ES2272511T3 - Producto de aislamiento termico/fonico a base de lana mineral y su procedimiento de fabricacion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de fabricación de un producto de aislamiento térmico y/o fónico, a base de lana mineral, mediante centrifugador interno, con una línea de producción que comprende n órganos de fibrado en serie, con n > 2, caracterizado porque se regula de manera diferente al menos un parámetro de fibrado de dos órganos de fibrado sucesivos en la línea de producción.
Description
Producto de aislamiento térmico/fónico a base de
lana mineral y su procedimiento de fabricación.
La presente invención se refiere a productos de
aislamiento térmico y/o fónico a base de lana mineral, especialmente
a base de lana de vidrio o a base de lana de roca o de basalto.
Asimismo, se refiere a su modo de obtención, en
particular por un procedimiento denominado de centrifugación. Este
procedimiento consiste, como es sabido, en introducir un hilo de
vidrio fundido en un centrifugador, denominado también "plato de
fibrado", que da vueltas a gran velocidad y está agujereado en su
periferia con un número muy grande de orificios a través de los
cuales se proyecta el vidrio en forma de filamentos, por efecto de
la fuerza centrífuga. Esos filamentos se someten entonces a la
acción de una corriente anular de estiramiento a temperatura y
velocidad elevadas que está dirigida a lo largo de la pared del
centrifugador, corriente que los hace más delgados y los transforma
en fibras. Las fibras formadas son arrastradas por esa corriente
gaseosa de estiramiento hacia un dispositivo de recepción
constituido generalmente por una cinta permeable a los gases. Para
más detalles sobre este procedimiento, es posible remitirse
especialmente a los documentos de las patentes
EP-A-0 189 354,
EP-A-0 519 797 y
EP-A-0 406 107.
Se conoce, por el documento de la patente
US-A-5 624 742 un procedimiento que
se propone mezclar dos tipos de fibras minerales, fabricadas
independientemente una de otra, para constituir una mezcla lista
para ser proyectada.
La invención se interesa tanto por los productos
de aislamiento denominados "ligeros", es decir, aquéllos que
presentan generalmente una densidad de cómo mucho 40 kg/m^{3},
como por los productos de aislamiento denominados "pesados",
de densidad superior a 40 kg/m^{3}, hasta por ejemplo 160
kg/m^{3}, ya estén revestidos o no, en al menos una parte de su
superficie exterior, por un paramento.
Se describe y cataloga un cierto número de estos
productos en la norma NFB 20-001 de agosto de 1988,
según, especialmente, su forma, su densidad y la cantidad de cola
utilizada. De hecho, estos distintos productos son, con frecuencia,
el resultado de un compromiso entre diferentes propiedades,
especialmente entre sus propiedades mecánicas y sus propiedades de
aislamiento, compromisos adaptados según las aplicaciones que se
pretendan en cada caso.
Así, puede ser necesario tener productos de
aislamiento con calidades técnicas especialmente altas en el plano
mecánico: se trata, en particular, de productos de aislamiento que
soportan elementos de obra o fábrica y que deben, en consecuencia,
resistir a fuertes compresiones, tales como los elementos que sirven
al aislamiento de tejados-terrazas accesibles a la
circulación. Es también el caso de los productos utilizados en
aislamiento para exteriores y que, en particular, deben poder
resistir a los esfuerzos de desgarro o arrancamiento. En ese caso,
se privilegia el uso de los productos "pesados", de los cuales
la lana mineral presenta generalmente un índice micronaire
elevado.
Por el contrario, si estos productos no se
destinan a ser muy requeridos mecánicamente (por ejemplo, productos
para aislar tejados entre cabrios o muros o techos entre elementos
de marco en los edificios de construcción metálica, especialmente
para los edificios destinados a uso industrial designados usualmente
en los Estados Unidos de América con el término "Metal Building
Insulation" o "MBI"), se privilegia el uso de productos
"ligeros", más fáciles de manipular, mejores en el aspecto del
aislamiento térmico, de los cuales la lana mineral presenta
generalmente un índice micronaire o un diámetro menos elevados y/o
una longitud de fibra más alta y/o una tasa de encolado menor.
Sin embargo, todo compromiso tiene sus límites.
La invención tiene, entonces, por objeto rechazar esos límites, es
decir, proponer nuevos productos (y su procedimiento de fabricación)
que sean mejorados, de los cuales se pueda, en especial, ajustar de
forma más fina o más flexible sus propiedades o a los cuales se
pueda conferir nuevas funcionalidades.
En primer lugar, la invención tiene por objeto
un producto de aislamiento térmico y/o fónico a base de lana
mineral, del tipo de los descritos previamente en el texto, pero que
presenta en su espesor variaciones en al menos una de sus
características, especialmente en la dimensión de las fibras de la
lana mineral o en la composición química de ésta.
Estas variantes pueden inducir, en el espesor
del producto, variaciones en sus propiedades, muy especialmente en
sus propiedades mecánicas y/o en sus propiedades de aislamiento
térmico/fónico. Asimismo, pueden permitir mejorar las propiedades
de reacción o de resistencia al fuego, o conferir superficialmente
al material aislante un carácter hidrófobo, o de manera más
general, cualquier propiedad influenciable por modificación o
adición de uno o varios agentes en un encolado.
Así, la invención ha descubierto el interés de
un producto de aislamiento cuyas propiedades varían en su espesor.
Se tiene también un producto compuesto en sus características y en
sus propiedades. Se puede también diferenciar el producto entre sus
propiedades de superficie y sus propiedades "del interior o
núcleo", conservando un producto que se descompone en
"estratos" diferentes, pero que, sin embargo, tiene la cohesión
interna de los productos de aislamiento estándar.
Los productos de aislamiento a los que se dirige
la invención son, especialmente, aquéllos catalogados en la norma
citada previamente. Se trata, principalmente, de productos
"afieltrados", a saber, lana mineral encolada flexible,
suministrada en forma de "rollos" o "cintas" cuyo espesor
está comprendido generalmente entre 20 y 300 mm. Se trata,
asimismo, de "capas cosidas" que son a base de lana mineral
encolada débilmente revestida en una sola cara por un paramento, o
de "paneles", que son a base de lana mineral encolada rígida o
semirígida. Todos estos productos tienen una forma aproximadamente
paralelepipédica.
Asimismo, la invención se puede aplicar a
productos de formas geométricas distintas, como los
"segmentos", que son elementos planos de sección trapezoidal.
También puede tratarse de productos utilizados para aislar
conductos, conocidos con el nombre de coquillas (cilindro anular de
uno o dos elementos) o de "duelas" (elementos de cilindro cuya
sección es un sector anular). De forma general, en el sentido de la
invención y en lo que sigue del presente texto, por deseo de
concisión, si se emplea el término "afieltrado", engloba
también por extrapolación los productos parecidos que se acaban de
evocar.
En consecuencia, si se toma el ejemplo de un
fieltro, de forma aproximadamente paralelepipédica, presenta dos
caras exteriores principales.
Según un modo de realización de la invención, el
fieltro presenta, en al menos una parte de su grosor, estratos de
características/propiedades diferentes. Así, el fieltro puede
comprender al menos dos estratos adyacentes (salidos de dos órganos
de fibrado adyacentes) que tienen dimensiones de fibras y
composiciones diferentes. El producto puede también incluir n
estratos, siendo n > 2, estando en contacto cada estrato x con al
menos otro estrato x + 1 diferente. Naturalmente, entre dos
estratos hay una interfaz que es "difusa", en el sentido de
que ambos están imbricados, guardando el producto su coherencia de
conjunto.
Según una variante preferida de este modo de
realización de la invención, el fieltro presenta en al menos una
parte de una de sus caras exteriores un "estrato superficial"
de características/propiedades diferentes de las del producto en su
zona central. Se tienen, de este modo, uno o dos estratos finos
superficiales diferentes del estrato mediano que corresponde al
"corazón o núcleo" del producto.
Este estrato superficial puede, por ejemplo,
estar constituido por una lana mineral cuyas fibras son de
micronaire (o diámetro) más pequeño que las de la lana mineral del
resto del producto. El interés es doble: por una parte, se ha
comprobado que las fibras así adelgazadas en la superficie eran más
flexibles, más agradables al tacto. Esto es interesante cuando la
superficie exterior en cuestión no esta destinada a ser revestida
por un paramento. Por otra parte, un adelgazamiento superficial de
las fibras puede tener un impacto favorable sobre la capacidad de
aislamiento térmico o acústico del producto en su conjunto. Las
fibras del núcleo, menos finas, se optimizan teniendo en cuenta
mucho más consideraciones de orden mecánico.
Este estrato superficial puede estar constituido
también, de manera alternativa o bien simultánea, por lana mineral
cuyas fibras son más largas que en el resto del producto. Así, se ha
demostrado que con fibras más largas en la superficie, todavía se
mejoraba más el tacto. Una hipótesis para explicar esto es que las
fibras alargadas ofrecen globalmente menos extremidades, que son
otros tantos puntos de "enganche" que se pueden sentir pasando
la mano por el producto.
El hecho de no modificar las dimensiones de las
fibras más que en la superficie permite conservar las propiedades
mecánicas de los productos de aislamiento estándar.
Asimismo, este estrato superficial puede ser
modificado químicamente, de manera alternativa o bien simultánea
con las características mencionadas previamente en el texto.
Como es sabido, los productos de aislamiento que
interesan a la invención se proporcionan preferentemente en su
espesor con una composición de encolado, cuya función es,
especialmente, asegurar la cohesión del producto creando uniones
entre las fibras. Generalmente, las composiciones de encolado
contienen resinas a base de fenol, de formaldehído y de urea. Los
inventores se han dado cuenta de que este encolado, si bien es muy
útil, contribuía a dar a la superficie un tacto un poco rígido y
áspero.
Para mejorar este tacto, se ha dado a la lana
mineral una composición de cola en todo su espesor, pero con un
contenido menor en el "estrato superficial" definido antes en
el texto: de esta forma, el tacto del producto se hace más
agradable, bajando suficientemente de manera moderada el contenido
de cola en la superficie del producto para que no haya impacto
negativo sobre su cohesión interna.
Otra manera de modificar superficialmente la
composición química de la lana mineral consiste en impregnarla de
una composición suplementaria que tenga propiedades suavizantes.
Esta composición contiene, preferentemente, al menos un
tensioactivo, especialmente al menos un tensioactivo de la familia
de los tensioactivos catiónicos, los cuales han demostrado ser los
más eficaces. En el sentido de la invención, se entiende por
tensioactivo catiónico un tensioactivo portador de una carga
positiva neta (una "verdadera" sal catiónica, como por ejemplo
una sal de amidoamina o de imidazolinio), pero también un
tensioactivo portador de una carga deslocalizada (como por ejemplo
un óxido de amina). En esta familia, se prefieren especialmente los
productos con una o más cadenas de ácidos grasos o derivados de
ácidos grasos y que contienen uno o varios grupos nitrogenados
susceptibles de llevar una carga positiva, neta o deslocalizada.
Estos grupos pueden ser aminas primarias, secundarias, terciarias,
grupos amonio cuaternario u óxidos de amina. Parecen particularmente
interesantes puesto que interaccionan con la superficie del vidrio,
la cual está más bien ionizada de forma negativa. Son los grupos
nitrogenados los que fijan las moléculas a las fibras. Esta
funcionalidad química conferiría a la molécula la capacidad de
fijarse de manera duradera a la fibra, mientras que las cadenas
grasas (hidrocarburos) le darían la suavidad buscada.
Los tensioactivos más interesantes son, por
ejemplo, sales de amonio cuaternario o de imidazolinio con cadenas
grasas (con un contraión, por ejemplo, de tipo acetato) u óxidos de
amina de cadenas grasas (por ejemplo, el
estearil-dimetilóxido de amina), con un enlace dador
entre el oxígeno y el nitrógeno, los acetatos de amidoamina. Las
cadenas grasas (hidrocarburos) son derivados de ácidos grasos del
tipo CH_{3}(CH_{2})_{n}COOH cuando son
saturados. Ejemplos de ácidos grasos cuyos derivados se pueden
utilizar en la composición de los tensioactivos son los ácidos
esteárico, láurico, palmítico y mirístico. Se pueden mencionar,
asimismo, los ácidos grasos insaturados, como los ácidos oleico o
linoleico. Las cadenas carbonadas pueden ser ramificadas.
Asimismo, se puede utilizar, alternativamente o
a la vez, un tensioactivo no iónico, especialmente de la familia de
los ésteres grasos.
El hecho de no tratar el producto más que
superficialmente mediante esta composición suavizante presenta dos
ventajas considerables:
- \bullet
- por una parte, se ha demostrado que la presencia de tensioactivo en todo el grosor del material no era necesaria para obtener el efecto buscado;
- \bullet
- por otra parte, es más sencillo y menos costoso no tratar más que una parte del producto, por ejemplo en el extremo de la línea sobre cada una de sus caras, mejor que tener que tratarlo en el núcleo;
- \bullet
- por último, así es posible aplicar a la superficie del producto una composición suavizante cuyo principio activo, el tensioactivo, sería incompatible con la composición de encolado no reticulada.
La invención se interesa también por otros
objetivos distintos de un tacto más agradable y se dirige,
especialmente, a las propiedades mecánicas del producto.
El "estrato superficial" definido
anteriormente en el texto puede estar constituido así por lana
mineral cuyas fibras tienen un micronaire o un diámetro más elevado
que en el núcleo del producto. Esto conduce a reforzar
mecánicamente la superficie exterior del producto. Esto es
especialmente juicioso cuando el producto en cuestión se destina a
ser enrollado. En este caso, si su superficie "externa" (es
decir, la cara aparente una vez que está constituido el rodillo)
está así reforzada es más apta para resistir a las fuertes tensiones
mecánicas implicadas en el enrollamiento del fieltro sobre sí
mismo.
En todos los ejemplos de estratos superficiales
modificados que se han descrito anteriormente, se prefiere que
estas modificaciones no afecten más que a un espesor reducido del
producto de aislamiento, por ejemplo como mucho 2 a 4 cm, o incluso
1 a 10 mm. Este espesor puede, de este modo, no representar más que
1/5 o 1/6 o, de forma más general, entre 1/3 y 1/10 como mucho del
espesor total del fieltro (debiéndose multiplicar por dos estas
cifras si el producto se modifica superficialmente en sus dos caras
principales y no solamente en una).
Igualmente está en el marco de la invención que
estas modificaciones, que afectan a la dimensión de las fibras o a
su composición química, se obtengan de manera progresiva a lo largo
del espesor del producto: así, se puede tener un gradiente de
concentración, un aumento o disminución gradual del diámetro o de la
longitud de las fibras.
La invención no se limita en absoluto a una
modificación que afecte exclusivamente a las zonas superficiales
del producto: puede haber una sucesión de "estratos" en el
producto cuyas características varían de un estrato a otro, a la
manera de un producto compuesto multicapas.
Igualmente, la invención tiene por objeto un
procedimiento de fabricación de un producto de aislamiento térmico
y/o fónico a base de lana mineral (especialmente el descrito
anteriormente en el texto), por centrifugación interna. Según la
invención, se utiliza una línea de producción que comprende n
órganos de fibrado en serie, con n > 2, y se regula de forma
diferente al menos un parámetro de fibrado de dos órganos de fibrado
sucesivos en la línea.
Como se detalla especialmente en los documentos
de las patentes citados en el preámbulo de la presente solicitud,
las líneas de producción de lana de vidrio por centrifugación
interna contienen generalmente varios centrifugadores, en serie (en
general entre 2 y 8 centrifugadores, o más). Las fibras que se
escapan de ellos, por efecto de la fuerza centrífuga, se recogen en
órganos de recepción de tipo cinta aspiradora. Las fibras que
provienen de cada centrifugador se acumulan en capas sucesivas
sobre la cinta, la cual las lleva a continuación a través de un
horno y/o de cuchillas de conformación. El tratamiento térmico
experimentado en el paso por el horno permite secar, reticular y
endurecer la composición de encolado pulverizada sobre las fibras
justo por debajo del centrifugador, antes de que sean
recogidas.
Regulando de manera diferente al menos uno de
los órganos de fibrado respecto de los otros, se puede conferir a
al menos una de las "capas" de fibras características
diferentes a las de las otras y obtener, de este modo, el producto
compuesto de varios estratos mencionado antes. Es una solución
ingeniosa, que permite dar mucha más flexibilidad en las
propiedades del producto de aislamiento, sin trastornar, sin
embargo, el funcionamiento de una línea de producción estándar.
Cuando se modifica así uno o varios parámetros
de fibrado del primer (o de los dos primeros) órganos de fibrado, o
del último (o de los dos últimos) órganos de fibrado, se obtiene el
producto con uno o dos estratos superficiales diferentes descrito
antes en el texto; un producto al cual se le puede conferir en la
superficie una funcionalidad suplementaria o propiedades diferentes
de las del núcleo del producto (aspecto, tacto más agradables;
refuerzo mecánico; propiedades térmicas, acústicas, estéticas).
En el sentido de la invención, se entiende por
"primer" o "último" órgano, los órganos que se encuentran,
respectivamente, en el primer lugar o en el último lugar de la
línea en su sentido de funcionamiento; o, incluso, los órganos que
fabrican, respectivamente, la capa de fibras que va a encontrarse lo
más cerca o lo más lejos de la superficie de la cinta
transportadora (o de cualquier otro tipo de transporte en la línea)
del colchón de fibras compuesto por el conjunto de capas de fibras
salidas de los órganos de centrifugación.
Si se retoma la constitución convencional del
tipo de órgano de fibrado utilizado en la invención, comprende:
- \bullet
- un centrifugador capaz de dar vueltas en torno a un eje, en especial vertical, y cuya banda periférica está agujereada con multitud de orificios;
- \bullet
- un medio de estirado gaseoso a alta temperatura, en forma de quemador anular;
- \bullet
- eventualmente un medio neumático para canalizar/ajustar la dimensión de las fibras, en forma de corona de soplado;
- \bullet
- eventualmente, un medio para aplicar una composición de encolado sobre las fibras salidas del centrifugador, por ejemplo en forma de una corona de pulverización de cola.
El parámetro de fibrado que se puede regular de
forma diferente según el órgano de fibrado se escoge,
ventajosamente, entre uno de los siguientes parámetros:
- \bullet
- la cantidad o la naturaleza de la composición de encolado distribuida por el medio de aplicación de dicha composición;
- \bullet
- la presión de los gases emitidos por el quemador anular;
- \bullet
- la presión de los gases emitidos por la corona de soplado;
- \bullet
- el número (y/o el tamaño y el reparto) de los orificios del centrifugador.
Se pueden modificar también otros parámetros,
como la temperatura de los gases emitidos a la salida del quemador
anular, la velocidad de los gases emitidos por el quemador anular,
la temperatura del vidrio, la viscosidad del vidrio, la composición
química del vidrio, la temperatura del centrifugador ("el
plato"),…
Otro tipo de modificación en las condiciones de
fibrado (que se puede añadir a los precedentes) consiste en añadir
una etapa suplementaria: la aplicación sobre las fibras procedentes
del centrifugador en cuestión de una composición de propiedades
suavizantes, especialmente que contenga un tensioactivo de tipo
catiónico. Esta aplicación se puede hacer con ayuda de una corona
de pulverización similar a la que se puede utilizar para aplicar la
composición de encolado: un tratamiento tal permite tener un tacto
del producto más suave.
Según un modo de realización, se puede modificar
un parámetro, de manera alternativa o acumulada, para crear
estratos en el producto que tengan fibras más largas que las de los
otros estratos. Preferentemente, se modifican los parámetros del
primer (o de los dos primeros) y/o del último (o de los dos últimos)
órganos de fibrado, de manera que el producto presente un estrato
superficial (sobre una de sus caras) o dos (sobre cada una de sus
caras).
Para ello, ventajosamente se modifica:
- \bullet
- la presión de los gases emitidos por la corona de soplado de dicho o dichos centrifugadores.
Asimismo, se puede disminuir la presión de los
gases emitidos por la corona de soplado respecto de las otras
coronas de soplado de la línea; en especial, disminución de al menos
de 20% y, preferentemente, comprendida entre 30 y 50% respecto de
las de las otras coronas. En efecto, una presión más débil va a
tender a romper menos las fibras, a conservar su longitud.
Las fibras más largas son más suaves al
tacto.
Según un segundo modo de realización, se puede
buscar adelgazar las fibras (disminuir su micronaire/su diámetro),
modificando, de manera alternativa o acumulada, otros dos parámetros
de fibrado de ciertos órganos de fibrado, especialmente del primero
o de los dos primeros y/o del último o de los dos últimos órganos de
fibrado, a saber:
- \bullet
- la presión de los gases emitidos por el quemador anular;
- \bullet
- la perforación del centrifugador.
Así, se puede aumentar la presión del quemador
anular, por ejemplo de 10 a 25% respecto de la de los otros
quemadores, lo que aumenta la velocidad del gas de estirado y
aumenta de este modo la finura de las fibras. También se puede
aumentar el número de agujeros del plato del centrifugador, en un
porcentaje del 15 al 25% respecto del número de agujeros de los
otros platos: a presión de quemador mantenida idéntica a la de los
otros quemadores, se observa la misma tendencia al adelgazamiento de
las fibras.
De este modo, se puede obtener un producto que,
al menos sobre una de sus caras, tiene superficialmente fibras más
delgadas y, en especial, más suaves al tacto.
Si se desea más bien un refuerzo mecánico de al
menos una de las caras del producto, se puede, por el contrario
querer fibras que tengan micronaire o diámetro más elevado. Este
micronaire más alto permite también mejorar el pegado de un soporte
sobre el fieltro de material aislante, o mejorar una impresión en la
superficie de éste.
En este caso, se disminuirá la presión del
quemador o quemadores mencionados previamente en el texto, en
particular entre 10 y 20% respecto de la de los otros quemadores
y/o se disminuirá el número de agujeros del centrifugador o
centrifugadores mencionados previamente, por ejemplo del 15 al 25%
respecto de los otros centrifugado-
res.
res.
Según otro modo de realización, se puede
utilizar menos cola en una parte del producto de aislamiento,
especialmente en las zonas superficiales del producto final. Para
realizar esto, se puede de hecho proyectar una cantidad menor de
composición de encolado sobre las fibras que provienen del primer o
del último órgano de fibrado respecto de las cantidades de todos
los demás órganos de fibrado. La disminución puede ser, por ejemplo,
del orden de al menos 10 a 20% en peso.
La invención se describirá con más detalle a
continuación con ayuda de las siguientes figuras:
\bullet figura 1: es una vista esquemática
de una línea de producción de lana de vidrio por centrifugación
interna;
\bullet figura 2: es una vista esquemática
de un centrifugador de dicha línea.
Las figuras son, voluntariamente, muy
esquemáticas y no están representadas a escala, para facilitar su
lectura.
Todos los ejemplos de realización que siguen a
continuación son no limitadores y se refieren a la fabricación de
fieltros de lana de vidrio de una densidad de aproximadamente 8 a 12
kg/m^{3}, de dimensiones 60 x 80 x 12 mm^{3}, que se fabrican
en una línea de producción del tipo de la representada de manera muy
esquemática en la figura 1. En ciertos casos, estos fieltros pueden
estar provistos de un paramento de tipo papel kraft (por ejemplo),
en una de sus
caras.
caras.
Tomando como referencia la figura 1, se tiene
así una línea 1 que comprende seis centrifugadores 2a, 2b, 2c, 2d,
2e y 2f en serie, desde donde se eyectan en forma tórica fibras 3.
Estas fibras se encolan con ayuda de coronas de pulverización 8, y
luego se recogen sobre una cinta transportadora aspirante 4. Esta
cinta las transporta, en forma de una banda continua 5 hasta un
horno 6, provisto de rodillos de conformación y que endurecerá el
encolado de las fibras y dará al fieltro 7 las dimensiones y el
espesor deseados. A la salida del horno, la banda continua de
fieltro se cortará a continuación en paneles sensiblemente
paralelepipédicos, después acondicionados en rodillos o bandas
replegadas o no y embalados. (No se representa en la figura el
final de la línea).
Ejemplo
1
En este ejemplo, el objetivo es conferir al
fieltro un tacto especialmente agradable y suave en una de sus
caras, la que no está destinada a ser revestida por un paramento,
sin modificar significativamente, por otra parte, las demás
propiedades del fieltro (propiedades mecánicas, propiedades de
aislamiento térmico).
No se describirá en este documento con detalle
el funcionamiento de un centrifugador, tal como está representado
en la figura 2. Se describe en los documentos de las patentes antes
citadas. Se recuerda que está rodeado de un quemador anular 21 que
emite un chorro de aire caliente a alta velocidad y de una corona de
soplado 20. No se representa la corona de encolado. Opcionalmente,
se utiliza un dispositivo de calentamiento de la parte inferior del
centrifugador, en forma de anillo de inducción magnética 22.
Así pues, se ha modificado la presión de los
gases emitidos por la corona de soplado 20 del último centrifugador
2f, a fin de que las fibras sean en la zona superficial de
micronaire más débil que en el resto del espesor del fieltro, sobre
una de sus caras.
Se regula la velocidad de rotación de todos los
centrifugadores 2a a 2e a 1900 vueltas por minuto.
La presión de las coronas de soplado de los
centrifugadores 2a a 2e es de 1,2 bar.
La presión de la corona de soplado del
centrifugador 2f se ha bajado a 0,5 bar (teniendo cuidado de que
esta disminución no ensanche demasiado el toro de las fibras que
salen del centrifugador, a fin de evitar cualquier riesgo de que
las fibras entren en contacto con el inductor 22).
De hecho, el fieltro obtenido presenta, una vez
pasado entre los rodillos de conformación y en el horno, un estrato
superficial de aproximadamente 2 a 5 mm (siendo el espesor total del
fieltro de 60 mm) en el que las fibras tienen un micronaire
reducido a aproximadamente 0,2 veces el del resto del fieltro. Es
difícil evaluar la longitud de las fibras mediante técnicas de
análisis corriente. Por el contrario, se ha verificado que la
superficie del producto así modificado era más suave. Con respecto a
un fieltro estándar, sus propiedades mecánicas no han cambiado.
Ejemplo
2
Este ejemplo tiene por objeto modificar
químicamente la superficie del fieltro: del lado de su cara exterior
no destinada a ser provista de un paramento.
Se utiliza una disolución de la siguiente
composición suavizante:
- \bullet
- fase acuosa
- \bullet
- tensioactivo catiónico al 0,025%, 0,05% y 0,1% en peso respecto del peso de la fase acuosa, constituido por un tensioactivo que comprende 90% de un acetato de ácido graso y 10% de ácido acético. El acetato responde a la fórmula química siguiente:
- octadecanamida, monoacetato de N-[2[[2-[[2-[(2-aminoetil)amino]etil]amino]etil]amino]etilo] (9CI), de fórmula molecular C_{26}H_{57}N_{5}OC_{2}H_{4}O_{2}.
Este producto se presenta en forma de copos que
se pueden dispersar en agua.
Según una primera variante, se añade bajo la
corona de encolado del último centrifugador 2f una segunda corona
de pulverización alimentada con esta composición suavizante.
Según una segunda variante, se ha pulverizado
con una rampa de pulverización esta composición por encima del
colchón de fibras justo antes de su entrada en el horno de
reticulación.
Según una tercera variante, se ha pulverizado la
composición sobre el colchón de fibras justo a la salida del
horno.
Se han realizado ensayos según la segunda
variante de modo que el contenido de tensioactivo en la superficie
del producto sea de aproximadamente 0,2 g/m2 de superficie tratada.
La composición ha impregnado el fieltro en un espesor de
aproximadamente 1 a 2 mm.
Se ha verificado que las caras de los fieltros
así tratados tienen un tacto particularmente agradable. Las
propiedades mecánicas del producto no son afectadas.
Los ejemplos anteriores se refieren a un tipo de
línea de producción de lana de vidrio, pero la invención no se
limita a este tipo concreto. Puede aplicarse idénticamente a los
fieltros de lana de vidrio fabricados en una línea en la que los
centrifugadores se agrupan en módulos, con un sistema de recepción
de las fibras al salir de los centrifugadores con la ayuda de
rodillos en cada módulo. Se encontrará una descripción detallada de
este tipo de línea en el documento de la patente
EP-B-0 406 107 citado previamente: a
cada "módulo" corresponde la formación de un "primitivo"
y todos los primitivos se juntan antes de ser conducidos en forma de
un único fieltro al horno.
En conclusión, la invención ha permitido poner
en evidencia el interés de tener productos de aislamiento de lana
mineral cuyas propiedades pueden modificarse superficialmente (o en
el mismo grosor del producto). El hecho de no tener todos los
órganos de fibrado de la línea funcionando con los mismos parámetros
es un concepto muy interesante, que permite hacer productos que
presentan "estratos" diferenciados, para alcanzar,
especialmente, mejores compromisos entre propiedades mecánicas,
propiedades térmicas, propiedades acústicas y propiedades de
aspecto.
Claims (17)
1. Procedimiento de fabricación de un producto
de aislamiento térmico y/o fónico, a base de lana mineral, mediante
centrifugador interno, con una línea de producción que comprende n
órganos de fibrado en serie, con n > 2, caracterizado
porque se regula de manera diferente al menos un parámetro de
fibrado de dos órganos de fibrado sucesivos en la línea de
producción.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque se regula al menos un parámetro de
fibrado del primer o de los dos primeros o del último o de los dos
últimos órganos de fibrado, de forma diferente a la regulación
adoptada para los otros órganos de fibrado de la línea.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, caracterizado porque cada órgano de
producción comprende:
- -
- un centrifugador capaz de dar vueltas en torno a un eje, en particular vertical, y cuya banda periférica está agujereada con multitud de orificios;
- -
- un medio de estirado gaseoso a alta temperatura, en forma de quemador anular;
- -
- eventualmente un medio neumático para canalizar/ajustar la dimensión de las fibras, en forma de corona de soplado;
- -
- eventualmente, un medio para aplicar una composición de encolado sobre las fibras que salen del centrifugador, por ejemplo en forma de una corona de pulverización de cola.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque el parámetro de fibrado que se regula
de forma diferente según el órgano de fibrado, se escoge,
ventajosamente, entre al menos uno de los siguientes
parámetros:
- -
- la cantidad o la naturaleza de la composición de encolado distribuida por el medio de aplicación de dicha composición;
- -
- la presión de los gases emitidos por la corona de soplado;
- -
- el número de orificios del centrifugador;
- -
- la composición química del vidrio, su viscosidad, su temperatura;
- -
- la temperatura o la velocidad de los gases emitidos por el quemador anular;
- -
- la temperatura del centrifugador.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
parámetro de fibrado que se regula de manera diferente es la
adición, para cierto o ciertos de los órganos de fibrado, de una
etapa de aplicación de una composición de propiedades suavizantes,
que contiene un tensoactivo del tipo catiónico y/o no iónico, en
especial mediante un medio de tipo corona de pulverización.
6. Procedimiento según las reivindicaciones 3
o 4, caracterizado porque:
- la presión de los gases emitidos por la corona
de soplado del primer o del último órgano de fibrado es inferior a
la de los otros órganos de fibrado, en especial al menos un 20% y,
preferentemente entre 30 y 50% inferior, en especial de forma que
el producto de aislamiento presente un estrato superficial en al
menos una parte de su superficie exterior que presenta las fibras
más largas.
7. Procedimiento según las reivindicaciones 3,
4 o 6, caracterizado porque:
- la presión de los gases emitidos por el
quemador anular del primer o de los dos primeros y/o del último o
de los dos últimos órganos de fibrado es superior a la de los
quemadores de los otros órganos, en particular aproximadamente
entre 10 y 25%,
- y/o el número de agujeros del centrifugador
del primer o de los dos primeros y/o del último o de los dos
últimos centrifugadores es superior al de los otros centrifugadores,
en particular teniendo 15 a 25% más de agujeros,
en especial de forma que el producto de
aislamiento presente un estrato superficial que presente en al menos
una parte de su superficie exterior fibras de diámetro o de
micronaire menos elevado.
8. Procedimiento según las reivindicaciones 3,
4 o 6, caracterizado porque:
- la presión de los gases emitidos por el
quemador anular del primer o de los dos primeros y/o del último o
de los dos últimos órganos de fibrado es inferior a la de los
quemadores de los otros órganos, en particular aproximadamente
entre 10 y 25%,
- y/o el número de agujeros del centrifugador
del primer o de los dos primeros y/o del último o de los dos
últimos centrifugadores es inferior al de los otros centrifugadores,
en particular teniendo 15 a 25% más de agujeros,
en especial de forma que el producto de
aislamiento presente un estrato superficial que presente en al menos
una parte de su superficie exterior fibras de diámetro o de
micronaire más elevado.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 3, 4, 6, 7 u 8, caracterizado porque se
proyecta una cantidad menor de composición de encolado sobre las
fibras que salen del primer o de los dos primeros y/o del último o
de los dos últimos órganos de fibrado, en particular al menos 10 o
20% de composición de encolado de menos, de forma que el producto
de aislamiento presente superficialmente en al menos una parte de
su superficie exterior un contenido de cola más reducido que en su
espesor.
10. Producto de aislamiento térmico y/o fónico,
a base de lana mineral, en especial obtenido según el procedimiento
conforme con una de las reivindicaciones precedentes,
caracterizado porque presenta en sus estratos, siendo n el
número de estratos y n > 2, de su espesor, variaciones en al
menos una de sus características, especialmente variaciones en la
dimensión de las fibras de la lana mineral o en la composición
química de dicha lana mineral de dicho producto.
11. Producto de aislamiento térmico y/o fónico,
a base de lana mineral, en especial obtenido según el procedimiento
conforme con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado
porque presenta en su espesor variaciones en sus propiedades
mecánicas y/o en sus propiedades de aislamiento térmico/fónico y/o
en sus propiedades de reacción o de resistencia al fuego y/o en su
carácter hidrófobo.
12. Producto de aislamiento térmico y/o fónico,
según la reivindicación 10 o la reivindicación 11,
caracterizado porque se presenta en forma de un fieltro que
presenta estratos de características/propiedades diferentes y,
especialmente, que presenta en al menos una de sus caras un estrato
superficial de características/propiedades diferentes de las del
núcleo del producto.
13. Producto de aislamiento térmico y/o fónico
según la reivindicación 12, caracterizado porque las fibras
de la lana mineral son de micronaire o de diámetro más pequeño y/o
de longitud más grande en un estrato superficial de al menos una de
las caras de dicho producto, en especial a fin de conferir a dicho
producto un tacto más agradable.
14. Producto de aislamiento térmico según la
reivindicación 12 o la reivindicación 13, caracterizado
porque las fibras de la lana mineral tienen un contenido de
composición de encolado más reducido y/o diferente y/o son
impregnadas de una composición suplementaria de propiedades
suavizantes que contiene un tensoactivo, en un estrato superficial
de al menos una de las caras de dicho producto, en especial a fin de
conferir a dicho producto un tacto más agradable.
15. Producto de aislamiento térmico y/o fónico
según la reivindicación 12, caracterizado porque las fibras
de la lana mineral tienen un micronaire o un diámetro más elevado en
un estrato superficial de al menos una de las caras de dicho
producto, en especial a fin de conferir a dicho producto una
superficie exterior reforzada mecánicamente o de mejorar el pegado
de un soporte o de facilitar la impresión sobre dicho estrato
superficial.
16. Producto de aislamiento según la
reivindicación 15, caracterizado porque se trata de un
fieltro destinado a ser enrollado, estando reforzada mecánicamente
su superficie exterior.
17. Utilización del procedimiento según una de
las reivindicaciones 1 a 9 para obtener un producto de aislamiento
térmico/fónico de propiedades térmicas, mecánicas, químicas,
acústicas, de resistencia al fuego, de hidrofobia o de aspecto que
varíen a lo largo de su espesor.
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