ES2967207T3 - Método para mejorar el rendimiento acústico de un producto aislante hecho de fibras minerales y producto - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a un método para mejorar las prestaciones acústicas de un producto aislante a base de fibras minerales unidas por un aglutinante orgánico, que comprende la aplicación, sobre fibras minerales, de una primera composición aglutinante y una segunda composición aglutinante, siendo las dos composiciones aglutinantes aplicados por separado entre sí, simultánea o sucesivamente y en cualquier orden, caracterizado porque: - la primera composición aglutinante es un látex y se aplica en una cantidad superior al 5% en peso, preferiblemente entre el 6% y el 50%, más preferiblemente entre 8% y 25%, expresados en materia seca con respecto al peso de las fibras minerales, y - la segunda composición aglutinante es una composición termoendurecible acuosa aplicada en una cantidad comprendida entre el 2% y el 12% en peso, preferentemente entre el 5% y el 10%. %, expresado en materia seca respecto del peso de las fibras minerales. El presente también se refiere a los productos aislantes obtenidos mediante dicho proceso y al uso de tales productos aislantes para mejorar el aislamiento acústico en edificios y transporte. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Método para mejorar el rendimiento acústico de un producto aislante hecho de fibras minerales y producto
La presente invención se refiere a un método para mejorar el rendimiento acústico de un producto aislante basado en fibras minerales manteniendo a la vez buenas propiedades mecánicas. La invención se refiere también a los productos aislantes obtenidos mediante dicho proceso. Estos productos aislantes, que pueden estar basados en lana de vidrio o lana de roca o escoria, o mezclas de las mismas, se utilizan normalmente en la producción de techos o suelos, revestimientos de paredes o tabiques y fachadas exteriores aislantes, y en la producción de piezas moldeadas en la industria del automóvil.
La fabricación de productos aislantes basados en lana mineral comprende generalmente una etapa de fabricación de fibras de vidrio o fibras de roca a través de un proceso de centrifugación. En su camino entre el dispositivo de centrifugación y la cinta de recogida de fibras, se pulveriza sobre las fibras una composición acuosa de encolado, también denominada composición acuosa aglutinante, mientras siguen calientes, y a continuación la composición se somete a una reacción de polimerización, a temperaturas generalmente superiores a 100 °C.
Desde hace varios años, la utilización de diferentes resinas termoendurecibles como aglutinantes contenidas en composiciones de encolado ha permitido mejorar las prestaciones mecánicas de los productos aislantes obtenidos, sin que se haya prestado especial atención a las prestaciones acústicas de dichos productos.
En efecto, las propiedades deseadas para estos productos aislantes a base de lana mineral eran, además de las propiedades de aislamiento térmico, propiedades mecánicas tales como la estabilidad dimensional, la recuperación del espesor tras la compresión, la resistencia al punzonado, al desgarro, a la tracción, a la compresión y a la flexión, incluso tras el envejecimiento y, en particular, en condiciones de humedad.
Las resinas termoendurecibles más comúnmente usadas en la fabricación de productos aislantes basados en lana mineral son resinas fenólicas de tipo resol. Además de su buena capacidad de reticulación en las condiciones térmicas mencionadas anteriormente, estas resinas son solubles en agua, tienen buena afinidad por las fibras minerales, debido especialmente a la presencia de silano, y son relativamente baratas.
Los resoles más comunes se obtienen por condensación de fenol y formaldehído, en presencia de un catalizador básico. En última instancia, estos resoles contienen una determinada proporción de monómeros sin reaccionar, en particular formaldehído, cuya presencia es indeseable debido a sus conocidos efectos nocivos.
Por este motivo, las resinas basadas en resol se tratan generalmente con urea, que reacciona con el formaldehído libre, atrapándolo en forma de condensados de urea-formaldehído no volátiles. Además, la presencia de urea en la resina proporciona una cierta ventaja económica debido a su bajo coste, ya que puede introducirse en cantidades relativamente grandes sin afectar a las cualidades de uso de la resina, en particular sin afectar negativamente a las prestaciones mecánicas del producto acabado, lo que reduce considerablemente el coste total de la resina.
No obstante, se ha observado que, en las condiciones de temperatura a las que se somete la capa de lana mineral para obtener la reticulación de la resina, los condensados de urea-formaldehído son inestables; se descomponen produciendo de nuevo formaldehído y urea, degradándose esta última al menos parcialmente en amoniaco, y se liberan en la atmósfera de la fábrica.
Se ha propuesto, en las solicitudes WO 2008/043960 y WO 2008/043961 del solicitante, sustituir la urea por una amina, formando así resinas fenólicas que contienen aminas térmicamente estables con un contenido muy bajo de formaldehído y fenol, a la vez que se conservan las prestaciones mecánicas.
En el mismo sentido, se ha propuesto en el documento WO2009/0809038, unir fibras minerales con composiciones aglutinantes acuosas termoendurecibles que estén exentas de formaldehído y que contengan, como reactivos reticulables térmicamente, carbohidratos y ácidos policarboxílicos.
El solicitante propuso, en sus solicitudes WO 2010/029266 y WO 2013/014399, aglutinantes basados en azúcares hidrogenados, denominados también alcoholes de azúcar, teniendo estos reactivos también una estabilidad térmica muy buena y proporcionando al producto final buenas prestaciones mecánicas.
Se han descrito en las solicitudes WO2013/021112 y WO2015/159012, a nombre del solicitante, aglutinantes desprovistos de formaldehído que contienen tanto azúcares hidrogenados como azúcares reductores o no reductores, respectivamente.
El solicitante propuso también, en la solicitud WO 2015/132518, mejorar la resistencia al envejecimiento de los productos aislantes de lana mineral unidos por aglutinantes basados en azúcares hidrogenados, opcionalmente en mezcla con azúcares reductores, incorporando cantidades relativamente grandes de epoxisilanos en la composición de aglutinante.
Los solicitantes también usaron con éxito monoalcoholes que son tanto hidrófobos como solubles en agua, tales como fenoxietanol, para reducir la sensibilidad a la humedad de dichos productos aislantes (véase el documento WO 2015/181458).
En consecuencia, se han proporcionado numerosas soluciones destinadas a mejorar las prestaciones mecánicas de dichos productos aislantes a base de lana mineral, reduciendo al mismo tiempo la toxicidad para las personas y el medio ambiente, pero sin tratar de optimizar las prestaciones acústicas de dichos productos, a pesar de que estos productos aislantes se utilizan como productos aislantes térmicos y/o acústicos.
Por ello, los inventores han tratado de mejorar las prestaciones acústicas de los productos aislantes basados en fibras minerales, conservando al mismo tiempo unas buenas propiedades mecánicas.
Con este fin, se ha previsto aumentar la amortiguación estructural de los productos aislantes basados en lana mineral añadiendo un látex a la composición aglutinante termoendurecible durante la fabricación de los productos aislantes. Cuando las cantidades de látex eran bajas, el aumento del factor de amortiguación estructural era insuficiente.
Sin embargo, la adición de cantidades demasiado altas de látex a la composición termoendurecible acuosa produce la degradación de las prestaciones mecánicas de los productos aislantes. En particular, se observó una pérdida de rigidez en los productos aislantes y un rehinchamiento de estos productos a lo largo del tiempo.
A continuación, los inventores observaron, de manera sorprendente, que era posible usar mayores cantidades de látex en combinación con las composiciones aglutinantes termoendurecibles conocidas siempre que no se mezclaran antes de la aplicación a las fibras, sino que las dos composiciones se aplicaran por separado, por ejemplo, mediante dos anillos de pulverización.
Por lo tanto, el solicitante ha desarrollado un método para mejorar el rendimiento acústico de un producto aislante basado en fibras minerales unidas por un aglutinante orgánico, que comprende la aplicación, a las fibras minerales, de una primera composición aglutinante y de una segunda composición aglutinante, aplicándose las dos composiciones aglutinantes por separado entre sí, simultáneamente o en sucesión y en cualquier orden, caracterizado por que:
- la primera composición aglutinante es un látex y se aplica en una cantidad superior a 5 % en peso, preferiblemente de entre 6 % y 50 %, más preferiblemente entre 8 % y 25 %, expresado como materia seca con respecto al peso de las fibras minerales, y
- la segunda composición aglutinante es una composición termoendurecible acuosa aplicada en una cantidad de entre 2 % y 12 % en peso, preferiblemente entre 5 % y 10 %, expresado como materia seca con respecto al peso de las fibras minerales.
De hecho, los inventores observaron, de manera sorprendente, que la adición separada de una cantidad de látex superior al 5 % en peso, expresada como materia seca con respecto al peso de las fibras minerales, a las fibras minerales, con respecto a la composición aglutinante termoendurecible, no alteró, o solo alteró ligeramente, la reticulación de los compuestos contenidos en dicha composición termoendurecible y, en consecuencia, no modificó o solo modificó ligeramente las prestaciones mecánicas de los productos aislantes así obtenidos. Por otro lado, mejoró el rendimiento acústico de dichos productos.
Los productos aislantes obtenidos con el nuevo método tenían excelentes propiedades de amortiguación estructural y propiedades mecánicas que eran comparables a las de los productos fabricados en ausencia de látex.
En la presente solicitud, “ látex” significa una emulsión o una dispersión, que es estable en agua o en un disolvente acuoso, de una o más sustancias poliméricas naturales o sintéticas, termoplásticas o termoendurecibles. El o los polímeros pueden ser autoemulsionables o de cualquier otra manera, la emulsión o la dispersión se estabiliza mediante agentes estabilizantes apropiados (tensioactivos, agentes viscosificantes, etc.). El látex puede ser o no autorreticulante.
El solicitante propone en particular el uso de un látex basado en polímero que tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) de entre -50 °C y 35 °C, preferiblemente entre -10 °C y 35 °C. La temperatura de transición vítrea (Tg) se mide mediante análisis por calorimetría de barrido diferencial (DSC) según la norma ISO 11357. La Tg del polímero o polímeros se selecciona de manera que el amortiguamiento estructural “ n” del producto aislante obtenido sea máximo en la década de frecuencias entre 1 Hz y 10 kHz, preferiblemente en el intervalo de frecuencias de entre 10 Hz y 1 kHz, a una temperatura de entre 0 °C y 40 °C, preferiblemente de entre 10 °C y 30 °C, más preferiblemente de entre 15 °C y 25 °C y aún más preferiblemente para una temperatura próxima o igual a 20 °C.
El factor de amortiguación estructural n de un material corresponde a la relación entre la energía disipada como calor y la energía de deformación elástica. Por lo tanto, corresponde a una característica técnica específica de la naturaleza del material y refleja su capacidad para disipar la energía, en particular las ondas acústicas. Cuanto mayor sea el factor de amortiguación estructural, mayor será la energía disipada y, por lo tanto, más cumplirá el material su función de amortiguación estructural. Este factor de amortiguación estructural n varía dependiendo de la temperatura y de la frecuencia de la onda incidente. Para una frecuencia dada, el factor de amortiguación estructural alcanza su valor máximo a una temperatura denominada temperatura de transición vitrea. Este factor de amortiguación estructural n puede estimarse mediante análisis mecánico dinámico “ DMA” usando un reómetro o cualquier otro dispositivo conocido adecuado tal como un analizador mecánico cuasi estático “ QMA” . Más específicamente, el factor de amortiguación estructural n del producto aislante obtenido según la invención se mide según la norma ISO 18437 y según el artículo de C. Langlois, R. Panneton, y N. Atalla: Polynomial relations for quasi-static mechanical characterization of isotropic poroelastic materials, J. Acoust. Soc. Am., 110(6), 3032-3040 (2001). El aparato de medida utilizado por el solicitante es el analizador mecánico cuasi estático desarrollado por Mecanum, con el que se realizan pruebas de compresión del producto aislante a bajas frecuencias de 10 Hz a 100 Hz y a temperatura ambiente.
Ventajosamente, el látex contiene un polímero, copolímero u homopolímero, de tipo vinilo, tipo acrílico o tipo estireno. Además, el látex puede estar basado en poliuretanos o polisiloxanos.
Se da especial preferencia a los látex de tipo vinílico, en particular con funciones de éster colgante, especialmente a base de acetato de vinilo. Se da especial preferencia a los látex basados en homopolímeros de poli(acetato de vinilo), pero también pueden mencionarse, como látex ventajosos, los basados en un copolímero de acetato de vinilo y, en particular, de ácido (met)acrílico y/o éster, éster maleico, olefina y/o cloruro de vinilo.
Pueden elegirse otros látex ventajosos entre los que contienen un polímero de tipo acrílico, en particular un copolímero acrilonitrilo/éster acrílico, o un copolímero estireno/ácido acrílico o éster, o un copolímero estireno/ácido o éster acrílico silanizado (es decir, copolimerizado con un monómero etilénicamente insaturado que lleva al menos una función silano o silanol).
Se da preferencia aún más particularmente a los látex de tipo estireno, en particular los látex a base de estirenoacrilato o de estireno-butadieno o los látex de estireno-butadieno carboxilado.
En otra variante, el látex puede estar basado en polímeros de emulsión de base biológica, en otras palabras, a base de polisacáridos obtenidos a partir de macrómeros de azúcares que se originan a partir del almidón derivado de maíz, arroz, patata y tapioca.
En otra variante, el látex es un látex híbrido formado a partir de polímeros sintéticos (enumerados anteriormente) y polímeros de emulsión de base biológica tales como polisacáridos.
En la presente invención, es necesario que la proporción de látex añadido a la composición aglutinante termoendurecible sea superior a 5 % en peso, preferiblemente entre 6 % y 50 %, más preferiblemente entre 8 % y 25 %, y aún más preferiblemente entre 9 % y 15 %, expresado como materia seca con respecto al peso de fibras minerales, para lograr un nivel satisfactorio de rendimiento acústico para los productos aislantes.
Además, la forma en que se introduce el látex en las fibras minerales desempeña un papel muy importante en la presente invención, ya que se ha observado que, cuando el látex se mezcla con los constituyentes de la composición aglutinante termoendurecible y esta mezcla se aplica a las fibras minerales convencionalmente, se redujo entonces las prestaciones mecánicas del producto aislante obtenido. Los inventores han descubierto que, para obtener productos aislantes que tengan un buen rendimiento acústico y buenas prestaciones mecánicas, era esencial aplicar el látex a las fibras minerales por separado de la composición termoendurecible acuosa.
En la presente solicitud, “ por separado” significa que las dos composiciones aglutinantes no están en ningún caso en contacto entre sí antes de aplicarse a las fibras minerales. En otras palabras, no se mezclan antes de aplicarse a las fibras minerales.
Según la invención, la primera composición aglutinante y la segunda composición aglutinante se aplican por separado a las fibras simultáneamente o en sucesión y en cualquier orden; en otras palabras, la primera composición puede ser la segunda composición o viceversa, dentro del significado de la invención.
Preferiblemente, las dos composiciones aglutinantes se aplican en sucesión a las fibras minerales. Más preferiblemente, el látex se aplica a las fibras minerales después de la composición termoendurecible acuosa.
Según una realización preferida, la composición termoendurecible acuosa se puede pulverizar cerca del anillo de pulverización del látex en fase acuosa, en particular disponiendo dos anillos de pulverización superpuestos sobre la trayectoria de la lana mineral hacia el elemento receptor, pulverizando un anillo (preferiblemente el primero en la dirección de progresión de la lana) la composición termoendurecible acuosa y pulverizando el otro anillo el látex.
La composición termoendurecible acuosa se aplica en una cantidad de entre 2 % y 12 % en peso, preferiblemente entre 5 % y 10 %, aún más preferiblemente igual a 8 %, expresándose dicha cantidad como materia seca con respecto al peso de fibras minerales, con el fin de proporcionar al producto propiedades mecánicas satisfactorias.
Según una característica particular del método según la invención, la segunda composición aglutinante y la primera composición aglutinante se aplican a las fibras minerales de manera que la relación en peso de la composición termoendurecible acuosa al látex, expresada como materia seca, está comprendida en el intervalo de 2/1 a 1/5, y preferiblemente de 1/1 a 1/2.
En una primera realización de la invención, la segunda composición aglutinante, que es una composición termoendurecible acuosa, también denominada composición acuosa de encolado, puede comprender al menos un carbohidrato seleccionado entre azúcares hidrogenados, azúcares reductores, azúcares no reductores y mezclas de los mismos.
En la presente solicitud, el término “ carbohidrato” tiene un significado más amplio de lo habitual, ya que abarca monosacáridos y polisacáridos que tienen al menos un grupo aldehído o cetona (denominado azúcares reductores), azúcares no reductores consistentes en varias unidades de carbohidratos, cuyos carbonos que portan el hidroxilo hemiacetal están implicados en los enlaces glucosídicos que unen las unidades entre sí, y también azúcares hidrogenados (denominados también alditoles o alcoholes de azúcar) que son los productos de hidrogenación de monosacáridos o polisacáridos en los que el grupo aldehído o cetona se ha reducido a una función alcohol.
El carbohidrato de la composición termoendurecible acuosa comprende ventajosamente una determinada fracción de azúcares hidrogenados. Este contenido de azúcares hidrogenados es ventajosamente al menos igual a50 % en peso, preferiblemente al menos igual a 70 % en peso y en particular al menos igual a 95 % en peso.
Según una realización concreta, el carbohidrato está exento de azúcares reductores y/o azúcares no reductores. Por tanto, el carbohidrato puede consistir únicamente en azúcares hidrogenados. Esta realización es beneficiosa ya que conduce a productos aislantes que tienen especialmente colores claros.
Por “ azúcar hidrogenado” se entiende todos los productos resultantes de la reducción de un sacárido seleccionado entre monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos, y las mezclas de estos productos. Los azúcares hidrogenados también se denominan alcoholes de azúcar, alditoles o polioles. Pueden obtenerse mediante hidrogenación catalítica de sacáridos. La hidrogenación puede realizarse mediante métodos conocidos, trabajando en condiciones de alta presión de hidrógeno y alta temperatura en presencia de un catalizador seleccionado entre elementos de los grupos IB, IIB, IVB, VI, VII y VIII de la tabla periódica de los elementos, preferiblemente entre el grupo que comprende níquel, platino, paladio, cobalto, molibdeno y las mezclas de los mismos. El catalizador preferido es níquel Raney.
El azúcar o azúcares hidrogenados se seleccionan ventajosamente entre los productos de hidrogenación de monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y las mezclas de los mismos, preferiblemente entre el grupo que consiste en eritritol, arabitol, xilitol, sorbitol, manitol, iditol, maltitol, isomaltitol, lactitol, celobitol, palatinitol, maltotritol, y los productos de hidrogenación de hidrolizados de almidón o de hidrolizados de materiales lignocelulósicos, particularmente de hemicelulosa, en particular de xilanos y xiloglucanos.
De manera particularmente preferida, se utilizará un azúcar hidrogenado seleccionado del grupo que consiste en maltitol, xilitol, sorbitol y los productos de hidrogenación de hidrolizados de almidón o hidrolizados de materiales lignocelulósicos, y las mezclas de los mismos.
Los azúcares reductores según la presente invención son monosacáridos, oligosacáridos, polisacáridos o las mezclas de estos compuestos.
Como ejemplo de monosacáridos, se pueden mencionar glucosa, galactosa, manosa y fructosa.
“ Oligosacárido” significa un sacárido que contiene de 2 a 10 unidades de monosacárido, preferiblemente como máximo 5.
Como ejemplo de oligosacáridos, se pueden mencionar lactosa, maltosa, isomaltosa y celobiosa.
Los polisacáridos según la invención se seleccionan de polisacáridos que tienen una masa molar promedio en número de menos de 100.000, preferiblemente menos de 50.000, de forma ventajosa menos de 10.000.
Como ejemplo de polisacáridos preferidos, pueden mencionarse dextrinas. Las dextrinas son compuestos correspondientes a la fórmula general (C6H10O5)n obtenida mediante la hidrólisis parcial del almidón. Son conocidos los métodos de preparación de las dextrinas. Por ejemplo, se pueden preparar dextrinas calentando o secando a sequedad, un almidón, generalmente en presencia de un catalizador ácido, que conduce a la ruptura de las moléculas de amilosa y de amilopectina de las que dicho almidón está constituido, proporcionando productos con una masa molar inferior. Las dextrinas se pueden obtener también tratando el almidón enzimáticamente con una o más amilasas, especialmente amilasas microbianas, que son capaces de hidrolizar los enlaces del almidón. La naturaleza del tratamiento (químico o enzimático) y las condiciones de hidrólisis tienen influencia directa sobre la masa molar promedio y la distribución de masas molares de la dextrina.
Las dextrinas según la presente invención tienen un equivalente de dextrosa (DE) mayor o igual a 5, preferiblemente mayor o igual a 15.
Convencionalmente, el equivalente DE de dextrosa se define mediante la siguiente relación:
Las dextrinas según la invención pueden obtenerse a partir de almidón o de derivados de almidón de origen vegetal variable, por ejemplo, procedentes tubérculos tales como, patata, mandioca, arrurruz y batata, procedentes de granos tales como trigo, maíz, centeno, arroz, cebada, mijo, avena y sorgo, procedentes de frutas, tales como castaña y avellana, o procedentes de plantas leguminosas, tales como guisantes y judías.
Preferiblemente, el azúcar reductor se selecciona entre glucosa, polisacáridos predominantemente (hasta más de 50%en peso) compuesto por unidades de glucosa, y las mezclas de estos compuestos.
Los azúcares no reductores se seleccionan preferiblemente entre disacáridos tales como trehalosa, isotrehalosas, sacarosa e isosacarosas; trisacáridos tales como melecitosa, gentianosa, rafinosa, erlosa y umbeliferosa, tetrasacáridos tales como estaquiosa y pentasacáridos tales como verbascosa.
Se prefieren sacarosa y trehalosa, y la sacarosa es aún mejor.
En una realización concreta de la invención, cuando la composición termoendurecible acuosa comprende al menos un carbohidrato seleccionado entre azúcares hidrogenados, azúcares reductores, azúcares no reductores y mezclas de los mismos, dicha composición puede comprender además al menos un ácido policarboxílico monomérico o una sal o anhídrido de dicho ácido. El anhídrido de dicho ácido puede ser anhídrido maleico, anhídrido succínico o anhídrido ftálico.
Sin embargo, el uno o más ácidos policarboxílicos utilizados en la presente invención son preferiblemente ácidos policarboxílicos oligoméricos con una masa molar inferior a 2000 g.mol-1, formados a partir de 1 a 6 unidades monoméricas. En otra variante preferida, el uno o más ácidos policarboxílicos usados en la presente invención son ácidos policarboxílicos monoméricos. En otras palabras, en una realización preferida de la presente invención, este término no cubre los polímeros obtenidos mediante la polimerización de ácidos policarboxílicos monoméricos, tales como homopolímeros o copolímeros de ácido acrílico o ácido metacrílico.
Preferiblemente se utilizarán ácidos policarboxílicos seleccionados del grupo que consiste en ácidos dicarboxílicos, ácidos tricarboxílicos y ácidos tetracarboxílicos.
Los ácidos dicarboxílicos se seleccionan, por ejemplo, entre el grupo que consiste en ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido pimélico, ácido subérico, ácido azelaico, ácido sebácico, ácido málico, ácido tartárico, ácido tartrónico, ácido aspártico, ácido glutámico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido maleico, ácido traumático, ácido alcanfórico, ácido ftálico y derivados de los mismos, que contienen especialmente al menos un átomo de boro o cloro, ácido tetrahidroftálico y derivados del mismo, que contienen especialmente al menos un átomo de cloro tal como ácido cloréndico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido mesacónico y ácido citracónico. Los ácidos tricarboxílicos se seleccionan, por ejemplo, entre el grupo formado por ácido cítrico, ácido tricarbalílico, ácido 1,2,4-butanotricarboxílico, ácido aconítico, ácido hemimelítico, ácido trimelítico y ácido trimésico. Los ácidos tetracarboxílicos son, por ejemplo, ácido 1,2,3,4-butanotetracarboxílico y ácido piromelítico.
El ácido policarboxílico especialmente preferido es el ácido cítrico.
La cantidad de ácido policarboxílico introducido en la composición termoendurecible acuosa puede representar de 10 % a 90 % en peso, preferiblemente de 30 % a 80 % en peso de la materia seca de la composición termoendurecible acuosa. En otra realización particular de la invención, cuando la composición termoendurecible acuosa comprende al menos un carbohidrato seleccionado entre azúcares hidrogenados, azúcares reductores, azúcares no reductores y mezclas de los mismos, dicha composición puede comprender además un catalizador ácido o básico, que en particular tiene la función de ajustar la temperatura de inicio de la reticulación.
El catalizador puede seleccionarse de bases y ácidos de Lewis, tales como arcillas, sílice o sílice coloidal, aminas orgánicas, aminas cuaternarias, óxidos metálicos, sulfatos metálicos, cloruros metálicos, sulfatos de urea, cloruros de urea y catalizadores basados en silicatos.
El catalizador puede ser, además, un compuesto que contiene fósforo, por ejemplo, una sal de hipofosfito de metal alcalino, un fosfito de metal alcalino, un polifosfato de metal alcalino, un fosfato de hidrógeno de metal alcalino, un ácido fosfórico o un ácido alquilfosfónico. Preferiblemente, el metal alcalino es sodio o potasio.
El catalizador también puede ser un compuesto que contenga flúor y boro, por ejemplo, ácido tetrafluorobórico o una sal de dicho ácido, concretamente un tetrafluoroborato de metal alcalino tal como sodio o potasio, un tetrafluoroborato de metal alcalinotérreo tal como calcio o magnesio, un tetrafluoroborato de cinc y un tetrafluoroborato de amonio. Preferiblemente, el catalizador es hipofosfito de sodio, fosfito de sodio y mezclas de estos compuestos.
La cantidad de catalizador introducido en la composición termoendurecible acuosa puede representar de 1 % a 20 % en peso, preferiblemente de 2 % a 10 % en peso de la materia seca de la composición termoendurecible acuosa. En una realización especialmente preferida, la composición termoendurecible acuosa contiene:
- un azúcar hidrogenado, preferiblemente maltitol, como carbohidrato,
- ácido cítrico como ácido policarboxílico, y
- hidrofosfito de sodio como catalizador.
En general, cuando la composición termoendurecible acuosa comprende al menos un carbohidrato seleccionado entre azúcares hidrogenados, azúcares reductores, azúcares no reductores y mezclas de los mismos, dicha composición puede comprender además los aditivos convencionales siguientes en las siguientes proporciones, calculadas sobre la base de 100 partes en peso de azúcares hidrogenados, azúcares reductores, azúcares no reductores y ácido policarboxílico:
- de 0 a 5 partes de silano, en particular un aminosilano o un epoxisilano,
- de 0 a 20 partes de aceite, preferiblemente de 4 a 15 partes,
- de 0 a 5 partes de una silicona.
Se conoce y se resume brevemente la función de los aditivos: el silano es un agente para el acoplamiento entre las fibras y el aglutinante, y también actúa como agente antienvejecimiento; los aceites son agentes antipolvo e hidrófobos; el poliol actúa como un plastificante y la silicona es un hidrofobizante, cuyo papel es reducir la absorción de agua por el producto aislante.
En una segunda realización de la invención, la segunda composición aglutinante, que es una composición termoendurecible acuosa, puede comprender al menos una resina fenólica que contiene amina que consiste sustancialmente en condensados de fenol-formaldehído y condensados de fenol-formaldehído-amina.
En el campo técnico de las resinas de fenol-formaldehído, se hace principalmente una distinción entre dos familias, concretamente:
- resinas novolac preparadas en medio ácido, y
- resoles obtenidos mediante catálisis básica.
Las resinas fenólicas de la presente invención pertenecen a esta segunda familia.
Se obtienen resinas de resol en medio básico mediante reacción de fenol con formaldehído en exceso, estando la relación molar de formaldehído/fenol de forma típica entre 2 y 4, pudiendo reaccionar cada molécula de fenol potencialmente con tres moléculas de formaldehído.
Las resinas de resol contienen numerosas funciones metilol transmitidas por un anillo aromático, que constituyen los sitios de reticulación mediante deshidrogenación/liberación de formol. Estas resinas consisten sustancialmente en condensados de fenol-formaldehído (PF), fenol residual y formaldehído residual. En otra realización, la composición termoendurecible acuosa según la invención puede comprender dichas resinas. En medio ácido, estas resinas reaccionan, es decir, polimerizan, muy rápidamente a temperatura ambiente y precipitan.
Estas resinas de tipo resol que consisten sustancialmente en condensados de fenol-formaldehído (PF) y fenol residual y formaldehído pueden, tras la neutralización del catalizador, mezclarse con urea que sirva principalmente como codisolvente, mejorando la capacidad de dilución de la resina, y como un depurador para el formaldehído residual. Dichos resoles y la preparación de los mismos se describen en la solicitud WO 01/96254 y se incorporan en la presente solicitud. Estas resinas consisten sustancialmente en condensados de fenol-formaldehído (PF) y condensados de ureaformaldehído (UF). Sin embargo, la adición de urea descrita en esta solicitud WO 01/96254 no mejora sustancialmente la estabilidad de los resoles a pH ácido. Estas resinas descritas en esta solicitud pueden usarse en la presente solicitud.
Sin embargo, la resina fenólica preferida que contiene amina que puede usarse en la presente solicitud es una resina soluble en agua que es estable a un pH ácido, incluso a un pH muy ácido de entre 1 y 2. Esta buena estabilidad se obtiene en virtud de una etapa de reacción adicional que consiste en hacer reaccionar resinas de resol, que contienen sustancialmente condensados de fenol-formaldehído, fenol y formaldehído, con una amina, preferiblemente una monoalcanolamina y, en particular monoetanolamina, para obtener una resina fenólica que contiene amina que consiste sustancialmente en condensados de fenol-formaldehído (PF) y condensados de fenol-formaldehído-amina (PFA).
De hecho, esta alcanolamina reacciona según la reacción de Mannich con los condensados de fenol-formaldehído, el fenol y el formaldehído para formar condensados de fenol-formaldehído-amina. Al final de la reacción, la mezcla de reacción se puede acidificar sin producir polimerización a temperatura ambiente. Por lo tanto, estas resinas fenólicas que contienen amina se consideran estables en medio ácido. La síntesis de las mismas se describe en las solicitudes Wo 2008/043960 y WO 2008/043961 del solicitante, y se incorpora en la presente solicitud. Estas resinas también se distinguen por estar virtualmente desprovistas de condensados de urea-formaldehído, que solo están presentes en cantidades traza. Estos condensados de urea-formaldehído están presentes en grandes cantidades en numerosas resinas fenólicas y tienen una estabilidad térmica insuficiente, liberando formaldehído mediante descomposición térmica.
De una manera conocida, es posible añadir, a la resina fenólica que contiene amina tras la reacción con la monoalcanolamina, el enfriamiento de la mezcla de reacción y la acidificación, hasta 25 % en peso, preferiblemente entre 10 % y 20 % en peso de urea, expresándose estas cantidades con respecto al peso seco total de resina fenólica que contiene amina y urea. La urea sirve principalmente como codisolvente en este tipo de resina.
En general, dicha composición termoendurecible acuosa que comprende una resina fenólica que contiene amina comprende además los siguientes aditivos, por 100 partes en peso seco de resina y, cuando sea apropiado, de urea:
- de 0 a 10 partes de un catalizador de policondensación, por ejemplo sulfato de amonio, preferiblemente menos de 7 partes,
- de 0 a 2 partes de silano, en particular un aminosilano,
- de 0 a 20 partes de aceite, preferiblemente de 6 a 15 partes.
Se conoce el papel de los aditivos y se resume brevemente: el sulfato de amonio sirve como catalizador de policondensación (en el horno caliente) después de pulverizar la composición de encolado sobre las fibras; el silano es un agente de acoplamiento entre las fibras y la resina, y también actúa como agente antienvejecimiento; los aceites son agentes antipolvo e hidrófobos.
En una realización especialmente preferida, la composición termoendurecible acuosa contiene:
- una resina fenólica que contiene amina,
- urea, y
- un sulfato de amonio como catalizador.
Por lo tanto, en la presente invención, la composición termoendurecible acuosa comprende al menos un carbohidrato seleccionado entre azúcares hidrogenados, azúcares reductores, azúcares no reductores y mezclas de los mismos y/o una resina fenólica que contiene amina que consiste sustancialmente en condensados de fenol-formaldehído y condensados de fenol-formaldehído-amina.
Además, el total de las materias aportadas sobre la lana mineral por el látex y la composición termoendurecible acuosa representa generalmente aproximadamente de 9 % a 37 %, en particular de 11 % a 30 %, expresado como materia seca con respecto al peso de las fibras minerales.
Las fibras minerales pueden ser fibras de vidrio o fibras de roca o fibras de escoria, o mezclas de las mismas, preferiblemente fibras de vidrio o fibras de roca, y más preferiblemente fibras de vidrio.
Las fibras minerales unidas de esta manera usando dicho látex y dicha composición termoendurecible se tratan posteriormente en horno con el objetivo de polimerizar la resina. También debe garantizarse que las condiciones del tratamiento térmico en un horno (temperatura, tiempo de residencia) no provoquen la degradación térmica del látex. Como regla general, las condiciones de fabricación convencionales son completamente compatibles con el uso del látex según la invención.
La presente solicitud también se refiere a un producto aislante basado en fibras minerales unidas por un aglutinante orgánico obtenido mediante el método descrito anteriormente y que tiene:
- un espesor de entre 10 y 300 mm, preferiblemente entre 25 y 200 mm, medido según la norma EN 823:2013, y
<- una densidad de entre 30 y 200 kg/m>3<, preferiblemente entre 50 y 150 kg/m>3<.>
<El espesor de entre 10 y 300 mm y la densidad de entre 30 y 200 kg/m>3<según la invención permiten que el producto>aislante tenga las prestaciones mecánicas necesarias para las aplicaciones acústicas dirigidas, tales como techos, suelos, tabiques, paneles de tipo sándwich, etc.
Además, la selección de tal valor de espesor y tal valor de densidad ofrece un compromiso satisfactorio para el producto aislante entre el requisito de rigidez por un lado y el rendimiento del aislamiento acústico por el otro.
Según la invención, el producto aislante basado en fibras minerales está provisto de un látex y una composición termoendurecible acuosa, como se ha descrito anteriormente. Los inventores observaron, de manera sorprendente, que el látex que tiene las características definidas anteriormente proporcionó al producto aislante buenas propiedades de amortiguación estructural, contribuyendo al aislamiento acústico mejorado de dicho producto, conservando al mismo tiempo buenas propiedades mecánicas.
Esta mejora en el aislamiento acústico se debe al factor de amortiguación estructural n (determinado por análisis mecánico cuasi estático) del producto aislante obtenido según la invención, cuyo valor es mayor o igual a 5 % y preferiblemente mayor o igual a 10 %.
De hecho, los inventores observaron que el látex que se ha descrito anteriormente permite obtener una ganancia en términos de aislamiento acústico de entre 1 dB y 7 dB para el producto aislante según la invención, en comparación con un producto aislante que no comprende látex.
Por ejemplo, el aislamiento acústico de un techo “ D<nfw>” se ha medido según la norma ISO 10848-1, a continuación se ha calculado según la norma ISO 717-1. El aislamiento acústico de un tabique “ R<w>” se ha medido según la norma ISO 10140-2, a continuación se ha calculado según la norma ISO 717-1. El aislamiento acústico de un suelo “ L<nw>” se ha medido según la norma ISO 10140-3, a continuación se ha calculado según la norma ISO 717-2.
Como se ha mencionado anteriormente, el producto aislante según la invención tiene propiedades mecánicas y acústicas beneficiosas, ya que dicho producto aislante puede tener un módulo de Young elevado de entre 0,01 y 5 MPa, preferiblemente entre 0,1 y 4 MPa, y más preferiblemente entre 0,05 y 2 MPa y una resistividad del flujo de<aire baja de entre 10 y 200 kPa.s/m>2<, preferiblemente entre 30 y 80 kPa.s/m>2<El módulo de Young se ha medido según>la norma ISO 18437 y según el artículo de C. Langlois, R. Panneton, y N. Atalla: Polynomial relations for quasi-static mechanical characterization of isotropic poroelastic materials, J. Acoust. Soc. Am., 110(6), 3032-3040 (2001). El aparato de medición utilizado por el solicitante es el analizador mecánico cuasi estático “ QMA” desarrollado por Mecanum. La resistividad del flujo de aire se mide según la norma ISO 9053:1.
El producto aislante basado en fibras minerales se basa particularmente en fibras de vidrio o fibras de roca, o fibras de escoria, o mezclas de las mismas, preferiblemente basadas en fibras de vidrio o fibras de roca, y más preferiblemente basadas en fibras de vidrio.
El diámetro de las fibras minerales está de forma ventajosa entre 1 y 25 micrómetros.
Las fibras minerales pueden rizarse a un nivel de rizado de entre 1,5 y 5. El nivel de prensado influye en la resistividad al flujo de aire y en el módulo de Young. El nivel de prensado está preferiblemente entre 2 y 5, o incluso entre 2,5 y 5, o también entre 3 y 5, con el fin de reducir aún más la resistividad del flujo de aire y aumentar el módulo de Young. Esto se debe a que el prensado promueve la orientación de las fibras en una dirección perpendicular Z: cuanto mayor es el nivel de prensado, más se orientan las fibras a lo largo de Z y más disminuye la resistividad del flujo de aire y aumenta el módulo de Young.
Cuando el producto aislante se basa en fibras de vidrio, también tiene un micronaire de entre 5 l/min y 80 l/min. El micronaire es representativo de la finura de las fibras de vidrio. La medición del micronaire tiene en cuenta el área superficial específica midiendo la caída de presión aerodinámica cuando una cantidad dada de fibras extraídas de una estera no dimensionada se somete a una presión dada de un gas, en general aire o nitrógeno. Esta medición es una práctica estándar en las unidades de producción de fibra mineral; se lleva a cabo según la norma DIN 53941 o ASTM D 1448 y sus usos que se denomina “ aparato micronaire” .
Cuando el producto aislante se basa en fibras de roca, también tiene un fasonaire de entre 200 y 300. Preferiblemente, el fasonaire está entre 200 y 290, o incluso entre 200 y 280, o también entre 200 y 270. El fasonaire es representativo de la finura de las fibras de roca. La medición del fasonaire es una determinación del índice de finura de fibra usando un método similar al del micronaire, según las normas ASTM-D-1448 o DIN 53941. El fasonaire es igual a la caída de presión o la diferencia en el caudal de una corriente de gas que atraviesa una probeta que consiste en un mechón de fibras minerales de una masa dada (igual a 5 g para las mediciones según la invención). El mechón de fibras, exento de aglutinante o cualquier otro componente no fibroso, se comprime en una cámara cilíndrica a un volumen predeterminado. Dado que el caudal de gas se mantiene constante, la caída de presión a través de la probeta se mide usando una columna de agua graduada en unidades convencionales denominadas fasonaires. El fasonaire se expresa así en milímetros de columna de agua por 5 g (masa de la muestra).
Según una primera variante, el producto aislante se utiliza para producir techos y, en este caso, el producto aislante tiene: - un espesor de entre 10 y 80 mm, preferiblemente entre 20 y 50 mm, medido según la norma EN 823:2013, - una densidad de entre 30 y 200 kg/m3, preferiblemente entre 50 y 140 kg/m3,
- un módulo de Young de entre 0,1 y 5 MPa, preferiblemente entre 0,5 y 2 MPa, y
- una resistividad del flujo de aire de entre 20 y 110 kPa.s/m2, preferiblemente entre 30 y 80 kPa.s/m2 Según una segunda variante, el producto aislante se utiliza para producir suelos y, en este caso, el producto aislante tiene: - un espesor de entre 10 y 100 mm, preferiblemente entre 10 y 50 mm, medido según la norma EN 823:2013, - una densidad de entre 30 y 160 kg/m3, preferiblemente entre 50 y 120 kg/m3,
- un módulo de Young de entre 0,01 y 2 MPa, preferiblemente entre 0,03 y 0,5 MPa, y
- una resistividad del flujo de aire de entre 10 y 200 kPa.s/m2.
Según una tercera variante, el producto aislante se utiliza para producir paredes, en particular sistemas de aislamiento térmico exterior (ITE)(Sistemas de materiales compuestos externos de aislamiento térmico, o ETICS)y en este caso, el producto aislante tiene:
- un espesor de entre 15 y 300 mm, preferiblemente entre 40 y 220 mm, medido según la norma EN 823:2013, - una densidad de entre 30 y 200 kg/m3, preferiblemente entre 50 y 140 kg/m3,
- un módulo de Young de entre 0,05 y 5 MPa, preferiblemente entre 0,1 y 2 MPa, y
- una resistividad del flujo de aire de entre 10 y 200 kPa.s/m2, preferiblemente entre 30 y 120 kPa.s/m2. Según una cuarta variante, el producto aislante se utiliza para producir paredes, en particular paneles de tipo sándwich y, en este caso, el producto aislante tiene:
- un espesor de entre 10 y 100 mm, preferiblemente entre 30 y 60 mm, medido según la norma EN 823:2013, - una densidad de entre 30 y 200 kg/m3, preferiblemente entre 50 y 100 kg/m3,
- un módulo de Young de entre 0,05 y 5 MPa, preferiblemente entre 0,05 y 2 MPa, y
- una resistividad del flujo de aire de entre 10 y 200 kPa.s/m2.
El término “ panel de tipo sándwich” en la presente solicitud se refiere a una estructura multicapa que comprende caras rígidas separadas por un núcleo aislante.
La invención se refiere también al uso de un producto aislante basado en fibras minerales como se ha descrito anteriormente, para mejorar el aislamiento acústico en los campos de la construcción, tales como techos, suelos, caras de paredes y tabiques; transporte, tal como coches, trenes y barcos; y la industria química o petroquímica, en particular para el aislamiento de tuberías, depósitos y silos cilíndricos o rectangulares. El propósito del aislamiento acústico es reducir la transmisión del sonido. El uso del producto aislante según la invención no se limita a las aplicaciones mencionadas anteriormente.
Ejemplos
Ejemplos 1 a 5:
Se preparan composiciones aglutinantes termoendurecibles que comprendían los constituyentes presentados en la Tabla 1, expresados en partes en peso.
La composición1, preparada para contener 30 % de materia seca, comprende 48 partes en peso de maltitol (como fuente de azúcar hidrogenado), 52 partes en peso de ácido cítrico y 5 partes en peso de hipofosfito de sodio.
La composición 1 se usa en los ejemplos 1 a 5 para formar productos aislantes basados en fibras de vidrio.
La cantidad de aglutinante termoendurecible depositado sobre las fibras de vidrio es igual a 8 % en peso expresado como materia seca con respecto al peso de las fibras minerales.
Se fabrica lana de vidrio mediante la técnica de centrifugación interna, en donde la composición vítrea fundida se convierte en fibras por medio de una herramienta conocida como “ hiladora de centrifugación” , que comprende una cesta que forma una cámara para recibir la composición fundida y una banda periférica perforada por multitud de orificios: la hiladora gira en torno a su eje vertical de simetría, la composición es expulsada por los orificios bajo el efecto de la fuerza centrífuga y el material que escapa por los orificios es arrastrado hasta convertirse en fibras mediante una corriente de gas.
De manera convencional, se coloca un anillo pulverizador de aglutinante debajo de la hiladora de fiberización para distribuir uniformemente la composición termoendurecible sobre la lana de vidrio que se acaba de formar.
La lana mineral, así aglutinada, se recoge en una cinta transportadora equipada con cajas de aspiración internas que retienen las fibras de lana mineral en forma de fieltro o velo en la superficie del transportador. A continuación, el transportador se introduce en un horno, donde los componentes de la composición termoendurecible polimerizan para formar un aglutinante.
En comparación con esta técnica de fabricación convencional, un segundo anillo de pulverización, según la invención, se monta justo debajo del primer anillo para pulverizar, sobre la lana, otra composición aglutinante que es un látex y que se añadirá a las fibras minerales separadamente de la composición termoendurecible (véase el ejemplo 5).
La prueba de referencia (ref. 1) se lleva a cabo sin el látex de pulverización (véase el ejemplo 1).
Las demás pruebas (véanse los ejemplos 2 a 5) se realizan con un látex “Appretan PL10073 A” comercializado bajo la marca ARCHROMA y constituido por una dispersión acuosa de estireno-acrilato que contiene 50 % de extracto seco, con una temperatura de transición vítrea (Tg) igual a -6 °C (medida por DSC a 40 °C/min).
En los ejemplos 2 a 4 (ejemplos comparativos), el látex se pulveriza con la composición termoendurecible (juntos, como una mezcla) desde el mismo anillo de pulverización con una cantidad de látex pulverizado correspondiente, respectivamente, al 5 %, 10 % y 15 % en peso expresado como materia seca en relación con el peso de las fibras de vidrio.
En el ejemplo 5 según la invención (inv.), una cantidad de látex igual a 10 % en peso expresado como materia seca con respecto al peso de las fibras de vidrio se aplica a las fibras de vidrio mediante pulverización separada de la composición termoendurecible usando otro anillo de pulverización.
Para todas estas pruebas, la cantidad de agua de dilución se ajusta a lo largo del día para mantener un contenido de humedad de la esterilla no cocinada de 8-10 %.
Los productos aislantes obtenidos tienen una densidad de 80 kg/m3 y un espesor de 40 mm.
Los productos obtenidos se someten a mediciones de las siguientes características técnicas:
- el módulo de Young (en MPa): esta cantidad caracteriza la rigidez del producto;
- el factor de amortiguación estructural (en %): esta cantidad caracteriza la capacidad del producto aislante para disipar en calor las vibraciones acústicas. Por lo tanto, este factor se correlaciona con el rendimiento acústico del producto. El módulo de Young y el factor de amortiguación estructural se miden usando el analizador mecánico cuasi estático “ QMA” desarrollado por Mecanum a una frecuencia de entre 10 Hz y 100 Hz y a una temperatura de entre 10 °C y 30 °C;
- la resistencia a la compresión (en kPa, para una reducción en el espesor de 25 %, en muestras de 20 x 20 cm)/resistencia a la extracción (en kPa, en muestras de 10 x 10 cm) se miden convencionalmente después de la fabricación y tras el envejecimiento acelerado en un autoclave;
- el rehinchamiento después del autoclave (en %) se mide convencionalmente midiendo el espesor del producto antes y después del envejecimiento.
Resultados
[Tabla 1]
(1) Maltilite® 5575 comercializado por TERREOS: maltitol que contiene 75 % de extracto seco
Se observa que la adición de látex a una composición aglutinante termoendurecible permite aumentar el factor de amortiguación estructural del producto aislante (comparación del ejemplo 1 con los ejemplos 2-5). El rendimiento acústico del producto aislante se mejora por consiguiente mediante la adición de dicho látex.
Sin embargo, cuando la cantidad de látex añadida como una mezcla con la composición termoendurecible aumenta (cantidad de látex mayor de 5 %, es decir, igual a 10 % o 15 % en peso expresado como materia seca con respecto al peso de las fibras de vidrio, véanse los ejemplos 2, 3 y 4), se observa que el módulo de Young, la resistencia a la compresión y la resistencia a la extracción disminuyen y el rehinchado aumenta; esto refleja una reducción en las prestaciones mecánicas del producto aislante.
Por el contrario, pulverizar el látex por separado de la composición termoendurecible usando un segundo anillo, según la invención (ejemplo 5), hace posible aumentar el factor de amortiguación estructural y, por lo tanto, mejorar el rendimiento acústico del producto aislante (comparación del ejemplo 5 con el ejemplo 1) mientras se mantiene las prestaciones mecánicas del producto aislante (véase el módulo de Young, la resistencia a la compresión, la resistencia a la extracción / comparación del ejemplo 5 con el ejemplo 3 y el ejemplo 1).
Además, si el ejemplo 5 (según la invención) se compara con la referencia 1 (ejemplo 1, sin látex), se observa que el producto aislante obtenido según el método de la invención tiene ambas propiedades de amortiguación mejoradas (factor de amortiguación estructural igual a 15,1 para el producto según la invención, frente a 7,6 para el producto fabricado sin látex) y propiedades mecánicas comparables a las del producto aislante fabricado sin látex (véase el módulo de Young: 0,640/0,570, resistencia a la compresión: 45/54, resistencia a la extracción 88/80, con la excepción del rehinchamiento 7,3/2,8).
Para mostrar la ganancia acústica obtenida entre un producto aislante obtenido según el ejemplo1y un producto aislante obtenido según el ejemplo 5, se llevó a cabo una simulación numérica en el caso del uso de estos productos aislantes en un techo. El modelo acústico se basa en el método de matriz de transferencia (véase M.L Munjal,Response Of A Multi-layered Infinite Píate To An Oblique Plane Wave By Means Of Transfer Matrices,Journal of Sound and Vibration, Volumen 162, Fascículo 2, 8 de abril de 1993, Páginas 333-343).
Se encontró una mejora acústica de 3 dB en el aislamiento general Dnfw entre un producto aislante obtenido según el ejemplo 1, sin látex, usado en un techo (40 mm de espesor, densidad de 80 kg/m3, módulo de Young de 0,640 MPa, amortiguación estructural de 7,6 %) y un producto aislante obtenido según el ejemplo 5, provisto de látex, usado en un techo (40 mm de espesor, densidad de 80 kg/m3, módulo de Young de 0,570 MPa, amortiguación estructural de 15,1 %).
Claims (13)
- REIVINDICACIONESi.Método para mejorar el rendimiento acústico de un producto aislante basado en fibras minerales unidas por un aglutinante orgánico, que comprende la aplicación, a fibras minerales, de una primera composición aglutinante y una segunda composición aglutinante, aplicándose las dos composiciones aglutinantes por separado entre sí, simultáneamente o en sucesión y en cualquier orden,caracterizado por que:-la primera composición aglutinante es un látex y se aplica en una cantidad superior a 5 % en peso, preferiblemente de entre 6 % y 50 %, más preferiblemente entre 8 % y 25 %, expresado como materia seca con respecto al peso de las fibras minerales, y-la segunda composición aglutinante es una composición termoendurecible acuosa que comprende al menos un carbohidrato seleccionado entre azúcares hidrogenados, azúcares reductores, azúcares no reductores y las mezclas de los mismos y/o una resina fenólica que contiene amina que consiste sustancialmente en condensados de fenol-formaldehído y condensados de fenolformaldehído-amina, aplicándose dicha composición en una cantidad de entre 2 % y 12 % en peso, preferiblemente entre 5 % y 10 %, expresado como materia seca con respecto al peso de las fibras minerales.
- 2. Método según la reivindicación 1, en donde el látex se basa en polímero que tiene una temperatura de transición vítrea (Tg) de entre -50 °C y 35 °C, preferiblemente de entre -10 °C y 35 °C.
- 3. Método según la reivindicación 2, en donde el látex contiene un polímero, copolímero u homopolímero, del tipo vinilo, tipo acrílico o tipo estireno.
- 4. Método según la reivindicación 1, en donde el carbohidrato contiene al menos 50 % en peso, preferiblemente al menos 70 % en peso y, en particular, al menos 95 % en peso de azúcares hidrogenados.
- 5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el carbohidrato está exento de azúcares reductores y/o azúcares no reductores.
- 6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el carbohidrato es un azúcar hidrogenado seleccionado entre los productos de hidrogenación de monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y las mezclas de los mismos.
- 7. Método según la reivindicación 6,caracterizado por queel azúcar hidrogenado se selecciona entre el grupo formado por maltitol, xilitol, sorbitol y los productos de hidrogenación de hidrolizados de almidón o materiales lignocelulósicos y las mezclas de los mismos.
- 8. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7,caracterizado por quela composición termoendurecible acuosa que comprende al menos un carbohidrato seleccionado entre azúcares hidrogenados, azúcares reductores, azúcares no reductores y mezclas de los mismos además comprende al menos un ácido policarboxílico monomérico o una sal o anhídrido de dicho ácido.
- 9. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por quela relación en peso de la composición termoendurecible acuosa al látex, expresada como materia seca, está comprendida en el intervalo de 2/1 a 1/5, y preferiblemente de 1/1 a 1/2.
- 10. Producto aislante basado en fibras minerales unidas por un aglutinante orgánico obtenido mediante el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, teniendo dicho producto aislante:-un espesor de entre 10 y 300 mm, preferiblemente entre 25 y 200 mm, medido según la norma EN 823:2013, y-una densidad de entre 30 y 200 kg/m3, preferiblemente entre 50 y 150 kg/m3.
- 11. Producto aislante basado en fibras minerales según la reivindicación 10,caracterizado por quetiene un módulo de Young de entre 0,01 y 5 MPa y una resistividad al flujo de aire de entre 10 y 200 kPa.s/m2.
- 12. Producto aislante basado en fibras minerales según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 11,caracterizado por quelas fibras minerales son fibras de vidrio o fibras de roca o fibras de escoria, o las mezclas de las mismas.
- 13.Uso de un producto aislante basado en fibras minerales según una cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, para mejorar el aislamiento acústico en los campos de la construcción, transporte y la industria química o petroquímica.
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