PT118084B

PT118084B - Perfil oco isolante para caixilharias de alumínio, caixilharia de alumínio compreendendo o referido perfil oco isolante e processo de produção de janela ou porta de alumínio

Info

Publication number: PT118084B
Application number: PT118084A
Authority: PT
Inventors: Alexandre Farinha Trincheiras Delca Ricardo; Manuel Fernandes Sanches Jorge; Pedro De Figueiredo Alves Dos Reis Poças João; Pinto Araujo Da Silva Estima Martins Susana; Daniel Martins Almeida Batista Álvaro; Miguel Ferreira Vieira Tiago; Sofia Ribeiro Lopes Cláudia; Maria Ferreira Da Silva Eliana; Maria Santos Soares Dias Sara; Albino Vieira Simões Nuno
Original assignee: Amorim Cork Composites S A; Hydro Extruded Solutions As
Priority date: 2022-07-06
Filing date: 2022-07-06
Publication date: 2024-03-28
Also published as: PT118084A; WO2024010478A1; EP4553263A1

Abstract

A PRESENTE INVENÇÃO REFERE-SE A UM PERFIL OCO ISOLANTE PARA APLICAÇÃO EM CAIXILHARIAS DE ALUMÍNIO. O PERFIL ISOLANTE É CONSTITUÍDO POR UM COMPÓSITO COMPREENDENDO 75% A 85% EM PESO DE POLIPROPILENO E 15% A 25% EM PESO DE GRANULADO DE CORTIÇA. A INVENÇÃO REFERE-SE IGUALMENTE A CAIXILHARIAS DE ALUMÍNIO COMPREENDENDO O REFERIDO PERFIL OCO ISOLANTE E A JANELAS OU PORTAS PRODUZIDAS COM ESSAS CAIXILHARIAS, BEM COMO AO SEU PROCESSO DE PRODUÇÃO. A INVENÇÃO SITUA-SE NO CAMPO DA CONSTRUÇÃO, EM PARTICULAR NA PRODUÇÃO INDUSTRIAL DE JANELAS OU PORTAS DE ALUMÍNIO.

Description

DESCRIÇÃO

PERFIL OCO ISOLANTE PARA CAIXILHARIAS DE ALUMÍNIO, CAIXILHARIA DE ALUMÍNIO COMPREENDENDO O REFERIDO PERFIL OCO ISOLANTE E PROCESSO DE PRODUÇÃO DE JANELA OU PORTA DE ALUMÍNIO

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um perfil oco isolante, para aplicação em caixilharia de alumínio, sendo o referido perfil oco isolante formado a partir da extrusão de um compósito de polipropileno e granulado de cortiça. A invenção refere-se ainda a uma caixilharia de alumínio compreendendo o referido perfil oco isolante, bem como a janelas e portas de alumínio compreendendo tais caixilharias e seu ao processo de produção. A invenção tem aplicação no campo da construção, em particular na produção industrial de janelas ou portas de alumínio.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO mercado das caixilharias é bastante competitivo e exige, cada vez mais, níveis de qualidade bastante elevados que contemplem não somente requisitos de construção normalizados, de elevado desempenho, como a conformidade com requisitos crescentes de adequação ecológica, nomeadamente no que respeita à utilização de materiais biodegradáveis.

De facto, na indústria das caixilharias de alumínio para janelas e portas, tem sido crescente, em matéria de investigação e desenvolvimento, uma demanda por soluções que evitem ou limitem a utilização de produtos derivados do petróleo, sem comprometer os exigentes requisitos de desempenho técnico adotados na indústria.

Especificamente, os elementos de isolamento térmico e acústico, utilizados nas caixilharias de alumínio das janelas e portas, essenciais ao bom desempenho térmico e acústico destas, constituem um claro exemplo que proporciona uma oportunidade de melhoria na relação entre o desempenho técnico e as crescentes preocupações de adequação ecológica.

Efetivamente, no atual estado da técnica, os elementos ou perfis de isolamento térmico e acústico para caixilharias de alumínio têm sido fabricados essencialmente a partir de poliamida reforçada a fibra de vidro, com comprovada eficiência do ponto de vista térmico e acústico, embora a expensas ambientais significativas.

Apesar dos esforços realizados com vista à alteração ou substituição destes elementos de isolamento por outros constituídos por materiais mais sustentáveis, os especialistas têm sido confrontados com dificuldades na obtenção de novas soluções alternativas que preencham os necessários requisitos técnicos indispensáveis a um desempenho adequado, nomeadamente no que se refere a:

• Adequação ou facilidade de adaptação dos atuais processos de produção de elementos ou perfis de isolamento, nomeadamente por extrusão, a outros materiais mais sustentáveis;

• resistência mecânica, em particular resistência à tração de novos elementos ou perfis de isolamento;

• fixação dos elementos ou perfis de isolamento aos perfis de alumínio;

• desempenho térmico e acústico dos elementos ou perfis de isolamento;

• desempenho quanto à permeabilidade ao ar, estanquidade à água e resistência ao vento das janelas ou portas produzidas a partir de caixilharias isoladas com os elementos ou perfis de isolamento; e • durabilidade do isolamento conferido pelos elementos ou perfis de isolamento.

Por outro lado, a viabilidade económica dos processos de produção industrial de novos elementos ou perfis de isolamento configura fator muito restritivo à substituição dos atuais elementos de isolamento.

A dificuldade em superar todos os problemas elencados anteriormente tem conduzido o setor de produção industrial de janelas ou portas de alumínio a uma relativa estagnação no que respeita ao desenvolvimento e melhoramento dos seus elementos de isolamento térmico e acústico.

Algumas tentativas de procurar soluções e materiais alternativos para os elementos de isolamento das caixilharias encontram-se, por exemplo, nos documentos de patente identificados a seguir.

documento EP3228793(BI), com a epígrafe METHOD FOR

IMPLEMENTING A FRAME AND FRAME THUS OBTAINED divulga um método para produzir uma estrutura (1) incluindo uma abertura (AA¹BB' ) , referida como espaço livre de janela, sendo a estrutura formada por dois meios perfis (2, 3) complementares, respetivamente interna (INT) e externa (EXT), dispostas em oposição uma à outra e mantidas, uma contra a outra, por meios de fixação, delimitando entre si um espaço (V) de volume fechado. 0 espaço de volume recebe cortiça como material de isolamento, em particular, cortiça expandida.

documento EP1589179(B1), com a epígrafe Frame section member to be fixed on a support and corresponding door or window divulga uma secção (100; 200; 301, 302) de estrutura para se fixar num suporte (210; 311, 321), em particular uma ou caixilho de uma janela ou de uma porta, possuindo a secção (100; 200; 301,302) de estrutura uma camada de vidro perfilada como como uma camada de vidro (102; 202; 315,325), de tal modo que a secção de estrutura possui uma parte perfilada (101; 201; 313, 323) na qual está montada a camada (102; 202; 315, 325) de vidro perfilada, compreendendo a parte (101; 201; 313, 323) perfilada um material que, em relação às suas propriedades térmicas, está adaptado ao material da camada (102; 202; 315, 325) de vidro perfilada e possui um silicato como constituinte substancial e em que a parte (101; 201; 313, 323) perfilada é formada a partir de uma espuma de vidro, espuma rígida ou cortiça.

O documento EP3889384 (Al) com a epígrafe EXTRUDED WINDOW OR DOOR HOLLOW SECTION PROFILE, SYSTEM WITH SUCH A HOLLOW SECTION PROFILE AND FRAME MADE FROM SAME divulga um perfil extrudido de secção oca de janela ou porta (1) com pelo menos uma área de fixação (4) para fixar o perfil de secção oca (1) ou para ligar o perfil de câmara oca (1) a um componente externo (3), cuja área de fixação (4) é projetada e prevista para receber um meio de fixação (2) perfilado na borda, cujo perfil de secção oca (1) possui pelo menos um canal de fixação (5) na região de fixação (4) que é orientado perpendicularmente a uma direção de extrusão longitudinal (6) do perfil de secção oca (1), cujo canal de fixação (8) tem um eixo de canal longitudinal (7), é fechado em suas extremidades perpendicularmente ao eixo de canal longitudinal (7) por uma parede externa (la, 1b) do perfil de secção oca (1).

Existe assim uma necessidade na técnica de desenvolver novos elementos ou perfis de isolamento térmico e acústico para caixilharias de portas ou janelas de alumínio, que possam constituir alternativas mais ecológicas e produtivamente mais sustentáveis do que os atuais elementos de isolamento à base de poliamidas atualmente disseminados na técnica.

É igualmente necessário que tais elementos ou perfis de isolamento preencham concomitantemente os exigentes requisitos técnicos requeridos e normalizados na indústria.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A seguir procede-se à descrição detalhada da invenção fazendo referência aos desenhos anexos, em que:

A Fig. 1 ilustra esquematicamente a secção retangular de uma forma de realização de um perfil oco isolante extrudido da invenção.

Ά Fig. 2 ilustra esquematicamente uma secção transversal complexa de uma outra forma de realização de um perfil oco isolante extrudido da invenção.

A Fig. 3 ilustra a secção da geometria final de uma janela de alumínio com vidro, calços e o perfil oco isolante mostrado na Fig. 2 aplicado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um perfil oco isolante para caixilharia de alumínio, o referido perfil isolante caracterizado por compreender um compósito compreendendo 75% a 85% em peso de polipropileno e 15% a 25% em peso de granulado de cortiça, de um modo preferido compreendendo 80% em peso de polipropileno e 20% em peso de granulado de cortiça.

Numa forma de realização, o granulado de cortiça do referido compósito possui massa volúmica compreendida entre 50 60 Kg/m³ e uma granulometria compreendida entre 0,05 e 3 mm, de um modo preferido entre 0,5 e 2 mm, de um modo mais preferido entre 1 e 2 mm.

De um modo preferido, o polipropileno do referido compósito compreender um índice de fluidez compreendido entre lOg/lOmin e 14g/10min, uma temperatura de amolecimento compreendida entre 145°C e 160 °C e uma temperatura de deflexão térmica compreendida entre 75 °C e 90 °C, de um modo mais preferido compreende um índice de fluidez de 12g/10min, uma temperatura de amolecimento de 153°C e uma temperatura de deflexão térmica de 82°C.

Ά presente invenção refere-se ainda a uma caixilharia de alumínio compreendendo elementos perfilados ocos de alumínio e perfis ocos isolantes, formados a partir de um compósito compreendendo 75% a 85% em peso de polipropileno e 15% a 25% em peso de granulado de cortiça, de um modo preferido compreendendo 80% em peso de polipropileno e 20% em peso de granulado de cortiça, estando os referidos perfis ocos isolantes fixados nos referidos elementos perfilados ocos de alumínio.

A presente invenção refere-se igualmente a uma janela ou porta de alumínio compreendendo a caixilharia tal como definida anteriormente.

A presente invenção refere-se ainda a um processo de produção de uma janela ou porta de alumínio. 0 processo de produção compreende os passos de:

• produzir uma caixilharia a partir de elementos perfilados, ocos, de alumínio;

• produzir perfis ocos isolantes de um compósito compreendendo 75% a 85% em peso de polipropileno e 15% a 25% em peso de granulado de cortiça; e • fixar os referidos perfis ocos isolantes nos referidos perfis ocos de alumínio.

Numa forma de realização preferida do processo da invenção, o passo de produzir perfis ocos isolantes é realizado a partir de um compósito compreendendo 80% em peso de polipropileno e 20% em peso de granulado de cortiça.

De um modo preferido, no processo de produção de uma janela ou porta de alumínio da invenção, o referido passo de produzir perfis ocos isolantes é realizado por extrusão.

Numa forma de realização preferida, no referido passo de produzir perfis ocos isolantes do processo da invenção, o granulado de cortiça possui massa volúmica compreendida entre 50 - 60 Kg/m3 e uma granulometria compreendida entre 0,05 e 3 mm, de um modo preferido entre 0,5 e 2 mm, de um modo mais preferido entre 1 e 2 mm.

Numa forma de realização muito preferida, no referido passo de produzir perfis ocos isolantes, o referido granulado de cortiça possui uma humidade de 0%.

De um modo mais preferido, no referido passo de produzir perfis ocos isolantes, o polipropileno compreende um índice de fluidez compreendido entre lOg/lOmin e 14g/10min, uma temperatura de amolecimento compreendida entre 145°C e 160 °C e uma temperatura de deflexão térmica compreendida entre 75 °C e 90 °C.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um perfil oco isolante, para aplicação em caixilharia de alumínio, sendo o referido perfil oco isolante formado a partir da extrusão de um compósito de polipropileno e granulado de cortiça. A invenção refere-se ainda a uma caixilharia de alumínio compreendendo o referido perfil oco isolante e a uma janela ou porta de alumínio compreendendo a referida caixilharia, bem como ao seu processo de produção. A invenção tem aplicação no campo da construção, em particular na produção industrial de janelas ou portas de alumínio.

Os perfis ocos isolantes da invenção atuam como elementos de isolamento térmico e acústico quando aplicados em estruturas de alumínio que constituem as caixilharias de janelas ou portas.

No contexto da presente descrição, o termo compreendendo deve ser entendido como incluindo, entre outros. Como tal, o referido termo não deve ser interpretado como consistindo apenas de.

Note-se que qualquer valor X apresentado no decurso da presente descrição deve ser interpretado como um valor aproximado do valor X real, uma vez que tal aproximação ao valor real seria razoavelmente esperada pelo especialista na técnica devido a condições experimentais e/ou de medição que introduzem desvios ao valor real. Assim sendo, por exemplo, a referência a 80% significa um valor de cerca de 80%.

Salvo indicação em contrário, os intervalos de valores apresentados na presente descrição destinam-se a proporcionar um modo simplificado e tecnicamente aceite para indicar cada valor individual dentro do respetivo intervalo. A título de exemplo, a expressão 15% a 25% ou entre 15% e 25% significa qualquer valor dentro deste intervalo, por exemplo 15%; 16%; 17%; 18%; 19%; 20%; 21%; 22%; 23%; 24%; 25%; ou outros, por exemplo incluindo uma casa decimal.

No âmbito da presente invenção, entende-se por caixilharia um conjunto de elementos perfilados dispostos construtivamente de modo a formarem uma estrutura de janela ou porta. Tais elementos perfilados são perfis ocos de alumínio, nos quais são aplicados elementos isolantes que proporcionam isolamento térmico e acústico à estrutura final constituinte da janela ou porta. Deste modo, é possível combinar razões ótimas de resistência/peso com excelentes níveis de isolamento térmico e acústico na estrutura de uma janela ou porta.

De acordo com a presente invenção, entende-se por perfil oco isolante extrudido ou, simplesmente, perfil oco isolante, um elemento oco, produzido por extrusão, que se destina a ser aplicado e fixado aos elementos ocos perfilados, de alumínio, constituintes de uma caixilharia. A função do perfil oco isolante extrudido da invenção é proporcionar isolamento térmico e acústico a janelas ou portas formadas a partir das caixilharias dotadas do referido perfil oco isolante extrudido.

No âmbito da presente invenção, entende-se por granulado de cortiça fragmentos de cortiça cuja granulometria está compreendida entre 0,05 e 3 mm, de um modo preferido entre 0,5 e 2 mm, de um modo mais preferido entre 1 e 2 mm.

No âmbito da presente invenção, entende-se por polipropileno ou pp _um polímero, mais precisamente um termoplástico, derivado do propeno ou propileno (plástico) reciclável. Pelas suas características, é um tipo de plástico que pode ser moldado utilizando apenas aquecimento, sendo por isso classificado como um termoplástico.

Numa forma de realização muito preferida da invenção, o polipropileno apresenta um índice de fluidez (MFI) de 12 g/10 min, temperatura de amolecimento (vicat) de 153 °C e temperatura de deflexão térmica de 82 °C.

De acordo com a presente invenção, por compósito de polipropileno e granulado de cortiça entende-se um material compreendendo uma mistura de polipropileno e granulado de cortiça nas proporções de 75% a 85% em peso de polipropileno e 15% a 25% em peso de granulado de cortiça, de um modo muito preferido compreendendo 80% em peso de polipropileno e 20% em peso de granulado de cortiça.

referido compósito de polipropileno (PP) e granulado de cortiça da invenção tem particular aplicação na produção de perfis ocos isolantes para caixilharias de alumínio, conferindo a tais caixilharias um elevado desempenho térmico e acústico, sem comprometer o desempenho funcional e mecânico das mesmas e, por consequência, da estrutura das janelas ou portas construídas a partir daquelas.

A presente invenção desenvolveu-se a partir de uma tentativa de utilizar material de cortiça em substituição das poliamidas. Esta tentativa teve por base o facto de a cortiça ser um material sustentável e com características conhecidas de isolante térmico e acústico. Por outro lado, o isolamento térmico proporcionado pela cortiça também permite melhorar a sustentabilidade pelo menor consumo energético envolvido.

No entanto, a procura de um material à base de cortiça para substituição da convencional poliamida revelou-se extremamente difícil.

Ά combinação de resinas termoendureciveis, como poliuretano (PU) ou o PP com material de cortiça revelou inúmeros problemas na produção de um perfil isolante com as caracteristicas exigidas pela Indústria de produção de janelas ou portas feitas de caixilharias de alumínio, nomeadamente no que respeita a obter:

• perfis isolantes com a resistência mecânica requerida;

• perfis com formas mais ou menos complexas;

• perfis com as tolerâncias exigíveis;

• perfis com a necessária estabilidade dimensional.

No que respeita aos processos de fabrico dos perfis isolantes, o facto de um compósito compreender cortiça coloca o problema de limitar as temperaturas de operação do processo de produção a temperaturas que não degradem a cortiça.

Procurou-se inicialmente produzir perfis de secção sólida (ou maciça) a partir de compósitos de cortiça e PU ou PP. Os resultados foram insatisfatórios devido a problemas de fluidez do material ou o material agarrar à máquina de produção ou o seu acabamento ser deficiente ou não apresentar estabilidade dimensional.

Por outro lado, concluiu-se que um tal perfil isolante maciço ou, por outras palavras, de secção transversal maciça, seria demasiado pesado para a aplicação pretendida de isolamento de caixilharias de alumínio.

Apenas um perfil de secção transversal oca ou, por outras palavras, um perfil oco, seria adequado à referida aplicação. Contudo, os problemas ocorridos na produção de um perfil maciço mantêm-se e tendem mesmo a agudizar-se aquando da produção de um perfil oco, como o que se ilustra na Fig. 1. Estas questões complicam-se ainda mais quando se pretende obter perfis ocos com formas mais complexas por extrusão como, por exemplo, o que se ilustra na Fig. 2.

Surpreendentemente, verificou-se que o recurso ao compósito de PP e granulado de cortiça da invenção, tal como definido acima e melhor descrito abaixo, para formar perfis isolantes ocos, permite resolver os problemas da técnica anterior, e os problemas de produção elencados acima que derivam da utilização de material de cortiça num compósito para perfis isolantes.

Em particular, constatou-se que os perfis isolantes da invenção reduzem significativamente as emissões de C02 na sua produção face aos convencionais perfis isolantes à base de poliamidas e garantem, simultaneamente, um desempenho térmico e acústico considerado adequado pela indústria.

Efetivamente, foram realizados estudos de Ciclo de Vida que permitiram concluir que por via da substituição da poliamida convencional pelo compósito de PP e granulado de cortiça da invenção, ocorre uma redução de impacto ambiental entre 11% e 39%. Foi ainda possível concluir que cada 1% de material isolante alterado de poliamida convencional para cortiça extrudida na produção de janelas da requerente representa 508.800 kg CO2 não emitidos para a atmosfera. Num outro aspeto relevante, constatou-se que, pelo facto de o compósito da invenção apresentar uma condutibilidade térmica superior do ponto de vista do isolamento em relação à poliamida convencional, é possível obter uma poupança energética na fase de utilização do produto final, seja ele uma janela ou uma porta.

Concretamente, a presente invenção refere-se a um perfil oco isolante para caixilharia de alumínio, sendo o referido perfil isolante constituído por um compósito compreendendo 75% a 85% em peso de polipropileno e 15% a 25% em peso de granulado de cortiça.

Verificou-se experimentalmente que apenas as concretas e limitadas gamas acima referidas de PP e granulado de cortiça permitiram obter perfis ocos isolantes por extrusão, possuindo os perfis assim produzidos as necessárias caracteristicas de resistência mecânica, peso e isolamento térmico e acústico exigidas pela indústria.

As experiências realizadas originalmente com gamas e materiais distintos dos acima descritos para o compósito funcional da invenção, resultaram em perfis de isolamento defeituosos ou inviabilizaram mesmo a obtenção de uma forma acabada de perfil isolante, originando elementos incapazes de preencherem os requisitos técnicos exigidos pela indústria.

De um modo preferido, o referido compósito compreende 75% em peso de polipropileno e 25% em peso de granulado de cortiça; de um modo mais preferido compreende 8 5% em peso de polipropileno e 15% em peso de granulado de cortiça; de um modo muito preferido compreende 80% em peso de polipropileno e 20% em peso de granulado de cortiça.

Numa forma de realização preferida, o granulado de cortiça do referido compósito possui massa volúmica compreendida entre

Kg/m³. A utilização de granulado de cortiça dentro desta gama de massa volúmica permitiu obter uma pressão adequada durante o processo de extrusão dos perfis isolantes ocos, contribuindo desse modo para um fluxo adequado de material durante o referido processo.

Numa outra forma de realização, o granulado de cortiça do referido compósito possui granulometria compreendida entre 0,05 e 3 mm, de um modo preferido entre 0,5 e 2 mm, de um modo mais preferido entre 1 e 2 mm. A escolha da granulometria dentro destas gamas permitiu maximizar o efeito de baixa densidade da cortiça, mantendo uma boa processabilidade do material compósito durante a extrusão. Além disso, verificou-se que a referida gama de granulometria produz um impacto no acabamento superficial do perfil isolante oco, em particular a utilização de uma granulometria dentro da gama de 1 a 2 mm permitiu obter o melhor acabamento superficial (mais liso) dos perfis isolantes ocos produzidos.

De um modo preferido, o polipropileno do referido compósito compreende um índice de fluidez compreendido entre lOg/lOmin e 14g/10min, uma temperatura de amolecimento compreendida entre 145°C e 160 °C e uma temperatura de deflexão térmica compreendida entre 75 °C e 90 °C. Verificou-se experimentalmente que estas características do PP relevam para a obtenção dos perfis isolantes ocos por extrusão, uma vez que contribuem para impedir a desagregação ou quebra do material (compósito) durante o processo de extrusão, permitindo ainda manter as tolerâncias dimensionais exigíveis do perfil oco isolante obtido.

Numa forma de realização preferida, o polipropileno do referido compósito compreende um índice de fluidez de 12g/10min, uma temperatura de amolecimento de 153°C e uma temperatura de deflexão térmica de 82°C.

A presente invenção refere-se ainda a uma caixilharia de alumínio compreendendo elementos perfilados ocos de alumínio e perfis ocos isolantes, tal como definidos acima, fixados nos referidos elementos perfilados ocos de alumínio.

A fixação dos perfis ocos isolantes da invenção aos elementos perfilados ocos de alumínio pode ser realizada essencialmente do seguinte modo:

• por colagem. A colagem apresenta vantagens na montagem inicial e facilidade de separação no fim da vida útil da caixilharia. No entanto implica elevados tempos de cura com correspondentes custos de produção associados;

• por fixação mecânica. Ά fixação mecânica presenta boas propriedades em termos de resistência mecânica. Contudo, aumenta os custos de produção por implicar vários elementos de fixação e mão-de-obra considerável, para além de possibilitar a criação de pontes térmicas e menor facilidade de desmontagem no fim da vida útil da caixilharia;

• por cravação. A cravação revelou-se mais fiável do que os anteriores processos de fixação, por apresentar menores custos de produção e assegurar os requisitos técnicos definidos pela indústria.

A presente invenção refere-se adicionalmente a janelas ou portas compreendendo a caixilharia tal como definida acima. As referidas janelas ou portas constituem os produtos finais de interesse para o consumidor, os quais revelaram excelentes caracteristicas de isolamento térmico e acústico, em linha com os exigentes requisitos da indústria, por via da utilização dos perfis isolantes ocos de compósito de PP e granulado de cortiça definidos acima. A titulo meramente ilustrativo, a Fig. 3 mostra uma secção da geometria de uma janela de alumínio com vidro, calços e um perfil oco isolante (com traço preto mais espesso) da invenção.

A presente invenção refere-se ainda a um processo de produção de uma janela ou porta de alumínio compreendendo os passos de:

Numa forma de realização preferida, o passo de produzir perfis ocos isolantes é realizado a partir de um compósito compreendendo 80% em peso de polipropileno e 20% em peso de granulado de cortiça.

Numa forma de realização muito preferida, o passo de produzir perfis ocos isolantes é realizado a partir de uma extrusão do referido compósito de PP e granulado de cortiça.

De um modo preferido, no passo de produzir perfis ocos isolantes, o referido granulado de cortiça possui massa volúmica compreendida entre 50 - 60 Kg/m³ e uma granulometria compreendida entre 0,05 e 3 mm, de um modo preferido entre 0,5 e 2 mm, de um modo mais preferido entre 1 e 2 mm. Por seu lado, de um modo preferido, o referido polipropileno possui um índice de fluidez compreendido entre lOg/lOmin e 14g/10min, uma temperatura de amolecimento compreendida entre 145°C e 160 °C e uma temperatura de deflexão térmica compreendida entre 75 °C e 90 °C; de um modo mais preferido possui um índice de fluidez de 12g/10min, uma temperatura de amolecimento de 153°C e uma temperatura de deflexão térmica de 82°C. Como referido anteriormente, estas características contribuem para um melhor fluxo do material, nomeadamente durante a extrusão e, consequentemente, para a obtenção de perfis isolantes ocos isolantes com melhor integridade estrutural e tolerâncias dimensionais melhoradas, o que contribui para a melhoria da qualidade funcional do perfil isolante.

De um modo muito preferido, no referido passo de produzir perfis ocos isolantes, o referido granulado de cortiça possui uma humidade de 0%. Esta característica permite obter perfis isolantes otimizados, uma vez que se verificou que a presença de humidade no granulado de cortiça durante o processo de produção pode criar buracos no material, prejudicando desse modo as necessárias características mecânicas e de isolamento do perfil oco isolante produzido. Sem querer teorizar, pensa-se que este fenómeno ocorre devido à vaporização da água eventualmente presente no granulado de cortiça por via das temperaturas de operação do processo de produção do perfil isolante oco. Este fenómeno é mais recorrente no processo de produção por extrusão.

Assim sendo, de modo a obter perfis isolantes ocos otimizados, é realizado um passo preliminar de secagem do granulado de cortiça antes da extrusão do compósito. Verificouse que esta secagem pode ser realizada durante um período de tempo compreendido entre 30 minutos e 4 horas a uma temperatura compreendida entre 50 °C e 100 °C, de um modo preferido durante 1 hora a 3 horas a uma temperatura compreendida entre 60 °C e 80 °C, de um modo mais preferido durante 2 horas a 70 °C. O especialista entenderá que estes intervalos são indicativos, validados pela atividade experimental realizada, sendo que a relação entre o tempo de secagem e a temperatura é, normalmente, inversamente proporcional, ou seja, quanto menos tempo utilizado maior a temperatura a utilizar. Por exemplo, verificou-se que quando se pretende despender 1 hora de secagem, a temperatura de 8 0 °C será adequada para obter uma humidade de 0%. 0 mesmo acontece para os valores mais preferidos de secagem durante 2 horas a 70 °C. Naturalmente, o especialista na técnica, para alcançar o mesmo objetivo de 0% de humidade, poderá determinar e utilizar outras relações entre tempo e temperatura de secagem, desde que não provoque a degradação do material de cortiça.

EXEMPLOS

Foram realizados inúmeros testes de produção por extrusão de perfis ocos isolantes da invenção variando as composições de polipropileno/granulado de cortiça (abaixo mencionadas por PP/GC).

O quadro abaixo sumariza, de forma qualitativa, os resultados (insatisfatório -; satisfatório +; bom ++; excelente +++) obtidos na produção por extrusão de perfis ocos simples (de secção transversal retangular - Perfis 1) representados na Fig. 1, e de perfis ocos complexos (de secção transversal complexa 19

Perfis 2) representados na Fig. 2, face a diferentes proporções de PP/GC utilizadas na sua produção.

Foram produzidos 20 perfis de secção retangular (Pl) e 20 perfis de secção complexa (P2), para cada proporção de PP/GC apresentada no quadro abaixo.

Para cada proporção de PP/GC apresentada, a granulometria do granulado de cortiça utilizado variou dentro da gama de 0,05 mm a 3 mm na referida amostra de 20 perfis Pl e 20 perfis P2.

Variou-se igualmente nas referidas amostras a massa volúmica do granulado de cortiça.

'''\%PP/%GC Perf is\.	70/30	75/25	80/20	85/15	90/10
Pl	-	++	+++	+++	-
P2	-	+	+++	+ +	-

Foi possível constatar que a utilização de granulado de cortiça com massa volúmica compreendida entre 50 - 60 Kg/m³ e granulometria entre 1 e 2 mm proporcionou resultados melhorados em termos de processabilidade do material durante a extrusão e de acabamento superficial dos perfis obtidos.

Foi igualmente observado um acabamento superficial melhorado dos perfis obtidos, bem como características mecânicas e de isolamento otimizadas nos mesmos, quando se aplicou um passo prévio de secagem (até alcançar uma humidade de 0%) do granulado de cortiça utilizado no compósito PP/GC submetido a extrusão.

Os resultados experimentais permitiram concluir que, independentemente de outros aspetos ou parâmetros, apenas o recurso a um compósito compreendendo 75% a 85% em peso de polipropileno e 15% a 25% em peso de granulado de cortiça, permite obter perfis ocos extrudidos de modo tecnicamente satisfatório e preenchendo os requisitos normativos estipulados na indústria de caixilharias de alumínio.

Faz-se notar que embora a presente invenção tenha sido descrita fazendo referência às suas formas de realização preferidas, podem ser realizadas muitas modificações e alternativas por um especialista na técnica sem sair do âmbito da invenção, o qual é definido pelas reivindicações.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Perfil oco isolante para caixilharia de alumínio, caracterizado por compreender um compósito compreendendo 75% a 85% em peso de polipropileno e 15% a 25% em peso de granulado de cortiça.
2. Perfil oco isolante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender um compósito compreendendo 80% em peso de polipropileno e 20% em peso de granulado de cortiça.
3. Perfil oco isolante, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o referido granulado de cortiça possuir massa volúmica compreendida entre 50 - 60 Kg/m³.
4. Perfil oco isolante, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o referido granulado de cortiça possuir granulometria compreendida entre 0,05 e 3 mm, de um modo preferido entre 0,5 e 2 mm, de um modo mais preferido entre 1 e 2 mm.
5. Perfil oco isolante, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o referido polipropileno compreender um índice de fluidez compreendido entre lOg/lOmin e 14g/10min, uma temperatura de amolecimento compreendida entre 145°C e 160 °C e uma temperatura de deflexão térmica compreendida entre 75 °C e 90 °C.
6. Perfil oco isolante, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por o referido polipropileno compreender um índice de fluidez de 12g/10min, uma temperatura de amolecimento de 153°C e uma temperatura de deflexão térmica de 82°C.
7. Caixilharia de alumínio caracterizada por compreender elementos perfilados ocos de alumínio e perfis ocos isolantes tal como reivindicados em qualquer uma das reivindicações 1 a 6 fixados nos referidos elementos perfilados ocos de alumínio.
8. Janela de alumínio caracterizada por compreender uma caixilharia de alumínio tal como reivindicada na reivindicação 7.
9. Porta de alumínio caracterizada por compreender uma caixilharia de alumínio tal como reivindicada na reivindicação 7.
10. Processo de produção de uma janela ou porta de alumínio caracterizado por compreender os passos de:

produzir uma caixilharia a partir de elementos perfilados, ocos, de alumínio;

produzir perfis ocos isolantes de um compósito compreendendo 75% a 85% em peso de polipropileno e 15% a 25% em peso de granulado de cortiça; e fixar os referidos perfis ocos isolantes nos referidos perfis ocos de alumínio.
11. Processo de produção de uma janela ou porta de alumínio de acordo com a reivindicação 10, caraterizado por o referido passo de produzir perfis ocos isolantes ser realizado a partir de um compósito compreendendo 80% em peso de polipropileno e 20% em peso de granulado de cortiça.
12. Processo de produção de uma janela ou porta de alumínio de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caraterizado por no referido passo de produzir perfis ocos isolantes, o referido granulado de cortiça possuir massa volúmica compreendida entre 50 - 60 Kg/m³ e uma granulometria compreendida entre 0,05 e 3 mm, de um modo preferido entre 0,5 e 2 mm, de um modo mais preferido entre 1 e 2 mm.
13. Processo de produção de uma janela ou porta de alumínio de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caraterizado por no referido passo de produzir perfis ocos isolantes, o referido granulado de cortiça possuir uma humidade de 0%.
14. Processo de produção de uma janela ou porta de alumínio de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caraterizado por no referido passo de produzir perfis ocos isolantes, o referido polipropileno compreender um índice de fluidez compreendido entre lOg/lOmin e 14g/10min, uma temperatura de amolecimento compreendida entre 145°C e 160 °C e uma temperatura de deflexão térmica compreendida entre 75 °C e 90 °C.
15. Processo de produção de uma janela ou porta de alumínio de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caraterizado por o referido passo de produzir perfis ocos isolantes ser realizado por extrusão.