ES2349370T3 - Material de revestimiento con porosidad controlada para tableros de construccion. - Google Patents

Material de revestimiento con porosidad controlada para tableros de construccion. Download PDF

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Abstract

Tablero cementoso para construcción de edificios, que comprende: una capa/núcleo (101) de material cementoso situada entre una primera capa (22, 105) de revestimiento y una segunda capa (32, 106) de revestimiento; teniendo al menos una de dichas capas (22,32,105,106) de revestimiento fibras de vidrio pegadas entre sí con una composición aglutinante resinosa; teniendo la composición aglutinante resinosa una afinidad hidrófila, o afinidad adhesiva, o una combinación de las mismas, por dicho material cementoso cuando está mojado; siendo dicha al menos una capa de revestimiento impermeable a la penetración de una lechada precursora de dicho material cementoso y siendo permeable al aire y al vapor de agua para el paso de vapor de agua de dicha lechada, en el que dicha al menos una capa de revestimiento tiene una capa (111) termoplástica, termocurada y/o de fibra de vidrio de peso ligero más densa, adherida a una capa (104) de revestimiento más fuerte y más porosa, y la capa (104) de revestimiento más porosa está incluida en la capa/núcleo (101), caracterizado porque un recubrimiento (107) resinoso, que es adherente a yeso y difiere del dicho aglutinante resinoso, ha sido aplicado solamente al lado de revestimiento del núcleo de la capa (111) de peso ligero más densa y totalmente alrededor de la capa (104) de revestimiento más porosa para promover la adherencia a la capa/núcleo (101) cementoso.

Description

Campo de la Invención
Esta invención se refiere a mejoras en tableros cementosos útiles en la construcción de edificios, tales como revestimientos de cemento y yeso para el aislamiento exterior de sistemas EIFIS de acabado, mampostería, apoyos de losa y paredes cortafuegos.
Antecedentes de la Invención
Se conocen tableros cementosos útiles en la industria de la construcción para contener material de fraguado hidráulicamente inorgánico, tal como cemento Portland o yeso. El yeso y el cemento hidráulicos, una vez fraguados, tienen mucha resistencia a la tracción y normalmente se refuerzan con materiales de revestimiento que mejoran la resistencia a la tracción y a cargas torsionales. Esto ha sido la base para el uso de revestimientos de papel en tableros de pared de yeso convencionales y scrim de fibra de vidrio en tableros de cemento.
Recientemente, el revestimiento de yeso ha sido usado a la intemperie en aislamientos exteriores o sistemas de acabado, con o sin capas aislantes, (frecuentemente denominados “sistemas de EIF”). Estos sistemas están diseñados para aceptar el aislante de poliestireno adherido a tablero de yeso revestido de vidrio, seguido por ladrillo, piedra, una aplicación fina de estuco, o entablado, por ejemplo. A causa de su exposición a los elementos, estos tableros son tratados o impregnados frecuentemente con aditivos hidrófobos. Sin embargo, añadiendo simplemente agentes hidrófobos, tales como betún de judea, ceras o siloxano, al núcleo o revestimiento de papel, no se evita la exfoliación de la interfaz entre el núcleo y el revestimiento de papel por lo que pierde la mayor parte de su resistencia debido a la absorción de agua con el tiempo. Los tableros cementosos usados en aplicaciones de revestimiento exterior deberían ser también resistentes al fuego, lo que limita el uso de materiales de revestimiento inflamables. Por lo tanto, se ha hecho esencial que el núcleo, la interfaz y el material de revestimiento, del lado expuesto de estos tableros, retengan su resistencia después de expuestos al viento lluvia, nieve, fuego y luz ultravioleta.
En la medida en que los tableros cementosos se usan en el interior de edificios, para apoyo de losas, tabiques y aplicaciones de pared cortafuegos, los requisitos de resistencia a la humedad y al fuego limitan también el uso de revestimientos de papel. Aunque el papel puede ser tratado con retardantes de la humedad y películas barrera no permeable, estas capas impiden que el vapor de agua de las lechadas cementosas se evapore a través del revestimiento. Esto hace difícil la fabricación de tablero continuo con películas impermeables al vapor, ya que se debe permitir que la lechada evapore el exceso de "agua de consumo ", lo que representa más agua usada para posibilitar que una lechada no se use en hidratación.
Consecuentemente, durante los últimos treinta años los artesanos han desarrollado materiales de revestimiento hechos de fibra de vidrio conocidos para superar muchas de las debilidades de los materiales de revestimiento de papel. Por ejemplo, en la patente canadiense nº. 993,779, se revelan tableros de yeso que están preparados para sedimentación de una lechada de estuco sobre una lámina de fibras inorgánicas en una cinta transportadora en movimiento de fibras similares presionada encima de la lechada, seguido por el guiado de la lechada de estuco emparedada entre rodillos para hacer que la lechada penetre en las láminas fibrosas en las superficies de la masa de lechada. Se ha observado que con dicho procedimiento se logra solamente una penetración parcial e irregular de la lechada en la lámina fibrosa inorgánica, dejando el tablero resultante con una superficie rugosa en la que tanto las fibras como el yeso son visibles. Debido a la penetración de la lechada, la contaminación de los rodillos por el yeso fraguado es una consecuencia desafortunada. Dicha contaminación puede dejar, consecuentemente, imperfecciones en la superficie de los tableros producidos posteriormente en la misma línea de producción. Lastimosamente, el remedio de los rodillos contaminados exige la detención de la línea de producción de tablero mural continuo durante un periodo de horas o días, lo que conduce a pérdidas significativas en la producción y costes del tiempo de paro.
Otros han abordado este problema de la penetración de la lechada de yeso durante la producción de tablero continuo. En las patentes de EE. UU: números 3,993,822 y 4,504,533, se usa una capa de estera de vidrio compuesto que contiene un scrim de fibra de vidrio junto con lana, cartón, lámina, fieltro o papel de fibra de vidrio para hacer tableros. En cada procedimiento, la lana. Fieltro o lámina alternativa es resistente a la penetración del yeso y la estructura se forma simplemente por la aplicación sucesiva de diferentes láminas y composiciones a una mesa o transportador de formación. El producto resultante tiene una textura superficial determinada por la naturaleza de la lámina exterior usada. Sin embargo, debido a la falta de cualquier medida de sujeción entre el scrim de fibra de vidrio y la lámina exterior, las láminas exteriores seleccionadas pueden estar pegadas insuficientemente al núcleo de yeso fraguado. Esto puede conducir a exfoliaciones imprevistas durante el pegado con adhesivo en el conjunto de sistemas de EIF. También se ha sugerido el uso de scrims poliméricos combinadas con scrim de vidrio de refuerzo para láminas de revestimiento de tableros cementosos. Véase el documento U.S. Pat. nº. 6,054,205.
Más recientemente, se han hecho intentos de uso de esteras de fibra de vidrio picadas,
orientadas aleatoriamente pegadas con un adhesivo resinoso. Véanse las patentes de EE. UU: números 4,647,496, 4,810,569 y 5,220,762. Los procedimientos de producción descritos de estas patentes prefieren emplear agentes de control de viscosidad, tales como fibra de papel, espesadores celulósicos, arcilla de bentonita, y almidones para posibilitar que la estera de fibra de vidrio superior no contenga sustancialmente yeso fraguado, sin evitar, al mismo tiempo, la penetración a través de la estera inferior. Dado que solamente una superficie del tablero de yeso tiene que carecer yeso fraguado, para la unión con adhesivo de las capas aislantes de poliestireno, y similares, el diseño de una lechada para penetrar a través de la estera inferior, penetrando al mismo tiempo solo parcialmente la estera de vidrio superior, produce un producto aceptable comercialmente, el ensuciamiento de los rollos de conformación y alimentadores usados para presionar y conformar esteras de vidrio recubiertas del tablero de yeso no está totalmente resuelta por dicha solución, ya que no se evita la penetración de lechada de yeso a través de la estera inferior.
Aunque se han hecho esfuerzos para reducir la penetración de humedad en tableros de yeso recubiertos con estera de vidrio aplicando revestimientos de látex al tablero fraguado (véase la patente de EE. UU: nº 5,552,187) los artesanos han sido reacios a reducir la porosidad de la estera de vidrio antes de su contacto con la lechada de yeso. Dos razones para esto podrían ser el temor a una penetración insuficiente por parte de la lechada en los poros de la estera, lo que podría dar lugar a una adherencia escasa, o la consideración de que una estera menos porosa impediría o reduciría el escape satisfactorio de vapor de agua del núcleo durante el fraguado. EL documento US 4,394,411 revela un panel estructural de yeso y una envolvente impresa parcialmente en el mismo, de un scrim de mineral y/o fibra de vidrio pegado que tiene en el revestimiento interior del yeso poros mayores que en el exterior, conteniendo el scrim al menos dos tipos de fibras que están cementadas junto con un agente adherente, donde las fibras con mayor diámetro están dispuestas en el interior. Por lo tanto, el interior se caracteriza por una estructura relativamente áspera que permite la fácil penetración de la pasta de yeso aplicada en forma líquida y con lo que se asegura un excelente pegado del cerramiento.
El documento EP 1 251 215 A2 revela el uso de un aglutinante resinoso que aglutina las fibras de una estera fibrosa revelada en el mismo como parte de un tablero de yeso, junto con una (segunda) composición de revestimiento. Esta composición de revestimiento se aplica a una superficie exterior de la estera de fibra, no a las partes interiores de la misma. Da al tablero de yeso características de aclimatación superiores y resistencia al ahormado y putrefacción.
Permanece una necesidad en la industria de fabricación de tableros cementosos de
crear un material de revestimiento resistente al fuego y de gran resistencia que no se exfolie en ambientes húmedos, incluso que no sea sustancialmente permeable a las lechadas de material cementoso de los que se ha sabido que contaminan las bobinas usadas en el tratamiento continuo de dichos tableros.
Sumario de la Invención
El problema de la presente invención es proporcionar un tablero cementoso cuyos materiales de revestimiento estén seleccionados de manera tal que permitan incluso el paso a su través de vapor de agua de la lechada, antes y durante el fraguado del material cementoso.
Este problema se resuelve mediante un tablero cementoso como el reivindicado en la reivindicación 1 y un procedimiento de fabricación de un tablero cementoso como el reivindicado en la reivindicación 7.
El material de revestimiento de la presente invención incluye una capa de revestimiento porosa que contiene fibras de vidrio, previniendo sustancialmente dicha capa de revestimiento que una lechada de dicho material cementoso dispuesta encima de dicha capa de revestimiento penetre sustancialmente a través de la totalidad de su espesor durante la fabricación de dicho tablero cementoso. La capa de espaciado porosa permite también que el vapor de agua de dicha lechada pase a través de la misma.
Los materiales de revestimiento de esta invención proporcionan tableros cementosos, tales como los fabricados de cemento Portland y yeso, para lograr alta resistencia y mayor resistencia al fuego que los tableros revestidos de papel. Los materiales de revestimiento más preferentes no son sustancialmente permeables a lechadas cementosas, de los que se ha sabido que contaminan las bobinas, y están preferiblemente unidos al núcleo del tablero de manera tal que eliminan sustancialmente el exfoliado entre el revestimiento y el núcleo, o entre las capas de material de revestimiento, si se aplica más de una capa. Reduciendo sustancialmente al mismo tiempo la penetración de una lechada cementosa, los materiales de revestimiento de esta invención permiten incluso que el vapor de agua de la lechada pase a su través, antes de y durante el fraguado del material cementoso. Los materiales de revestimiento y los tableros fabricados con los mismos, son adecuados para el revestimiento de grado exterior conteniendo un núcleo de yeso modificado o cemento. Pueden contener fibras de vidrio expuestas en uno o ambos lados para ayudar a unir los adhesivos, tales como mortero, acrílicos o adhesivos basados en silicona, y cola, en sistemas de acabado del aislamiento exterior ("ElF”) o aplicaciones de refuerzo de losas, por ejemplo. Los tableros cementosos producidos por esta invención pueden contener una capa de revestimiento porosa que contiene fibras de vidrio en una o ambas caras, y pueden contener aditivos resistentes al agua y al fuego en los revestimientos, núcleo o ambos.
Una realización de una capa de revestimiento porosa contiene fibras de vidrio que tienen un diámetro promedio de aproximadamente 16 micrómetros o menos, teniendo dicha capa un peso por área de aproximadamente 15-300 gramos/m², y un índice de permeabilidad al aire no mayor que aproximadamente 300 CFM/pie² (91,5 m³/min/m²) de acuerdo con los procedimientos de prueba FG 436-910. Una realización de un material de revestimiento resistente al agua y al fuego de esta invención tiene un peso por área de al menos aproximadamente 15 gramos/m² y, deseablemente, tiene un peso por área de entre aproximadamente 30 y 150 gramos/m². Este peso por área es suficientemente alto para dotar el tablero con las propiedades físicas necesarias tales como rigidez, resistencia a la flexión, capacidad de sujeción de clavos o tornillos, y estabilidad dimensional. Es suficientemente ligero para ser transportado económicamente cuando se aplica a un tablero, y es manejado por EIF o instaladores de sistemas mampostería, sin fatiga prematura.
Las propiedades deseables de las capas y materiales de revestimiento de esta invención incluyen que son sustancialmente insensibles a la penetración de una lechada que tenga una viscosidad de aproximadamente 300-10,000 cp (0,3-10 pascales.) a 70°F (21,1°C) teniendo un valor de sujeción de tornillos de al menos aproximadamente 20 libras. (9.1 kg) cuando se aplica a un material cementoso, y una resistencia a la tracción de acuerdo con la norma ASTM 0309 de al menos aproximadamente 20 libras/pulgada² (140 kPa) en la dirección longitudinal, y al menos aproximadamente 5 libras/pulgada² (35 kPa) en la dirección transversal.
Un procedimiento de fabricación de un tablero cementoso para construcción de edificios de acuerdo con la invención incluye las etapas de (a) formación de una lechada de material cementoso y agua en una cantidad mayor que la necesaria para fraguar dicho material cementoso; (b) disposición de dicha lechada encima de una primera capa de revestimiento: en el que dicha primera capa de revestimiento comprende un material poroso que contiene fibras de vidrio sustancialmente resistentes a la penetración de dicha lechada y que tiene una permeabilidad al paso de vapor de agua de dicha lechada; (c) disposición de una segunda capa de revestimiento encima de dicha lechada; y (d) fraguado de dicha lechada hasta un núcleo fraguado, mientras que el vapor de agua de dicha lechada pasa a través de dicha primera capa de revestimiento.
En otra realización de esta invención, se proporciona un tablero cementoso resistente al agua y al fuego útil en la construcción de edificios. Esta realización de tablero cementoso incluye una capa de dicho material cementoso emparedada entre un par de capas de revestimiento, comprendiendo al menos una primera de dichas capas de revestimiento fibras de vidrio pegadas entre sí con un material aglutinante resinoso que tiene una afinidad hidrófoba o adhesiva hacia dicho material cementoso cuando está mojado, teniendo dicha primera capa de revestimiento un índice de permeabilidad al aire no mayor que aproximadamente 300 CFM/pie² (91,5 m³/min/m²) para sí prevenir sustancialmente la penetración de un precursor de lechada de dicho material cementoso que tiene una viscosidad menor que 5,000 cp (5 Pas) a 70° F (21,1° C),pero permite que el vapor de agua de dicha lechada pase a su través.
En otra realización más de esta invención, se proporciona un material de revestimiento para tableros de yeso que incluye una primera capa que contiene una capa que contiene fibra orientada que es porosa a una lechada de yeso; y una segunda capa no tejida unida a dicha primera capa, siendo dicha segunda capa no tejida menos porosa a dicha lechada de yeso que dicha primera capa, y comprendiendo fibras orientadas aleatoriamente pegadas con un aglutinante resinoso aplicado con exceso de aproximadamente 15% en peso de las fibras. Este aglutinante resinoso no inhibe la adherencia de dicho material de revestimiento a dicho yeso, y no impulsa el “bloqueo” entre pares contiguos de dichos tableros durante el almacenamiento.
Breve Descripción de los Dibujos
La presente invención va a ser descrita más detalladamente con referencia a los dibujos siguientes:
La figura 1 es una vista en perspectiva frontal de un material de revestimiento preferente de esta invención que emplea un tejido liso;
La figura 2 es un material de revestimiento alternativo de esta invención que representa un tejido de satén de cinco lizos;
La figura 3 es otra realización del material de revestimiento de esta invención que representa un tejido unidireccional;
La figura 4 es otra realización del material de revestimiento de esta invención que representa un tejido liso de ancho total con orillo;
La figura 5: Es una vista en alzado esquemática de una línea de producción continua propuesta para producir tableros cementosos que usan material de revestimiento de esta invención;
La figura 6 es una vista ampliada del tablero cementoso revestido de la figura 5;
La figura 7 es un scrim de vidrio de tejido liso flojo en toda su anchura antes de su manipulación;
La figura 8 es el scrim de vidrio de tejido liso en toda su anchura de la figura 7, una vez que los filamentos de fibra de vidrio han sido manipulados electrostáticamente o mecánicamente; y
La figura 9 es una vista frontal, despiezada y en perspectiva de un material de revestimiento compuesto preferente de esta invención.
Términos Definidos
Se proporcionan materiales de revestimiento, tableros cementosos y procedimientos de fabricación de tableros cementosos que tienen los materiales de revestimiento de esta invención. Estos materiales de revestimiento tiene pesos por área bajos, y previenen sustancialmente la penetración de lechadas cementosas, tales como la que contienen cemento Portland, mortero y yeso, permanecen, no obstante, suficientemente porosas para que el vapor de agua pase fácilmente a su través.
De acuerdo con la presente invención, se usan las siguientes definiciones:
Peso por área. El peso de fibra por unidad de área (anchura x longitud) de cinta o tejido.
Material cementoso. Un material inorgánico que fragua hidráulicamente, tal como los que contienen uno o más de entre: cemento Portland, mortero, emplasto, yeso, y/o otros ingredientes, tales como, agentes espumantes, agregado, fibras de vidrio, repelentes de humedad y aditivos resistentes a la humedad y retardantes de fuego.
Material de revestimiento compuesto. Dos o más capas del mismo o diferentes
materiales que incluyen dos o más capas de scrims, paño, tricotados, esteras, tejidos, no
tejidos y/o scrims, por ejemplo.
Revestimiento barrera. Un revestimiento exterior aplicado a una estructura compuesta para darle protección.
Scrim. Material flexible tejido o no tejido fino, tal como tejido, paño, tricotado, tejido, tejido cardado, no tejido pegado por hilado y no tejido pegado por puntadas, materiales a la aguja o entretejidos.
Fibra. Término general usado par denominar materiales filamentosos. Con frecuencia.
Fibra se usa como sinónimo de filamento, Generalmente se acepta rutinariamente que un
filamento tiene una longitud finita que es al menos 100 veces su diámetro. En la mayor parte
de los casos, se prepara extrayéndola de un baño fundido, rodante o mediante depósito sobre
un sustrato.
Filamento. La unidad más pequeña de un material fibroso. Las unidades básicas formadas durante la extracción e hilado, que se reúnen en hebras de fibra para su uso en compuestos. Los filamentos normalmente son muy largos y de diámetro muy pequeño. Algunos filamentos textiles pueden funcionar como hilo cuando tienen suficiente resistencia y flexibilidad.
Vidrio. Producto inorgánico de fusión que tiene que enfriarse hasta un estado rígido sin cristalización. Típicamente, el vidrio es duro y relativamente frágil, y tiene una fractura concoidal.
Scrim de vidrio. Un scrim orientado que puede ser tejido, tricotado, a la aguja, o material de fibra de vidrio entretejida, por ejemplo.
Fibra de vidrio. Una fibra hilada de un producto inorgánico de fusión que tiene que enfriarse hasta un estado rígido sin cristalización.
Filamento de vidrio. Una forma del vidrio que ha sido extraido hasta un diámetro pequeño y longitudes largas.
Tejidos tricotados. Tejidas producidos entrelazando cadenas de filamentos, mechas o hilo.
Estera. Un material fibroso que consta de filamentos troceados orientados aleatoriamente, fibras cortas, o filamentos enrollados mantenidos juntos flojamente con un aglutinante.
Mecha. Varios hilos, hebras, haces de filamentos, o cabos aglomerados en un fajo en paralelo con poco o ningún torcido.
Resistencia a la tracción. La máxima carga o fuerza por unidad de área en sección transversal, dentro de la extensión del calibre, del espécimen. El esfuerzo de tracción necesario para romper un espécimen dado. (Véanse ASTM 0579 y 03039)
Tex. Densidad lineal (o calibre) de una fibra expresada en gramos por 1000 metros.
Fibras textiles. Fibras o filamentos que se pueden procesar en un hilo o hacer en un tejido entrelazándolos con una variedad de procedimientos, que incluyen tejido, tricotado y entretejido.
Viscosidad. La propiedad de resistencia a fluir presentada dentro del cuerpo de un material, expresada en cuanto a la relación entre esfuerzo de corte aplicado y cantidad de deformación resultante en desviación. Normalmente, se entiende por viscosidad la viscosidad newtoniana, en la que la relación de esfuerzo de corte a porcentaje de presión de corte es constante. En un comportamiento no Newtoniano, la relación varía con la presión de corte. Dichas relaciones con frecuencia se denominan viscosidades aparentes al correspondiente esfuerzo de corte. La viscosidad se mide en cuanto a flujo en Pa.s, teniendo el agua una
viscosidad de 1.0.10-3 Pa.s. Cuanto mayor es el número, menor es el flujo.
Urdimbre. El hilo, fibra o mecha que discurre longitudinalmente en un scrim tejido. Un grupo de hilos, fibras o mechas en tramos longitudinales y aproximadamente paralelos.
Tejido. La manera específica en que se forma un scrim entrelazando hilos, fibras o mechas. Normalmente tiene asignado un número de estilo.
Trama. Los hilos o fibras transversales de un scrim tejido. Estas fibras pasan perpendiculares a la urdimbre. También llamada lleno, relleno, hebra texturada.
Scrim tejido. Un material (normalmente estructura aplanada) construido entrelazando hilos, fibras, mechas o filamentos, para formar dichos patrones de scrim como liso, satén de lizos, o tejidos de gasa de vuelta.
Mecha tejida. Un tejido de fibra de vidrio espeso hecho tejiendo haces de de mecha o hilo.
Hilo. Un ensamblaje de filamentos, fibras, o hebras bien naturales o fabricados que es adecuado para su uso en tejido o entretejido en materiales textiles.
Hilo de torcido cero. Una mecha ligera, es decir, una hebra de torcido casi cero con densidades lineales y diámetros de filamento típicos de hilo de fibra de vidrio (pero sustancialmente sin torcido).
Descripción Detallada de la Invención
Con referencia a las figuras y, especialmente a las figuras 1-4 en las mismas están representadas una serie scrims útiles como capa de revestimiento del material de revestimiento preferente de esta invención. Los materiales a la aguja, tejidos, tricotados y compuestos son preferentes a causa de su relación resistencia a peso impresionante y, en el caso de los tejidos y tricotados, su capacidad para formar modelos de hilo de trama y urdimbre que, sustancialmente, resisten la penetración de lechadas cementosas. Mientras que las capas de revestimiento de esta invención contienen fibras y filamentos de materiales orgánicos e inorgánicos, las fibras más preferentes contienen vidrio, olefina (tales como polietileno, poliestireno y polipropileno), Kevlar®, grafito, rayón, poliéster, carbono, fibras cerámicas, o combinaciones de los mismos, tales como mezclas de vidrio y poliéster o compuesto de vidrio y olefina Twintex®, disponible en St. Gobain Corporation, France. De estos tipos de fibras y filamentos, las composiciones de vidrio son las más deseables por su resistencia al fuego, bajo coste y propiedades de alta resistencia mecánica.
Composición de Vidrio Aunque se han desarrollado varias composiciones de vidrio, solamente una pocas se
usan comercialmente para crear fibras de vidrio continuas. Los cuatro vidrios usados son de
alto álcali (vidrio-A o vidrio-AR) útil en aplicaciones de mortero o cemento, tales como en
5 soporte de losa, de grado eléctrico (E-vidrio), un E-vidrio modificado que es resistente químicamente (vidrio-ECR), y de alta resistencia (vidrio-S). Las composiciones químicas representativas de esto cuatro vidrios están en la Tabla 1.
Tabla 1: Composición de Vidrio 10 Material, porcentaje en peso
Tipo de vidrio
Sílice Alúmina Óxido de calcio Magnesio Óxido bórico Carbonato de sodio Fluoruro de calcio Total óxidos menores
Vidrio-E
54 14 20,5 0,5 8 1 1 1
Vidrio-A.
72 1 8 4 - 14 - 1
Vidrio-ACR
61 11 22 3 - 0,6 - 2,4
Vidrio-S
64 25 - 10 - 0,3 - 0,7
Las propiedades inherentes de estos cuatro vidrios figuran en la Tabla 2.
Tabla 2: Propiedades inherentes de las fibras de vidrio
Peso Resistencia Módulo de Coeficiente Constante Temperatura especí-a la tracción tracción dilatación dieléctric líquidos fico térmica a
6
MPA Kips por GPa 1010-6 /K (a) Cº Fº pulgada² (b)
(c) Vidrio-E 2,58 345,0 500 72,5 10,5 5,0 6,3 1065 1950 Vidrio-A 2,50 304,0 440 69,0 10,0 8,6 6,9 996 1825
Vidrio-ECR 2,62 285,5 525 72.5 10,5 5,0 6,5 1204 2200 Vidrio-S 2,48 459,0 665 86,0 12.5 5,6 5,1 1454 2650
(a)
A 20º C (72º F) y 1 MHZ, Fuente: Referencia 4
(b)
1 pulgada/pie² = 0,0703 Kg/cm²
Fusión de viidrio y conformación
La conversión de vidrio fundido en el horno de afino en fibras de vidrio continuas es básicamente un procedimiento de atenuación. El vidrio fundido fluye a través de una boquilla de aleación de platino-rodio con un gran número de orificios o boquillas (400 a 8000, en una producción típica). La boquilla se calienta eléctricamente, y el calor se controla con mucha precisión para mantener constante la viscosidad del vidrio. Las fibras se extraen y se enfrían rápidamente al salir de la boquilla. Seguidamente se aplica un dimensionador a la superficie de las fibras pasándolas sobre un aplicador que rota continuamente a través del baño dimensionador para mantener una película fina a través de la cual pasan los filamentos de vidrio. Una vez aplicado el dimensionador, los filamentos se recogen en un haz antes de la aproximación del dispositivo de bobinado. Si son necesarios haces de filamentos más pequeños (haces divididos), se usan múltiples dispositivos de recogida (con frecuencia llamados zapatas).
La velocidad de atenuación y, por consiguiente, el diámetro del filamento final, se controla mediante el dispositivo de bobinado. El diámetro de la fibra se ve afectado también por la temperatura de la boquilla, por la viscosidad del vidrio y por la presión de la cabeza sobre la boquilla. El dispositivo de bobinado usado más ampliamente, que emplea un cuello rotatorio y un mecanismo cruzado para distribuir la fibra aleatoriamente a medida que la formación del paquete crece en diámetro. Esto facilita la extracción de la fibra del paquete en las siguientes etapas del procedimiento, tales como torcido o troceado. Los paquetes que se forman se secan y se transfieren al área de fabricación específica para su conversión en las fibras de vidrio, mechas, estera, fibra picada terminados u otro producto. En años recientes, se han desarrollado procedimientos para producir mecha o productos troceados directamente durante la formación, lo que conduce así a la extracción directa de mecha o fibra picada.
Procedimiento de Fabricación
Una vez producidas las fibras de vidrio estas deben ser convertidas en una forma adecuada para su aplicación prevista. Las formas terminadas principales son mecha continua, mecha tejida, estera de fibra de vidrio, hebra troceada, e hilos para aplicaciones textiles.
La mecha de fibra de vidrio se produce recogiendo un haz de hebras en una sola hebra grande, que se bobina en un paquete cilíndrico estable. Esto se llama tratamiento de mecha de extremos múltiples. El tratamiento comienza poniendo varios de los paquetes creados por secado en horno en una cesta. Seguidamente, se reúnen los extremos bajo tensión y se recogen en una bobinadora de mecha de precisión que tiene una relación carrera a bobinado constante, llamada “waywind”.
La mecha se usa en muchas aplicaciones de esta invención. La mecha tejida se produce tejiendo mecha de fibra de vidrio en forma de tejido. Esto produce un producto rugoso que se usa en la fabricación de tablero continuo. La superficie rugosa es ideal para aplicaciones de estuco y adhesivo, tales como sistemas EIF, ya que este material se puede pegar a las fibras rugosas fácilmente. Los tejidos lisos o de sarga son menos rugosos, siendo por lo tanto de manejo más fácil sin guantes protectores, pero absorberán estuco y adhesivo. Aportan también resistencia en ambos sentidos, mientras que el tejido cosido o tricotado unidireccionalmente aporta resistencia principalmente en una dimensión. Actualmente, están disponibles muchos tejidos nuevos, que incluyen tejidos biaxiales, polarizaciones dobles, tejidos triaxiales para aplicaciones especiales.
Las combinaciones de estera de fibra de vidrio, scrim, fibras troceadas y filamentos o mechas, tejidos o tricotados también pueden usarse en las capas de revestimiento de esta invención. Los pesos adecuados de la estera de fibra de vidrio (normalmente estera de hebra troceada) y filamentos de mecha tejidos o fibras troceadas flojas bien se pegan entre sí con un aglutinante químico o de tricotan mecánicamente, enfurtidos por costura o cosidos entre sí. Una combinación adecuada sería una estera de fibra de vidrios y/o de fibra de resina o scrim estratificada con fibras de vidrio o resina troceadas y, seguidamente, cosidas, enfurtidas o hilvanadas para reducir su porosidad. Estos materiales de revestimiento pueden tener porosidad uniforme o porosidad no uniforme en cualquiera de las direcciones del plano x, y, o
z. Por ejemplo, en las patentes de EE. UU. números 3,993,822 y 4,504,533, se puede hacer un gradiente de porosidad dentro de un revestimiento compuesto para permitir la penetración parcial de la lechada. Alternativamente, el revestimiento o saturante, tal como una resina de látex o mojante o agente no mojante, se puede aplicar irregularmente a través del espesor del revestimiento para permitir la penetración parcial de la lechada. Un ejemplo sería recubrir el lado de revestimiento de la lechada con un tratamiento de superficie con ángulo de contacto bajo y el otro lado de revestimiento exterior con un saturante resinoso o tratamiento de ángulo de contacto alto o un agente hidrófobo, por ejemplo.
En las capas de revestimiento de esta invención puede usarse también papel de fibra de vidrio, siempre que sea relativamente impermeable a la lechada y permeable al vapor de agua. Se usan normalmente trozos de hebra troceadas de 25 a 50 mm (1 a 2 pulgadas-in.) en la fabricación de papel de fibra de vidrio. En este procedimiento, las fibras troceadas se dispersan en agua para formar una solución desleída. Las hebras de fibra de vidrio se filamentizan durante del procedimiento de de mezcla y dispersión. La solución se bombea sobre una cadena o cinta que se desplaza continuamente, donde la mayor parte del agua se extrae por vacío, dejando atrás una estera distribuida uniformemente. Se añade en línea una resina aglutinante, seguido por secado y curado, para formar papel de fibra de vidrio. A pesar de tener una resistencia mecánica menor que el scrim de vidrio tejido, gel papel de vidrio es más económico en su fabricación y es resistente al fuego.
Los hilos de las capas de revestimiento de esta invención pueden fabricarse con medios convencionales. Las hebras de fibra fina de hilo de la operación de fabricación pueden secarse al aire sobre tubos que están formados para proveer suficiente integridad al experimentar una operación de torcido. El torcido aporta más integridad al hilo antes de que se someta al procedimiento de tejido, un torcido típico consta de hasta una vuelta por pulgada. En muchos casos son necesarias hebras más pesadas para la operación de tejido. Normalmente, esto se logra torciendo juntos dos o más hebras individuales, seguido por una operación de plegado. El plegado conlleva esencialmente el retorcido de hebras en sentido contrario al torcido original. Los dos tipos de torcido usados normalmente se conocen como S e l, que indican el sentido en que se hizo el torcido. Normalmente, dos o más hebras torcidas entre sí con un torcido S, se pliegan con un torcido I con el fin de producir un hilo equilibrado. De esta manera, las propiedades del hilo, tales como resistencia, diámetro y rendimiento del haz, pueden ser tratadas por las operaciones de torcido y plegado. Los hilos de fibra de vidrio se convierten en forma tejida mediante operaciones de tejido convencionales. En la industria se usan scrims de varios tipos, pero el scrim de chorro de aire es el más popular.
También se pueden usar hilos de torcido cero. Esto puede ofrecer la facilidad de dispersión de las mechas (sin torcido) con la cobertura de hilos de filamento fino. El número de filamentos por hebra usado afecta directamente a la porosidad y está relacionado con el peso del hilo como sigue n = (490 x Tex) / d², donde d² es el diámetro de un filamento expresado en micrómetros. Por lo tanto, si la mecha con filamentos gruesos puede ser sustituida por hilo con torcido casi cero con el diámetro de medios filamentos, en ese caso el número de filamentos se incrementa multiplicado por 4 en el mismo Tex (peso en gramos de 1 Km de hilo) de hebra.
Las principales características de las realizaciones de revestimiento tejidas de esta invención incluyen su estilo o modelo de tejido, el recuento en fábrica, y la construcción del hilo de urdimbre y de hilo de relleno. Conjuntamente, estás características determinan propiedades del tejido tales como drapeabilidad y rendimiento en el tablero final. El recuento en fábrica identifica el número de hilos de la urdimbre y de relleno por pulgada. Los hilos de la urdimbre van paralelos a la dirección de la máquina, y los hilos de relleno son perpendiculares.
Básicamente, existen cuatro modelos de tejido: liso, Panamá, sarga, y satén. Tejido liso
es la forma más simple, en la que un hilo de la urdimbre se entrelaza sobre y bajo un hilo de relleno. El tejido de Panamá tiene dos o más hilos de la urdimbre sobre al menos dos hilos de relleno que se entrelazan sobre y bajo dos o más hilos de relleno. El tejido de sarga tiene uno
o más hilos de la urdimbre sobre al menos dos hilos de relleno. El tejido de satén (pata de gallo) consta de un hilo de urdimbre que se entrelaza sobre tres y bajo uno de los hilos de relleno, para presentar un dibujo irregular en el tejido. El tejido de satén de ocho lizos es un caso especial, en el que un hilo de la urdimbre se entrelaza sobre siete y bajo un hilo de relleno para presentar un dibujo irregular. En la fabricación de un tablero, el tejido de satén presenta la mejor conformidad con contornos complejos, tales como esquinas redondeadas, seguidas en orden descendente por tejidos de sarga, cesta y lisos.
Texturizado es un tratamiento en el que el hilo textil se somete a un chorro de aire que incide sobre su superficie para hacer que el hilo se “esponje”. El chorro de aire hace que los filamentos superficiales se rompan aleatoriamente, dando al hilo un aspecto voluminoso. El grado en el que ocurre esto puede ser controlado por la velocidad del aire en chorro y por la velocidad de avance del hilo. Se puede producir un efecto equivalente mediante la manipulación electrostática o mecánica de las fibras, hilos o mecha.
Diseño de Tejido
El formato del tejido, con frecuencia llamado construcción, es un sistema de ejes de coordenadas x, y. El eje y representa hilos de urdimbre y es el eje largo el del rollo de tejido (típicamente 30 a 150 m, o 100 a 500 pies). El eje x es la dirección de relleno, es decir, la anchura del rollo (típicamente 910 a 3050 mm, o 36 a 120 pulgadas.). Los tejidos básicos son pocos en número, pero las combinaciones de diferentes tipos y tamaños de hilos de urdimbre/relleno pueden contarse por cientos de variaciones.
Las estructuras del tejido básico incluyen las hechas por procedimientos de tejido, no tejido y tricotado. En esta invención, un diseño preferente es una estructura tricotada en la que tanto las hebras del eje x como las hebras del eje y se mantienen junto con un tercera hebra o hilo de tricotado. Este tipo de tricotado es tricotado de trama insertada en urdimbre. Si se usan puntos de tricotado no cambiados, las hebras del eje x son las menos comprimidas y, por lo tanto, dan la mejor cobertura a un peso por área dado. Esta cobertura de la estructura puede incrementarse más, es decir, reducir más la porosidad, usando hilo o mecha de torcido casi cero que, naturalmente, se dispersa más que el hilo torcido fuertemente. Además, este diseño se puede mejorar ayudando en la dispersión de los filamentos por medios mecánicos (vitrificación), o dispersando los filamentos con aire a alta velocidad antes o después de la
formación del tejido.
La construcción de tejido más común usada para todo, desde camisas de algodón hasta toldos de estadio de fibra de vidrio, es el tejido liso (10), mostrado en la figura 1. La construcción esencial requiere solamente cuatro hilos de tejido: dos de urdimbre y dos de relleno. Esta unidad básica se llama formato repetido. El tejido (10) liso, que es el más altamente entrelazado es, por consiguiente, el más ajustado de los diseños básicos y el más resistente al movimiento de cizalla en el plano. El tejido de Panamá, una variación del tejido liso, tiene hilos de urdimbre y relleno que están emparejados: dos arriba y dos abajo. El tejido
(15) de satén representa la familia de construcciones con un mínimo entrelazado. En estos, los hilos de la urdimbre saltan o flotan periódicamente, sobre varios hilos de urdimbre, como se muestra en la figura 2. En el tejido (15) de satén repetido x hilos largos y la longitud que flota es x-1 hilos; es decir, hay solamente un punto de entrelazado por formato repetido por hilo. Los hilos flotantes que no están siendo tejidos en el tejido crean una flojedad o flexibilidad considerable. El tejido (15) de satén produce una construcción con poca resistencia a la distorsión por corte y, por lo tanto, se amolda (drapea) fácilmente sobre curvas compuestas comunes. Los tejidos de satén se pueden producir como con cuatro, cinco u ocho formas de lizos estándar. Cuando el número de lizos se incrementa, como ocurre con las longitudes flotantes y el grado de flojedad se hace más difícil controlar el tejido durante operaciones de manipulación. Los tejidos textiles generalmente presentan mayor resistencia a la tracción en tejidos lisos, pero mayor resistencia al fuego en tejidos de satén. Las mejores propiedades mecánicas se obtienen del tejido (14) de estilo unidireccional (figura 3), donde las propiedades del portador esencialmente se desvanecen cuando se une a un núcleo (101) fraguado. Cuanto más alto es el entrelazado de hilos (para un hilo de tamaño dado), menor es el número de hilos que se pueden tejer por unidad de longitud. La necesaria separación entre hilos reduce el número de los que se pueden empaquetar conjuntamente. Esta es la razón del recuento de hilos superior (hilos/pulgada) que es posible en material unidireccional y de sus mejores propiedades físicas.
Un tejido (16) liso que tiene trama (11) de vidrio e hilos o mecha de urdimbre, en una construcción de tejido se conoce como gasa de bloqueo (figura 4), que se usa solamente en áreas especiales del tejido, tales como el orillo (13), y está tejido en un scrim sin lanzadera. La acción de sujeción de las anclas o cerrojos de los hilos de una gasa de vuelta que se entrelazan con los bordes del orillo abierto se producen en scrims de estoque. El tejido de gasa de vuelta ayuda a evitar que el orillo (13) se enrede durante operaciones de manipulación posteriores. Sin embargo, se han descubierto aplicaciones en las que se desea un tejido muy abierto (aunque estable).
5
10
15
20
25
30
16
El diseño de tejidos de vidrio adecuados para esta invención comienza con solamente unos pocos parámetros del tejido: tipo de fibra, tipo de hilo, estilo de tejido, recuento de hilos, y peso por área.
El acabado de la fibra es también importante porque ayuda a lubricar y proteger la fibra cuando se expone a la operación de tejido frecuentemente rigurosa. La calidad del scrim tejido está determinada con frecuencia totalmente por el tipo y calidad del acabado de la fibra. Sin embargo, el acabado de oportunidad está impuesto normalmente por el uso final y la química de la resina, y puede constar de materiales resinosos, tales como epoxi.
Los siguientes estilos y clases de tejido son útiles en la práctica de esta invención:
Tejido
Peso por área Onzas/yarda² Espesor en µm Espesor en
gramos/m²
milésimas
Peso ligero
10-35 3-10 25-125 1-5
Peso intermedio
35-70 10-20 125-250 5-10
Peso pesado
59-300 15-90 250-500 10-20
Se ha determinado que los tejidos que tienen un peso por área de aproximadamente 15-300 gramos/m², preferiblemente aproximadamente 30-150 gramos/m², y espesor de aproximadamente 1-22 milésimas son más preferentes. Dichos tejidos deberían tener una evaluación de permeabilidad al aire de entre 10 y 200 CFM/pie² (3,0 y 91,5 m³/minuto/m²) (FG436-91 o procedimiento de prueba) y preferiblemente aproximadamente 10-200 CFM/pie² (3,0 y 61,0 m³/minuto, y/o puedan reducir sustancialmente la penetración de lechadas con viscosidades de aproximadamente 300-10,000 CP (0.3 -10 Pas) a 70° F (21,1° C), preferiblemente menor que 5.000 CP (5,0 Pas), y más preferiblemente aproximadamente 1,000-4,000 CP (1,0 -4.0 Pas). El material de revestimiento preferente debería también tener una resistencia a la tracción, de acuerdo con la norma ASTM 0309 de al menos aproximadamente 20 libras/pulgada² (140 KPa) en la dirección de la máquina y aproximadamente 5 libras/pulgada² (35 kPa) en la dirección transversal a la de la máquina.
Combinando fibras de muy diferentes propiedades se puede obtener un tejido con muy buenos valores de resistencia / rigidez, así como resistencia transversal (dirección de llenado) dureza y resistencia al impacto. La capacidad para hibridizar el tejido permite al diseñador de tablero libertad para construir tableros cementosos con requisitos diferentes y quizás conflictivos sin mayor compromiso. También es posible “enseñar” a los scrims nuevos trucos, especialmente en el tejido tridireccional, pero son incluso posibles modificaciones en el tejido bidireccional. El scrim tiene la capacidad de tejer una hélice sinfín usando diferentes fibras de urdimbre y relleno. Alternativamente, se puede usar urdimbre (17) de mecha textil y trama (18) de olefina, tal como fibra de etileno o poliestireno, como se muestra en la figura 3. Alternativamente, se pueden usar mezclas tales como mezclas de vidrio Twintex®-poliolefina producidas por Saint-Gobain S.A., o capas múltiples individuales de polímeros, elastoméricos, rayon , poliéster y filamentos de vidrio como mecha o hilo para el material de revestimiento, o como capas pegadas o cosidas adicionales de capas de fieltro tejidas, tricotadas o capas no tejidas.
Por ejemplo, una capa (111) de termoplástico de peso ligero, termocurada y/o de fibra de vidrio, tal como un scrim no tejido, scrim tricotado, scrim fino no tejido, papel, capa o estera la aguja, se podría laminar, adherir, agujetear, coser por tricotado, tejer, pegar por fusión, o unir usando una combinación de estas técnicas, con una capa más fuerte y más porosa, tal como un scrim polimérico (104) de vidrio, o tricotado flojo o sustrato tejido, tal como el de la figura 9, para obtener tanto resistencia a la penetración de lechada como refuerzo del núcleo. (Véase Altenhofer y otros, patente de EE. UU. nº. 4,504,533, o Knauf y otros, patente de EE. UU. nº. 3,993,822). El scrim (104) puede ser una malla abierta tejida, o no tejida generalmente de fibras transversales y longitudinales unidas en puntos de cruce con o sin aglutinante adhesivo o dimensionando y conteniendo fibras, mechas o hilo, por ejemplo. Así pues, la capa
(111) de peso ligero compacta permite solamente penetración limitada o insignificante de la lechada de yeso o cemento, mientras que el scrim (104) puede estar incluido en el núcleo (101 ) para aportar una excelente adherencia al núcleo (101), y mayor resistencia general al tablero (100). Además, dado que el scrim (104) puede reforzar la capa de peso ligero compacta antes de su adhesión al núcleo (101), la capa (111) de peso ligero compacta puede ser económica y no necesita tener la resistencia a la tracción necesaria para resistir por sí misma los rigores de una línea de fabricación de tableros cementosos continua. Así pues, el scrim (104) actúa para reforzar la capa (111) de peso ligero compacta para resistir la distorsión de dicha capa y, naturalmente, la propia capa de revestimiento general, durante la fabricación de tablero continuo. Opcionalmente, se puede aplicar otra capa (117) de peso ligero al lado de revestimiento del núcleo fraguado del scrim (104). Las capas (111) y (117) de peso ligero no tienen que ser de la misma densidad, ni contener el mismo material fibroso, y cada una no tiene que estar impregnada ni recubierta.
Con referencia otra vez a una construcción preferente que emplea una capa (111) de peso ligero y capa tejida o scrim (104) como cara o caras de un tablero (100) cementoso de esta invención, los diseños preferentes emplean una capa (111) de peso ligero que emplea una estera de vidrio orientada aleatoriamente pegada junto con un aglutinante resinoso, tal como fibras de vidrio de tamaños: fibra-Kr (13 micrómetros); fibra-H (10 micrómetros); o fibraMr (16 micrómetros), o menores. Generalmente, se sabe que las esteras orientadas aleatoriamente fabricadas con fibras-H tienen una densidad de casi dos veces la densidad de esteras orientadas aleatoriamente fabricadas con fibras-M con el mismo peso por área, preferiblemente aproximadamente 1-3 libras/100 pies² (50-150 g/m²), más preferiblemente aproximadamente 1,8 Iibras/100 pies² (90 g/m²). El scrim (104) puede ser de peso más ligero o más pesado que la capa (111) de peso ligero, y está preferiblemente unida a la capa (111) de peso ligero mediante un adhesivo, tal como por el núcleo o un aglutinante resinoso, o unida mecánicamente, tal como por costura, inserción de agujas, etc.
Las esteras de vidrio orientadas aleatoriamente se fabrican generalmente por un procedimiento húmedo en el que las fibras individuales o continuas se disponen en una lechada y se recogen sobre un cedazo o cinta porosa para su desecado. Seguidamente, las fibras desecadas se someten a un salto de agua en cascada de aglutinante (también llamado "encolado'), que se aplica a las fibras y se aspira a través de las mismas. Alternativamente, las fibras de vidrio se pueden tratas mojadas o, además, complementar con fibras termoplásticas que se pueden fundir en las fibras de vidrio orientadas aleatoriamente para obtener un aglutinante resinoso.
Una típica carga de lana de aglutinante/vidrio es aproximadamente 3-15 % en peso. Pero esta invención prevé el uso de más de 15 % en peso de aglutinante, y preferiblemente de más de 20 % en peso, y lo más preferiblemente aproximadamente 25-30 % en peso de aglutinante en la capa o capas de revestimiento, tal como la estera de vidrio orientada aleatoriamente antes descrita, para aportar propiedades deseables, tales como resistencia a la penetración de lechada, adherencia al núcleo (101) u otras capas o materiales, propiedades hidrófobas o hidrófilas, o una combinación de estas propiedades. Dichos aglutinantes no son revestimiento barrera sino que permitirán que el vapor de agua pase a través del revestimiento durante la fabricación del tablero. Preferiblemente también, estos aglutinantes no recubren totalmente las fibras de revestimiento exteriores, para así permitir la unión en fábrica o en el campo de revestimientos o adhesivos aplicados tales como mortero basado en cemento Portland, adhesivo acrílico, adhesivo de silicona y cola sobre la cara exterior del tablero cementoso. Los aglutinantes deberían también minimizar el “bloqueo” (adhesivo de encolado entre tableros contiguos durante el almacenamiento). A este fin son adecuados varios aglutinantes, tales como, por ejemplo, aglutinantes fenólicos, resina de ureaformaldeido, o resina de ureaformaldeido modificada con un acrílico, estireno acrílico, con o sin polímeros carboxilatados como parte de la molécula, o como adhesivo autónomo. Además, estos aglutinantes pueden estar dotados con aditivos, tales como UV e inhibidores de moho, retardantes del fuego, etc. añadido a la resina aglutinante puede promover mayor compatibilidad con el yeso fraguado, o con morteros basados en cemento Portland, por ejemplo, pero se someten menos al bloqueo que las resinas sin dichos añadidos. Una composición de resina aglutinante especialmente deseable es un 70 % en peso de ureaformaldeido, 30 % en peso de resina, látex acrílico de estireno o una mezcla de látex acrílico, con un polímero carboxilatado añadido.
El revestimiento compuesto preferente debería incluir también un scrim (104) o una estructura tejida o tricotada que sea porosa a la lechada o lechadas de cemento, el scrim (104) contiene un tejido simple de 6x6 pulgadas entre extremos (12,54 cm) o una estructura de red pegada, aunque serán aceptables tamaños entre aproximadamente 4x4 y aproximadamente 10 x 10 pulgadas entre extremos (12,54 cm). El tamaño de fibra preferente en el scrim (104) es aproximadamente 68 tex (G75; EC968) que es al mismo tiempo económico y disponible ampliamente. El scrim (104), o capa equivalente, puede contener también una cola, que es químicamente igual o diferente a las antes descritas. Se entiende que la cola aplicada a una capa (111) de peso ligero y a un scrim (104) se podría diseñar a la medida en aplicaciones de uso final. Por ejemplo, el scrim (104) se podría tratar con un estireno carboxilatado acrílico o mezcla acrílica que tenga mayor compatibilidad con un núcleo de yeso, mientras que la resina aglutinante de la capa (111) de peso ligero puede ser tratada con un aditivo hidrófobo, para resistir la penetración de lechada. También se podrían emplear en el aglutinante otros aditivos y composiciones de resina sugeridos en la presente como útiles en el núcleo (101 cementoso y recubrimiento o saturante (107).
Los sustratos o capas de esta invención útiles en la construcción de las capas de revestimiento porosas pueden ser tratadas o saturadas además antes de la adhesión de estas capas al material de un núcleo con el fin de reducir más la porosidad y resistir la penetración de lechada, y reducir la “pelusa” de la superficie, que puede conducir a algún escozor durante la manipulación repetida. Los recubrimientos y saturantes (107) resinosos se distinguen de la cola o aglutinante usado para pegar las fibras entre si y formar capas individuales, como se describió anteriormente. Los recubrimientos y saturantes (107) pueden incluir los descritos en la patente de EE. UU. 4,640,864, y, preferiblemente, son resistentes al agua y/o retardantes del fuego por su naturaleza. Se pueden aplicar durante la fabricación de las capas de revestimiento porosas de esta invención, o por el fabricante del tablero antes de usarlas en los tableros en fabricación. Esto es distinto de los recubrimientos aplicados a los revestimientos de tableros acabados después del fraguado del núcleo de yeso para aportar resistencia al agua al tablero acabado. Véase la patente de EE. UU. nº. 5,552,187, por ejemplo.
El saturante o recubrimiento (107) aplicado a las capas porosas, como se muestra en la figura 6, de esta invención preferiblemente recubre una parte de las fibras y reduce la porosidad de la capa de revestimiento. Alternativamente, el saturante o recubrimiento (107) puede incrementar o decrecer el ángulo de contacto de la lechada de yeso para reducir la penetración o incrementar la adherencia. El saturante o recubrimiento (107) puede contener además un estabilizador de UV, retardante de moho, repelente de agua, un retardante de llama y/o otros ingredientes opcionales, tales como dispersantes, catalizadores, rellenadores y similares. Preferiblemente, el saturante o recubrimiento (107) está en forma líquida y el material de revestimiento es conducido a través del líquido, o el líquido se pulveriza (con o sin precursor de pulverización de agua) sobre uno o ambos lados del material de revestimiento. Por ejemplo, una resina que sea adherente a la lechada se puede aplicar a solamente el lado de revestimiento del núcleo de la capa (111) de peso ligero y totalmente alrededor del scrim
(104) para promover la adherencia al núcleo (101). A continuación, el material de revestimiento puede ser retorcido u seco.
Pueden usarse varios procedimientos de aplicación del líquido, que incluyen revestidores por inmersión, dispositivos de lámina metálica, aplicadores rodantes y similares. Un procedimiento preferente para el tratamiento del material de revestimiento con don recubrimientos o saturantes (107) resinosos de esta invención es tener una parte inferior de un rodillo parcialmente sumergida en una artesa que contiene la composición resinosa líquida y el material de revestimiento presionado contra la parte superior del mismo rodillo de manera que una cantidad de la composición resinosa se transfiera al material de revestimiento. El segundo rodillo sobre el primer rodillo controla el desplazamiento del material de revestimiento y la uniformidad de la cantidad de recubrimiento o saturante (107) resinoso dispuesto sobre el mismo. Después, el material de revestimiento recubierto es dirigido, mediante un procedimiento preferente, a bidones vaporizadores para su secado expedito. Es preferido pasar el material de revestimiento recubierto sobre los bidones vaporizadores a una temperatura de aproximadamente 250-450° F (100-200° C) que impulsa el agua fuera, si se usa un látex, y además puede hacer que algo del flujo de material resinoso líquido rellene además los intersticios y reducen la porosidad del material de revestimiento, así como también recubre más y más uniformemente las fibras del interior del material de revestimiento. Preferiblemente, el recubrimiento cubre aproximadamente 50-80% del área superficial elegida como objetivo, más preferiblemente aproximadamente 80-95% de dicha área; 100% de recubrimiento es menos deseable debido a los cráteres y a la producción de ampollas a causa del vapor generado durante el fraguado de productos de yeso. Deseablemente, el revestimiento saturado puedes ser un poco impermeable al agua líquida, pero es poroso ante el vapor de agua, bien mojado o seco, y no se considera retardante ni barrera del vapor de
agua.
Los saturantes o recubrimientos (107) preferentes de esta invención pueden contener una mezcla resinosa que contiene una o más resinas. La resina puede contener partículas sólidas o fibras que se combinan o se ablandan para formar un recubrimiento continuo o semicontinuo que, sustancialmente, previene la penetración de humedad líquida, pero permite que el vapor de agua pase a través de la sección transversal de la capa de revestimiento. El recubrimiento se puede aplicar con varios espesores, tales como, por ejemplo, para cubrir suficientemente los componentes fibrosos de la capa de revestimiento de manera que ninguna de las fibras sobresalga del recubrimiento o saturante, o en un grado tal que las fibras sobresalen del recubrimiento o saturante de manera que puedan unirse a otras capas de un sistema de EIF para enlosar, por ejemplo. El recubrimiento o saturante forma una barrera de agua líquida que protege los rodillos y otros equipos durante la fabricación de un tablero cementoso, y que puede posteriormente, opcionalmente, proteger el yeso fraguado subyacente de la humedad durante el almacenamiento o uso.
El recubrimiento o saturante (107) resinoso puede comprender una resina termoplástica o termocurada. Están disponibles numerosas resinas disponibles comercialmente que son efectivas en la formación de recubrimientos resistentes al agua o a la intemperie. El recubrimiento o saturante (107) preferente de esta invención es, opcionalmente, capaz de formar un recubrimiento con una superficie con valor de absorción de agua con no mayor que aproximadamente 0,05 gramos, medida mediante una "Prueba de Cobb Modificada” en la que una muestra recubierta de 4,5 pulgadas² (32,26 cm²) se pone en contacto con un anillo de Cobb de 4,5 pulgadas (11,43 cm) de diámetro x 1 pulgada (2,54 cm) de altura lleno de agua durante 2 horas. En esta realización, los tableros deberían absorber también menos que 10 % en peso, preferiblemente, menos que 5 % en peso de agua cuando se prueba de acuerdo con la prueba de inmersión del procedimiento C-473 de la norma, cuando se usa una formulación de núcleo resistente al agua.
El recubrimiento o saturante (107) de esta invención puede estar formado, sustancialmente, de una resina resistente al agua, pero se pueden lograr también resultados excelentes formando el recubrimiento o saturante con una mezcla de resina y materiales de relleno, tales como silicatos, sílice, yeso, óxido de titanio y carbonato de calcio. El saturante o recubrimiento (107) se puede aplicar en látex o forma de termoestable curable, Las resinas aceptables incluyen copolímero acrílico de estireno, acrílicos, acrílicos o monómero de brominato añadidos al acrílico, tal como Piropoli AC2001, poli(acetato de vinilos), poli(vinil alcoholes), cloruro de vinilideno, siloxano, y polivinilcloruro tal como Vycar® 578. Además, se pueden añadir al recubrimiento o saturante resinoso, retardantes de fuego, tales como fósforo bromatado complejo, parafina halogenada, pentóxido de antimonio coloidal, borax, vermiculita no expandida, arcilla, sílice coloidal y aluminio coloidal. Además, se pueden añadir aditivos resistentes al agua, tales como parafina y combinaciones de parafina y sal de amonio, productos fluoroquímicos diseñados para impartir repelencia al alcohol y al agua, tales como organohidrogenpolisiloxanos, aceite de silicona, emulsiones de cera-betún de judea y poli (vinil alcohol) con o sin una cantidad menor de poli(acetato de vinilo) de FC-824 de 3M Co. Finalmente, Los saturantes y recubrimientos pueden incluir pigmento, tales como arcilla de caolin, o espesantes de negro de humo tales como arcilla de bentonita, antiespumantes tales como mezclas de ácido graso /poliglicol, aditivos de resistencia a UV, aceleradores de fraguado, tales como compuestos de arcilla, poliacrilamida, sales de potasio, o combinaciones de los mismos, y dispersantes, tal como poliacrilato de sodio. Conservantes conocidos y, por supuesto, se puede añadir agua en composiciones de látex, y solventes en composiciones de termofraguantes. (Véase por ejemplo el documento U.S. 4,640,864, que incluye tableros aislantes que incluyen recubrimientos basados en polivinilcloruro que incluyen repelentes de fuego y agua.) También se pueden emplear en el recubrimiento o saturante (107) otros aditivos, sugeridos en la presente como útiles en el núcleo 101 aglutinante o cementoso.
En este contexto, algunas construcciones laminadas preferentes, tales como las presentadas anteriormente en conexión con el análisis de la figura 9, pueden incluir recubrimientos o saturantes que bien ayudan en la unión del laminado al núcleo (101) fraguado, o ayudan a reducir la porosidad para resistir la penetración de lechada, y/o ayudan a reducir la irritación a los trabajadores. Un laminado que evidencia ser promisorio incluye un laminado hecho de un polivinil alcohol recubierto de scrim (104) de fibra de vidrio, que está laminado usando un aglutinante de un polivinil alcohol para una estera o tejido fino (111) de fibra de vidrio. La capa de estera o tejido puede estar saturada o no con la resina de polivinil alcohol. En un segundo ejemplo práctico de esta invención, un laminado se fabrica de un polivinil alcohol recubierto con scrim (104) de fibra de vidrio, que está laminada usando un aglutinante acrílico resistente al fuego y a radiación ultravioleta para una estera o tejido fino de fibra de vidrio. La estera o tejido puede está saturado o no con un aglutinante acrílico.
Fabricación de Tableros
Con referencia a la figura 5, se describe un procedimiento preferente de fabricación continua de tableros (100) cementosos.
Aunque es preferente que esté ligeramente modificado, el equipo de fabricación de tableros convencionales se emplea para producir los tableros (100) cementosos de esta invención; los tableros (100) cementosos se pueden fabricar de numerosas maneras, que incluyen moldeo, extrusión, y procedimientos semicontinuos que emplean rotillos y segmentos de los tejidos de vidrio de esta invención.
Con referencia a la figura 6, que es un segmento ampliado del tablero recubierto mostrado en al figura 5, se presenta el detalle de un tablero (100) cementoso preferente. El tablero (100) cementoso incluye un núcleo (101) fraguado, hecho de yeso fraguado o cemento Portland, por ejemplo. El núcleo (101) fraguado también puede óptimamente contener cargas, fibras (102) de refuerzo y aditivos (103) de rendimiento. Las fibras (102) de refuerzo incluyen deseablemente fibras troceadas de longitud no mayor que aproximadamente dos pulgadas (5,08 cm) usadas para reforzar el núcleo (101) fraguado. Dichas fibras (102) pueden incluir, por ejemplo, Kevlar®, vidrio, poliolefina, y fibras celulósicas, tales como fibra de paja o papel. Los aditivos (103) de rendimiento pueden incluir aditivos resistentes al agua tales como silicona, y aditivos resistentes al fuego tales como borax, así como los aditivos resistentes al fuego y al agua presentados anteriormente en conexión con el saturante o recubrimiento resinoso de la capa de revestimiento. La composición de la que está hecho el núcleo (101) fraguado puede incluir además componentes opcionales que incluyen, por ejemplo, los incluidos en el blindaje exterior de yeso y cemento. Los ejemplos de dichos componentes incluyen aceleradores de fraguado, agentes espumantes y agentes dispersantes.
Los ejemplos de materiales de los que se ha informado que son efectivos para mejorar las propiedades de resistencia al agua de productos cementosos bien como aditivo de recubrimiento (107) o como aditivo de (103) de rendimiento, son los siguientes: poli(vinil alcohol), con o sin una cantidad menor de poli(acetato de vinilo); resinatos metálicos; cera o betún de judea o mezclas de los mismos; una mezcla de cera y/o betún de judea y también harina de maíz y permanganato de potasio; materiales orgánicos insolubles en agua tales como petróleo y betún de judea natural, brea de carbón, y resinas sintéticas termoplásticas tales como poli(acetato de vinilo), (cloruro de vinilo) y un copolímero de acetato de vinilo y cloruro de vinilo y resinas sintéticas; una mezcla de jabón de resina metálica, una sal metálica de alcalinotérrea soluble en agua, gasóleo residual; una mezcla de cera de petróleo en forma de emulsión y cualquiera de entre gasóleo residual, brea de pino o brea de carbón; una mezcla que comprenda gasóleo residual y colofonia, isocianatos aromáticos y disocianatos; organohidrogenpolisiloxanos y otras siliconas, acrílicos, y una emulsión de cera-betún de judea con o sin materiales tales como sulfato de potasio, eliminatos alcalinos y alcalinotérreos. Los aditivos (103) de rendimiento se pueden introducir directamente en la lechada (28) cementosa. Los recubrimientos (107) retardantes de humedad pueden aplicarse al material de revestimiento antes o después de unirse al núcleo (101) fraguado.
Si se emplea yeso, el núcleo (101) puede formarse mezclando agua con sulfato de
calcio anhidro pulverizado o sulfato de calcio hemidrato (Ca-SO4 1/4H2O), llamado también yeso calcinado y, después, permitiendo que la mezcla se hidrate u fragüe en sulfato de calcio dihidrato (CaSo4 2H2O), un material relativamente duro. El núcleo (101) fraguado del miembro comprenderá en general al menos aproximadamente 85 % en peso de yeso o cemento fraguado.
La superficie del núcleo (101) fraguado se recubre con una o más capas del material de revestimiento. El material de revestimiento debería ser suficientemente poroso para permitir que el agua de la lechada acuosa de la que está hecho el núcleo (101) se haga evaporar a su través. Como se describe en el detalle siguiente, el tablero (100) cementoso de la presente invención puede hacerse eficientemente formando una lechada acuosa que contenga exceso de agua y poniendo en la misma el material de revestimiento. Con ayuda de calor, el exceso de agua se evapora a través de los revestimientos (105) y (106) de tejido de vidrio superior e inferior preferentes a medida que fragua le lechada (28) cementosa.
Procedimiento de Fabricación Continua
Un aspecto atractivo de la presente invención es que el tablero (100) cementoso se puede hacer utilizando líneas de fabricación de tableros existentes, por ejemplo, como se muestra esquemáticamente en la figura 5. De manera convencional, los ingredientes secos (no mostrados) de los que se forma el núcleo (101) fraguado se premezclan y, seguidamente, se introducen en un mezclador del tipo de nominado comúnmente mezclador (30) de púas. El agua y otro líquido componentes (no mostrados) usados en la fabricación del núcleo (101) son medidos en el mezclador (30) de púas donde se combinan con los ingredientes secos para formar una lechada (28) cementosa acuosa. Generalmente se añade espuma a la lechada en el mezclador (30) de púas para controlar la densidad del núcleo (101) fraguado resultante.
En general, el material de revestimiento de esta invención permite el uso de lechadas de densidad menor que se emplean normalmente para fabricar productos de yeso o cemento con esteras de vidrio. Típicamente, como se afirma en la patente de EE. UU. nº. 5,319,900, en la columna 12, línea 45 -columna 13, línea 2, los agentes de control de la viscosidad, tales como los espesantes celulósicos, arcillas de bentonita, almidones y fibras de triguitas de yeso, se emplean para obtener una lechada de yeso de aproximadamente 5.000 -7.000 (Prueba de Brookfield a 70°F (21,1°C) a 10 rpm usando una paleta nº. 3). La presente invención, gracias a la resistencia a la penetración de lechada el material de revestimiento preferente, puede emplear lechada con viscosidades sustancialmente menores que 5000 cp, (5 Pascales) y preferiblemente aproximadamente 1.000-4.00 cp (1-4 Pascales) a 70° F (21,1° C) dependiendo del producto seleccionado y de si la parte superior o la inferior o ambas del material de revestimiento se selecciona para que sea yeso o cemento puro, y/o resistente a la penetración de lechada y agua líquida. La lechada (28) cementosa así formada, se dispersa a través de una o más salidas de la parte inferior del mezclador (30) de púas sobre un tejido (22) de vidrio de la parte inferior móvil que, opcionalmente, puede contener una o más capas del material de revestimiento de esta invención. El tejido (22) de vidrio de la parte inferior, que puede contener también y, preferiblemente contiene, una o más capas del material de revestimiento de esta invención, está indefinido en longitud y se introduce desde el rollo (209 de tejido de la parte inferior.
Como es práctica normal en la fabricación del tablero de yeso forrado de papel, las dos partes de borde enfrentadas del tejido (22) de vidrio de la parte inferior se flexionan progresivamente hacia arriba desde el plano medio del tejido (22) y, seguidamente, se flexiona interiormente en los márgenes para aplicar recubrimientos a los bordes del talero
(100) resultante.
Una lámina de tejido (32) de vidrio superior se introduce desde el rollo (29) de tejido de vidrio sobre la parte superior de la lechada (28) cementosa, con lo que, se empareda la lechada entre las dos esteras que forman los revestimientos del núcleo (101) fraguado que se forma de la lechada (28) cementosa. Los tejidos (22) y (32) de vidrio inferir y superior, con la lechada (28) cementosa emparedada entre las mismas entran a través de la abertura entre los rodillos superior (34) e inferior (36) de formación o conformación y, seguidamente, son recibidas sobre una cinta (38) transportadora. Los dispositivos (40) de guiado de los bordes del tablero convencional forman y mantienen los bordes del compuesto hasta que la lechada se haya fraguado suficientemente para conservar su forma. El agua que convenga o el exceso de agua se puede drenar con ayuda de cajas (42) de vacío dispuestas bajo la cinta (38) transportadora. A su debido momento, tramos sucesivos del tablero se cortan mediante una cuchilla de (44) de agua. A continuación el tablero (100) cementoso se desplaza sobre rodillos
(46) alimentadores para permitirle fraguar. Es tratado además por exposición al calor en un horno (48) de secado que acelera el secado del tablero incrementando la velocidad de evaporación del exceso de agua. Además, se puede utilizar un pulverizador para añadir otros tratamientos tales como aceite de silicona o pirorretardantes, al exterior del tablero.
Los materiales de recubrimiento y el tablero (100) cementosos de esta invención son útiles en todo tipo de aplicaciones de construcción de edificios. Son fuertes, y tienen una resistencia a tornillo de al menos aproximadamente 20 libras, 9,1 kg, en núcleos de yeso de densidades y composiciones convencionales. Algunos ejemplos incluyen montajes de mampostería para ascensores y escaleras, puertas y paredes antifuego, sustratos de techado y entablados de paredes, con o sin aislante, tableros soporte de losas. Una de las aplicaciones más deseables y útiles de esta invenció es en sistemas de EIF (también llamados sistemas de EIF para Sistemas de Acabado de Aislamiento Exterior).
Los componentes esenciales de un sistema de EIF incluyen alguna forma de material aislante que se empareda entre una superficie de soporte subyacente y un material de acabado exterior puede ser una parte integral del material aislarte, aunque normalmente se aplica al material aislarte en sitio de instalación. Los tableros cementosos que incluyen el material de revestimiento de esta invención son especialmente útiles para la superficie de soporte. De un sistema de EIF al siguiente existen varios detalles y componentes estructurales. Por ejemplo, aunque el material de acabado exterior puede fijarse directamente al material aislante, varios sistemas incluyen un componente de refuerzo emparedado entre el material de acabado exterior y el material aislante. El componente de refuerzo comprende generalmente una o más capas de tejido o malla de refuerzo de fibra de vidrio que se adhiere(n) con mástique adecuado a la superficie del material aislante. En algunos sistemas, la superficie de soporte se fija a un bastidor de madera unido a la superficie de la pared exterior de un edificio, mientras que en otros sistemas se usa un bastidor metálico. En ciertas aplicaciones, la superficie de soporte puede estar fija directamente a la superficie exterior de una pared exterior, por ejemplo, uno que comprende bloques de cemento prefabricados o bloques de hormigón. En construcción nueva, la superficie de soporte, típicamente, se fija directamente al armazón del edificio. El adhesivo o mástique para adherir entre sí componentes del sistema tiende a variar de un sistema al siguiente, típicamente, comprende composiciones de propiedad exclusiva formuladas especialmente.
Actualmente, el material aislante usado más popularmente en sistemas de EIF es poliestireno expandido o espumado, un material que tiene excelentes propiedades de resistencia a la humedad. Aunque presenta, deseablemente, una baja transmisión de vapor de agua, no es una barrera para el vapor, sino que, por el contrario, es capaz de transpirar. Los paneles rígidos de poliestireno expandido se usan más ampliamente en sistemas de EIF. Dichos paneles tiene resistencia a la compresión y resiliencia satisfactorias y, actualmente están disponibles con un espesor que está entre ½ y 6 pulgadas (1,27 y 15,24 cm) y anchuras entre 6 y 48 pulgadas (15,24 y 121,92 cm) y longitudes que están entre 4 pies y 16 pies (1,22 y 4,88 m). Un sistema disponible comercialmente utiliza paneles rígidos de poliestireno expandido que son de 2 pulgadas x 4 pulgadas x 1 pulgada (0,61 m x 1,22 m x 2,54 cm).
En los sistemas de EIF pueden usarse también materiales aislantes térmicos. Los ejemplos de dichos materiales incluyen poliestireno extruido, poliuretano, isocianurato, argamasas aislantes basadas en cemento, y espuma fenólica. Generalmente, los materiales
aíslantes tienen baja conductividad térmica y baja densidad.
Como se mencionó anteriormente, varios sistemas de EIF incluyen un componente de refuerzo, por ejemplo, en forma de paño, emparedado entre el material aislante y el material de acabado exterior. Actualmente, el paño de vidrio es el usado más ampliamente para reforzar el sistema, es decir, para mejorar la resistencia a impactos del sistema. El tipo o tipos específico(s) de paño de vidrio usado y el número de capas del mismo que se usan depende de la resistencia a impactos que se desee. Los ejemplos de paño o tejido de refuerzo que se puede usar en los sistemas son vidrio tejido, mecha de fibra de vidrio y malla de fibra de vidrio. La instalación del tejido de refuerzo conlleva, generalmente, la aplicación de un adhesivo adecuado a la superficie del material aislante y, seguidamente, aplicación del tejido al mismo. Pueden aplicarse más capas de tejido si es deseable. Una resina de cemento/acrílica es un ejemplo de adhesivo que se puede usar.
El material de acabado exterior puede fijarse directamente al material aíslante o a una superficie intermedia tal como, por ejemplo, la superficie de un miembro de refuerzo como se describió anteriormente. El material de acabado exterior debería tener características de aclimatación y es, preferiblemente, de aspecto atractivo. Actualmente, el acabado exterior más ampliamente usado es una composición basada en resina acrílica que está disponible en forma de un tipo de pasta que se esparce o se aplica sobre el sustrato subyacente. Un tipo de dicha composición se puede describir como una argamasa de resina sintética lista para mezclar. Después de la aplicación, la resina se cura para formar un material compacto resistente a la intemperie que se adhiere fuertemente al sustrato subyacente. Dichas composiciones de resina están disponibles comercialmente en una variedad de colores. Pueden incluir agregado adicional que puede variar en tamaño. Esto permite al aplicador elegir una determinada composición que le permita aplicar un acabado que puede variar en textura entre fina y áspera. Son populares los acabados que tienen aspecto similar a estuco. Pueden incluirse piedras pequeñas de varios colores a fines decorativos. Loe ejemplos de materiales que se pueden usar para acabado exterior son estuco de cemento Portland que incluye, por ejemplo, arena y agregado mayor. El exterior varía en espesor dentro de una gama amplia, con espesores, ejemplares, entre aproximadamente 1/16 pulgada y aproximadamente ¼ pulgada (aproximadamente entre 1,59 mm y aproximadamente 6.36 mm).
De lo anterior, se puede entender que esta invención proporciona materiales de revestimiento para tableros cementosos que son de peso ligero, presentan gran resistencia en combinación con materiales de núcleo cementosos fraguados, y que permanecen porosos al vapor de agua. Los revestimientos de tejido de vidrio preferentes de esta invención se pegan al yeso y cemento Portland fraguados para formar una estructura integral fuerte, pueden
presentar incluso una superficie granulada para su unión a otras capas de sistemas de EIF, tal como, por ejemplo, por pegado adhesivo a un aislante de poliestireno. La superficie exterior tejida, tricotada o a la aguja de los tejidos de fibra textil preferentes es también de manipulación más fácil por trabajadores de construcción, y no causará tantas heridas o 5 irritación como las esteras de fibra de vidrio troceada que tienen fibras individuales afiladas a la vista. La elección entre operaciones de a la aguja, tejido y tricotado de esta invención conduce a la elección dentro numerosos diseños e ingenierías que pueden combinar tramas y urdimbres de filamentos con diferente orientación y composición, para crear propiedades de revestimiento únicas. Una de las propiedades deseables de la presente invención es su
10 capacidad para resistir la penetración de lechadas cementosas, evitando así la contaminación de rodillos de la maquinaria de fabricación continua de tableros. Aunque han sido ilustradas varias realizaciones, esta descripción de la invención tiene finalidad descriptiva y no limitativa. Diversas modificaciones que se harán evidentes para expertos en la técnica, estarán dentro del alcance de esta invención descrito en las reivindicaciones adjuntas.
15

Claims (7)

  1. Reivindicaciones
    1. Tablero cementoso para construcción de edificios, que comprende:
    una capa/núcleo (101) de material cementoso situada entre una primera capa (22, 105) de revestimiento y una segunda capa (32, 106) de revestimiento; teniendo al menos una de dichas capas (22,32,105,106) de revestimiento fibras de vidrio pegadas entre sí con una composición aglutinante resinosa; teniendo la composición aglutinante resinosa una afinidad hidrófila, o afinidad adhesiva, o una combinación de las mismas, por dicho material cementoso cuando está mojado; siendo dicha al menos una capa de revestimiento impermeable a la penetración de una lechada precursora de dicho material cementoso y siendo permeable al aire y al vapor de agua para el paso de vapor de agua de dicha lechada, en el que dicha al menos una capa de revestimiento tiene una capa (111) termoplástica, termocurada y/o de fibra de vidrio de peso ligero más densa, adherida a una capa (104) de revestimiento más fuerte y más porosa, y la capa (104) de revestimiento más porosa está incluida en la capa/núcleo (101),
    caracterizado porque
    un recubrimiento (107) resinoso, que es adherente a yeso y difiere del dicho aglutinante resinoso, ha sido aplicado solamente al lado de revestimiento del núcleo de la capa (111) de peso ligero más densa y totalmente alrededor de la capa (104) de revestimiento más porosa para promover la adherencia a la capa/núcleo (101) cementoso.
  2. 2.
    Tablero de la reivindicación 1, en el que dicha al menos una capa de revestimiento comprende un tejido o paño de scrim, tricotado, vitrificado o a la aguja, una estera no tejida orientada aleatoriamente o combinación de los mismos.
  3. 3.
    Tablero de cualquier reivindicación precedente, en el que dicha capa de peso ligero más densa es una capa no tejida o a la aguja que tiene fibras de vidrio con un diámetro medio menor que 16 micrómetros, pegadas a un scrim de vidrio.
  4. 4.
    Tablero de la reivindicación 1 que además comprende:
    una capa que contiene fibras orientadas, que es porosa a la lechada precursora de yeso; una capa no tejida unida a dicha capa que contiene fibras orientadas, siendo dicha capa no tejida menos porosa a dicha lechada precursora de yeso que dicha capa que contiene fibras orientadas; y comprendiendo la capa no tejida fibras orientadas aleatoriamente pegadas con un aglutinante resinoso aplicado con un exceso de aproximadamente 15 % en peso de las fibras, no inhibiendo dicho aglutinante resinoso la adherencia a dicho yeso, y no contribuyendo a la adherencia del tablero a otro tablero.
  5. 5.
    Tablero de la reivindicación 1, en el que la resina aglutinante de la capa (111) de peso ligero más densa ha sido tratada con un aditivo hidrófobo, para resistir la penetración de lechada.
  6. 6.
    Tablero de la reivindicación 1 o 5, caracterizado por un recubrimiento retardante de humedad aplicado a dicha al menos una capa (32,106) de revestimiento antes o después de unir la capa/núcleo (101) cementoso a la misma.
  7. 7.
    Procedimiento de fabricación de un tablero cementoso para construcción de edificios de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo el tablero:
    una capa/núcleo (101) de material cementoso situada entre una primera capa (22,105) de revestimiento y una segunda capar (32,106) de revestimiento; y
    teniendo al menos una de dichas capas (22,32,105,106) fibras de vidrio pegadas entre sí con una composición aglutinante resinosa, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
    (a)
    formación de una lechada de un material cementoso y agua en una cantidad mayor que la necesaria para fraguar dicho material cementoso;
    (b)
    disposición de dicha lechada encima de una primera capa de revestimiento, siendo dicha primera capa de revestimiento de un material poroso que contiene fibras de vidrio que sustancialmente resisten la penetración de dicha lechada, teniendo dicha capa de revestimiento una permeabilidad al aire para el paso de vapor de agua de dicha lechada;
    (c)
    disposición de una segunda capa de revestimiento sobre dicha lechada; y
    (d)
    fraguado de dicha lechada en un núcleo fraguado, mientras que el vapor
    de agua de dicha lechada pasa a través de al menos dicha primera capa de revestimiento, en el que dicha al menos una capa de revestimiento tiene una capa (111), termoplástica, termocurada y/o de fibra de vidrio de peso ligero más densa
    5 adherida a una capa (104) de revestimiento más fuerte y más porosa, y en el que
    (e) un recubrimiento (107) resinoso que es adherente al yeso y difiere de dicho aglutinante resinoso, se aplica a solamente el lado de revestimiento del núcleo de la capa (111) más densa y de peso ligero y totalmente alrededor
    10 de la capa (104) de revestimiento más porosa para promover la adherencia a la capa/núcleo (101) cementoso.
ES04703588T 2003-01-21 2004-01-20 Material de revestimiento con porosidad controlada para tableros de construccion. Expired - Lifetime ES2349370T3 (es)

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