ES2442671T3

ES2442671T3 - Procedimiento para fabricar un precursor en forma de estera

Info

Publication number: ES2442671T3
Application number: ES01104450T
Authority: ES
Inventors: Remco Cornelis Willemse
Original assignee: Trespa International BV
Current assignee: Trespa International BV
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: US6890633B2; CN1311093A; JP2001277336A; US20030152793A1; CN1246142C; EP1129840B1; US6582640B2; EP1129840A2; DE10010414A1; EP1129840A3; US20010030031A1

Abstract

Procedimiento para la fabricación en continuo de un precursor en forma de estera para placas a partir de una mezcla consistente en fibras y/o gránulos de celulosa o madera y al menos una resina termoendurecible, que incluye las etapas consistentes en: (a) mezclar entre un 50 y un 90% en peso de fibras y/o gránulos con un 10 a un 50% en peso de resina termoendurecible, refiriéndose los respectivos porcentajes en peso al peso total de la mezcla; (b) amasar y homogenizar la mezcla de fibras y/o gránulos, proceso en el que los gránulos se desintegran en fibras, y al menos una resina termoendurecible, y conducir la mezcla a una extrusora; (c) calentar la mezcla en la extrusora a una temperatura (en la salida de extrusora) a la que comienza el endurecimiento de la resina; (d) extrudir la mezcla, no endurecida por completo, como una masa homogénea y distribuir la masa homogénea; (e) ejercer presión sobre la masa homogénea en una magnitud tal que se obtenga un precursor en forma de estera; y (f) evacuar y estabilizar la forma deseada del precursor, caracterizado porque la mezcla homogénea de fibras y resina saliente de la extrusora es conducida a un recorrido de calandrado, porque la presión se ejerce sobre la masa homogénea en el recorrido de calandrado, y porque el proceso de endurecimiento de la resina o las resinas se detiene enfriando la zona de calandrado y/o un transportador de banda, estando instalado el transportador de banda aguas abajo del recorrido de calandrado.

Description

Procedimiento para fabricar un precursor en forma de estera

[0001] La invencion se refiere a un procedimiento para la fabricacion en continuo de un precursor en forma de estera para placas a partir de una mezcla consistente en fibras y/o granulos de celulosa o madera y, al menos, una resina termoendurecible, y tambien a un precursor y a la utilizacion de dicho precursor.

[0002] El documento WO 00/71620 se refiere a semiproductos de fibras de madera que consisten esencialmente en fibras de madera prensadas que estan rodeadas por resinas de condensacion termoendurecidas. El grado de encolado de las fibras de madera oscila entre el 30 y el 60% de resina solida en forma de mezclas de resina de condensacion o resinas de condensacion mixtas (copolimeros) con respecto al 100% de fibras absolutamente secas, siendo la proporcion de resina solida de melamina-formaldehido como resina de condensacion de a lo sumo un 45% con respecto a la madera absolutamente seca y siendo la proporcion de resina solida de fenol-formaldehido como resina de condensacion adicional menor del 15% con respecto a la madera absolutamente seca.

[0003] El documento US-A 5082605 da a conocer un procedimiento para producir un material compuesto que incluye una fase discontinua de fibras de celulosa que estan integradas y encapsuladas en una fase continua de un componente polimerico, consistiendo el componente polimerico en su mayor parte en polietileno. Las fibras de celulosa, que presentan una relacion entre longitud y diametro de 2 a 12, y el componente polimerico se mezclan entre si, aumentandose la temperatura de la mezcla hasta el punto de encapsulacion. El material encapsulado se mantiene dentro del area de encapsulacion mientras se reduce el tamafo de particula. Despues, el material se extrude mientras su temperatura se regula dentro del intervalo de encapsulacion. Las fibras se orientan esencialmente en la direccion de flujo hasta que el material llega a una boquilla caliente. Las fibras de celulosa y el material polimerico se mezclan en una relacion desde aproximadamente un 40% en peso de polimero y un 60% en peso de fibras hasta un 60% en peso de polimero y un 40% en peso de fibras, hasta que la temperatura superficial de la mezcla alcanza un valor entre 143° C y 177° C o mayor. En este contexto, la temperatura superficial depende del material polimerico utilizado. Despues, la mezcla se divide en cantidades parciales que presentan unas dimensiones maximas de aproximadamente 3,8 cm. A continuacion, dichas cantidades parciales se extruden, manteniendo la temperatura dentro del intervalo de temperaturas de encapsulacion. Durante la extrusion, las fibras encapsuladas se orientan esencialmente en la direccion de flujo. El polimero consiste en su mayor parte en un polietileno de baja densidad, mientras que una parte menor puede consistir en un polietileno de mayor densidad. Una parte menor del polimero tambien puede consistir en polipropileno. A partir del material compuesto se producen, por ejemplo, tejas, baldosines, paneles, tablas y marcos para puertas y ventanas, y tambien articulos para el hogar y el jardin.

[0004] En el documento US-A 4228116 se describen placas conformables que se fabrican mediante la plastificacion y extrusion en continuo de una mezcla, agregada, al menos parcialmente, de un 40 a un 60% en peso de una resina termoplastica consistente preferentemente en polietileno y un 40 a un 60% en peso de un material de relleno organico, en particular celulosico, como por ejemplo particulas de madera. Antes de su endurecimiento, el material extrudido se extiende con rodillo formando una banda. Esta banda extrudida y extendida se corta en placas, a partir de las cuales se producen, por ejemplo, articulos conformados tales como salpicaderos, tableros de instrumentos u otros componentes para vehiculos, muebles o piezas para los mismos y similares, prensando las placas a temperatura elevada o procesandolas mediante otros metodos de conformacion, tal como se conocen en el estado actual de la tecnica para el procesamiento de materiales termoplasticos. Alternativamente, las placas se pueden utilizar para las aplicaciones en las que normalmente se emplean tableros de madera o contrachapado.

[0005] El documento WO 98/50207 da a conocer un procedimiento para la fabricacion de un material laminado que incluye un nucleo, una capa superficial primaria y una capa superficial secundaria, mezclandose para el nucleo 85 partes en peso de particulas organicas con 15 a 85 partes en peso de una resina duroplastica en polvo.

[0006] El documento WO 91/19754 da a conocer una estera impregnada con plastico consistente en un plastico exento de disolventes basado en una resina epoxido, una novolaca fenolica como endurecedor y en caso dado un acelerador. La proporcion de sustancias volatiles es menor del 0,5% en peso. Para producir esta estera, una mezcla de resina epoxido-novolaca fenolica exenta de disolventes se calienta a una temperatura de 60 a 140° C, presentando la mezcla de resinas una viscosidad de 5 a 50 Pa·s. La mezcla de resina epoxido-novolaca fenolica precalentada atraviesa continuamente en una calandria una estera de fibras en forma de banda. La estera producida mediante este procedimiento posee una buena estabilidad de almacenamiento y es adecuada para la fabricacion de piezas de plastico prensadas en caliente y endurecidas, que presentan una alta resistencia a las sustancias quimicas y la temperatura. La estera de fibras consiste por ejemplo en una estera de fibras de vidrio.

[0007] El objetivo de la invencion consiste en crear un procedimiento con el que se puedan extrudir precursores con una proporcion de fibras organicas de hasta un 90% en peso mediante metodos usuales, sin que se produzca ninguna descomposicion de la mezcla. En el marco de este objetivo tambien se han de crear precursores almacenables, a partir de los cuales se han de poder conformar placas y piezas de placa con una superficie en gran medida lisa o en caso dado ligeramente estructurada.

[0008] En lo que respecta al procedimiento, este objetivo se resuelve mediante el procedimiento segun la reivindicacion 1, que incluye las etapas consistentes en:

(a): mezclar entre un 50 y un 90% en peso de fibras y/o granulos con un 10 a un 50% en peso de resina termoendurecible, refiriendose los respectivos porcentajes en peso al peso total de la mezcla;

(b): amasar y homogenizar la mezcla de fibras y/o granulos, proceso en el que los granulos se desintegran en fibras, y al menos una resina termoendurecible, y conducir la mezcla a una extrusora;

(c): calentar la mezcla en la extrusora a una temperatura (en la salida de extrusora) a la que comienza el endurecimiento de la resina;

(d): extrudir la mezcla, no endurecida por completo, como una masa homogenea y distribuir la masa homogenea en un recorrido de calandrado;

(e): ejercer presion sobre la masa homogenea en el recorrido de calandrado en una magnitud tal que se obtiene un precursor en forma de estera; y

(f): evacuar y estabilizar la forma deseada del precursor.

[0009] En otra variante, el objetivo se resuelve mediante el procedimiento segun la reivindicacion 2, que incluye las etapas consistentes en:

(a') mezclar y amasar entre un 50 y un 90% en peso de fibras y/o granulos con un 10 a un 50% en peso de resina termoendurecible en una extrusora, proceso en el que los granulos se desintegran en fibras;

(b') calentar con distintas intensidades la mezcla de fibras y, al menos, una resina termoendurecible en la extrusora;

(e): ejercer presion sobre la masa homogenea en el recorrido de calandrado en una magnitud tal que se obtenga un precursor en forma de estera; y

(f): evacuar y estabilizar la forma deseada del precursor.

[0010] Las fibras utilizadas en el procedimiento son fibras de madera que presentan una humedad comprendida entre el 2 y el 50% en peso, en particular entre el 10 y el 20% en peso. Convenientemente, la mezcla se amasa en una mezcladora y despues se conduce a una extrusora, desde la cual la mezcla es extrudida sin contrapresion sobre el husillo de extrusora. Como resinas termoendurecibles, en el procedimiento se utilizan resinas con diferentes grados de condensacion, diferentes tipos o mezclas de dos o mas de estas resinas. Resulta ventajoso conducir las resinas a la mezcladora por separado de las fibras y/o granulos. La extrusora incluye zonas con diferentes temperaturas, regulandose la temperatura, de tal modo que la temperatura de la mezcla en la salida de extrusora sea de a lo sumo 120° C. A esta temperatura comienza el endurecimiento de la resina, pero la temperatura no es suficiente para endurecer por completo la resina o la mezcla de resina y fibras. En una configuracion del procedimiento, las resinas termoendurecibles se seleccionan entre el grupo de las resinas de fenol, melamina y epoxido.

[0011] El resto de la configuracion se desprende de las caracteristicas indicadas en las reivindicaciones 9 a 19.

[0012] El precursor para piezas de placa o placas comprimidas en caliente y endurecidas de un material compuesto formado por fibras y, al menos, una resina termoendurecible se caracteriza porque el material compuesto consiste entre un 50 y un 90% en peso en fibras y entre un 10 y un 50% en peso de, al menos, una resina termoendurecible, refiriendose los porcentajes en peso al peso total del material compuesto, y porque la resina del precursor no esta endurecida por completo. El precursor se utiliza como material de partida de piezas de placa o placas prensadas en caliente y endurecidas, colocandolo en una o varias capas en un molde de prensado y endureciendolo bajo prensado en caliente.

[0013] La invencion se explica mas detalladamente a continuacion con referencia a los dibujos.

[0014] En los dibujos:

-: la figura 1 muestra un diagrama de flujo de las etapas individuales de una primera forma de realizacion del procedimiento segun la invencion;

-la figura 2 muestra un diagrama de flujo de las etapas individuales de una segunda forma de realizacion del procedimiento segun la invencion;

-: la figura 3 muestra una representacion esquematica de dispositivos para la ejecucion de la segunda forma de realizacion del procedimiento segun la invencion, mostrado en la figura 2; y

-: la figura 4 muestra otros dispositivos para la realizacion del procedimiento mostrado esquematicamente en la figura

2.

[0015] En el procedimiento segun la invencion, uno de los componentes esenciales utilizados consiste en particulas de madera tales como fibras de madera, granulos, virutas de madera y/o serrin. Cuando menores son las particulas de madera en sus dimensiones de longitud y diametro, tanto mas lisas son las superficies de los precursores para placas y las piezas de placa fabricadas a partir de los mismos, siendo mayores las densidades que se pueden alcanzar en dichos precursores. Las particulas de madera utilizadas en el procedimiento tienen por regla general un diametro o una anchura igual/menor de 3 mm y una longitud entre igual/menor de 6 mm e igual/menor de 60 mm, de modo que la relacion entre longitud y anchura oscila entre 2 y 20. Cuando las virutas de madera presentan una relacion entre longitud y anchura hasta 20, los precursores producidos con ellas presentan superficies muy lisas. Si con la misma longitud las particulas de madera presentan menor anchura, o si con la misma anchura aumenta la longitud, con lo que la relacion entre la longitud y la anchura puede oscilar entre 21 y 40, la superficie de los precursores producidos con las mismas no es tan lisa como la superficie de los precursores que contienen particulas de madera mas gruesas o mas cortas. Para determinados tipos de placa en los que se desea una estructura superficial rugosa se pueden utilizar precursores producidos con particulas de madera o fibras de madera largas.

[0016] Por "fibras" tambien se han de entender fibras de celulosa y/o madera. Del mismo modo, los granulos incluyen tanto granulos de madera como granulos de celulosa. Los granulos se utilizan sobre todo cuando la densidad aparente de la mezcla ha de ser tan alta que no se puede lograr con fibras sueltas.

[0017] Por regla general, las fibras se secan previamente, de modo que presentan un contenido de humedad entre el 2 y el 50% en peso, en particular entre el 10 y el 20% en peso. Evidentemente, si se dispone de energia barata para el secado las fibras, al igual que las resinas, tambien se pueden secar antes de la extrusion hasta un contenido de humedad menor del 10% en peso, en particular entre el 5 y el 2% en peso. Una humedad demasiado alta de las fibras influye negativamente en la union con el segundo componente esencial del procedimiento, es decir, una resina termoendurecible o una mezcla de, al menos, dos resinas termoendurecibles. La humedad demasiado alta aumenta el tiempo de procesamiento y el gasto de energia necesario para reducir la humedad de las fibras. Si los grados de humedad iniciales no son demasiado altos, hasta aproximadamente un 20% en peso, el secado previo de las fibras no es necesario, ya que, debido a la generacion de calor en la extrusora y las grandes superficies de las fibras que salen de la extrusora en mayor o menor medida de forma individual, se evapora una alta proporcion de agua, con lo que la proporcion de humedad de los precursores es menor del 10% en peso y en la mayoria de los casos incluso menor del 7% en peso. Esto es necesario para evitar la aparicion de burbujas y crateres en el precursor. La o las resinas termoendurecibles se seleccionan de entre el grupo formado por resinas de fenol, melamina y epoxido, presentando la o las resinas una viscosidad de, al menos, 0,05 Pa·s. El intervalo de la viscosidad de las resinas se puede extender desde 0,05 hasta 100 Pa·s. A ser posible, las resinas estan exentas de agua y/o disolventes. Si las resinas contienen agua o un disolvente, este componente se separa de las resinas, mediante tecnicas conocidas correspondientes, durante la extrusion o despues del calandrado del material compuesto consistente en una o mas resinas termoendurecibles y las fibras. Mediante un secado previo correspondientemente intenso de las fibras y las resinas antes de la extrusion, se puede prescindir en gran medida de la evacuacion de humedad residual, ya que apenas se producen humedades de este tipo.

[0018] A la mezcla de fibras y/o granulos y resinas termoendurecibles se le afaden, en funcion de las necesidades, aditivos del grupo consistente en particulas minerales, estabilizadores de radiacion, catalizadores, pigmentos colorantes.

[0019] En una variante preferente del procedimiento de la invencion se mezcla entre un 50 y un 90% en peso de fibras y/o granulos con un 10 a un 50% en peso de una o mas resinas termoendurecibles, refiriendose los respectivos porcentajes en peso, al peso total de la mezcla. Los porcentajes en peso relativos de las fibras y/o granulos y de la o las resinas son variables y dependen de diferentes magnitudes, como por ejemplo el tipo y el tamafo de particula, y de la humedad de las fibras y/o granulos y la viscosidad de la o las resinas. Mediante la modificacion de estos porcentajes en peso se pueden ajustar a voluntad las propiedades fisicas deseadas de la mezcla a partir de la cual se producen los precursores.

[0020] Tal como muestra esquematicamente la figura 1, la resina termoendurecible 2 y las fibras y/o granulos 3 se conducen por separado a una mezcladora 1, pudiendo afadirse de forma dosificada dos tipos de fibras y/o granulos. En lugar de una resina, en la mezcladora 1 tambien se puede introducir una mezcla de dos o mas resinas termoendurecibles. Tambien se pueden afadir de forma dosificada mas de dos tipos de fibras y/o granulos, que se diferencian entre si en las densidades y la relacion entre su longitud y su diametro. Si en lugar de fibras sueltas se utilizan granulos de celulosa o madera, se pueden alcanzar densidades aparentes considerablemente mas altas, que pueden ser hasta un 100% mayores. La utilizacion de granulos en lugar de fibras simplifica la dosificacion. Dependiendo de la densidad aparente requerida, se utilizan solo fibras, solo granulos, o combinaciones de fibras y granulos.

[0021] La mezcladora 1 incluye dispositivos de amasado y las fibras y/o granulos 3 se incorporan homogeneamente en la resina termoendurecible 2. En este contexto se ha de prestar atencion a que la temperatura de la mezcla homogenea no supere la temperatura de aproximadamente 120° C, a partir de la cual se produce el endurecimiento de la resina, o de las resinas si se utiliza una mezcla de dos o mas resinas termoendurecibles. En 5 este caso se pueden utilizar resinas termoendurecibles 2 con diferentes grados de condensacion y de diferentes tipos. La densidad aparente de las fibras oscila entre 50 y 300 �g/m3 y en particular entre 130 y 150 y entre 250 y 270 �g/m3. La mezcladora 1 consiste por ejemplo en varias carcasas y posee una longitud efectiva de 40 D, siendo D el diametro del husillo de la mezcladora. Las fibras 3 se incorporan homogeneamente en la resina termoendurecible 2 mediante los dispositivos de amasado. La dosificacion de la resina tiene lugar volumetricamente 10 por medio de una bomba de embolo en la primera carcasa de la mezcladora. La dosificacion de fibras con una densidad aparente de, por ejemplo, 50 �g/m3 tiene lugar junto con otro tipo de fibras que presentan una densidad aparente de 250 a 270 �g/m3, en particular de 256 �g/m3. En este contexto, la dosificacion del tipo de fibra con la menor densidad aparente tiene lugar de forma volumetrica, mientras que la dosificacion del tipo de fibra con mayor densidad aparente se lleva a cabo de forma gravimetrica. Estas dosificaciones se realizan, por ejemplo, en la tercera

15 y la quinta carcasa de la mezcladora. Del mismo modo se pueden afadir de forma dosificada mas de dos tipos distintos de fibras, que se diferencian entre si en las densidades y en la relacion entre la longitud de fibra y el diametro de fibra.

[0022] En otro procedimiento solo se introduce un unico tipo de fibra con una densidad aparente de 250 a 270 �g/m3, en particular de 256 �g/m3, en la tercera y la quinta carcasa. En otro caso se afadio a la resina de forma

20 dosificada un unico tipo de fibra con una densidad aparente de 130 a 150 �g/m3, en particular de 140 �g/m3, a traves de la tercera y la quinta carcasa, teniendo lugar la dosificacion de forma gravimetrica.

[0023] Ademas de fibras tambien se pueden utilizar granulos de celulosa o madera. Los granulos se producen mediante compresion de fibras de madera o celulosa, sin utilizar ningun aglutinante. Tambien se pueden obtener granos mediante compresion de serrin, fibras de tipo A, � u otros tipos de fibras. La densidad aparente de los

25 granulos oscila entre 400 y 500 �g/m3 y es mayor cuanto menores son las dimensiones de los granulos. En este contexto se pueden utilizar combinaciones de diferentes tipos de fibras, de fibras y granulos, o solo de tipos de granulos. La seleccion de la combinacion correspondiente se rige por la densidad deseada del precursor a fabricar.

[0024] La siguiente tabla muestra datos de algunas formulaciones de precursores. Los precursores presentan por regla general un contenido de humedad menor del 10% en peso, hasta aproximadamente un 2 a un 5% en peso.

Precursor nº: Tipo de fibra de madera (% en peso) Densidad aparente (kg/m3) Tipo de resina (% en peso) Rendimiento (kg/h) Temperatura (ºC)

1: A (70) 256 Resina fenolica (30) 100 60

2: A (70) 256 " (") 100 60

3: � (70) 140 " (") 100 100

4: C (42) � A (28) 50 � 256 " (") 100 100

5: C (42) � A (28) 50 � 256 " (") 100 60

6: � (70) 140 " (") 100 60

7: � (70) 140 " (") 100 120

[0025] Todas las formulaciones se pudieron procesar sin problemas en la mezcladora. �nicamente se produjeron dificultades en la dosificacion de un tipo de fibra de madera determinado, el del tipo �, que tiende a formar puentes. Las dificultades en la dosificacion se pueden resolver muy facilmente mediante la utilizacion de granulos en lugar de

35 fibras. �stos permiten aumentar el rendimiento indicado en la tabla anterior hasta el 100%. Debido al mayor rozamiento en la mezcladora, los granulos se desintegran en fibras, que son rodeadas por la o las resinas. La incorporacion de las fibras de madera como tales en la resina se produjo de forma en gran medida homogenea a temperaturas de 60 a 120° C.

[0026] La mezcladora 1 introduce la mezcla homogenea en una extrusora 4, que esta adaptada

40 correspondientemente con su configuracion de husillo para la extrusion de la mezcla de fibras y resina. Las fibras estan rodeadas por la resina.

[0027] La zona de compresion de la extrusora se puede enfriar para asegurar que la mezcla no supere en ninguna seccion de la extrusora 4 una temperatura de 120° C, por encima de la cual se inicia el endurecimiento de la resina que finaliza rapidamente. Si se utilizan fibras cortas, el rozamiento en la zona de compresion de la extrusora es tan bajo que dicha zona se ha de calentar en lugar de enfriar.

[0028] La mezcla homogenea de fibras y resina que sale de la extrusora 4 se conduce a una calandria 5, cuya distancia entre cilindros se puede ajustar a un valor entre 0,4 y 10 mm. La masa homogenea o mezcla se lamina en la calandria 5 en forma de estera hasta una anchura de 100 a 4.000 mm y es conducida por un dispositivo de transporte 6, por ejemplo una cinta transportadora, hasta un dispositivo de acabado 7. En el dispositivo de acabado 7, el precursor en forma de estera se corta en formatos deseados, que despues se procesan en placas o se almacenan temporalmente.

[0029] De acuerdo con la figura 2, en la fabricacion de los precursores se puede prescindir de una mezcladora. En lugar de ello, la resina 2 y dos tipos diferentes de fibras 3 se introducen de forma dosificada en una extrusora 8, consistente en una extrusora de doble husillo con dispositivos de amasado que estan dispuestos aguas abajo de las aberturas de entrada para fibras 3. Los dispositivos de amasado consisten en elementos no reversibles que se utilizan para lograr un mejor mezclado. �o es posible utilizar elementos de amasado reversibles, ya que estos apretarian la mezcla de fibras y resina contra el husillo con tanta fuerza que lo bloquearian. Al evitar una contrapresion en la extrusora de tal modo que esta presenta un extremo abierto, es decir, que no esta unida con una boquilla, se puede limitar el aumento de temperatura en la extrusora provocado por el rozamiento. Esto posibilita tambien la utilizacion de elementos de amasado para un mejor mezclado. La temperatura de la extrusora se regula y controla de tal modo que no supere los 120° C dentro de la extrusora ni en la salida de la misma, ya que a partir de una temperatura superior a 120° C se inicia el endurecimiento completo de la resina o las resinas. El material se calienta en la extrusora 8 hasta tal punto que por regla general no es necesario ningun calentamiento adicional, por ejemplo fuera de la extrusora.

[0030] Al igual que en el procedimiento segun la figura 1, la mezcla extrudida se conduce a la calandria 5 y desde esta es llevada a un dispositivo de acabado 7 mediante un dispositivo de transporte 6.

[0031] En la figura 3 estan representados esquematicamente los dispositivos para la realizacion del procedimiento segun la figura 2. Una extrusora 9, que corresponde a la extrusora 8 de la figura 2, tiene hasta diez zonas de calentamiento, cuyas temperaturas estan reguladas de tal modo que cubren un intervalo de temperaturas de 27/35° C o 50/60° C hasta 106/115° C y a lo sumo 120° C en la salida de la extrusora. En la extrusora se introduce en primer lugar una resina 2 o una mezcla de de dos o mas resinas endurecibles y despues sucesivamente fibras 3 de diferente naturaleza. En la extrusora 9 se puede extraer la humedad de las resinas y las fibras mediante desgasificacion por presion negativa. La humedad se puede extraer igualmente aguas abajo de los elementos de amasado de la extrusora, donde la carcasa de extrusora esta abierta de modo que la humedad se puede evaporar debido a la temperatura reinante de 100 a 120° C. Desde la extrusora 9, la mezcla 11 es extrudida continuamente sobre un dispositivo de alimentacion 10 inclinado, que alimenta una calandria, por ejemplo con tres cilindros de calandria 12, 13, 14. La calandria tambien puede incluir de cuatro a seis cilindros de calandria. El dispositivo de alimentacion 10 consiste normalmente en una cinta transportadora que se puede mover de forma regulable en vaiven a lo ancho de la mezcla 11 en el primer intersticio entre los dos cilindros de calandria 12 y 13. Dado que en los puntos finales del movimiento de vaiven de la cinta transportadora se retira mas mezcla que en el centro de los cilindros de calandria 12, 13, la cinta transportadora permanece en los puntos finales un tiempo determinado. La velocidad de la cinta transportadora, la magnitud y la velocidad del movimiento de basculacion y los tiempos de permanencia en los puntos finales son ajustables. En lugar de una cinta transportadora basculante tambien se puede utilizar otro dispositivo de transporte que lleve la mezcla 11 los cilindros de calandria. El dispositivo de alimentacion 10 permite sobre todo procesar fibras mas largas. Si la extrusora 9 alimenta una boquilla de ranura ancha, lo que presupone un procesamiento de fibras mas pequefas, se puede prescindir del dispositivo de alimentacion y eventualmente de la calandria, y la mezcla 11 se puede conducir directamente a las cintas transportadoras desde la boquilla de ranura ancha. Los cilindros de calandria ejercen una presion tal sobre la mezcla 11 que en el intersticio entre los cilindros de calandria 13 y 14 se conforma una estera estable. La anchura de la estera oscila entre 100 y 4000 mm. Despues de salir de la calandria, el precursor en forma de estera llega a un transportador de banda 15, 16 que estabiliza el precursor en forma de estera. El transportador de banda consiste por ejemplo en dos cintas transportadoras en circulacion continua alrededor de rodillos, que actuan sobre el precursor en forma de estera a modo de una prensa continua y configuran un intersticio a traves del cual pasa el precursor.

[0032] El proceso de endurecimiento de la resina o la mezcla de resinas en el precursor es interrumpido por los cilindros de calandria 13, 14, que estan calentados a temperaturas inferiores a 120° C o enfriados a temperatura ambiente o a una temperatura inferior a esta, o por las cintas transportadoras 15, 16, ya que estas enfrian el respectivo precursor por debajo de 120° C. En caso de densidades mayores, la densidad del precursor se puede controlar mediante la regulacion de la temperatura de la mezcla 11. La densidad oscila entre 250 y 1250 �g/m3, y ademas se puede controlar dentro de este intervalo aumentando la densidad mediante la utilizacion de fibras mas cortas.

[0033] En la figura 4 estan representados esquematicamente otros dispositivos para la realizacion del procedimiento segun la figura 2. Una extrusora 17 tiene hasta diez zonas de calentamiento, cuyas temperaturas cubren un intervalo de temperaturas de 27/35° C o 50/60° C hasta 106/115° C y a lo sumo 120° C en la salida de la extrusora. En la extrusora 17 se introduce en primer lugar una resina 2 o una mezcla de de dos o mas resinas endurecibles y despues sucesivamente fibras 3 o granulos o fibras y granulos de diferente naturaleza. La mezcla se extrude de forma continua sobre un dispositivo de alimentacion 18 inclinado, que alimenta una cinta transportadora

19. Este dispositivo de alimentacion 10 de la figura 3 y su funcionamiento ya se han descrito en relacion con la figura 3, a la que se hace referencia para evitar repeticiones. El dispositivo de alimentacion 18 esparce una estera sobre la cinta transportadora 19. Dos cilindros 20, 21 densifican dicha estera formando una estera estable 24, cuya anchura oscila entre 100 y 4000 mm. Dependiendo de las necesidades, los cilindros 20, 21 se enfrian para enfriar la estera esparcida caliente, o se calientan si la mezcla que sale de la extrusora ha de ser calentada a una temperatura necesaria para el endurecimiento parcial. La estera estable 24 atraviesa un intersticio entre dos cintas transportadoras de un transportador de banda 22, 23, que actuan sobre la estera 24 como una prensa continua y la estabilizan formando un precursor acabado.

[0034] Con la invencion se logran las ventajas de que se pueden producir precursores de diferente anchura, que se utilizan fibras de tipos diferentes en lo que respecta a la longitud y la anchura de las mismas, y que se pueden utilizar resinas diferentes en lo que respecta al grado de condensacion, la mezcla de las resinas entre si y los tipos de resina, que normalmente no son adecuadas para una impregnacion de resina en una linea de soplado. En las mezclas de fibras y resina se pueden mezclar dos o mas resinas con las fibras, pudiendo conducirse dichas resinas por separado a la mezcladora o la extrusora. Esto permite utilizar una mezcla de resinas adaptada de tal modo que se logra la calidad y naturaleza deseadas de la superficie del precursor. A la mezcla de fibras y resina termoendurecible o resinas endurecibles se le pueden afadir aditivos, tales como particulas minerales, estabilizadores de radiacion, catalizadores, pigmentos colorantes, que confieren a las placas producidas a partir de los precursores una mayor estabilidad dimensional o un determinado aspecto deseado, si para la fabricacion de las placas no se va a utilizar ninguna capa decorativa ni ningun revestimiento. Los aditivos se afaden en una cantidad comprendida entre el 1 y el 20% en peso, con respecto al peso del precursor. Los precursores se utilizan como material de partida para la produccion de piezas o placas comprimidas en caliente y endurecidas, teniendo lugar durante la compresion en caliente el endurecimiento completo de los precursores no endurecidos por completo. Los precursores se pueden comprimir en caliente como una capa individual, dependiendo del espesor deseado de la placa, o se pueden comprimir entre si en caliente varias capas de precursores junto con capas decorativas u otros tipos de capa. Siempre se ha de asegurar que la resina o la mezcla de resinas del precursor se endurezcan por completo durante la compresion en caliente. La resina o las resinas de los precursores presentan una viscosidad de al menos 0,05 Pa·s. �sta puede tener llegar a ser de hasta 100 Pa·s. Con diferentes tipos de fibras se observan claras diferencias en la densidad de los precursores. Cuanto mayor es la densidad aparente de las fibras, mayor es densidad del precursor. En este contexto se observa, entre otros casos, que la densidad del precursor presenta una determinada dependencia de la temperatura cuando se utiliza el tipo de fibras de madera del tipo A segun la tabla con una densidad aparente de aproximadamente 260 �g/m3 en el intervalo de temperaturas de 60 a 100° C. En cambio, en el caso del precursor en el que se utiliza el tipo de fibras de madera � con una densidad aparente de aproximadamente 140 �g/m3, la densidad depende de la temperatura en un intervalo de temperaturas de 60 a 120° C, aumentando la densidad cuanto mayor es la temperatura y resultando a 60° C una densidad de 450 �g/m3 y a 120° C una densidad de 550 �g/m3. Con este tipo de fibras de madera, aumentando la presion en la calandria e aumentando la temperatura se pueden alcanzar densidades del precursor de 500 a 700 �g/m3 en el intervalo de temperaturas de 60 a 120° C. El tipo de fibras de madera A, que tiene esencialmente forma cubica, apenas se puede densificar mas mediante un aumento de la temperatura y en el intervalo de temperaturas de 60 a 120° C presenta una densidad practicamente constante entre 590 y 660 �g/m3, incluso en caso de aumento de la presion. En particular con el tipo de fibra de madera � se pueden producir precursores con una superficie muy lisa. En caso de densidades aparentes de las fibras de madera menores de 140 �g/m3 se obtiene una estructura ligeramente rugosa de la superficie de los precursores.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para la fabricacion en continuo de un precursor en forma de estera para placas a partir de una mezcla consistente en fibras y/o granulos de celulosa o madera y al menos una resina termoendurecible, que incluye las etapas consistentes en:

(a)

mezclar entre un 50 y un 90% en peso de fibras y/o granulos con un 10 a un 50% en peso de resina termoendurecible, refiriendose los respectivos porcentajes en peso al peso total de la mezcla;

(b)

amasar y homogenizar la mezcla de fibras y/o granulos, proceso en el que los granulos se desintegran en fibras, y al menos una resina termoendurecible, y conducir la mezcla a una extrusora;

(c)

calentar la mezcla en la extrusora a una temperatura (en la salida de extrusora) a la que comienza el endurecimiento de la resina;

(d)

extrudir la mezcla, no endurecida por completo, como una masa homogenea y distribuir la masa homogenea;

(e)

ejercer presion sobre la masa homogenea en una magnitud tal que se obtenga un precursor en forma de estera; y

(f)

evacuar y estabilizar la forma deseada del precursor, caracterizado porque la mezcla homogenea de fibras y resina saliente de la extrusora es conducida a un recorrido de calandrado, porque la presion se ejerce sobre la masa homogenea en el recorrido de calandrado, y porque el proceso de endurecimiento de la resina o las resinas se detiene enfriando la zona de calandrado y/o un transportador de banda, estando instalado el transportador de banda aguas abajo del recorrido de calandrado.
2. Procedimiento para la fabricacion en continuo de un precursor en forma de estera para placas a partir de una mezcla consistente en fibras y/o granulos de celulosa o madera y al menos una resina termoendurecible, que incluye las etapas consistentes en:

(a') mezclar y amasar entre un 50 y un 90% en peso de fibras y/o granulos con un 10 a un 50% en peso de resina termoendurecible en una extrusora, proceso en el que los granulos se desintegran en fibras;

(b') calentar con distintas intensidades la mezcla de fibras y al menos una resina termoendurecible en la extrusora.
3.

Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque las fibras son fibras de madera que presentan una humedad comprendida entre el 2 y el 50% en peso, en particular entre el 10 y el 20% en peso.
4.

Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque las resinas y las fibras y/o granulos se someten a secado previo antes de la extrusion hasta que presentan una humedad del 2 al 5% en peso.
5.

Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la mezcla se amasa en una mezcladora y despues se conduce a una extrusora, que extrude la masa sin contrapresion sobre el husillo de extrusora.
6.

Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque se utilizan resinas termoendurecibles con diferentes grados de condensacion, diferentes tipos o mezclas de dos o mas de estas resinas.
7.

Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque en la mezcladora se introducen de forma dosificada fibras de uno, dos o mas tipos con diferentes densidades y diferentes relaciones entre las longitudes de fibra y los diametros de fibra y/o granulos.
8.

Procedimiento segun la reivindicacion 6, caracterizado porque las resinas se conducen a la mezcladora por separado de las fibras y/o granulos.
9.

Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque la temperatura mas alta de la mezcla que sale por la salida de la extrusora no supera los 120 °C.
10.

Procedimiento segun la reivindicacion 1, 2 o 5, caracterizado porque las resinas termoendurecibles se seleccionan entre el grupo consistente en resinas de fenol, melamina o epoxido.
11.

Procedimiento segun la reivindicacion 10, caracterizado porque las resinas termoendurecibles presentan una viscosidad de, al menos, 0,05 Pa·s.
12.

Procedimiento segun la reivindicacion 11, caracterizado porque las resinas presentan una viscosidad comprendida entre 0,05 y 100 Pa·s.
13.

Procedimiento segun la reivindicacion 11 o 12, caracterizado porque las resinas estan exentas de agua y/o disolventes.
14.

Procedimiento segun la reivindicacion 11 o 12, caracterizado porque las resinas contienen agua o un disolvente, que se eliminan durante la extrusion o despues del calandrado.
15.

Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque a la mezcla de fibras y/o granulos y resina(s)

termoendurecible(s) se le afaden aditivos del grupo consistente en particulas minerales, estabilizadores de 5 radiacion, catalizadores, pigmentos colorantes.
16.

Procedimiento segun la reivindicacion 15, caracterizado porque se utilizan fibras con una densidad aparente de 50 a 300 �g/m3 y granulos con una densidad aparente de 400 a 500 �g/m3.
17.

Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque al comienzo del transporte del precursor en forma de estera se ejerce presion sobre dicho precursor para estabilizar la forma y la manipulacion del mismo.

10 18. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque las temperaturas y presiones aplicadas sobre la mezcla de fibras y resina(s) termoendurecible(s) y el precursor en forma de estera se eligen de tal modo que la densidad del precursor acabado oscile entre 250 y 1250 �g/m3.
19. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque la anchura del precursor en forma de estera oscila entre 100 y 4000 mm.

15 20. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque la relacion longitud/anchura de las fibras oscila entre 2 y 20.
21. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque la relacion longitud/anchura de las fibras oscila entre 21 y 40.
22. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque la extrusora incluye zonas con diferentes 20 temperaturas.

Figura 1

Figura 2 Figura 3

Figura 4

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

La lista de referencias citada por el solicitante lo es solamente para utilidad del lector, no formando parte de los documentos de patente europeos. Aun cuando las referencias han sido cuidadosamente recopiladas, no pueden excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza toda responsabilidad a este respecto.

Documentos de patente citados en la descripción

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WO 0071620 A [0002] • WO 9850207 A [0005]

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US 5082605 A [0003] • WO 9119754 A [0006]

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US 4228116 A [0004]