BRPI0401859B1 - Artigo moldado fabricado com papel hidráulico - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ARTIGO MOLDADO FABRICADO COM PAPEL HIDRÁULICO".

Campo Técnico [001] A presente invenção fornece uma piaca fabricada de papel que é material de construção útil como uma alternativa para placas convencionais que utilizam amianto, e se refere a um artigo moldado fabricado com papel hidráulico que é excelente na resistência à flexão e resistência ao impacto, e que é capaz de tornar muito econômico o custo referente à fibra de reforço.

Fundamentos da Invenção [002] Entre os artigos moldados hidráulicos que são obtidos a partir de material hidráulico tal como cimento e gesso, uma placa fabri- cada com papel que contém polpa e é reforçada com fibras de reforço é importante como um excelente material de construção. Dessa forma, considera-se uma placa fabricada com papel que é tão econômica quanto uma placa fabricada com papel na qual amianto convencional é utilizado como fibra de reforço, e que satisfaz o desempenho exigido seja mais útil entre os materiais de construção. [003] Visto que no campo de placa fabricada com papel, o amian- to que até hoje tem sido utilizado como fbra de reforço envolve um problema ambiental ou de saúde, a transferência de amianto para fi- bras sintéticas orgânicas avança em todo o mundo. Como fibras sinté- ticas orgânicas a serem utilizadas como fibras de reforço, tem sido uti- lizado geralmente fibras com base em álcool de polivinil (doravante referido como PVA), fibras com base em polipropileno (doravante refe- ridas como PP), fibras com base em poliacrilonitnla (doravante referi- das como PAN), fibras com base em polietileno (doravante referidas como PE), fibras baseadas em náilon e similares. Entre as fibras sinté- ticas orgânicas supracitadas, as fbras com base em PVA e as fibras com base em PP são predominantemente utilizadas como fibras de reforço de cimento de pontos de vista dos excelentes desempenhos mecânicos, resistência a álcalis e resistência ao clima. [004] No entanto, no caso onde a fibra sintética orgânica é utili- zada como fibra de reforço em uma placa fabricada com papel, tem havido problemas com a fibra de alta resistência tal como PVA visto que apesar de ser excelente em termos de resistência à flexão, baixo alongamento de tensão tende a causar uma resistência a impacto infe- rior, e o custo do produto final se torna muito alto devido à fibra PVA cara. Por um lado, existe um problema com relação à fibra econômica produzida pela fusão por centrifugação tal como a fibra PP visto que apesar de ser excelente em termos de resistência ao impacto devido ao alto alongamento de tensão, apresenta baixa resistência à flexão devido a baixa resistência da fibra, adicionalmente visto que a afinida- de do cimento é desfavoravelmente baixa, visto que nesse caso de utilização a fibra possuindo uma gravidade específica baixa tal como a PP na fabricação do papel o resultado é baixa dispersão devido à flu- tuação da fibra na pasta de cimento, e no caso de fabricação de papel de reciclagem (água de cal), a flutuação da fibra PP em um tanque de água de cal cria estagnação ou similar, resultando em propriedades de reforço insuficientes, e com relação à fibra fundida por centrifugação possuindo resistência suficiente, além da fibra PP, a baixa afinidade com o cimento exige um tratamento de superfície, aditivo e similar re- sultando em aumento de custos. [005] Por outro lado, com a finalidade de utilização de um artigo moldado hidráulico além da placa fabricada com papel, são descritas técnicas nas quais a fibra de PVA é utilizada como fibra de reforço (por exemplo, é feita referência ao pedido de patente japonês publicado N— 139360/2001 e 139361/2001). No entanto, a fibra utilizada para tal fi- nalidade normalmente apresenta a finura de monofilamento de várias dezenas a várias centenas, logo, no caso de utilização de fibra possu- indo tal finura de monofilamento para a fabricação de papel, há um problema visto que um composto reforçado com fibra resulta na matriz no momento de ruptura do mesmo, e que o método de alongamento de fibra para compensar é levado em consideração, mas deteriora de forma notável a capacidade de dispersão da fibra na pasta. [006] Da mesma forma, o pedido de patente japonês publicado N° 293546/1994 (Heisei 6) que descreve um artigo moldado hidráulico produzido por moldagem por extrusão de uma composição na qual a fibra de PVA e a fibra de poliolefina são utilizadas de forma misturada em argamassa e similar, visto que o reforço de fbra descreve que o uso de fibra de reforço possuindo baixa finura causa uma dificuldade extrema na dispersão da fibra, visto que o material bruto é uma arga- massa altamente viscosa ao invés de pasta. Nesse caso, quando a fibra possuindo baixa finura é coletada para diminuir a aparente razão de aparência, a capacidade de dispersão é melhorada, mas um pro- blema é criado por um aumento no custo de coleta de fibra. O pedido de patente japonês publicado N° 519318/2001 (Heisei 13) propõe, para fins de fornecimento de uma placa de cimento fabricada com papel econômica, um método para utilizar de forma combinada a fibra PP de alta resistência com superfície tratada e os vários tipos de fibra orgâni- ca e inorgânica, mas levando-se em consideração os custos incorridos pelo tratamento da superfície da fibra PP e pela formação da alta re- sistência pela fibra PP, aumento no custo no método foi inevitável em comparação com o uso de fibra PP normal para artigos moldados hi- dráulicos.

Descrição da Invenção [007] Um objetivo da presente invenção é fornecer um artigo moldado fabricado com papel hidráulico que seja excelente em termos de resistência à flexão e resistência ao impacto, e que seja capaz de economizar os custos representados pela fibra de reforço. [008] Como resultado de uma pesquisa e investigação profunda e intensa realizadas a fim de se alcançar o objetivo como mencionado acima, descobriu-se que um artigo moldado fabricado com papel hi- dráulico que tem excelente desempenho reforçado de resistência à flexão e resistência ao impacto é obtenível pela dispersão uniforme em uma matriz do artigo moldado, de dois tipos de fibras sintéticas orgâni- cas possuindo uma finura específica, um comprimento específico e desempenho de afinidade diferente uma da outra como fibra de refor- ço. [009] Descobriu-se também que o reforço de fibra é tornado pos- sível com uma pequena quantidade de fibra de reforço pelo uso dos dois tipos de fibras sintéticas orgânicas mencionados acima possuindo um comprimento de fibra médio de pelo menos um valor específico como a fibra de reforço geral, onde a redução de custo pode ser reali- zada. Dessa forma, a presente invenção foi realizada com base nas descobertas e informações a seguir. [0010] De acordo com a presente invenção, os primeiro a quinto aspectos da invenção são fornecidos como descritos abaixo: [0011] Um artigo moldado fabricado com papel hidráulico possuin- do uma resistência à flexão de pelo menos 35% com uso de fibra sin- tética orgânica (B) apenas em uma quantidade igual à quantidade total de ambas as fibras (A) e (B), e apresenta uma resistência ao impacto de pelo menos 10% com uso de fibra sintética orgânica (A) apenas em uma quantidade igual à quantidade total de ambas as fibras (A) e (B), pela dispersão uniforme em uma matriz de artigo moldado, de fibra sintética orgânica possuindo um comprimento de fibra na faixa de 2 a 20 mm e uma alta afinidade com cimento (A) e fibra sintética orgânica possuindo uma baixa afinidade com cimento (B) como fibra de reforço, onde a finura de cada monofilamento está na faixa de 0,5 a 10 dtex. [0012] Artigo moldado fabricado com papel hidráulico como apre- sentado no item anterior 1 onde a razão de mistura em termos de ra- zão de massa da fibra sintética orgânica (A) para fibra sintética orgâni- ca (B) está na faixa de 70/30 a 10/90, e a resistência média da fibra da fibra de reforço como um todo como obtida pela fórmula a seguir é de pelo menos 6,5 cN/dtex; [0013] (resistência média de fibra) = (resistência da fibra da fibra sintética orgânica (A)) x X + (resistência da fibra da fibra sintética or- gânica (B)) x Y [0014] onde X é a razão de mistura da fibra sintética orgânica (A), Y é a razão de mistura da fibra sintética orgânica (B) e X + Y = 1. [0015] O artigo moldado fabricado com papel hidráulico como a- presentado no itens anteriores 1 ou 2 onde a resistência da fibra da fibra sintética orgânica (A) é de pelo menos 9 cN/dtex, e a resistência da fibra sintética orgânica (B) é de pelo menos 4 cN/dtex. [0016] Artigo moldado fabricado com papel hidráulico como apre- sentado no item anterior 1, 2 ou 3 no qual o conteúdo total de fibra sin- tética orgânica (A) e a fibra sintética orgânica (A) no artigo moldado é de 1 a 10% por massa. [0017] Artigo moldado fabricado com papel hidráulico como apre- sentado no item anterior 1, 2, 3 ou 4 no qual o conteúdo de polpa no artigo moldado é de 2 a 6% por massa. [0018] A presente invenção permite a obtenção de um artigo mol- dado fabricado com papel hidráulico que é excelente em termos de resistência à flexão e resistência ao impacto e que nunca foi obtido a partir de um artigo moldado fabricado com papel hidráulico que é re- forçado com fibra com a fibra PVA convencional apenas ou com a fibra PP apenas pela dispersão uniforme em uma matriz de artigo moldado de dois tipos de fibra sintética orgânica possuindo uma finura específi- ca, um comprimento específico e desempenhos de afinidade diferen- tes uma da outra como fibra de reforço. Ademais, descobriu-se que o reforço de fibra é possibilitado com uma pequena quantidade de fibra de reforço pelo uso dos dois tipos supracitados de fibras sintéticas or- gânicas possuindo uma resistência média de fibra de pelo menos um valor específico como fibra de reforço geral, onde a redução de custo pode ser realizada. Em particular, uma placa fabricada com papel é fornecida e pode ser uma alternativa para uma placa fabricada com papel utilizando amianto convencional.

Modalidades Mais Preferidas para se Realizara Invenção [0019] O artigo moldado fabricado com papel hidráulico de acordo com a presente invenção é produzido pelo sistema de fabricação de papel a partir de um material hidráulico, polpa, fibra de reforço, um ou- tro aditivo (substância orgânica, etc.) e similares. [0020] A característica do artigo moldado fabricado com papel hi- dráulico de acordo com a presente invenção se encontra na fibra de reforço que compreende a fibra sintética orgânica (A) e a fibra sintética orgânica (B). [0021] A fibra sintética orgânica (A) possui excelente resistência a álcali e um alto desempenho de afinidade com cimento, e é exemplifi- cada pela fibra com base em PVA, a f bra com base em PAN e similar. A alta afinidade com cimento mencionada na presente invenção signi- fica que apresenta uma energia adesiva friccional interfacial de fibra de reforço no artigo moldado de pelo menos 1,5 MPa como determinado pelo método de medição como descrito posteriormente. [0022] Preferivelmente, a fibra sintética orgânica (A) apresenta uma resistência de pelo menos 9 cN/dtex (preferivelmente, pelo menos 10 cN/dtex), um alongamento de no máximo 12%, um módulo Young de pelo menos 150 cN/dtex. No caso onde a resistência da fibra é infe- rior a 9 cN/dtex, os desempenhos alvo da presente invenção podem não ser obtidos com relação à resistência à flexão e à resistência ao impacto no artigo moldado. No caso de utilização de fibra com base em PAN, é preferível se utilizar a fibra com base em PAN que é produ- zida pela centrifugação molhada ou centrifugação seca, especifica- mente para uso de fibra sintética com base em PAN obtida pelo pro- cesso de produção como descrito no pedido de patente japonês publi- cado N° 053455/2000 (Heisei 12). [0023] A fibra sintética orgânica (B) apresenta excelente resistên- cia a álcali como é o caso com a fibra sintética orgânica (A), mas pos- sui um baixo desempenho de afinidade com cimento, e é exemplifica- da pela fibra com base em PP, fibra com base em PE, fibra com base em Ny, e similares, cada uma sendo pouco custosa. A baixa afinidade com cimento mencionada na presente invenção significa que apresen- ta uma energia adesiva friccional interfacial da fibra de reforço no arti- go moldado de no máximo 1,5 MPa como determinado pelo método de medição como descrito posteriormente. [0024] Preferivelmente, a fibra sintética orgânica (B) apresenta de- sempenho incluindo resistência de pelo menos 4 cN/dtex (preferivel- mente, pelo menos 5 cN/dtex), um alongamento de no máximo 25%, um módulo Young de pelo menos 50 cN/dtex. No caso onde a resis- tência da fibra é inferior a 4 cN/dtex, o artigo moldado resultante pos- sui uma baixa resistência à flexão. [0025] A fim de se garantir o desempenho alvo da presente inven- ção, é necessário que a finura do monofilamento esteja na faixa de 0,5 a 10 dtex e que o comprimento de fibra esteja na faixa de 2 a 20 mm. [0026] Especificamente, o desempenho de afinidade com cimento é melhorado por um método no qual a finura da fibra da fibra sintética orgânica supra citada (A) ou da fibra sintética orgânica (B) é reduzida, aumentando assim a área de contato com a matriz de cimento. No en- tanto, nesse caso, visto que uma técnica de alta produção de fibra se torna necessária com o resultado sendo um alto custo de produção de fibra, a finura da fibra é adequadamente de pelo menos 0,5 dtex. Por outro lado, do ponto de vista da afinidade com a matriz de cimento, é necessário que a finura seja de no máximo 10 dtex. Na presente in- venção, a finura está preferivelmente na faixa de 1 a 8 dtex. [0027] A resistência da fibra da fibra sintética orgânica supra cita- da (A) e da fibra sintética orgânica (B) está na faixa de 2 a 20 mm, pre- ferivelmente de 5 a 10 mm. O formato transversal da fibra não é espe- cificamente limitado, mas pode ser qualquer formato incluindo um cír- culo, uma elipse, uma forma achatada e similar, desde que a fibra seja impressa com as propriedades de fibra supracitadas. No entanto, um formato transversal intrincado é desfavorável devido à possibilidade de causar um custo de produção de fibra alto. [0028] O artigo moldado fabricado com papel hidráulico de acordo com a presente invenção, no qual a fibra sintética orgânica supra cita- da (A) e a fibra sintética orgânica (B) são dispersas de maneira uni- forme em uma matriz de artigo moldado é caracterizado por possuir uma resistência à flexão de pelo menos 35% com o uso de fibra sinté- tica orgânica (A) apenas em uma mesma quantidade que a quantidade total de ambas as fibras (A) e (B), e possui uma resistência ao impacto de pelo menos 10% com uso de fibra sintética orgânica (A) apenas em uma quantidade igual à quantidade total de ambas as fibras (A) e (B).

Um artigo moldado fabricado com papel hidráulico contendo apenas a fibra sintética orgânica (A) como sua fibra de reforço, apesar de possu- ir uma alta resistência à flexão devido a alta resistência da fibra, se torna inferior em termos de resistência ao impacto devido ao baixo a- longamento de tensão. O artigo moldado fabricado com papel hidráuli- co de acordo com a presente invenção tem uma resistência ao impac- to de preferivelmente pelo menos 15%, mais preferivelmente de pelo menos 20% com uso de fibra sintética orgânica (A) apenas em uma quantidade que é igual à quantidade total de ambas as fibras (A) e (B). [0029] Por outro lado, um artigo moldado fabricado com papel hi- dráulico contendo apenas uma fibra sintética orgânica (B) como sua fibra de reforço, apesar de possuir uma alta resistência ao impacto de- vido ao alto alongamento de tensão, se torna inferior em termos de resistência à flexão devido a uma baixa resistência de fibra. O artigo moldado fabricado com papel hidráulico de acordo com a presente in- venção apresenta uma resistência à flexão de preferivelmente pelo menos 40%, mais preferivelmente de pelo menos 45% com uso de fi- bra sintética orgânica (B) apenas em uma quantidade igual à quanti- dade total de ambas as fibras (A) e (B). [0030] A resistência da fibra da fibra sintética orgânica (A) e da fibra sintética orgânica (B) que devem ser utilizadas como fibra de re- forço no artigo moldado fabricado com papel hidráulico de acordo com a presente invenção é preferivelmente de pelo menos 9 cN/dtex e 4 cN/dtex, respectivamente, como descrito acima. A resistência média da fibra como fibra de reforço geral a ser utilizada em combinação é de preferivelmente pelo menos 6,5 cN/dtex. No caso de menos de 6,5 cN/dtex, uma pequena quantidade de adição na faixa do conteúdo de- sejável de fibra de reforço como mencionado acima não satisfaz as propriedades como prescritas pela presente invenção no que diz res- peito à resistência à flexão e/ou resistência ao impacto, onde um efeito de reforço suficiente não é obtido. A resistência média da fibra é de preferivelmente pelo menos 7 cN/dtex e no máximo 15 cN/dtex. [0031] A resistência média da fibra como fibra de reforço geral é determinada como se segue. [0032] (resistência média da fibra) = (resistência da fibra de fibra sintética orgânica (A)) x X + (resistência de fibra da fibra sintética or- gânica (B)) x Y [0033] onde X é a razão de mistura da fibra sintética orgânica (A), Y é a razão de mistura da fibra sintética orgânica (B), e X + Y = 1. [0034] A razão de mistura por massa de fibra sintética orgânica (A) para fibra sintética orgânica (B) é preferivelmente na faixa de 70/30 a 10/90. No caso onde a razão de mistura da fibra sintética orgânica (A) é inferior a 10% por massa, mesmo o uso de fibra possuindo alta tena- cidade resulta em dificuldades na satisfação das propriedades como prescritas pela presente invenção, e a contribuição para o reforço não é esperada. Por outro lado, no caso onde a razão de mistura de fibra sintética orgânica (A) é maior que 70% por massa, apesar da resistên- cia à flexão do artigo moldado resultante ser melhorada, a resistência ao impacto cria dificuldades na satisfação das propriedades como prescritas pela presente invenção e ao mesmo tempo, o custo geral da fibra de reforço é aumentado de forma desfavorável. Mais preferivel- mente, a razão de mistura da fibra está na faixa de 60/40 a 20/80. [0035] A exigência supracitada para a fibra de reforço corresponde aos componentes de matriz obtidos a partir do resultado de um siste- ma de processamento que cria uma composição química singular livre de areia em uma placa de cimento fabricada com papel. [0036] Especificamente a interação (resistência à fricção, resistên- cia à retirada) entre a matriz e a fibra de reforço tem um grande efeito de reforço, quando a exigência por fibra de reforço é adequadamente mantida na faixa supracitada. O efeito de reforço é adicionalmente me- lhorado pela alta pressão antes da cura. [0037] O conteúdo total da fibra sintética orgânica (A) e da fibra sintética orgânica (B) como fibra de reforço no artigo moldado é ade- quadamente de 1 a 10% por massa. O conteúdo da fibra no artigo moldado, quando inferior a 1%, dá lugar a um efeito de reforço insufi- ciente, ao passo que o conteúdo, quando superior a 10%, resulta em uma capacidade de dispersão extremamente baixa, deteriorando as- sim a propriedade da fabricação de papel. O conteúdo está mais prefe- rivelmente entre 3 e 8% por massa. [0038] O artigo moldado fabricado com papel hidráulico de acordo com a presente invenção é produzido por um sistema de fabricação de papel. A fabricação de papel é um sistema no qual uma pasta espessa de arroz na qual partículas de cimento ou similares são suspensas em um meio aquoso é peneirada em um entrelaçamento, seguido por moldagem. Existe um sistema de rede circular disponível (sistema Hatchek) no qual filmes finos são consecutivamente laminados em placas moldadas possuindo uma espessura desejada, um sistema de rede longa, e um sistema de fluxo que garante uma espessura, até de- terminado ponto, de uma a várias vezes pelo uso da suspensão con- centrada e sistema similar. O sistema de fabricação de papel é dire- cionado à produção em massa por meio de um sistema mecânico con- tínuo ou de batelada, tem uma vantagem de realizar desempenhos uniformes e estáveis garantidos, e ser capaz de produzir um material possuindo uma espessura de placa relativamente pequena de 2 a 30 mm, preferivelmente de 4 a 20 mm. A produção de tal placa fina é ex- tremamente difícil com a fusão de argamassa convencional além da fabricação de papel. [0039] Os constituintes do material da placa fabricada com papel incluem um material hidráulico, uma fibra de reforço e outros aditivos.

Na presente invenção, cimento Portland é preferivelmente utilizado como material hidráulico. Como fibra de reforço, são utilizados de for- ma misturada os dois tipos de fibra supracitados contendo a fibra sin- tética orgânica (A) e a fibra sintética orgânica (B). Como outros aditi- vos, são utilizadas preferivelmente substâncias inorgânicas como pe- daços de forno de combustão, cinza fina, carbonato de cálcio, vapor de sílica, sepiolita, attapaljita, mica e waltrita. Esses aditivos manifes- tam o efeito no aperfeiçoamento das propriedades físicas do artigo moldado após a cura, por exemplo, melhorando a resistência à deteri- oração das propriedades devido ao congelamento/descongelamento repetido, suprimindo a penetração de substâncias corrosivas tais como cloro, gás de dióxido de carbono, íon de sulfato e vários ácidos orgâni- cos, aperfeiçoando a aderência entre a fibra de reforço e a matriz, me- lhorando a eficiência da fabricação de papel regulando adequadamen- te a viscosidade da suspensão, controlando a secagem e o encolhi- mento do corpo fabricado com papel e melhorando a resistência do artigo moldado e assim por diante. [0040] Na presente invenção, polpa é utilizada como fibra orgânica adicionalmente. A polpa pode ser submetida ao tratamento por batidas ou pode não ser submetida ao mesmo, mas é preferivelmente a polpa possuindo um grau de batidas expresso em termos de valor CSF de 70 a 130 mililitros como medido de acordo com o padrão canadense em JIS P 8121-1976 - método de teste para liberdade de polpa. A quantidade de polpa a ser utilizada é de preferivelmente 2 a 6% por massa, mais preferivelmente de 3 a 4% por massa. A quantidade, quando inferior a 2% resulta em uma coleta insuficiente de partículas de cimento em suspensão particularmente no caso do sistema de rede circular (Hatchek), causa dificuldade na coleta das partículas de ci- mento, piorando assim a eficiência da fabricação de papel, diminuindo simultaneamente a razão de mistura de cimento no corpo moldado, e deteriorando o desempenho de resistência do corpo moldado. Por ou- tro lado, a quantidade sendo superior a 6% prejudica a resistência à água do corpo moldado e o efeito na supressão da penetração de substâncias corrosivas tais como cloro, gás de dióxido de carbono, íon de sulfato e vários ácidos orgânicos. [0041] Um método de preparação de pasta fluida não é limitado especificamente. A fim de se obter a pasta fluida na qual os compo- nentes sólidos são uniformemente dispersos, é preferível se colocar a polpa em um agitador preenchido com água e depois disso, adicionar consecutivamente um material hidráulico, uma fibra de reforço e outros aditivos (substâncias inorgânicas). [0042] No caso de utilização de fibra possuindo uma baixa gravi- dade específica tal como a fbra PP na fabricação de papel, surge um problema visto que a fibra flutua na pasta de cimento, resultando des- sa forma em uma dispersão ruim, e quando a água de fabricação de papel (água de cal) é utilizada de forma reciclada, a fibra PP flutuante no tanque de água de cal estagna nesse lugar. Tais problemas podem ser solucionados pela utilização de fibra misturada possuindo uma gravidade específica de mais de 1,0 tal como a fibra PVA, e a fibra flu- tuante na pasta fluida pode ser diminuída, permitindo assim que se melhore a capacidade de dispersão da fibra sintética orgânica como um todo como fibra de reforço.

Exemplos [0043] No que se segue, a presente invenção será descrita em maiores detalhes com referência aos exemplos comparativos e exem- plos de funcionamento, que, no entanto, nunca devem limitar a presen- te invenção. Na presente invenção, a finura da fibra, a tenacidade da fibra, a resistência da fibra, o alongamento da fibra, a resistência à fle- xão da placa fabricada com papel e a energia adesiva friccional inter- facial da fibra de reforço no corpo moldado (escala de desempenho de afinidade com cimento) são como as medidas pelo seguinte método de medição. Método de medição, método de avaliação finura de fibra (dtex) [0044] As medições foram realizadas na massa de uma amostra fibrosa possuindo um comprimento constante, e da aparente finura pa- ra se obter o valor médio em n > 10. A f nura da fibra (fibra de denier fino) na qual a finura não pode ser medida pela medição de massa de comprimento de fibra constante foi medida com VIBROMAT M (fabri- cado pela Textechno). 2) Resistência de fibra (cN/dtex), alongamento de fibra (%). e módulo Young (cN/dtex). [0045] As amostras de fibra foram submetidas de antemão ao condicionamento de umidade deixando as mesmas em uma atmosfera de 20Ό e com uma umidade relativa de 65% por 5 dia s, e depois dis- so as medições foram realizadas para tenacidade de fibra com um comprimento de amostra de monofilamento de 60 mm. com velocidade de tensão de 60 mm/minuto, com FAFEGRAPH M (fabricado por Tex- techno) e resistência de fibra pela divisão da tenacidade resultante da fibra pela finura da fibra para se obter o valor médio de n > 10. [0046] O alongamento da fibra foi calculado por: [0047] Comprimento rompido de monofilamento (mm) = compri- mento agarrado (mm) x 100 para se obter o valor médio de n > 10. Na presente invenção, os valores da amostra com um comprimento de 60 mm foram utilizados. [0048] O módulo Young (cN/dtex) foi calculado por: [0049] Módulo Young = {(T2 > T1 )/(0,4 > 0,1)} x 100, onde T1 é a resistência (cN/dtex) em um alongamento de fibra de 0,1% e T2 é a resistência (cN/dtex) em um alongamento de fibra de 0,4% para se ob- ter um valor médio de n > 10. Na presente invenção, os valores da amostra com um comprimento de 60 mm foram utilizados. No caso do comprimento de fibra ser inferior a 60 mm, a medição é possível com uma amostra com um comprimento máximo dentro do escopo possível do comprimento agarrado. 3) Energia Adesiva Friccional Interfacial (MPa) [0050] A energia adesiva friccional interfacial foi determinada como Pb/(0,5 π d). Onde a fibra foi puxada a uma velocidade de 0,5 mm/minutos de uma peça de teste preparada pela posição vertical de cada uma das várias fibras de reforço na pasta de cimento com uma espessura de 0,3 mm, uma razão de água para cimento W/C de 0,4, e a cura da mesma por 14 dias com uma corrente saturada. O Pb é a tensão (N) na qual o deslocamento e tensão estabelecem substanci- almente pela primeira vez uma relação proporcional após a redução de tensão e após a tensão máxima na curva de tensão de deslocamento na retirada da fibra, e d é o diâmetro da fibra (mm). 4) Resistência à Flexão (MPa) [0051] A pasta de material hidráulico foi feita em um corpo molda- do padrão pelo método de fabricação de papel padrão a seguir. O cor- po moldado foi preliminarmente curado a 50'C, sob u midade saturada por 24 horas enrolando-se com uma folha de polietileno, e curada adi- cionalmente a 20Ό, sob umidade saturada por 13 dias para preparar uma peça de teste com 14 dias de idade. A peça de teste resultante foi cortada em um retângulo possuindo um comprimento de 170 mm e uma largura de 50 mm, enquanto ocupando o comprimento da direção de fabricação de papel e da direção perpendicular a direção de fabri- cação de papel, seca a 400 por 3 dias, e foi subme tida a um teste de flexão por um sistema de carga central sob as seguintes condições.

Dessa forma, as medições foram realizadas para a tensão máxima após a geração de rachadura inicial a n > 5 para cada direção de cada uma das peças de teste possuindo o comprimento da direção de fabri- cação de papel e da direção perpendicular á direção de fabricação de papel. Cada valor médio foi avaliado como resistência à flexão. Método de fabricação de papel oadráo: [0052] Os artigos moldados de 14 folhas de fabricação de papel foram preparados pelo método de fabricação de papel Hatchek com uma rede circular, curada, submetida ao condicionamento de umidade para obter uma espessura de 6,5 +/- 0,5 mm, e enrolada em torno de um cilindro de fabricação, seguido por jato de líquido a 2 MPa de pres- são.

Teste de flexão: [0053] Aparelho: Shimadzu autograph AG 5000-B [0054] Peça de teste: essa foi cortada em um retângulo possuindo um comprimento de 170 mm, uma largura de 50 mm e uma espessura de 6,5 mm, enquanto ocupa o comprimento da direção de fabricação de papel e a largura da direção perpendicular à direção de fabricação de papel. [0055] Velocidade do teste (velocidade de cabeçote de carrega- mento): 20 mm/minuto [0056] abrangência de flexão por um sistema de carga central: 146 mm 5) Resistência ao Impacto (kJ/m2) [0057] Da mesma forma que a descrita acima, uma placa com uma espessura de 6,5 mm foi fabricada com papel e curada. A placa fabricada com papel foi cortada em peças de teste possuindo, cada uma, uma largura de 10 mm e um comprimento de 100 mm, e foram secadas a 40^ por 3 dias. Depois disso as medições foram feitas pa- ra resistência a impacto de acordo com o método de teste de impacto Charpy JIS K 7111 N°1 um método de teste para cada direção de ca- da uma das peças de teste possuindo o comprimento da direção de fabricação de papel e da direção perpendicular à direção de fabricação de papel a n > 5. Cada um dos valores médios foi avaliado como resis- tência a impacto.

Exemplos 1 a 6 e Exemplos Comparativos de 1 a 7 [0058] Um frasco equipado com agitador preliminar foi carregado com 375 mililitros (ml) de água sob agitação com o agitador, 3,5% por massa de conteúdo sólido de polpa de árvore conífera (CSF 100 ml), então com 20% por massa de carbonato de cálcio, 76,0% de cimento Portland comum e finalmente 2,2 % por massa de fibra sintética orgâ- nica como descrito na Tabela 1 sob agitação. A pasta fluida resultante com uma concentração de 16% por massa foi transferida para uma caixa. Subseqüentemente a pasta foi alimentada de um tanque de ali- mentação para uma parte de rede circular, a concentração da mesma foi diminuída para 4% com água de diluição (água de cal), seguido por fabricação de papel com uma máquina Hatchek. Subsequentemente as 14 folhas resultantes foram enroladas em torno de um cilindro de fabricação, submetidas a um jato líquido a 2 MPa de pressão, enrola- das com folhas de polietileno, curadas a 50Ό por 2 4 horas sob condi- ções de umidade saturada, e submetidas adicionalmente ao condicio- namento de umidade a 20*0, sob uma condição de umid ade saturada em um estado aberto. A placa fabricada com papel tem uma espessu- ra de 6,5 +/- 0,5 mm e uma densidade de 1,37 a 1,43 g/cm3. Os de- sempenhos da placa fabricada com papel resultante são fornecidos na Tabela 2.

Tabela 1 [0059] PVA 1: fabricado por Kuraray Co., Ltd„ (RMH 182), com- primento de fibra: 6 mm. [0060] PVA 2: fabricado por Kuraray Co., Ltd., (RM 182), compri- mento de fibra: 6 mm. [0061] PVA 3: fabricado por Kuraray Co., Ltd., (RK 182), compri- mento de fibra: 6 mm. [0062] PVA 4: fabricado por Kuraray Co., Ltd., (RB 203), compri- mento de fibra: 6 mm. [0063] PP 1: fabricado por fbrotec Ltd. (fibroforce 1506), compri- mento de fibra: 6 mm. [0064] PP 2: fabricado por Daiwabo Co., Ltd., (PZL), comprimento de fibra: 6 mm.

Tabela 2 [0065] A placa fabricada com papel de acordo com a presente in- venção compreendendo, como fibra de reforço, dois tipos de fibra sin- tética orgânica, uma possuindo um desempenho de alta afinidade com cimento, e outra possuindo um baixo desempenho com cimento de acordo com a presente invenção apresenta uma excelente resistência à flexão e resistência ao impacto em comparação com o caso no qual a fibra com alto desempenho de afinidade com cimento é utilizada so- zinha ou a fibra com baixo desempenho de afinidade com cimento é utilizada sozinha. Por exemplo, como ilustrado nos exemplos de 1 a 6, no caso onde a fibra PVA como fibra sintética orgânica (A) possuindo uma resistência de fibra de 14,4 cN/dtex, 13,3 cN/dtex, 9,9 cN/dtex, respectivamente, e fibra PP como fibra sintética orgânica (B) possuin- do resistência de fibra de 9,6 cN/dtex, 5,3 cN/dtex, são utilizadas com razões de mistura como ilustrado na Tabela 2 de forma que a resistên- cia média da fibra da fibra de reforço geral seja de pelo menos 6,5 cN/dtex, as placas fabricadas com papel resultantes possuindo uma resistência à flexão de pelo menos 35% com uso de fibra PP apenas em uma quantidade igual à quantidade total de ambas as fibras, e tem uma resistência ao impacto de pelo menos 10% com uso de fibra PVA apenas em uma quantidade igual à quantidade total de ambas as fi- bras. [0066] Por outro lado, como ilustrado nos Exemplos comparativos 1 a 3, no caso onde a resistência média da fibra da fibra de reforço ge- ral é inferior a 6,5 cN/dtex, as placas fabricadas com papel não satis- fazem a resistência à tensão de pelo menos 35% com uso de fibra PP apenas em uma quantidade igual à quantidade total de ambas as fi- bras. [0067] Como ilustrado nos exemplos comparativos 4 e 5, no caso onde o uso é feito de fibras PP apenas como a fibra sintética orgânica (B) apresentando baixo desempenho de afinidade com cimento, as placas fabricadas com papel resultantes apresentam excelente resis- tência ao impacto, mas resistência à flexão inferior. [0068] Como ilustrado no Exemplo Comparativo 6, no caso no qual o uso é feito de fibra PVA apenas como a fibra sintética orgânica (A) possuindo alto desempenho de afinidade com cimento e uma resistên- cia de fibra de 14,5 cN/dtex, as placas fabricadas com papel resultan- tes apresentam excelente resistência à flexão, mas resistência ao im- pacto inferior. Como ilustrado no Exemplo Comparativo 7, no caso on- de o uso é feito de fibra PVA apenas como a fibra sintética orgânica (A) possuindo um alto desempenho de afinidade com cimento e uma resistência de fibra de (B) menos de 6,5 cN/dtex, as placas fabricadas com papel resultantes são (C) inferiores tanto na resistência à flexão quanto na resistência ao impacto.

Aplicabilidade Industrial [0069] O artigo moldado fabricado com papel hidráulico de acordo com a presente invenção no qual dois tipos de fibra sintética orgânica possuindo uma finura, comprimento de fibra e resistência média de fibra específicos, e afinidade com cimento diferente uma da outra, que são dispersas uniformemente em uma matriz de artigo moldado, é ex- celente no desempenho de reforço de ambas a resistência à flexão e a resistência ao impacto e, em particular, é útil como uma placa fabrica- da com papel utilizada como material de construção que pode ser uma alternativa para a placa convencionalmente utilizada que inclui amianto devido à redução de custos.

Claims (6)

1. Artigo moldado fabricado com papel hidráulico caracteri- zado pelo fato de que compreende cimento, fibra sintética orgânica possuindo uma alta afinidade com cimento (A) e fibra sintética orgâni- ca possuindo uma baixa afinidade com cimento (B), cada uma como fibra de reforço possuindo uma finura de monofilamento de 0,5 dtex a 10 dtex e um comprimento de fibra de 2mm a 20 mm, em que ambas a fibra (A) e (B) são dispersas uniformemente em uma matriz do artigo moldado, de forma que o artigo moldado tenha uma resistência à fle- xão de 35% ou mais de 35% com uso de fibra sintética orgânica (B) apenas em uma quantidade igual à quantidade total de ambas a fibra (A) e (B), e possui uma resistência ao impacto de 10% ou mais de 10% com uso de fibra sintética orgânica (A) apenas em uma quantida- de igual à quantidade total de ambas a fibra (A) e (B).

2. Artigo moldado fabricado com papel hidráulico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a razão de mistura em termos de razão por massa da fibra sintética orgânica (A) para a fibra sintética orgânica (B) está entre 70/30 e 10/90, e a resis- tência média da fibra da fibra de reforço geral como obtida pela fórmu- la a seguir é de 6,5 cN/dtex ou mais de 6,5 cN/dtex; (resistência média de fibra) = (resistência da fibra de fibra sintética orgânica (A)) x X + (resistência de fibra da fibra sintética or- gânica (B)) x Y onde X é a razão de mistura da fibra sintética orgânica (A), Y é a razão de mistura da fibra sintética orgânica (B) e X + Y = 1.

3. Artigo moldado fabricado com papel hidráulico, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a resis- tência da fibra da fibra sintética orgânica (A) é 9 cN/dtex ou mais de 9 cN/dtex, e a tenacidade da fibra sintética orgânica (B) é de 4 cN/dtex ou mais de 4 cN/dtex.

4. Artigo moldado fabricado com papel hidráulico, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o con- teúdo total da fibra sintética orgânica (A) e fibra sintética orgânica (A) no artigo moldado é de 1% a 10% por massa.

5.

Artigo moldado fabricado com papel hidráulico, de acordo com a reivindicação 1, 2, 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o conteúdo de polpa no artigo moldado é de 2% a 6% por massa.