em matéria plástica.

A observação sob microscópio dos flocos obtidos mostra-los constituídos de fibras relativamente longas, quer dizer, de aproximadamente 2 cm enquanto que as fibras do feltro inicial têm um comprimento de aproximadamente 10 cm ; trata-se bem entendido dum valor médio após estimativa sobre uma amostra de tamanho reduzido sendo a medida real particularmente delicada. Estas fibras mais curtas são menos sujeitas aos problemas de estratificação, em compensação o seu comprimento fica ainda suficiente para assegurar o aprisionamento duma quantidade importante de ar. Além disso estas fibras repartem—se de maneira extremamente homogénea, menos de 10 Z dos flocos comportando um nódulo central denso cujo diâmetro é menos de 7 mm ou apresentando—se sob a forma de mecha.

A este título, parece por outro lado que as fibras estão quase num estado mais unitário que no momento da fabricação do feltro inicial. Uma explicação deste estado imprevisto é talvez a presença do ligante utilizado como colagem para o feltro inicial que representa um papel de lubrificante entre as fibras - â semelhança do que é procurado pela montagem — e que para mais favorecem o afastamento das fibras — propriedade que aumentar as capacidades de recuperação produto.

se procura para da espessura do

Um outro aspecto da invenção é a adição de um ligante ; após a sua dosagem (pelas bombas 11, 12) o ligante é conduzido por uma canalização 13 até às fibras. Em regra geral, um ligante sob forma líquida será antes pulverizada a um nível situado após a unidade de cardagem, isto com o fim de evitar se possível o engorduramento desta em compensação um ligante sob forma pulverulenta, com poder molhante reduzido, será espalhado sobre os flocos ao nível da unidade de cardagem. Mas como indicado precedentemente, não se trata mais do que uma tendência geral, o problema põe-se mais precisamente para cada ligante utilizado. Contràriamente, o que deve ser notado, é que a extremidade aberta dos flocos obtidos de acordo com a invenção permitem no caso presente uma distribuição bastante homogénea do ligante mesmo depois da cardagem.

As fibras depositam—se sobre um tapete receptor 14 que fecham a hotte de cardagem 10. Como representado na figura 1, essa hotte 10 fecha totalmente o sistema o que conduz a rendimentos das matérias próximos de 100 %. A saída da hotte, a manta é levada à espessura desejada por uma calandra 15 em seguida o produto é eventualmente conduzido num recinto 16 no qual é estabelecida uma circulação de ar quente assegurando a presa do ligante (por exemplo num forno de fusão do ligante tratando-se dum produto termufundlvel). Paralelamente ou a seguir a estas operações, procede—se bem entendido às diferentes operações de recorte 17 necessárias antes da obtenção do produto final.

Uma outra aplicação particularmente interessante do processo de acordo com a invenção é a realização dos elementos da matéria prima para a moldagem e nesse caso,

I produto é directamente condicionado após a sua calandragem, a presa do ligante tendo lugar ulteriormente depois da operação de mo1dagem.

□s produtos foram realizados com quantidades de ligante extremamente diversas. Foram efectuados ensaios por exemplo com uma percentagem muito fraca de ligante compreendida entre 10 e 15 , para um ligante termoactivável destinado a matéria prima para produtos moldados em prensa a quente. Por outro lado, preparou—se igualmente produtos compósitos comportando mais de 70 % de um ligante mineral activável por adição de água.

A título de exemplos de aplicação como matéria prima de moldagem foram realizadas 3 séries a), b) , c) de produtos contendo respectivamente 30 X de um ligante do tipo epoxi, constituído por restos de produção de tinta para projecção electrostática, 50 % de polipropileno e 17 Z de um ligante fenólico (resina sintética bakelite), as percentagens de ligantes são dadas em relação à massa do produto concluído. Estas matérias primas secas podem ser conservadas o tempo necessário antes da sua prensagem a quente. Em seguida mediuse em conformidade com a norma NF—B—51224 os valores dos constrangimentos à ruptura (em MPa) e os módulos de flexão em CG.Pa) para diferentes massas volúmicas Cem kg/rn^). Uma quarta série de medidas foi efectuada a título comparativo a partir de produtos moldados usuais, preparados por via húmida e comportando 18 Z de resinas fenólicas. Os resultados são reunidos na tabela seguinte :

1igante	: Espessuras :	kg/m³	MPa	SPa
a	: 5-7 mm :	300	5,8	0,3
		500	21,0	0,7
		600	36,0	2,3
		970	57,0	4,3
b	: 4—5 mm :	210	1,6	0,2
		420	7,6	0,8
		590	12,8	1,3
		850	25,6	2,9
		1030	36, 1	3,8
c	: 5—7 mm :	320	6,4	0,7
		500	16,3	1,6
		700	27,0	2,9
		890	45,9	4,2
d	: 5-7 mm :	200	2,5	0,3
		300	6	0,7
		500	22	2,3
		800	45	4,3

Os valores medidos para os produtos a, c e d são pràticamente idênticos. 0 processo de acordo com a invenção permite portanto realizar os produtos finais muito comparáveis aos da arte mas que o podem ser segundo uma produção em duas etapas diferentes, tornando assim a etapa de moldagem independente da etapa de preparação das fibras.

Um outro aspecto do dispositivo de acordo com a invenção é o da reciclagem das fibras. Com efeito, é conhecido preparar os produtos isolantes a partir de restos do feltro de fibras de vidro têxteis. As fibras ditas têxteis são na verdade recuperadas por cardagem de um feltro com auxílio de uma cardadeira utilizada tradicionalmente pela industria têxtil. Os feltros à base de fibras ditas de isolamento tais como as consideradas pela presente invenção não convêm porque a cardadeira transforma estas fibras mais frágeis em poeira. Com uma cardadeira de acordo com a invenção, é possível substituir uma parte das fibras têxteis por fibras de isolamento. Assim realizou—se sem dificuldade particular um feltro reconstituído duma gramagem de 1,2 kg/m^, para uma densidade de 25 k.g/m^, constituído por 12 % de flocos de acordo com a invenção, de 74 X de fibras de vidro têxtil e de 14 % dum ligante fenólico. A proporção de fibras de minerais de isolamento podem ser eventualmente aumentadas para atingir 20 ou 25 X o que é mais particularmente interessante quando a quantidade disponível de restos de fibras têxteis é insuficiente para cobrir a necessidade de produtos isolantes reconstituídos.

As características produto de acordo com a invenção mostram-se mais particularmente dos estudos das 3 curvas anexas.

A primeira destas curvas (figura 3) é uma representação da conductividade térmica Lambda medida em mW/m.°K, em função da quantidade do produto preparado (fibras e ligantes). Esta curva liga-se directamente à capacidade de isolamento de um produto com efeito a conductividade térmica é defenida como igual à razão entre espessura do produto sob a sua resistência térmica. A curva A é a curva característica dum produto Standard obtido pelo processo centrífugo com estiragem gasosa exposta precedentemente, a finura das fibras sendo caracterizadas por um micronaire de 3 para 5 g. 0 micronaire F é defenido de maneira normalizada como o débito de uma corrente gasosa medida após que esta corrente gasosa emitida nas condições de pressões bem fixadas, tenha atravessado uma amostra muito comprimida de 5 g de fibras.

Notemos que o laicronaire dá pois uma indicação da perda de carga da corrente gasosa pelas fibras de vidro e ê por este facto característica da finura das fibras. Um tal micronaire de 3 para 5 g é característico de fibras de vidro de uma grande finura.

A curva B é a obtida com os produtos reconstituídos de acordo com a invençSo, enquanto que as curvas Ce D são respectivamente obtidas para os produtos reconstituídos obtidos em conformidade com o referido em FR 2 591 621 e para a 13 de vidro soprado obtido de maneira clássica. A comparação destas 4 curvas mostra que para um isolamento equivalente (Lambda = 4Θ mU/m^K por exemplo), é necessário cerca de 1 ponto a mais de densidade com os produtos de acordo com o invençSo (aproximadamente 6,6 % de produto a mais) enquanto que 2 pontos são necessários (aproximadamente 13 Z de produto a mais) com os produtos segundo FR 2 591 621, os produtos tradicionais necessitam de mais de 50 % de produtos suplementares para um isolamento comparável. Deve ser igualmente notado que as curvas A e B são pràticamente paralelas e que em consequência, a diferença entre o produto inicial (segundo a curva A) e o produto reconstituído de acordo com a invenção é para todo o domínio de densidade considerada compreendido entre 5 e 7 Por outras palavras, o produto compósito de acordo com a invenção pode fàcilmente substituir o produto Standard, sem que uma deterioração das qualidades seja pràticamente constatável ; pode-se particularmente fabricar produtos muito ligeiros, tipicamente de 10 kg/m^ ou menos enquanto que os produtos em fibras sopradas apresentam sempre uma densidade superior a 15 kg/m^ (e neste caso um poder isolante muito fraco comparativamente aos feltros standards), e que o limite inferior é próximo de

O

- 13 kg/m-' para os produtos segundo FR 2 591 621.

Este primeiro teste permitiu demonstrar que os produtos reconstituídos de acordo com a invenção apresentam

uni poder isolante muito análogo ao dos produtos iniciais gue servem à sua fabricação. Para mais, o modo de obtenção e de recepção dos flocos conduz a uma diminuição muito importante da anisotropia do material. Isto ressalta por exemplo dos valores da resistência específica à passagem de ar dum produto, medidos para diferentes densidades de produtos. Contràriamente à medida do micronaire que é efectuado sobre uma amostra de tamanho muito reduzido e sobretudo muito fortemente comprimido, a medida da resistência específica à passagem do ar caracteriza muito melhor o arranjo das fibras no produto e principalmente a sua orientação. Este teste é com efeito efectuado sobre um produto real, e sobre uma amostra cuja dimensão é de 20 χ 2Θ cm, assim como o micronaire ê uma característica dada das fibras, também a resistência específica à passagem de ar é uma característica do produto acabado.

As medidas, expressas em CRayl/cm Rs] cujos resultados são representados na figura 4 foram efectuadas num plano paralelo ao plano de depósito das fibras (resistência específica paralela ou RS //), e sobre um plano perpendicular a este (resistência específica perpendicular ou R-C). Se o produto é perfeitamente isotrópico, as curvas de resistências paralela e perpendicular são confundíveis ; se por outro lado as fibras são orientadas preferencíalmente segundo um destes planos, paralelamente a este, o ar atravessa o produto nos corredores paralelos às fibras enquanto que perpendicularmente a este plano deve sistemàticamente contornar as fibras para abrir um caminho. As curvas 21 e 22 são obtidas com o produto Standard definido prêviamente. Nota-se bem que para uma densidade dada, a resistência específica paralela é nitidamente inferior à resistência específica perpendicular. Para o produto reconstituído de acordo com a invenção, a curva 24 da resistência específica paralela é pràticamente confundível com a curva 22 do produto Standard ; pelo contrário, a resistência específica

perpendicular (curva o enfraquecimento Cver curva de principalmente que a

23) é uni pouco das qua1i dades conduc tividade anisotropia do mais fraca, isto de isolamento do térmica) mas produto diminuiu explica produto mostra

A importância desta diminuição é mais particularmente posta em relevo pela curva da figura 5 onde são indicadas em abcissas as tensões exercidas sob um produto (em kN/m—) e em ordenadas as deformações relativas correspondentes.

A curva 31 corresponde a um produto Standard, sempre no sentido definido precedentemente, cuja densidade é de 45 kg/m-'. Pràticamente vertical à partida — o que corresponde a um aumento importante da deformação relativa mesmo para uma tensão fraca, a curva inflete-se ligeiramente para as tensões mais importantes mas permanece côncava. Além disso, constata— —se que uma taxa de 5Θ % de deformação relativa é esperada para uma tensão de IS kg/m—.

Com os produtos de acordo com a invenção e com a mesma densidade, constata—se que contràriamente num primeiro tempo a curva 32 é relativamente achatada, por assim dizer o aumento da deformação relativa é menos rápido que o da tensão exercida. Isto corresponde com efeito à presença de fibras dispostas ver ticalment-e que têm possibilidade de curvar enquanto que sobre o plano horizontal a deformação relativa é directamente a resultante da deformação das fibras elas mesmas sob efeito de tensões.

Uma vez alcançado, o valor da tensão que corresponde ao ponto de flambagem das fibras verticais, a curva de deformação relativa torna-se idêntica à do produto Standard, mas partindo dum valor inicial não nulo. Nota—se com efeito que para uma deformação relativa dada, a tensão a exercer é de aproximadamente de 12 kg/m— mais elevada com um produto reconstituído.

Estes diferentes testes põem assim em evidência o efeito que a operação de cardagem praticada nas condições da invenção permitindo reconstituir produtos com muita qualidade do ponto de vista do isolamento térmico e apresentando propriedade mecânicas valorizantes.

RESUMO

A invenção diz respeito a um processo e dispositivo de obtenção de um produto compósito formado de flocos - nos quais se junta um ligante - obtidos por recortagem dum feltro à base de fibras minerais de isolamento. Os ditos flocos são obtidos por meio de um dispositivo de cardagem para feltros de fibras minerais de isolamento compreendendo uma unidade de alimentação de feltro, uma escova munida de pêlos flexíveis e um pente.

Claims

REIVINDICAÇÕES

15 — Processo de obtenção de um produto compósito formado de flocos — nos quais se junta um ligante — obtidos por recontagem de um feltro à base de fibras minerais de isolamento, e sua aplicação à realização de produtos moldados, caracterizado pelo facto de o ligante ser reactável ulteriormente e pelo facto de menos de 10 Z dos flocos comportarem um nódulo denso, o diâmetro dos ditos nódulos sendo inferior a 7 mm.

25 — Processo de obtenção de um produto compósito de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o ligante ser termoendurecível ou termofundido.

35 — Processo de obtenção de um produto compósito de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo facto de o ligante ser escolhido do grupo seguinte : resina epoxi, resina fenólica, polipropileno.

45. - Dispositivo de cardagem para feltro em fibras minerais de isolamento compreendendo uma unidade de alimentação de feltro, uma escova munida de pêlos flexíveis e um pente.

55 - Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de a escova ser munida de pêlos metálicos.

65 — Dispositivo de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo facto de os pêlos terem um diâmetro p r óx i mo de 0,5 mm.

75 - Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo facto de o afastamento dos pêlos na periferia da escova ser compreendido entre 2 e 5 mm.

8ϋ - Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 4 a 7, caracterizado pelo facto dos pêlos serem ondulados.

9â. - Dispositivo de acordo com uma das reivindicações 4 a 8, caracterizado pelo facto de conter um dispositivo de manutenção do feltro.

10a _ Dispositivo de acordo com uma reivindicações 4 a 9, caracterizado pelo facto de conter unidade de alimentação em ligante sobre a forma pulverulenta.

das uma líquida ou

11^ — Processo de obtenção de um produto compósito caracterizado por se utilizar o dispositivo de acordo com uma das reivindicações 4 a 10, na preparação de um feltro contendo 60 a 85 % de fibras de vidro têxteis recicladas por cardagem, de 25 a 0 X de fibras de vidro de isolamento e aproximadamente 15 % de ligante fenólico.