ES2879936T3 - Tela no tejida adecuada para áreas mojadas o húmedas - Google Patents

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Abstract

Tela no tejida que tiene un lado interior y un lado exterior, en donde el lado interior de la tela no tejida comprende un patrón estampado que tiene una rugosidad superficial Ra de 25 a 60 micrómetros, preferiblemente de 25 a 50 micrómetros, de forma ventajosa de 25 a 40 micrómetros, obtenida mediante un método de medición óptico basado en interferometría de barrido vertical de luz blanca mejorada según se describe en la descripción.

Description

DESCRIPCIÓN
Tela no tejida adecuada para áreas mojadas o húmedas
La invención se refiere a un material de construcción que comprende una capa de núcleo de yeso intercalada entre dos esteras. Particularmente, el objeto de la invención es un cartón de yeso que es adecuado especialmente para su uso como material de construcción en un baño, una cocina, un cuarto de lavandería, básicamente en cualquier cuarto que pueda estar expuesto a la humedad, incluso en exteriores.
Las placas de yeso o paredes de yeso o paneles de yeso consisten en una estera fibrosa (de forma típica, un cartón celulósico o una tela no tejida) envuelta alrededor de una capa de yeso más espesa. El yeso, o escayola, es un sulfato de calcio hidratable, tal como, por ejemplo, CaSÜ4.^H2O, que se endurece al humedecerse y secarse posteriormente.
Aunque el núcleo del cartón de yeso se compone principalmente de yeso, sus propiedades pueden mejorarse introduciendo aditivos. Por ejemplo, la composición de yeso puede incluir aditivos resistentes al agua, tales como poli(alcohol vinílico), cera, polisiloxanos o resinas sintéticas termoplásticas. Otros aditivos incluyen las fibras de vidrio resistentes al fuego o cargas minerales (arcilla). Por lo tanto, las propiedades del cartón de yeso pueden adaptarse según el uso final previsto.
Aditivos resistentes al agua, tales como resina de fluorocarbono o derivados de silicona, también se introducen en la estera fibrosa para proporcionar hidrofobicidad al cartón de yeso final.
La resistencia al agua de un cartón de yeso se caracteriza de forma típica por la absorción máxima permitida de agua líquida en la placa, según la norma ASTM C-473 o EN-520 o EN15 283-1.
Aunque la introducción de aditivos en el yeso y/o la estera puede ser necesaria para asegurar que el cartón de yeso pueda utilizarse en un área húmeda, también puede debilitar drásticamente la unión entre la estera y el yeso. De hecho, los aditivos hidrófobos pueden impedir un buen contacto superficial e interacción química entre la estera fibrosa y el núcleo de yeso.
Como consecuencia, uno de los principales problemas en el desarrollo de placas de yeso para uso en áreas húmedas tiene que ver con la compatibilidad entre la composición de yeso específica y la estera. Por lo tanto, mejorar la unión entre la estera y el yeso es por lo tanto muy importante.
Ejemplos de la técnica anterior de placas de yeso resistentes a la humedad incluyen esteras que se han adaptado a la composición de yeso. Por ejemplo, US-2006/0068186 describe una estera no tejida que comprende dos láminas de composiciones diferentes, una lámina interior y una lámina exterior, en donde la lámina interior está en contacto con el núcleo de yeso. La lámina interior comprende una mezcla de fibras de celulosa, fibras inorgánicas o minerales y, opcionalmente, fibras orgánicas. Por otra parte, la lámina exterior comprende esencialmente fibras de celulosa. Las 2 láminas se unen entre sí con un aglutinante y una carga mineral, con la presencia de un agente resistente al agua de fluorocarbono. Las capas interior y exterior tienen, respectivamente, una cara exterior interior y exterior, en donde la cara exterior interior contacta con el cartón de yeso. Las caras interior y exterior son relativamente planas como resultado del proceso de producción sin tejido por tendido en húmedo estándar para conformar la banda. Si bien los tableros según este documento de la técnica anterior resultan satisfactorios, la unión aún puede mejorarse.
EP 2 230 075 se refiere a una estera no tejida para placas de yeso en áreas húmedas, en donde al menos una superficie de la estera no tejida se trata con un látex aglutinante hidrófilo. En este cartón de yeso, la unión entre el núcleo de yeso y la estera mejora gracias a una mejor compatibilidad química.
WO2004/055286 describe un cartón de yeso que comprende un núcleo de yeso enfrentado a una estera fibrosa. Se aplica un recubrimiento delgado de una formulación curable en la lámina de revestimiento fibrosa del cartón de yeso.
WO2008/100777 describe un cartón de yeso que se cubre al menos en una cara con una estera fibrosa tejida o no tejida. Se aplica un material de acabado en la superficie de la estera que está en contacto con el cartón de yeso. El objetivo es reducir la permeabilidad del revestimiento de estera fibroso para mejorar la resistencia al agua del panel. Aunque se menciona que la superficie de la estera antes de aplicar el acabado es irregular, se especifica que el acabado se aplica como una capa que es lo suficientemente gruesa para ralentizar o evitar la penetración de la suspensión cementante a través de la estera fibrosa. Esto significa que la superficie irregular no existe después de aplicar el acabado. Además, el documento no proporciona ninguna información con respecto al modo de fabricar la estera.
US-6.787.486 describe una lámina de tablero que tiene capas de cara resistentes a la humedad fijadas a un núcleo de hormigón aireado. En una realización específica, las capas de cara resistentes a la humedad incluyen una malla de fibra tejida incorporada a una capa de resina correspondiente.
Para abordar los problemas técnicos mencionados anteriormente y las deficiencias relacionadas con las soluciones anteriores, el solicitante ha desarrollado un nuevo cartón de yeso que presenta mejores propiedades de unión entre el núcleo de yeso y la estera en comparación con los cartones de yeso de la técnica anterior. Este nuevo cartón de yeso está previsto especialmente para su uso en condiciones húmedas, es decir, para contener agentes resistentes al agua en el núcleo y/o en la estera, de hecho, debido a su rugosidad superficial, la estera se une más firmemente al yeso, independientemente de la composición del yeso e independientemente de la presencia de cualquier aditivo utilizado especialmente en condiciones húmedas en la estera y/o en el núcleo del cartón de yeso.
Explicación resumida de la invención
El objeto de la invención se refiere a un cartón de yeso que tiene una estera relativamente rugosa. La invención trata acerca de mejorar la unión de la tela al yeso modificando la estructura superficial de la estera. De hecho, la estera es preferiblemente una tela no tejida.
La invención se define en el conjunto adjunto de reivindicaciones.
En la descripción que sigue, la tela no tejida también se denomina “estera no tejida” , “ revestimiento no tejido” , “ revestimiento de estera” o simplemente “estera” o “ revestimiento” . Una lámina puede denominarse también “banda” .
Más específicamente, el objeto de la invención se refiere a un cartón de yeso que tiene un núcleo, teniendo dicho núcleo al menos una superficie cubierta con una tela no tejida. El lado interior de la tela no tejida, que está en contacto con el núcleo del cartón de yeso, tiene una rugosidad superficial Ra de 25 a 60 micrómetros.
Según una realización preferida, el lado interior de la tela no tejida, que está en contacto con el núcleo del cartón de yeso, comprende un patrón estampado que tiene una rugosidad superficial Ra de 25 a 60 micrómetros, de forma ventajosa, de 25 a 50, preferiblemente, de 25 a 40.
Según otro aspecto de la invención, el cartón de yeso comprende una tela no tejida de dos láminas, en donde su lado interior presenta una rugosidad superficial Ra de 25 a 50 micrómetros, de forma ventajosa, de 25 a 40, teniendo preferiblemente un patrón estampado.
Sin pretender imponer ninguna teoría, el solicitante cree que la rugosidad puede surgir de la reorientación de las fibras después del proceso de estampado.
El parámetro de rugosidad superficial Ra se corresponde con la media aritmética de los valores absolutos de las ordenadas Z(x) en una longitud (L) de base, en donde x varía de 0 a L. Este parámetro es bien conocido para el experto en la técnica.
En otras palabras, el parámetro Ra se obtiene como sigue:
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Por lo tanto, la invención también se refiere a una estera no tejida que tiene un lado interior y un lado exterior, caracterizada porque el lado interior comprende un patrón estampado que tiene una rugosidad superficial Ra de 25 a 60 micrómetros, preferiblemente, de 25 a 50 micrómetros, de forma ventajosa, de 25 a 40.
Según la invención, las características específicas de rugosidad y de patrón de la estera no tejida pueden obtenerse mediante un proceso que comprende tender en húmedo una suspensión de fibras sobre un conjunto de malla para formar una banda y drenar el agua de la banda para producir el patrón estampado que tiene una superficie con la rugosidad Ra de 25 a 60 micrómetros.
El conjunto de malla comprende una primera malla de base y una segunda malla superpuesta sobre la misma.
Se supone que el uso del conjunto de malla doble no solo forma un patrón estampado en la cara inferior de la tela no tejida, sino que también es responsable de cierta reorientación de las fibras en la superficie del patrón estampado que permite obtener la rugosidad específica.
De forma ventajosa, el número de hilos de trama y urdimbre/cm de la primera malla de base es más grande que el de la segunda malla. Preferiblemente, la primera malla de base contiene al menos 4 veces más hilos de trama y urdimbre/cm que la segunda malla.
En la práctica:
- La primera malla de base comprende entre 15 y 60 hilos de trama/cm, preferiblemente, 32 hilos de trama/cm, y entre 15 y 60 hilos de urdimbre/cm, preferiblemente, 32 hilos de urdimbre/cm,
- La segunda malla comprende entre 1 y 15 hilos de trama/cm, preferiblemente, 7 hilos de trama/cm, y entre 1 y 15 hilos de urdimbre/cm, preferiblemente, 6,3 hilos de urdimbre/cm,
- La relación de aberturas por cm2 entre la primera y la segunda mallas es al menos 10, de forma ventajosa, igual a 23,2.
Según otra característica, el diámetro de los hilos de trama y urdimbre de la primera malla de base es al menos 4 veces menos el diámetro de los hilos de trama y urdimbre de la segunda malla.
De forma ventajosa, el diámetro de los hilos de trama de la primera malla de base es más pequeño que el diámetro de los hilos de urdimbre de la primera malla de base.
En la práctica,
- La primera malla de base comprende hilos de trama que tienen un diámetro entre 0,1 y 0,4, de forma ventajosa, igual a 0,18 mm, e hilos de urdimbre que tienen un diámetro entre 0,1 y 0,4, de forma ventajosa, igual a 0,22 mm, - La segunda malla comprende hilos de trama que tienen un diámetro entre 0,3 y 1,2, de forma ventajosa, igual a 0,7 mm, e hilos de urdimbre que tienen un diámetro entre 0,3 y 1,2 mm, de forma ventajosa, igual a 0,75 mm,
El revestimiento no tejido utilizado en la invención es, por lo tanto, un material no tejido que tiene propiedades superficiales específicas, preferiblemente, con una estructura de dos láminas.
Por otra parte, el segundo lado de la tela no tejida, es decir, el lado exterior, tiene de forma ventajosa una rugosidad superficial Ra inferior a 25 micrómetros. La rugosidad superficial Ra del lado exterior es preferiblemente inferior a 15 micrómetros y, aún más preferiblemente, de 5 a 15 micrómetros. El lado exterior de la tela no tejida está generalmente sin estampar aun cuando puede ser ventajoso proponer un patrón estampado.
El lado exterior no está en contacto con el núcleo de yeso. Está en contacto con el aire y está diseñado para pintarse o cubrirse, por ejemplo, con baldosas.
Aunque, en algunos casos particulares, este lado exterior puede tener una rugosidad similar a la del lado interior que está en contacto con el núcleo de yeso; de forma ventajosa, tiene una rugosidad superficial inferior.
En la práctica, el solicitante ha observado que la rugosidad era mayor cuando la superficie de la estera se estampaba en comparación con una superficie no estampada. Por lo tanto, la combinación de un patrón estampado con una rugosidad específica en su superficie permite mejorar en gran medida el anclaje de la estera en el cartón de yeso.
La estera del cartón de yeso es una tela no tejida que puede estar hecha de fibras o hebras, cortadas o no, orientadas o no, para formar una lámina.
Un material no tejido es un material obtenido a partir de una disposición aleatoria de fibras individuales que están entrelazadas. Pueden mantenerse unidas por adhesivos, calor y presión, o punzonado, por ejemplo. Estos soportes no tejidos pueden prepararse según procesos bien conocidos, tales como fusión por soplado, tendido por hilado, cardado, tendido al aire y tendido al agua.
El término “fibra” significa una forma de material caracterizada por una relación extremadamente alta entre longitud y diámetro (por ejemplo 50/1). En el contexto de la presente invención, la longitud de fibra adecuada es de forma ventajosa de aproximadamente 0,1 cm a aproximadamente 4 cm.
Según una realización particular, la estera, es decir, la tela no tejida, puede estar constituida por una o más láminas, de forma ventajosa, dos láminas. De hecho, cuando la estera comprende al menos dos láminas (láminas interiores exteriores), el lado de la lámina interior que está en contacto con el núcleo de yeso se corresponde con el lado interior de la estera. Por lo tanto, comprende un patrón estampado que tiene una rugosidad superficial Ra de 25 a 60 micrómetros.
Las láminas de la estera pueden tener composiciones idénticas o distintas.
La tela no tejida, o cualquiera de sus láminas, comprende preferiblemente fibras que pueden seleccionarse del grupo que consiste en:
- fibras basadas en celulosa que incluyen pulpa de madera, fibras de algodón, sisal y abacá;
- fibras artificiales derivadas de celulosa, que incluyen viscosa, rayón y Lyocell;
- vidrio;
- fibras minerales;
- fibras sintéticas (poliméricas); y
- mezclas de las mismas.
Según una realización preferida, dichas fibras sintéticas (poliméricas) incluyen fibras poliméricas que pueden seleccionarse del grupo que consiste en poliamida, poliaramida, polietileno, polipropileno, poliéster y mezclas de los mismos. El poliéster es la fibra sintética preferida. El tamaño de las fibras puede variar dentro de intervalos amplios, por ejemplo, de 2,0 a 40,0 micrómetros de diámetro y de 1,5 a 38 mm de longitud. Es posible utilizar una mezcla de longitudes diferentes.
Como ya se mencionó, las láminas interior y exterior de la estera pueden tener composiciones distintas. Sin embargo, de forma ventajosa, la lámina exterior está hecha esencialmente de fibras basadas en celulosa para obtener un cartón de yeso que puede manipularse más convenientemente, ya que la lámina exterior no provoca picores o ninguna otra sensación desagradable, en caso de que se hayan utilizado fibras inorgánicas, tales como, por ejemplo, fibras de vidrio, en la composición de la lámina interior.
Según otra realización preferida, las fibras basadas en celulosa pueden representar al menos un 25 % en peso de la estera, preferiblemente, 30 % en peso, más preferiblemente, 40 % en peso de la tela no tejida.
Preferiblemente, el revestimiento no tejido comprende dos láminas, en donde la lámina exterior es esencialmente celulosa y la lámina interior comprende, en peso, con respecto al peso total de las fibras, de 25 a 60 % en peso de fibras de celulosa, de 25 a 60 % en peso de fibras de vidrio, y de 0 a 30 % en peso de fibras orgánicas, y preferiblemente de 30 a 50 % en peso de fibras de celulosa, de 30 a 50 % en peso de fibras de vidrio, y de 10 a 20 % en peso de fibras orgánicas.
La celulosa puede obtenerse, por ejemplo, a partir de papel, cartón o madera.
Según la invención, la tela no tejida que tiene una o dos láminas también puede comprender al menos un aglutinante y/o al menos un tipo de partículas de carga mineral. Estos aditivos pueden dar cuenta de 20 a 50 % en peso con respecto al peso de la tela no tejida.
Por ejemplo, las fibras individuales pueden estar unidas entre sí mediante al menos un aglutinante que puede seleccionarse del grupo que consiste en urea formaldehído, melamina formaldehído, poliéster, acrílicos, acetato de polivinilo, copolímeros de etilenvinilacetato, copolímeros de estireno acrílico, copolímeros de estireno butadieno estireno, cloruro de polivinilo, etc., y mezclas de los mismos. Preferiblemente, dicho aglutinante es un aglutinante hidrófobo autorreticulable, tal como un copolímero de estireno acrílico, para que presente una buena resistencia a la humedad.
Por otra parte, las partículas de carga minerales pueden ser un polvo orgánico o inorgánico seleccionado del grupo que consiste en carbonato de calcio, sulfato de calcio, arcilla, caolín, arena, talco, mica, polvo de vidrio, dióxido de titanio, óxido de magnesio, alúmina, trihidrato de alúmina, hidróxido de aluminio, óxido de antimonio, sílice, silicato, etc. Las dimensiones de la carga son tales que penetra sustancialmente en la estera fibrosa. Por ejemplo, la carga mineral podría ser partículas que tienen un d50 de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 10 micrómetros, preferiblemente, de aproximadamente 0,5 a 5 micrómetros.
La estera también puede comprender aditivos resistentes o repelentes al agua, tales como polímeros fluorados. La cantidad de aditivo fluorado puede variar de 0,1 a 5 % en peso (respecto al peso seco de la estera), preferiblemente, de aproximadamente 0,2 a 2 % en peso.
Los polímeros fluorados pueden ser, por ejemplo, emulsiones de copolímeros acrílicos con acrilatos perfluorados.
Como ya se ha mencionado, el lado interior de la estera que está en contacto con el núcleo de yeso comprende un patrón estampado que tiene una rugosidad superficial entre 25 y 60 micrómetros. Esto permite mejorar significativamente la unión del yeso a la estera.
Con respecto a las características adicionales de la estera, su peso total puede ser hasta 200 g/m2, de forma ventajosa, entre 100 y 200 g/m2, preferiblemente, 160 g/m2
Además, su porosidad puede ser de entre 10 y 60 l/m2/s a 196 Pa. Esta porosidad representa el flujo de aire que puede pasar a través de la muestra con una cierta caída de presión a través de la estera, según la norma TAPPI T251 cm-85 de la industria del papel.
Adicionalmente, el espesor promedio de la estera puede ser de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 0,5 mm.
Por otra parte, según otra realización, la capa de yeso puede tener un espesor de 10 a 20 mm.
Como ya se ha mencionado, las propiedades del núcleo de yeso pueden ajustarse con respecto al uso previsto del cartón de yeso. Como resultado, el yeso puede consistir en yeso o una mezcla de yeso y aditivos que transmiten propiedades de resistencia al agua o resistencia al fuego.
Ejemplos de aditivos resistentes al agua incluyen poli(alcohol vinílico), cera fundida, cera/asfalto emulsionado, cera emulsionada, asfalto, jabones metálicos, resinas, polisiloxanos y materiales sintéticos termoplásticos sintéticos tales como cloruro de polivinilo o acetato de polivinilo, por nombrar algunos. La cantidad de aditivos resistentes al agua puede variar entre 0,05 % en peso y aproximadamente 5 % en peso con respecto al peso total del núcleo de yeso.
Ejemplos de aditivos resistentes al fuego incluyen fibras minerales (fibras de vidrio, fibras de basalto) y cargas minerales (arcilla, vermiculita, sílice, alúmina). La cantidad de aditivos resistentes al fuego puede ser de aproximadamente 0,03 % en peso a aproximadamente 10 % en peso.
Es posible utilizar aditivos adicionales tales como biocida, especialmente necesarios para tableros de yeso en áreas húmedas. También se utiliza de forma típica agente espumante en la suspensión del núcleo de yeso para reducir el peso total del núcleo. La densidad en peso típica del núcleo de yeso es de 700 a 1000 kg/m3. También se utilizan de forma típica aditivos de espesantes o fluidificantes para controlar la reología de la suspensión de yeso. Estos podrían ser, respectivamente, carboximetilcelulosa (CMC), hidroximetilcelulosa (HMC), hidroxietilcelulosa (HEC), almidón, gomas guar, como agentes espesantes, y éter de policarboxilato, como agente de fluidificante. También se utiliza almidón, CMC, HMC o HEC para proporcionar una mejor unión entre el núcleo de yeso y el revestimiento de estera.
La invención también se refiere a un proceso para la fabricación de un cartón de yeso como se ha descrito anteriormente, y su uso como material de construcción, especialmente en un área húmeda, tal como, por ejemplo, un baño, una cocina o un cuarto de lavandería. Es posible utilizar dicha cartón de yeso en cualquier área húmeda, en interiores o exteriores.
El proceso de fabricación de la placa de la invención es muy sencillo, ya que puede llevarse a cabo en una línea de tableros de pared convencional. Especialmente, en comparación con las técnicas conocidas anteriormente, no es necesario controlar específicamente la viscosidad de la suspensión de yeso, ya que las láminas presentan normalmente una porosidad bloqueada con la carga, de manera que el yeso no penetrará sustancialmente en el revestimiento de estera.
Brevemente, el proceso para fabricar un cartón de yeso comprende las siguientes etapas:
(i) preparación de una suspensión de yeso mezclando los diversos constituyentes de la composición con agua en un mezclador;
(ii) deposición de la suspensión así preparada en al menos un revestimiento de estera de la invención, en la lámina interior de esta estera,
(iii) conformar y cubrir la cara superior de la suspensión mediante el uso de un segundo material de refuerzo, preferiblemente, un segundo revestimiento de estera de la invención, sobre su lámina interior;
(iv) donde proceda, la conformación de los bordes de la placa obtenida anteriormente mediante el moldeo del yeso fresco en bandas perfiladas, comprendiendo esta conformación alisar especialmente los bordes de la placa;
(v) fraguado hidráulico del sulfato de calcio hidratable en una línea de fabricación mientras la cinta de tablero de sulfato de calcio hidratable discurre a lo largo de una cinta transportadora;
(vi) corte de la cinta al final de la línea en longitudes predeterminadas; y
(vii) secado de los tableros obtenidos.
Entre las etapas (ii) y (iii) es posible incluir una subetapa (iia) que comprende la etapa de doblar el revestimiento de estera de la invención en forma de U para la formación de los bordes. Una ventaja del presente revestimiento de estera de la invención es la facilidad del doblado.
Este proceso para fabricar un cartón de yeso puede incluir además, justo antes de la etapa de secado, una etapa que comprende cubrir con una segunda tela no tejida (estera) el lado del yeso que no está ya cubierto con la primera tela no tejida.
La tela no tejida se fabrica según el proceso de tendido en húmedo descrito anteriormente.
En mayor detalle, el proceso para producir el material no tejido comprende, de forma típica:
- tender en húmedo una suspensión de fibras sobre un conjunto de malla para formar una banda,
- drenar agua de la banda para producir el patrón estampado que tiene una superficie con una rugosidad Ra de 25 a 60 micrómetros,
- secar la banda que tiene dicho patrón estampado,
- opcionalmente, impregnar la banda con una solución que contiene al menos un aglutinante, y
- secar la banda impregnada.
La etapa de impregnación se realiza de forma ventajosa en una prensa de encolado.
Es posible añadir partículas de carga a la composición de encolado. Regulando la viscosidad y/o la distribución de tamaño de partículas de las partículas es posible ajustar la penetración en la banda o bandas.
La segunda estera, cuando está presente, puede tener además un lado interior que comprende un patrón estampado y que tiene una rugosidad Ra de 25 a 60 micrómetros, estando dicho lado interior en contacto con el yeso.
La primera y segunda esteras pueden solaparse, ya que la primera estera puede envolverse alrededor del núcleo de yeso. Esta es una técnica muy conocida en la industria de fabricación de cartón de yeso.
Los lados interiores de la primera y segunda telas no tejidas también pueden comprender el mismo patrón estampado con la misma rugosidad superficial Ra de 25 a 60 micrómetros.
Según una realización preferida de la invención, la primera y la segunda telas no tejidas tienen la misma composición química.
Además, la suspensión de yeso es tal que también puede penetrar en la estera. De forma típica, no pasará completamente a través de la misma. Sin pretender imponer ninguna teoría, el solicitante cree que la suspensión de yeso penetra en los “valles” del lado rugoso (lado interior) de la estera, y posiblemente puede penetrar también (parcialmente) en la estera.
Sin embargo, el lado exterior de la estera, es decir, el lado que no está enfrentado al núcleo de yeso, está esencialmente libre de yeso y, de forma ventajosa, completamente exenta de yeso.
Según una realización particular, la estera es un material no tejido que tiene dos láminas, en donde la suspensión de yeso puede penetrar en la primera lámina, mientras que la segunda lámina está esencialmente libre de yeso.
En tal caso, el proceso de fabricación de la estera puede comprender:
- tender en húmedo una primera suspensión de fibras sobre un conjunto de malla para formar una banda,
- a continuación, tender en húmedo una segunda suspensión en el lado superior de la banda y drenar simultáneamente agua de la banda para producir, en el lado inferior de la banda, el patrón estampado con una superficie con la rugosidad Ra de 25 a 60 micrómetros,
- secar la banda,
- opcionalmente, impregnar la banda con una solución que contiene al menos un aglutinante,
- secar la banda impregnada.
La etapa de impregnación se realiza de forma ventajosa en una prensa de encolado.
Tal proceso implica de forma ventajosa el uso del conjunto de malla anteriormente descrito.
La invención también se refiere al uso de la tela no tejida en la fabricación de un cartón de yeso como se ha descrito anteriormente. Más específicamente, se refiere a una tela no tejida que tiene un lado interior que comprende un patrón estampado que tiene una rugosidad superficial Ra de 25 a 60 micrómetros para la fabricación de un cartón de yeso que tiene un núcleo, teniendo dicho núcleo al menos un lado cubierto con la tela no tejida, estando el lado interior de la tela no tejida en contacto con el núcleo.
Dicha tela no tejida puede prepararse como se ha descrito anteriormente. En US-3.322.617 es posible encontrar una descripción adicional del proceso.
Según una realización preferida, el cartón de yeso contiene agentes resistentes al agua en el núcleo y/o en la tela no tejida.
Además, el lado exterior de la tela no tejida, que está en contacto con el aire, puede tener una rugosidad superficial Ra inferior a 25 micrómetros. La rugosidad superficial Ra del lado exterior es preferiblemente inferior a 15 micrómetros y, aún más preferiblemente, entre 5 y 15 micrómetros. El lado exterior puede comprender o no un patrón estampado.
Como ya se ha mencionado anteriormente, la tela no tejida puede tener más de una lámina, es decir, puede ser una tela de una única capa o multicapa. La misma es preferiblemente una tela de dos láminas, en donde el lado exterior de la tela no tejida, que está en contacto con el aire, comprende fibras esencialmente basadas en celulosa y tiene una rugosidad superficial Ra inferior a 15 micrómetros y, de forma ventajosa, entre 5 y 15 micrómetros. De forma ventajosa, el lado exterior de la tela no tejida no está estampado.
Por “fibras esencialmente basadas en celulosa” se entiende un contenido de al menos el 90 % en peso de celulosa con respecto al peso de las fibras comprendidas en la tela no tejida, e independientemente del peso de aditivos adicionales, tales como un aglutinante y/o una carga.
Según otra realización, la tela no tejida es una tela de dos láminas, en donde el lado exterior de la tela no tejida, que está en contacto con el aire, consiste en fibras basadas en celulosa y tiene una rugosidad superficial Ra inferior a 15 micrómetros y, de forma ventajosa, entre 5 y 15 micrómetros.
El uso de esta tela no tejida para la fabricación de un cartón de yeso adecuado para áreas húmedas es otro aspecto de la invención.
El tablero puede utilizarse en una variedad de aplicaciones, tanto en interiores como en exteriores.
Como ejemplo de una aplicación interior, pueden mencionarse conjuntos de pared de hueco de ascensor, soportes para baldosas y divisiones y techos en cuartos en áreas húmedas.
Un cartón de yeso como el descrito en la presente descripción puede utilizarse de forma particularmente ventajosa como un componente de una división o una unidad de pared de hueco de ascensor o conjunto similar en el interior de un edificio. En tal aplicación, el cartón con revestimiento de estera puede utilizarse de forma particularmente ventajosa en lugar de un cartón de núcleo de yeso con revestimiento de papel convencional o paneles de revestimiento de hueco de ascensor, cuyo núcleo puede incluir aditivos resistentes al fuego. Los conjuntos de este tipo comprenden generalmente una estructura o varillas de metal o madera para el soporte de los paneles de yeso que forman las divisiones en los baños y otras áreas mojadas o húmedas, las paredes de los huecos de ascensor, escaleras y similares. El cartón de yeso con revestimiento de estera descrito en la presente descripción puede utilizarse, por ejemplo, como el panel de revestimiento del hueco de ascensor. Para su uso en tal aplicación, el núcleo de la placa puede incluir aditivos resistentes al fuego.
Se hace referencia a US-P-4047355 para obtener detalles sobre un conjunto de pared de hueco de ascensor. El cartón instantáneo de la presente invención puede utilizarse además de forma ventajosa en conducciones de aire, de forma similar a WO-A-02/06605.
El cartón de la presente invención puede utilizarse además de forma ventajosa como un soporte para baldosas en baños.
La estructura habitual de las paredes del baño incluye baldosas de cerámica adheridas a un elemento de base subyacente, por ejemplo, un panel de cartón de yeso de la invención. Tal panel se denomina en la industria “cartón de soporte de baldosas” o “ soporte de baldosas” . De modo habitual, se fijan unas láminas de soporte de baldosas mediante clavos o tornillos resistentes al óxido a unos tacos. Después, las juntas de las placas y las cabezas de tornillo se tratan de forma convencional con un compuesto resistente al agua antes de acabar la superficie, por ejemplo, con pintura o baldosas de cerámica. Las juntas entre paredes y entre piso y paredes pueden tratarse adicionalmente con selladores convencionales o compuestos de taponado antes de acabar la superficie.
Las baldosas de cerámica se adhieren a las láminas de soporte de baldosas por medio de un adhesivo resistente al agua (por ejemplo, “ masilla” ) o con un adhesivo basado en cemento Portland (por ejemplo, “ mortero de fraguado” ), este último caso principalmente para aplicaciones en suelos. Posteriormente, los espacios entre las baldosas y entre las baldosas y otras superficies adyacentes se llenan con un material resistente al agua (la “ lechada” ).
Los tableros instantáneos de la presente invención también serán útiles en cualquier aplicación para tabiques y techos en habitaciones en áreas húmedas. Además, los tableros de la invención pueden utilizarse en cualquier aplicación para la cual se sepa que los tableros de pared son útiles, incluidas las paredes de yeso.
Como aplicaciones en exteriores pueden mencionarse especialmente un sistema de cubierta de techo y EIS (Exterior Insulating System [Sistema de Aislamiento Exterior]) y EFS (Exterior Finishing System [Sistema de Acabado Exterior]), estos últimos sistemas se describirán con mayor detalle más adelante.
A continuación se describe un sistema típico de cubierta de techo que incorpora los cartones de yeso de la invención. En esta construcción, unas barras paralelas separadas que se extienden entre elementos de soporte del edificio soportan normalmente una cubierta de metal (corrugada) que se fija a las barras. Se disponen sobre la cubierta de metal corrugada unas capas de material de lámina aislante (p. ej., poliestireno expandido). Un cartón de yeso de la invención se fija a la cubierta corrugada por medio de fijaciones. Las uniones de los tableros se sellan de forma convencional aplicando una cinta. Sobre el cartón de yeso se dispone una membrana impermeable para techos. De forma típica, esta membrana comprende capas alternativas de asfalto y fieltro para techos. Un recubrimiento final de asfalto puede cubrirse con una capa superior.
Es posible hacer referencia a US-P-4783942 para obtener detalles sobre un sistema de cubierta de techo. Sistemas de Aislamiento Exteriores y Sistemas de Acabado Exteriores. Un sistema EIS comprende de forma típica al material aislante que está intercalado entre una superficie de soporte subyacente y un material de acabado exterior que puede ser una parte integrante del material aislante, pero que se aplica normalmente al material aislante en el lugar de instalación. Hay variaciones en los detalles y componentes estructurales entre distintos sistemas EIS. Por ejemplo, aunque el material de acabado exterior puede fijarse directamente al material aislante, diversos sistemas incluyen un componente de refuerzo intercalado entre el material de acabado exterior y el material aislante. El componente de refuerzo comprende de forma general una o más láminas de tela o malla de refuerzo de fibra de vidrio que se adhieren mediante una masilla adecuada a la superficie del material aislante. En algunos sistemas, la superficie de soporte se fija a una estructura de madera unida a la superficie exterior de la pared exterior de un edificio, mientras que en otros sistemas se utiliza una estructura de metal. En ciertas aplicaciones, la superficie de soporte puede fijarse directamente a la superficie exterior de una pared exterior, por ejemplo, una que comprende bloques de hormigón huecos o bloques de hormigón. El adhesivo o masilla para adherir entre sí los componentes del sistema tiende a variar entre sistemas, y se conocen. De forma típica comprenden composiciones comerciales especialmente formuladas. También resulta adecuado un aislamiento con fijación mecánica. La superficie de soporte mejorada de la presente invención puede utilizarse satisfactoriamente y de forma ventajosa en sistemas EIS que incluyen láminas superpuestas de materiales aislantes y de acabado exterior y otros componentes opcionales. De forma general, el material aislante está sustancialmente exento de canales que penetran a través del mismo.
Un material aislante útil en los sistemas EIS es poliestireno expandido o en forma de espuma, un material que tiene buenas propiedades de resistencia a la humedad. Aunque, de modo deseable, tiene una baja transmisión de vapor de agua, no constituye una barrera al vapor, sino que es capaz de respirar. Los paneles rígidos de poliestireno expandido se utilizan sobre todo en los sistemas EIS. Tales paneles tienen una resistencia a la compresión y resiliencia satisfactorias y actualmente están disponibles en diversos espesores y longitudes. Pueden utilizarse también otros materiales aislantes térmicos en los sistemas EIS. Ejemplos de tales materiales incluyen poliestireno extruido, poliuretano, poliisocianurato, yesos aislantes basados en cemento y espuma fenólica. Los materiales aislantes tienen generalmente baja conductividad térmica y baja densidad. Como se ha mencionado anteriormente, diversos sistemas EIS incluyen un componente de refuerzo, por ejemplo, en forma de tela, intercalado entre el material aislante y el material de acabado exterior. Es posible utilizar tela de vidrio de modo convencional para reforzar el sistema, es decir, para mejorar la resistencia a impactos del sistema. El tipo o tipos particulares de tela de vidrio utilizada y el número de láminas de las mismas que se utilizan dependen de la resistencia a impactos que se desea. Ejemplos de tejido o tela de refuerzo que pueden utilizarse en el sistema son vidrio tejido, gasa de fibra de vidrio y malla de fibra de vidrio. Es posible aplicar un recubrimiento en el tejido o tela de refuerzo para la protección frente a ataque alcalino en el adhesivo. La instalación de la tela de refuerzo implica generalmente aplicar un adhesivo adecuado a la superficie del material aislante y seguidamente aplicar la tela a la misma. Si se desea, es posible aplicar láminas de tela adicionales. Un ejemplo de un adhesivo que puede utilizarse es una resina de cemento/acrílica. El material de acabado exterior puede fijarse directamente al material aislante o a una superficie intermedia, tal como, por ejemplo, la superficie de un elemento de refuerzo, tal como se ha descrito anteriormente. El material de acabado exterior tiene características de exposición a la intemperie y tiene preferiblemente un aspecto atractivo. De forma general, un acabado exterior que puede utilizarse es un producto convencional seco que se mezcla con agua y luego se esparce o se aplica con paleta sobre el sustrato subyacente. De forma alternativa, puede utilizarse una composición basada en resina acrílica disponible en forma de pasta. Después de la aplicación, la resina se endurece para formar un material sólido duro, resistente a la intemperie, que se adhiere firmemente al sustrato subyacente. Tales composiciones de resina están disponibles comercialmente en una variedad de colores. Estas incluyen normalmente agregados que pueden variar en tamaño. Esto hace posible que el aplicador elija una composición particular que le permite aplicar un acabado que puede variar de textura fina a gruesa. Ejemplos de otros materiales que pueden utilizarse como un acabado exterior son cemento Portland que incluye, por ejemplo, arena y áridos más grandes.
El acabado exterior puede variar en espesor en un intervalo amplio, como se conoce en la técnica, con un espesor de recubrimiento o capa de aproximadamente 2 a 6 mm a título ilustrativo.
Distintos sistemas pueden tener una cantidad distinta de capas aplicadas en el sistema. Un ejemplo típico en aplicaciones comerciales es el siguiente: tacos de acero, envoltura de construcción (como tyvek®), cartón de yeso, paletada sobre adhesivo, aislamiento EPS, paletada sobre adhesivo basado en cemento Portland, refuerzo de gasa de vidrio, recubrimiento de soporte “ marrón” de adhesivo basado en cemento Portland y por último un recubrimiento de color de mortero basado en cemento Portland o en un recubrimiento de pintura.
El cartón de yeso de la presente invención también puede utilizarse de forma ventajosa en vez de una cubierta de yeso convencional en aplicaciones distintas de los sistemas EIS, es decir, estos sistemas no tienen material aislante. Por lo tanto, el cartón puede utilizarse como una superficie de soporte subyacente que se cubre con materiales de acabado superpuestos, por ejemplo, aluminio, revestimiento de madera, yeso y cemento Portland.
Del uso de la presente invención se derivan numerosas ventajas. Un sistema EIS que incluye una superficie de soporte de yeso con revestimiento de estera que tiene fijada a la misma material aislante únicamente mediante adhesivo, es decir, sin medios de fijación que se extienden a través del material aislante, tiene mayor resistencia a la tracción o cohesiva que un sistema similar que incluye un cartón de yeso con revestimiento de papel convencional. El revestimiento de estera del elemento de soporte de yeso es resistente al agua. Esta mejor resistencia al agua permite al aplicador obtener una mayor flexibilidad en la selección de adhesivos que pueden utilizarse para adherir el aislamiento directamente a la superficie con revestimiento de estera del elemento de soporte de yeso, ya que no se encuentran efectos adversos por el uso de adhesivos basado en agua. El revestimiento de estera del elemento de soporte de yeso es “clavable” y, en consecuencia, puede fijarse fácilmente a una estructura subyacente u otro sustrato clavándolo. La superficie de soporte mejorada de la presente invención tiene una mejor uniformidad de rigidez y resistencia en las dimensiones de longitud y anchura del sistema. La realización preferida de la invención, que incluye el uso de un núcleo resistente al agua, permite obtener un producto resistente a la intemperie sustancialmente mejorado que resiste mejor la degradación tanto dentro como fuera del sistema. Es posible consultar las US-P4647496, US-P-5319900 y US-P-5552187 para obtener detalles sobre sistemas aislantes exteriores y sistemas de acabado de exteriores
La invención presenta una ventaja adicional. Es conocido que el estuco que se utiliza para la fabricación de cartones de yeso tiene cualidades que difieren dependiendo de la fuente y el origen del estuco. El mismo puede ser natural o puede ser FGD, por ejemplo. Por lo tanto, existe la necesidad de un revestimiento que elimine cualquier consecuencia de la variación entre los diferentes estucos y permita obtener propiedades de alto nivel, independientemente del tipo de estuco. La invención permite obtener tal revestimiento, que es eficaz tanto con estucos finos como gruesos. Sin pretender imponer ninguna teoría, los solicitantes creen que la rugosidad del revestimiento es tal que permite el entrelazado, al menos parcial (por ejemplo, del 70 %), de las partículas de estuco dentro de las fibras del revestimiento (cara interior/lámina interior).
Las siguientes figuras y ejemplos ilustran la invención sin limitar su ámbito.
Figuras
La Figura 1 muestra el parámetro Ra con respecto a la longitud de muestra de una superficie rugosa.
La Figura 2 es una vista esquemática de un método que permite la medición del parámetro Ra de una superficie rugosa. La Figura 3 es una fotografía de la superficie de la lámina interior de la estera no tejida F1.
La Figura 4 es una fotografía de la superficie de la lámina interior de la estera no tejida F2.
La Figura 5 es una fotografía de la superficie de la lámina exterior de la estera no tejida F1.
La Figura 6 es una fotografía de la superficie de la lámina exterior de la estera no tejida F2.
Las Figuras 7 y 8 representan esquemáticamente el equipo y el procedimiento del ensayo de desprendimiento. Ejemplos
1) Esteras no tejidas
Se han fabricado dos esteras F1 y F2 (telas no tejidas) en una línea industrial de fabricación de papel.
Cada estera comprende dos láminas (interior exterior).
La lámina interior comprende, en % en peso respecto al peso total de las fibras:
- 45 % de fibras de celulosa (longitud de aproximadamente 2,5 a 5 mm, diámetro de aproximadamente 30 micrómetros), - 14 % de fibras de poliéster (longitud de aproximadamente 3 a 12 mm y diámetro de aproximadamente 12 a 13 micrómetros), y
- 41 % de fibras de vidrio (longitud de aproximadamente 6 a 12 mm y diámetro de aproximadamente 23 micrómetros).
El peso superficial seco de la lámina interior es aproximadamente 73 g/m2.
Por otra parte, la lámina exterior comprende el 100 % de fibras de celulosa (longitud de aproximadamente 2,5 a 5 mm, diámetro de aproximadamente 15 a 30 micrómetros)
El peso superficial seco de la lámina exterior es aproximadamente 26 g/m2.
Las láminas interior y exterior se impregnan con una mezcla que comprende (en partes por peso de la mezcla de impregnación):
- 67 partes de un aglutinante (dispersión de polímero de estireno acrílico autorreticulable),
- 0,6 partes de un fungicida (dispersión orgánica basada en yodo)
- 1,5 partes de un repelente de agua de fluorocarbono (dispersión de copolímero de perfluoroacrilato) y
- opcionalmente, 27 partes de una carga.
El peso añadido seco debido a la mezcla de impregnación es de aproximadamente 38 g/m2 cuando la mezcla no comprende ninguna carga. Sin embargo, es de aproximadamente 56 g/m2 cuando la mezcla comprende una carga.
La carga puede ser anhidrita de sulfato de calcio o caolín (el diámetro medio de partícula es tal que D50 es de aproximadamente 1 a aproximadamente 5 micrómetros).
F1 se fabrica mediante un proceso habitual de tendido en húmedo.
Según este proceso, las esteras se fabrican en una línea de fabricación de papel industrial que comprende una caja de entrada primaria y una caja de entrada secundaria, en donde la primera y segunda dispersiones de fibras se preparan correspondiendo respectivamente a la lámina interior y a la lámina exterior de la estera. La primera dispersión de fibras se tiende en húmedo sobre una malla que comprende 32 hilos de urdimbre/cm con un diámetro igual a 0,18 mm y 32 hilos de trama/cm con un diámetro igual a 0,22 mm para formar una banda. Luego, la segunda suspensión se tiende en húmedo sobre el lado superior de la banda. El proceso consiste en drenar agua simultáneamente de la banda para producir, en el lado inferior de la banda, el patrón estampado que tiene una superficie con la rugosidad específica. A continuación, la banda se seca e impregna utilizando una prensa de encolado con la mezcla antes mencionada. Finalmente, el revestimiento se seca.
F2 difiere de F1 en que se utiliza un conjunto de malla que comprende una primera malla de base y una segunda malla superpuesta sobre la misma en vez de una sola malla.
En esta realización:
- La primera malla de base comprende 32 hilos de trama/cm y 32 hilos de urdimbre/cm,
- La segunda malla comprende 7 hilos de trama/cm y 6,3 hilos de urdimbre/cm,
- La relación de aberturas por cm2 entre la primera y la segunda mallas es igual a 23,2,
- La primera malla de base comprende hilos de trama que tienen un diámetro igual a 0,18 mm e hilos de urdimbre que tienen un diámetro igual a 0,22 mm,
- La segunda malla comprende hilos de trama que tienen un diámetro igual a 0,7 mm e hilos de urdimbre que tienen un diámetro igual a 0,75 mm.
Por lo tanto, se han preparado dos esteras distintas, F1 y F2. Tienen una rugosidad superficial interior y exterior distinta, como se muestra en la Tabla 1 más adelante.
2) Medición de rugosidad superficial
Tal como se ha descrito anteriormente, las esteras F1 y F2 comprenden una lámina interior y una lámina exterior, así como un lado interior y un lado exterior. Estos dos lados se caracterizan por su rugosidad superficial interior (lado interior en contacto con el núcleo de yeso) y su rugosidad superficial exterior (lado exterior que no está en contacto con el núcleo de yeso).
La rugosidad superficial puede caracterizarse por el parámetro Ra de rugosidad, que es la media aritmética de los valores absolutos de las ordenadas (x) a lo largo de una longitud fija (L) (Figura 1) que define el perfil de rugosidad. El parámetro Ra se determina a partir de al menos 6 perfiles de rugosidad distintos dentro de la imagen de trabajo, y corresponde al promedio de estos al menos 6 valores de Ra individuales. Este parámetro Ra es utilizado normalmente por los expertos en la técnica para determinar la rugosidad superficial de un sustrato, especialmente en la industria del papel y de los materiales no tejidos, aunque también en otros tipos de industria de materiales (plástico, metales, etc.).
El parámetro Ra se obtiene del siguiente modo (Figura 1):
Ra
Pa
Figure imgf000011_0001
Desviación media aritmética
Wa
Media aritmética de los valores absolutos de ordenadas Z(x) dentro de una longitud de muestreo
Figure imgf000011_0002
Los perfiles de rugosidad de las esteras se obtuvieron a través de un método de medición óptico basado en interferometría de barrido vertical de luz blanca mejorada. El principio de este método de medición basado en óptica es el siguiente (Figura 2): Una herramienta de microscopía interferométrica de luz blanca de barrido vertical determina la topografía superficial a través de una interferometría de luz blanca de 2 haces de luz. El primer haz es reflejado por un espejo plano perfecto que forma la superficie de referencia y el segundo es reflejado por la muestra que tiene determinada topografía. Los 2 haces interfieren y forman una figura que consiste en bordes oscuros y brillantes alternativos: el patrón de interferograma. Cuando las distancias recorridas por la luz desde la superficie de muestra y la del espejo son idénticas, la intensidad de la luz en el detector es máxima. De este modo, se dice que las dos ondas están en fase o en orden cerocromático. Por el contrario, cuando las 2 distancias se vuelven diferentes, la intensidad oscila durante un tiempo corto y a continuación disminuye muy rápidamente. El principio implica desplazar el espejo de referencia y localizar la mayor intensidad durante el escaneo.
Se han recogido datos experimentales en el instrumento TOPO3D en el CTP (Centre Technique du Papier, Grenoble, Francia).
El área analizada de la estera corresponde a 3,5 mm por 3,5 mm.
Los valores Ra de las esteras F1 y F2 se muestran en la Tabla 1.
Tabla 1: rugosidad superficial de las esteras F1 y F2
Figure imgf000012_0001
Las Figuras 3-6 muestran claramente las diferencias de rugosidad entre la lámina interior de las esteras F1 y F2. La rugosidad de la lámina exterior es similar, ya que la segunda dispersión de fibras se aplica en las mismas condiciones en la lámina interior de F1 y F2. El solicitante asume que la diferencia de rugosidad de la lámina interior se debe al uso de una malla doble que no solo confiere un patrón estampado específico a la superficie, sino que, además, reorganiza las fibras sobre la superficie del patrón.
3) Cinta para juntas: preparación de minibandas
Se han preparado minibandas en un laboratorio a 20 0C /- 3 0C, y con una humedad relativa superior al 40 %. Se cortan tiras (50 mm de anchura y 297 mm de largo) de cada estera no tejida F1 y F2 con un cúter a lo largo de la dirección de máquina.
Se utiliza un patrón de cartón de yeso (cartón basado en celulosa) de 150 mm de anchura por 350 mm de largo como sustrato para preparar la cinta para juntas. Dicho cartón de yeso adecuado incluye PREGYPLAC BA13, comercializado por LAFARGE
Seguidamente se aplica una capa de 80 mm de anchura y 1 mm de espesor de compuesto para juntas en el cartón de yeso. Esta capa de 1 mm de espesor se prepara con una cuchilla y dos calibres de 1 mm de espesor.
La tira de estera se tiende entonces en la parte intermedia del compuesto para juntas, estando en contacto el lado interior de la estera con el compuesto para juntas. Pasar sobre la estera con la pala (en sus 2 calibres) permite asegurar un contacto total y homogéneo entre la estera y el compuesto para juntas.
Las minibandas resultantes se dejan secar durante 7 días en un recinto climático a 25 0C con una humedad relativa del 50 %.
De este modo, las minibandas se ensayan directamente (resistencia de unión en seco) o se acondicionan (ensayo de unión en húmedo).
Como se muestra en la Tabla 2, se han utilizado dos compuestos distintos para juntas.
Tabla 2: Composiciones de compuestos para juntas C1 y C2
Figure imgf000012_0002
4) Tableros: preparación de minitableros
Los minitableros se han preparado en un laboratorio a 20 0C /- 3 0C y con una humedad relativa superior al 40 %.
Se cortan tiras (126 mm de anchura y 176 mm de largo) de las esteras no tejidas F1 y F2 con una cuchilla de afeitar en la dirección de máquina.
Seguidamente los cuatro bordes del lado interior de las tiras se doblan para obtener cuatro líneas de doblado afiladas, 13 mm dentro de la tira.
Por lo tanto, las cuatro líneas de doblado están separadas 100 mm a lo largo de la dirección transversal y 150 mm a lo largo de la dirección de máquina.
Seguidamente, las cuatro esquinas de las líneas de doblado se grapan para proporcionar una forma de molde abierto a la tira, con el lado interior de la tira enfrentado al interior del molde.
Mientras tanto, la mezcla de núcleo de yeso se prepara del siguiente modo.
Se vierte la cantidad adecuada de agua en un vaso de plástico para obtener una relación fija sólido/líquido de 1,67. Después, todos los aditivos líquidos se añaden en el vaso, y la mezcla se homogeneiza bajo agitación leve.
A continuación, se añade el sulfato de calcio hidratable al vaso.
La suspensión resultante se deja reposar 2 minutos y a continuación la mezcla se homogeneiza con mezclado mecánico durante 5 minutos a 200 rpm.
Después de 5 minutos de agitación, la suspensión se vierte en la estera no tejida moldeada como se ha descrito anteriormente.
El exceso de suspensión de yeso se retira del sobrante de 13 mm de altura para dejar una superficie plana.
Después, se deja que el minitablero se endurezca en condiciones ambientales durante 53 horas.
A continuación, el minitablero se seca a 70 0C en un horno ventilado durante 6 horas.
Después, el minitablero resultante se acondiciona a 25 °C y con el 50 % de humedad relativa durante 24 horas antes de medir la resistencia de unión en seco.
En la Tabla 3 se muestran las distintas composiciones de núcleo de yeso que se han probado.
Tabla 3: Composiciones de núcleo de yeso B1-B3
Figure imgf000013_0001
(a) CaSÜ4-1/2H2O (b) RediFILM 5400 de National Starch
(c) Metilhidrogenopolisiloxano, Fluido MH1107 de Dow Coming
5) Ensayos de unión
Este ensayo consiste en medir la resistencia al desprendimiento necesaria para delaminar del núcleo de yeso o del compuesto para juntas, una tira de 50 mm de anchura de la estera no tejida (material no tejido F1 o F2 en estos ejemplos). Además, para asegurar la precisión del ensayo, la resistencia al desprendimiento se mide a la velocidad constante de 100 mm/min, y perpendicularmente a la superficie.
En el caso de los minitableros, la tira de estera no tejida de 50 mm (material no tejido F1 o F2 en estos ejemplos) se corta a lo largo de la dirección de máquina, desde el lado posterior del minitablero.
En el caso de los minitableros, de 5 a 10 mm de la tira no tejida de 50 mm se retiran manualmente del núcleo en uno de los dos extremos de la tira. De este modo, esta “ lengüeta” libre queda retenida en las mandíbulas superiores de un dinamómetro. En el caso de las minibandas, un extremo de la tira no tejida de 5 a 10 mm queda retenido en las mandíbulas superiores de un dinamómetro de forma similar.
Después, el minitablero se fija sobre una placa horizontal que puede moverse horizontalmente a la misma velocidad lineal que el travesaño (100 mm/min).
La fuerza de desprendimiento se registra mediante el dinamómetro como función de la posición del travesaño. La resistencia de unión representa el promedio de 3 mediciones. Se expresa en gramos.
Para el ensayo de unión en seco: antes del ensayo, las muestras se acondicionaron durante 24 horas en un recinto climatizado con una humedad relativa del 50 % y a 25 0C. El ensayo de unión en seco se lleva a cabo justo después de este período de 24 horas.
Para el ensayo de unión húmeda, antes del ensayo, las muestras se acondicionaron durante 24 horas en un recinto climatizado con una humedad relativa ajustada al 90 % y a una temperatura de 30 0C. El ensayo de unión húmeda se lleva a cabo justo después de este período de 24 horas.
Además de medir la fuerza de desprendimiento, la tira se pesa después de desprenderse del cartón de yeso. Por lo tanto, es posible comparar los pesos inicial y final para calcular la diferencia de peso total. Esta corresponde de forma típica a la cantidad de núcleo de yeso o compuesto para juntas retirada por la estera no tejida.
6 Resultados resistencia de unión
Cinta para juntas: minibandas
Tabla 4: Unión de las minibandas al compuesto para juntas
Figure imgf000014_0001
Las resistencias de unión en seco y en húmedo entre la cinta para juntas y el núcleo de yeso mejoran significativamente cuando se utiliza la estera F2, independientemente del compuesto para juntas C1 o C2.
Además, sin pretender imponer ninguna teoría, el aumento de peso, en el caso del revestimiento no tejido F2 podría explicarse por la mayor rugosidad superficial. Esto ciertamente lleva a una mayor penetración del compuesto para juntas dentro de la estructura fibrosa.
Minitableros
Tabla 5: Unión de la tela no tejida F1 y F2 al núcleo de yeso
Figure imgf000014_0002
Independientemente de la composición de núcleo de yeso del ejemplo, la unión a la estera no tejida que tiene una rugosidad superficial (F2) mayor es mayor que a la estera no tejida que tiene una rugosidad menor.
Esta tendencia también se confirma cuando observamos la cantidad de yeso que se elimina mediante la tira no tejida (aumento de peso en la tabla). La estera F2 de tela no tejida (con la rugosidad superficial más alta) retira un mayor peso de yeso por metro cuadrado, lo que puede deberse a una mayor interpenetración de la suspensión/núcleo de yeso en la capa superficial fibrosa del material no tejido.
Tableros de yeso.
Se fabrican los siguientes tableros de yeso.
La línea utilizada para la fabricación es una línea estándar. La composición de la suspensión del núcleo es una formulación estándar para tableros en áreas húmedas y es la misma composición que la composición del núcleo de las placas comercializadas por la compañía SINIAT para el producto comercial PREGYWAB, según la US-2006/0068186. El revestimiento utilizado para la fabricación de los tableros de yeso es el revestimiento F2.
Los tableros obtenidos de este modo se sometieron a los siguientes ensayos.
Unión
El ensayo de desprendimiento tiene como objetivo medir la carga necesaria para arrancar los revestimientos del núcleo en 50 mm de longitud
- El equipo comprende lo siguiente, mostrándose la descripción general en la Figura 7:
- Agarre cubeta bolas de vidrio (0 2 mm) sistema de suministro para bolas de vidrio con detención automática en caso de avería o final de prueba.
- Soporte para la muestra
- Balanza con una precisión de 0,1 g
- Recinto climatizado: 23 0C 50 % humedad relativa y 30 0C 90 % humedad relativa
- Cúter
El procedimiento es el siguiente:
- Se cortan 6 especímenes 300 x 300 mm (12 x 12 pulgadas) a través de la placa de muestra, como se muestra en el dibujo (lejos de cualquier borde): 3 para la prueba de desprendimiento a temperatura ambiente (23 0C 50 % humedad relativa) y 3 para el desprendimiento en húmedo (24 horas a 30 0C 90 % humedad relativa)
Se utilizan 2 modos de acondicionamiento:
- Modo ambiente: 24 horas a 23 0C 50 % humedad relativa o por defecto en un laboratorio a 23 0C si no existe control de humedad
- Condiciones de humedad: 24 horas en un armario húmedo ventilado a 30 0C 90 % humedad relativa. Para lograr una humectación consistente del cartón, el número de especímenes es limitado: por ejemplo: un máximo de 30 especímenes dispuestos en bandejas en un armario de 190 l.
El procedimiento de instalación es el siguiente (ver la Figura 8):
- En la parte central de la placa y a lo largo de la dirección de máquina, trazar 2 líneas paralelas en centros de 50 mm. Cortar el revestimiento a lo largo de estas líneas. Desprender una tira de revestimiento de 50 mm de anchura en una distancia de 50 mm y en los 2 extremos del espécimen.
- Mediante el uso de un cúter, iniciar el desprendimiento cuidadoso del revestimiento en los 50 mm (2 pulgadas) - Poner la muestra sobre el soporte, orientada para su ensayo hacia abajo
- Sujetar el agarre y la cubeta en la tira y asegurarse de que el sujetador y la cubeta están perfectamente centrados y alineados.
- Empezar a llenar la cubeta con las bolas hasta que se produzca una delaminación de 50 mm (2 pulgadas). La velocidad de carga debería ser de aproximadamente 1 kg/min. El sistema de alimentación se detiene automáticamente cuando el revestimiento se rompe, se delamina o se despega en 50 mm.
- Registrar el peso total: agarre cubeta bolas de vidrio, y el modo de fallo
- Repetir el ensayo en el otro extremo del espécimen, después devolver el espécimen y llevar a cabo otros 2 ensayos en el lado opuesto.
El procedimiento de desprendimiento en húmedo es el siguiente:
- Pesar el espécimen antes y después del acondicionamiento para determinar la recuperación de humedad
- Retirar los especímenes uno a uno de la cámara húmeda y someterlos a ensayo inmediatamente. De forma alternativa, retirarlos de tres en tres, aunque poniéndolos en una bolsa de plástico cerrada justo después del pesaje. - Cortar el revestimiento a lo largo de las 2 líneas e iniciar el desprendimiento después de pesar el espécimen - Comenzar el ensayo de desprendimiento primero en la cara frontal, luego en la cara posterior. El tiempo de ensayo de cada lado debería ser inferior a 4 minutos para cada lado para evitar el secado superficial
Los resultados se expresan del siguiente modo:
- Para acondicionamiento ambiental y en húmedo:
- Registrar la carga necesaria para retirar el revestimiento a lo largo de 50 mm (2 pulgadas) en cada muestra - Calcular el valor medio para la placa (respecto a 6 mediciones)
- Anotar el modo de fallo: pérdida de unión núcleo-revestimiento, o pérdida de cohesión en el revestimiento, o rotura del revestimiento, y mencionar las condiciones de ensayo para cada resultado (condiciones en seco o húmedo) - Si no es posible una medición debido a una unión demasiado fuerte, indicarlo.
- Para desprendimiento en húmedo
- Registrar la recuperación de humedad después de 24 horas de acondicionamiento
Los ensayos Cobb 2H y de inmersión son según la norma EN520; dicha norma se sigue a menos que se especifique otra cosa.
Se han obtenido los siguientes resultados en dos tiradas industriales. El valor mostrado es el resultado del promedio de 8 mediciones distintas. Para el desprendimiento, los resultados son tan buenos que la mayoría de los especímenes no son medibles (delaminación al inicio).
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000016_0001
En comparación con los tableros existentes, especialmente los tableros fabricados según US-2006/0068186, los tableros de la invención presentan una mejora considerable en la unión.
Se lleva a cabo un ensayo adicional con una composición de núcleo (revestimiento F2 sin cambios) que difiere en lo que respecta al estuco. En las ejecuciones 1 y 2, el estuco tiene la siguiente PSD: PSD (peso) después de división en agua, d10 es de 1 a 2 pm, d50 es de 10 a 20 pm y d90 es de 35 a 50 pm. El 100 % de las partículas caben en poros de menos de 60 pm y aproximadamente el 90 % o más de las partículas de estuco caben en poros de menos de 40 pm.
En la tirada 3, el estuco tiene la siguiente PSD:
PSD (peso) después de división en agua, d10 es de 1 a 2 pm, d50 es de 20 a 35 pm y d90 es de 50 a 85 pm. Aproximadamente el 90 % o menos de las partículas caben en poros de menos de 60 pm y aproximadamente el 70 % de las partículas de estuco caben en poros de menos de 40 pm
Los resultados se muestran a continuación. De nuevo para el desprendimiento, los resultados son tan buenos que la mayoría de los especímenes no pueden medirse (delaminación al inicio).
Figure imgf000016_0002
Por lo tanto, el cambio del suministro de estuco tiene poca influencia en el resultado del desprendimiento, lo que resulta ventajoso para la producción industrial.

Claims (14)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Tela no tejida que tiene un lado interior y un lado exterior, en donde el lado interior de la tela no tejida comprende un patrón estampado que tiene una rugosidad superficial Ra de 25 a 60 micrómetros, preferiblemente de 25 a 50 micrómetros, de forma ventajosa de 25 a 40 micrómetros, obtenida mediante un método de medición óptico basado en interferometría de barrido vertical de luz blanca mejorada según se describe en la descripción.
  2. 2. Tela no tejida según la reivindicación 1, en donde el lado exterior, que está en contacto con el aire, y tiene una rugosidad superficial Ra inferior a 25 micrómetros, preferiblemente entre 5 y 15 micrómetros.
  3. 3. Tela no tejida según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, que comprende al menos dos láminas, de forma ventajosa dos láminas, más preferiblemente dos láminas que tienen una composición distinta.
  4. 4. Tela no tejida según la reivindicación 3, en donde la lámina exterior comprende fibras basadas en celulosa, preferiblemente hecha esencialmente de fibras basadas en celulosa, más preferiblemente consiste en fibras basadas en celulosa, de forma ventajosa tiene una rugosidad superficial Ra inferior a 25 micrómetros, preferiblemente entre 5 y 15 micrómetros.
  5. 5. Tela no tejida según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 4 que comprende al menos dos láminas, una lámina interior y una lámina exterior, en donde la lámina interior comprende una mezcla de fibras de celulosa, fibras inorgánicas o minerales y opcionalmente fibras orgánicas, y dicha lámina exterior comprende esencialmente fibras de celulosa, en donde dicha tela no tejida comprende además al menos un aglutinante y al menos partículas de carga minerales, estando distribuidas dichas partículas al menos parcialmente en dichas láminas interior y/o exterior.
  6. 6. Tela no tejida según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, en donde la lámina interior comprende, en peso respecto al peso total de las fibras, de 25 a 60 % en peso de fibras de celulosa, de 25 a 60 % en peso de fibras de vidrio, y de 0 a 30 % en peso de fibras orgánicas y, preferiblemente de 30 a 50 % en peso de fibras de celulosa, de 30 a 50 % en peso de fibras de vidrio, y de 10 a 20 % en peso de fibras orgánicas.
  7. 7. Tela no tejida según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en donde las láminas interior y exterior están unidas con el mismo aglutinante resinoso.
  8. 8. Tela no tejida según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, en donde, respecto al peso final de la tela no tejida, la lámina interior representa de aproximadamente 30 a aproximadamente 150 g/m2, la lámina exterior representa de aproximadamente 10 a aproximadamente 70 g/m2, y el aglutinante y la carga representan conjuntamente de aproximadamente 20 a aproximadamente 150 g/m2.
  9. 9. Tela no tejida según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que puede obtenerse mediante el proceso que comprende:
    - tender en húmedo y drenar simultáneamente una suspensión de fibras sobre un conjunto de malla para producir en el lado inferior de la banda una superficie con una rugosidad Ra de 25 a 60 micrómetros con un patrón estampado,
    - opcionalmente, impregnar la banda con una solución que contiene al menos un aglutinante, preferiblemente en una prensa de encolado,
    - secar la banda.
  10. 10. Tela no tejida según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que puede obtenerse mediante el proceso que comprende:
    - tender en húmedo una primera suspensión de fibras sobre un conjunto de malla para formar una banda,
    - tender en húmedo una segunda suspensión en el lado superior de la banda y drenar simultáneamente agua de la banda para producir, en el lado inferior de la banda, una superficie con la rugosidad Ra de 25 a 60 micrómetros con un patrón estampado,
    - opcionalmente impregnar la banda con una solución que contiene al menos un aglutinante, preferiblemente en una prensa de encolado,
    -secar la banda.
  11. 11. Tela no tejida según la reivindicación 10, en donde, en el proceso la malla del conjunto consiste en una primera malla de base y en una segunda malla superpuesta sobre la misma.
  12. 12. Tela no tejida según la reivindicación 11, en donde, en el proceso la primera malla de base contiene al menos 4 veces más hilos de trama y urdimbre/cm que la segunda malla.
  13. 13. Tela no tejida según una cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12, en donde, en el proceso el diámetro de los hilos de trama y urdimbre de la primera malla de base es al menos 4 veces menos el diámetro de los hilos de trama y urdimbre de la segunda malla.
  14. 14. Tela no tejida según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en donde en el proceso:
    - la primera malla de base comprende entre 15 y 60 hilos de trama/cm, y entre 15 y 60 hilos de urdimbre/cm,
    - la segunda malla comprende entre 1 y 15 hilos de trama/cm, y entre 1 y 15 hilos de urdimbre/cm, - la relación de aberturas por cm2 entre la primera y la segunda mallas es al menos 10,
    - la primera malla de base comprende hilos de trama que tienen un diámetro entre 0,1 y 0,4 mm e hilos de urdimbre que tienen un diámetro entre 0,1 y 0,4 mm,
    - la segunda malla comprende hilos de trama que tienen un diámetro entre 0,3 y 1,2 mm e hilos de urdimbre que tienen un diámetro entre 0,3 y 1,2 mm.
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