ES2830273T3 - Composición de mortero para un recubrimiento o revestimiento interior - Google Patents

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Abstract

Uso de un recubrimiento interior para suelos, paredes y/o techos obtenido a partir de una composición de mortero seca o pastosa que comprende al menos un aglutinante, al menos agregados, arenas y/o cargas calcáreas y/o silíceas y al menos un aditivo, caracterizado por que al menos un aditivo es un agente en forma de polvo capaz de depurar aldehídos y seleccionado de aminoalcoholes primarios de fórmula R1R2R3-C-NH2, en donde R1, R2 y R3 son grupos alquilo que comprenden de 1 a 6 átomos de carbono, átomos de hidrógeno o grupos -OH hidroxilo, comprendiendo al menos uno de los grupos R1, R2 o R3 un grupo hidroxilo, para descontaminar una sala en la que se deposita, y por que el recubrimiento contiene entre 5 y 50 g/m2 del agente capaz de depurar los aldehídos seleccionado de aminoalcoholes.

Description

DESCRIPCIÓN
Composición de mortero para un recubrimiento o revestimiento interior
La presente invención se refiere a una composición de mortero seca o pastosa para una escayola o un recubrimiento interior que tiene propiedades de purificación del aire ambiente.
El aire dentro de los edificios es una mezcla de contaminantes físicos, químicos y/o biológicos que pueden tener diversos orígenes. Los materiales de construcción, los productos de acabado utilizados y los muebles son, en particular, la fuente de emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV), tales como, por ejemplo, hidrocarburos opcionalmente halogenados, alcoholes, ácidos orgánicos, ésteres o aldehídos, tales como formaldehído, acetaldehído, hexanal, etc. Los COV tienen una presión de vapor suficientemente alta a temperatura ambiente y pueden estar, por lo tanto, casi completamente en estado de vapor en el aire ambiente. Estos materiales o productos pueden ser origen de emisiones durante períodos de tiempo más largos o más cortos, que varían de varios días a varios años, dependiendo de la naturaleza y del tipo de material o producto del que se derivan. Se sabe que los tableros de partículas, las maderas prensadas o maderas contraplacadas, los textiles utilizados en mobiliario o decoración, las cubiertas sintéticas o prefabricadas para paredes o suelo, los barnices, los pegamentos, etc. emiten formaldehído. Se recomienda, por ejemplo, ventilar extensamente las habitaciones durante o después del uso de estos productos. Las regulaciones relativas a la protección contra las emisiones no deseables de los productos que pueden presentar riesgos para la salud son cada vez más estrictas y hacen necesario reducir la emisión de los contaminantes tanto como sea posible. Con este fin, a veces, es posible actuar sobre la fuente evitando su producción. Esto no es posible en determinados casos y, entonces, es necesario actuar después de la formación de los contaminantes, ya sea mediante técnicas destructivas, tales como procesos de oxidación o irradiación o procesos biológicos, o mediante técnicas de recuperación, tales como adsorción, condensación, procesos de membrana o absorción. Los materiales de construcción que tienen funciones de purificación de aire utilizados hasta la fecha utilizan principalmente estos dos tipos de tecnologías: se mencionará, por ejemplo, la oxidación fotocatalítica con partículas de óxido de titanio que pueden incorporarse a composiciones de mortero o el uso de adsorbentes o quimisorbentes, que pueden depurar los COV y, en particular, los aldehídos. El inconveniente de los procesos que implican la oxidación catalítica es principalmente la necesidad de tener una fuente de luz adecuada en la sala para que el proceso se lleve a cabo eficazmente. Con respecto a los procesos que utilizan agentes adsorbentes, se sabe, en particular, que depositan sobre el soporte una composición que forma una película que contiene un agente capaz de reaccionar con el formaldehído y, por consiguiente, depurarlo. Entre estos compuestos capaces de depurar aldehídos, se pueden mencionar los compuestos que contienen metilenos, taninos, amidas e hidrazidas activos. Sin embargo, es esencial que estos compuestos se utilicen en recubrimientos decorativos que no tengan un impacto negativo en el aspecto estético del recubrimiento. El agente que puede depurar los aldehídos no debe dejar trazas ni provocar la decoloración de la superficie sobre la que se coloca. Además, este agente no debe liberar malos olores ni dar lugar a emisiones que sean contrarias al efecto deseado. Por consiguiente, debe permanecer estable en las condiciones de uso del material al que se incorpora o sobre el que se deposita.
Los agentes depuradores de formaldehído usados comúnmente pertenecen a la familia de las acetoacetamidas. Cuando tales compuestos se introducen en matrices de cemento para escayolas de acabado, después de varios días en la sala, se detecta un fuerte olor a amoniaco, debido a la hidrólisis de la amida en condiciones alcalinas. Por lo tanto, los compuestos de este tipo no pueden utilizarse para la aplicación deseada. Este olor desaparece si el agente depurador basado en acetoamida se utiliza en condiciones de pH neutro, por ejemplo, en un recubrimiento basado en escayola. Por otro lado, incluso en estas condiciones, después de varios días, se observa una decoloración de color marrón amarillento sobre la superficie de la escayola, que no es aceptable con respecto al aspecto estético.
Por lo tanto, es necesario utilizar otros tipos de agentes capaces de depurar aldehídos que no tengan los inconvenientes mencionados anteriormente para los usos en morteros alcalinos y/o decorativos. La presente invención se encuentra dentro de este contexto.
El documento EP-1790625 describe una composición plastificante que comprende un aminoalcohol seleccionado de 2-amino-2-metil-1-propanol y N-aminopropilmonoetiletanolamina prevista para añadirse a una composición de fraguado hidráuli
La presente invención se refiere al uso de un recubrimiento interior para suelos, paredes y/o techos, como se define en la reivindicación 1. El recubrimiento se obtiene a partir de una composición de mortero seca o pastosa para una escayola o un recubrimiento interior que comprende al menos un aglutinante, al menos agregados, arenas y/o cargas y al menos un aditivo, siendo uno de dichos aditivos un agente en forma de polvo que puede depurar aldehídos y seleccionado de aminoalcoholes. Este aditivo también se denomina agente descontaminante. Se incorpora directamente a la composición de mortero sin modificar propiedades físicas y mecánicas, tales como el tiempo de fraguado o la resistencia mecánica del mortero.
La composición de mortero puede estar en forma pulverulenta y, entonces, se denomina composición seca. También puede estar en forma de una dispersión y, entonces, se denominará una composición de mortero pastosa.
El agente descontaminante es un aminoalcohol primario de fórmula R1R2R3-C-NH2, en donde R1, R2 y R3 son grupos alquilo que comprenden de 1 a 6 átomos de carbono (C1-C6), átomos de hidrógeno o grupos -OH hidroxilo, comprendiendo al menos uno de los grupos R1, R2 o R3 un grupo hidroxilo.
Preferiblemente, el agente descontaminante comprende al menos dos grupos hidroxilo. Preferiblemente, el agente descontaminante se selecciona de 2-amino-2-metil-1,3-propanodiol, 2-amino-2(hidroximetil)propano-1,3-diol (también denominado tris(hidroximetil)aminometano) y 2-amino-2-etil-1,3-propanodiol. Más preferiblemente, el agente descontaminante es el 2-amino-2(hidroximetil)propano-1,3-diol que comprende tres grupos hidroxilo.
El agente descontaminante tiene tal capacidad de absorción que posibilita absorber los aldehidos presentes en una sala y, por consiguiente, purificar el aire interior. Los aldehidos que son absorbidos por el agente descontaminante son formaldehído, acetaldehído, propionaldehído, cronotaldehído, butiraldehído, benzaldehído, valeraldehído o hexaldehído.
La composición de mortero comprende al menos un aglutinante mineral u orgánico, que puede ser un aglutinante hidráulico, una fuente de sulfato de calcio, un aglutinante de fosfomagnesio, cal y/o dispersiones poliméricas y/o polvos redispersables.
El aglutinante mineral se selecciona de aglutinantes hidráulicos, fuentes de sulfato de calcio, cal y/o aglutinantes de fosfomagnesio. Entre los aglutinantes hidráulicos, pueden mencionarse los cementos Portland, los cementos de alto contenido en alúmina, los cementos de sulfoaluminato, los cementos de belita, las escorias de alto horno, los cementos de mezclas puzolánicas que opcionalmente comprenden cenizas volantes, los humos de sílice, la caliza, los esquistos calcinados y/o las puzolanas naturales o calcinadas. En la composición de mortero, es posible utilizar este tipo de aglutinante solo o en una mezcla. Entre las fuentes de sulfato de calcio, se puede mencionar la escayola o el hemihidrato, el yeso y/o la anhidrita.
Cuando el aglutinante es orgánico, se selecciona de dispersiones poliméricas o polvos redispersables. Se pueden mencionar los polímeros o copolímeros de acrílico y/o vinilo, los copolímeros de estireno y butadieno, los copolímeros de estireno y ácido acrílico, los copolímeros de acetato de vinilo y etileno, los copolímeros de acetato de vinilo y versatato de vinilo y los derivados de los mismos.
La cantidad de aglutinante mineral u orgánico representa entre el 1 % y el 95 % en peso de la cantidad total de los diversos constituyentes de la composición de mortero seca o pastosa.
La composición de mortero seca o pastosa contiene agregados, arenas y/o cargas calcáreas y/o silíceas. Estos compuestos actúan, en particular, sobre la reología, la dureza o el aspecto final del producto. Su contenido es, generalmente, entre el 1 y el 95 % en peso con respecto al peso total de la composición.
La composición de mortero seca o pastosa comprende, ventajosamente, además del agente descontaminante, aditivos que son agentes reológicos, tales como plastificantes o superplastificantes, agentes retenedores de agua, espesantes, agentes protectores biocidas, dispersantes, agentes repelentes de agua en masa, pigmentos, aceleradores y/o retardantes, y otros agentes que hacen posible mejorar el fraguado, en endurecimiento y/o la estabilidad del mortero o el hormigón después de la aplicación, para ajustar el color, la capacidad de trabajo, la implementación o la impermeabilidad. El contenido total de aditivos varía entre el 0,001 % y el 5 % en peso con relación a la mezcla total de los constituyentes de la composición de mortero.
También se describe un proceso para preparar la composición de mortero seca o pastosa anteriormente descrita. Según una realización, el agente descontaminante que puede depurar los aldehídos se mezcla directamente con el aglutinante, los agregados, las arenas y/o las cargas y otros posibles aditivos durante la preparación de la composición de mortero. También es posible añadir el agente descontaminante directamente a una composición de mortero ya preparada que comprende al menos un aglutinante, al menos agregados, arenas y/o cargas y aditivos opcionales. Esta adición puede realizarse antes o en el momento de mezclar la composición de mortero con agua, en el caso de una composición seca. Una de las ventajas del agente descontaminante utilizado en las composiciones de mortero es, en particular, que está en forma de polvo, lo que le permite incorporarse de la misma manera que el resto de los constituyentes de la composición de mortero.
El recubrimiento interior para suelos, paredes y/o techos se obtiene a partir de una composición de mortero seca mezclada con agua o una composición de mortero pastosa que luego se endurece. Tal recubrimiento contiene entre 5 y 50 g/m2 de agente descontaminante que puede depurar los aldehídos, que se selecciona de aminoalcoholes como se ha descrito anteriormente.
El recubrimiento según la presente invención posibilita absorber y, por consiguiente, descontaminar, durante varios años, una sala en la que se deposita. Por lo tanto, su vida útil es totalmente compatible con el uso habitual de un recubrimiento interior, ya que es varios años. La invención se refiere al uso de tal recubrimiento para reducir la cantidad de aldehídos en el aire interior de un edificio. El recubrimiento según la presente invención es suficientemente poroso para que los contaminantes contenidos en el aire ambiente puedan capturarse directamente por el agente descontaminante depurador contenido en la composición de mortero que se utiliza para preparar dicho recubrimiento.
Muy ventajosamente, los productos obtenidos a partir de la composición de mortero seca o pastosa según la presente invención no tienen olor a amoniaco.
Los Ejemplos que siguen ilustran la invención sin limitar el alcance de la misma.
Ejemplo 1: Escayola interior basada en cemento que comprende tris(hidroximetil)-aminometano que depura formaldehídos.
Se añade el 1 % en peso de tris(hidroximetil)aminometano a una escayola interior basada en cemento comercializada con el nombre Weber.star 220.
Los rendimientos para eliminar contaminantes del tipo de formaldehído contenidos en una fase gaseosa con esta composición según la invención se miden y se comparan con una composición de escayola interior del mismo tipo (Weber.Star 220) sin un aditivo capaz de depurar formaldehídos. También se sometió a ensayo una cámara de ensayo vacía, sin una muestra de escayola, a modo de calibración.
Las diversas muestras se sometieron a ensayo según el método descrito en la norma ISO 16000-23, con las siguientes condiciones y en tres cámaras de ensayo en paralelo:
- el contaminante se inyecta en la entrada de cada una de las cámaras que comprenden cada muestra, a una concentración de aproximadamente 90 ppmmv (partes por mil millones, en volumen), - la humedad relativa de la cámara de ensayo es del 49 %,
- la temperatura de la cámara de ensayo es de 23 0C,
- el caudal de aire que comprende el contaminante es de 1,6 l/min,
- el área de superficie de cada muestra es de 0,2 m2 (cada cámara comprende dos piezas de 380 mm*270 mm cada una),
- el volumen de la cámara es de 28,2 l.
Cada ensayo consiste en colocar cada una de las muestras de escayola en una cámara, en enviar continuamente una corriente de aire contaminado con formaldehídos a través de la cámara, de manera que la superficie de la muestra se barre continuamente con una corriente de aire contaminado, y en medir, en la salida de la cámara, la concentración de formaldehído presente en el aire de salida. La circulación de aire contaminado a través de la cámara se mantiene durante 320 horas.
La Figura 1 representa el cambio en la concentración de formaldehído en el aire que sale de la cámara en función del tiempo para las diversas muestras sometidas a ensayo.
Como se espera, el aire que sale de la cámara sin una muestra de escayola (curva representada por los símbolos en forma de triángulo) no cambia a lo largo del tiempo: la concentración de formaldehído permanece estable (aproximadamente de 90 ppmmv). En la cámara que comprende la escayola interior Weber.star 220 sin aditivo capaz de depurar los contaminantes (curva representada por los símbolos de forma cuadrada), la concentración de formaldehído aumenta de forma regular hasta alcanzar el nivel de contaminante contenido en el aire de entrada después de aproximadamente 180 minutos. Al inicio del ensayo, la concentración de formaldehído es relativamente baja (menos de 20 ppmmv), lo que se puede explicar por la absorción física del contaminante en los poros de la matriz de escayola.
Por otra parte, se observa que la concentración de formaldehído permanece estable y por debajo de 5 ppmmv durante la totalidad de la duración del ensayo en la cámara que comprende la muestra según la presente invención, es decir, la muestra de Weber.star 220 que comprende el 1 % en peso de tris(hidroximetil)aminometano (curva representada por los símbolos en forma de rombo). La escayola obtenida a partir de la composición de mortero que comprende el agente depurador de formaldehído es, por consiguiente, suficientemente reactiva para eliminar todo el contaminante introducido durante la totalidad de la duración del ensayo.
Ejemplo 2: Determinación de la capacidad de sorción de formaldehído de una escayola interior basada en cemento que comprende el 1 % de agente capaz de depurar formaldehído.
Se realizaron ensayos para determinar la capacidad de sorción de una escayola interior comercializada con el nombre Weber.star 220, a la que se añadió el 1 % en peso de tris(hidroximetil)aminometano, como se describe en la norma ISO 16000-23.
La escayola, una vez endurecida, se trituró manualmente en un mortero y se tamizó. Las fracciones que tenían un tamaño de entre 1 y 4 mm se colocaron en un tubo de vidrio que tenía un diámetro interno de 20 mm, para llenar 123 mm del tubo. La cantidad de material triturado en el tubo de vidrio es 34,99 g. Una corriente de aire contaminado con formaldehído se envía al interior del tubo que comprende la muestra y, al mismo tiempo, al interior de un tubo de control sin muestra, con un caudal de 1,6 l/min. La concentración de formaldehído en el aire que entra en los tubos es de aproximadamente 2000 ppmmv. Los ensayos se realizaron a una temperatura de 23 0C. Las concentraciones de formaldehído se miden en la corriente de aire que sale de cada uno de estos tubos, continuamente.
La Figura 2 representa la cantidad de formaldehído absorbida en función del tiempo. El ensayo se detuvo después de 240 horas (es decir, 10 días), cuando todavía no se había alcanzado la capacidad de sorción máxima de la muestra de escayola sometida a ensayo. En el momento de la detención, la cantidad de escayola introducida (es decir, 34,99 g) había depurado 28,6 mg de formaldehído.
Por consiguiente, 1 g de escayola según la presente invención, es decir, que comprende el 1 % en peso de tris(hidroximetil)aminometano, puede depurar al menos 0,82 mg de formaldehído.
Ejemplo 3: Estimación del rendimiento a largo plazo de una escayola que comprende el 1 % en peso de tris(hidroximetil)aminometano
A partir de los ensayos realizados en el Ejemplo 2, que permiten deducir que la capacidad de sorción es al menos de 0,82 mg de formaldehído por gramo de escayola, debido al hecho de que se usan 3 kg de escayola por m2, parámetros utilizados en el modelo de sala de control AgBB (correspondiendo la abreviatura AgBB a “Ausschuss zur Verfügung gesundheitlichen Bewertung de von Bauprodukten” , que es un comité alemán que representa a las autoridades de salud pública alemanas encargadas de las emisiones de COV en los materiales de construcción), y teniendo en cuenta una concentración de formaldehído en estado de equilibrio de 50 pg/m3 (lo que significa que hay permanentemente 1,5 mg de formaldehído en la sala), se puede determinar que la escayola en esta sala posibilita depurar la cantidad total de formaldehídos emitidos durante un período de al menos 16 años.
Para realizar este cálculo, se utilizaron los siguientes datos:
- capacidad de sorción de formaldehído de la escayola: al menos 0,82 mg por gramo de escayola
- área de superficie recubierta con la escayola: 43,4 m2
- consumo de escayola: 3 kg/m2
- cantidad de escayola en la sala: 130,2 kg
- volumen de la sala: 30 m3
- caudal del aire intercambiado en la sala: 0,5 l/h
Ejemplo 4: Evaluación de la decoloración
Se mezcla un recubrimiento de acabado interior basado en escayola que comprende el 30 % en peso de hemihidrato de CaSO4, el 69 % en peso de arena calcárea y ya sea el 1 % en peso de tris(hidroximetil)aminometano o el 1 % en peso de acetoacetamida con el 25 % en peso de agua y se aplica sobre un espesor de 2 mm a una placa de asbestocemento. También se prepara de la misma manera una muestra de control sin ningún agente depurador y con el mismo recubrimiento interior basado en escayola. El grado de decoloración (color amarillento) se evalúa mediante la medición de los parámetros colorimétricos L*, a*, b* con un espectrofotómetro Konica Minolta CM-3610d (iluminante D65 en el sistema 1976 CIE Lab) después del almacenamiento en interior en condiciones ambientales durante 1 día, 20 días y 40 días.
Como puede observarse en la Tabla 1 y en la Figura 3, que representa el cambio en el parámetro b* en función del tiempo para las diversas muestras sometidas a ensayo, el color permanece estable para la muestra de control que no contiene agente depurador y para la muestra que contiene tris(hidroximetil)aminometano. Por otra parte, la muestra que comprende el 1 % en peso de acetoacetamida como agente depurador muestra una tendencia al color amarillento con el tiempo.
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Tabla 1
Ejemplo 5: Emisiones de amoniaco
Una muestra de una escayola interior basada en cemento que está comercializada con el nombre Weber.star 220 se mezcla bien con ya sea el 1 % en peso de tris(hidroximetil)aminometano o el 1 % en peso de acetoacetamida y con agua.
100 g de cada una de las muestras nuevas se colocan en desecadores sellados. Después de 24 horas, la concentración de amoniaco en el aire dentro del desecador se mide con tubos detectores de amoniaco Draeger 5/a y con una bomba Draeger Accuro. Las mediciones realizadas mostraron que el aire procedente del desecador, en el que la muestra comprendía acetoacetamida como agente depurador, contenía 40 ppm de amoniaco. No se detectaron trazas de amoniaco en el aire procedente del desecador que contenía la muestra de escayola con tris(hidroximetil)aminometano.

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Uso de un recubrimiento interior para suelos, paredes y/o techos obtenido a partir de una composición de mortero seca o pastosa que comprende al menos un aglutinante, al menos agregados, arenas y/o cargas calcáreas y/o silíceas y al menos un aditivo, caracterizado por que al menos un aditivo es un agente en forma de polvo capaz de depurar aldehídos y seleccionado de aminoalcoholes primarios de fórmula R1R2R3-C-NH2, en donde R1, R2 y R3 son grupos alquilo que comprenden de 1 a 6 átomos de carbono, átomos de hidrógeno o grupos -OH hidroxilo, comprendiendo al menos uno de los grupos R1, R2 o R3 un grupo hidroxilo, para descontaminar una sala en la que se deposita, y por que el recubrimiento contiene entre 5 y 50 g/m2 del agente capaz de depurar los aldehídos seleccionado de aminoalcoholes.
  2. 2. El uso según la reivindicación 1, caracterizado por que dicho agente comprende al menos dos grupos hidroxilo.
  3. 3. El uso según la reivindicación 2, caracterizado por que dicho agente se selecciona de 2-amino-2-metil-1,3-propanodiol, 2-amino-2(hidroximetil)propano-1,3-diol y 2-amino-2-etil-1,3-propanodiol.
  4. 4. El uso según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el aglutinante se selecciona de:
    - un aglutinante hidráulico seleccionado de cementos Portland, cementos de alto contenido en alúmina, cementos de sulfoaluminato, cementos de belita, escorias de alto horno, cementos de mezclas puzolánicas que opcionalmente comprenden cenizas volantes, humos de sílice, caliza, esquistos calcinados y/o puzolanas naturales o calcinadas, de manera individual o como una mezcla,
    - una fuente de sulfato de calcio seleccionada de escayola o hemihidrato, yeso y/o anhidrita, - cal,
    - aglutinantes de fosfomagnesio y/o
    - un aglutinante orgánico seleccionado de dispersiones poliméricas o polvos redispersables, tales como polímeros o copolímeros de acrílico y/o vinilo, copolímeros de estireno y butadieno, copolímeros de estireno y ácido acrílico, copolímeros de acetato de vinilo y etileno, copolímeros de acetato de vinilo y versatato de vinilo y derivados de los mismos,
    representando el contenido de aglutinante entre el 1 % y el 95 % en peso de la mezcla total de los constituyentes.
  5. 5. El uso según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la composición comprende, de forma adicional, aditivos que son agentes reológicos, tales como plastificantes o superplastificantes, agentes de retención de agua, espesantes, agentes protectores biocidas, dispersantes, agentes repelentes de agua en masa, pigmentos, aceleradores y/o retardantes, y otros agentes que posibilitan aumentar el fraguado, el endurecimiento y/o la estabilidad del mortero u hormigón después de la aplicación, para ajustar el color, la capacidad de trabajo, la implementación o la impermeabilidad, variando el contenido total de aditivos entre el 0,001 % y el 5 % en peso con respecto a la mezcla total de los constituyentes.
  6. 6. El uso según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el aldehído se selecciona de formaldehído, acetaldehído, propionaldehído, cronotaldehído, butiraldehído, benzaldehído, valeraldehído o hexaldehído.
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