WO2021116511A1 - Material de aislamiento para la construcción - Google Patents

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    • C04B2111/60—Flooring materials

Definitions

  • the present specification refers, as its title indicates, to an insulation material for construction, of the type used in floors, ceilings and walls to improve thermal and acoustic insulation, comprising mechanically recycled polyurethane in the form of particles, one or more fire retardants and water as a binder, all mechanically mixed. Latex or other binders, and powdered graphite can optionally be added.
  • the invention relates to the field of insulation materials for construction and the uses of recycled polyurethane.
  • Polyurethane is a polymer compatible with most of the existing processing techniques, therefore it is widely used in different commercial applications, such as packaging, containers, automobile parts, textiles, kitchenware, furniture, medicine, pipes, water heaters, refrigerators. , etc.
  • Fireproof insulation p ⁇ ate based on inorganic modified polyurethane partiles and preparation method thereof' Fireproof insulation p ⁇ ate based on inorganic modified polyurethane partiles and preparation method thereof', but, they are mixtures with a small percentage of polyurethane, which is also not recycled material, nor does it contemplate the use of calcium hydroxide as a fire retardant.
  • “Wall panel comprises core of plastic foam contg. mineral spheres which is abraded to expose spheres before covering is applied ', but it is not recycled material, nor does it contemplate the use of calcium hydroxide or other flame retardants.
  • a mixture as described, using mechanically recycled polyurethane in particulate form, is not currently known for use as an insulator in construction.
  • polyurethane is combined with calcium hydroxide, but not as a fire retardant, nor with polyurethane in pellets.
  • the insulation material for the construction object of the present invention comprises mechanically recycled polyurethane in the form of particles, one various fire retardants and water as a binder element, all mechanically mixed.
  • Latex, as a second binder element, and powdered graphite, can optionally be added as an element to improve thermal insulation.
  • the flame retardant is chosen from the group consisting of calcium hydroxide, hydrated alumina, triethylphosphate, chlorinated paraffin, acrylic resins, ammonium phosphate, boric acid, boron salts, or a combination of all or some of the above.
  • Calcium hydroxide is preferably used.
  • the mechanical mixing of the components is carried out before their application, in the factory, and the already mixed product is taken to the construction, or alternatively, it is carried out at the time of its application, for example by feeding the insufflation tube with all the components .
  • This described building insulation material has a characteristic use to improve the thermal and acoustic insulation of walls, ceilings and floors. Its application can be carried out in different ways: by blowing for the filling of air chambers of the walls, by projection for the surface coating of walls, floors and ceilings, by pouring on horizontal flat surfaces, or by means of shaped bags filled with the material of isolation.
  • This insulation material for construction provides multiple advantages over those currently available, the most important being that it allows optimal recycling of the polyurethane widely used in automobiles and in multiple industrial applications.
  • the fireproofing product covers all the recycled polyurethane particles, giving them a fireproofing effect.
  • Another important advantage is that thanks to the incorporation of a fire-retardant product, it is a safe product against possible fires in buildings, allowing compliance with strict building regulations.
  • Another advantage of the present invention is the excellent acoustic and thermal insulation obtained thanks to its application in the form of particles.
  • Another added advantage is that its manufacture is simple and economical, not requiring expensive facilities or machinery.
  • the insulation material for construction comprises
  • Flame retardants are chosen from the group consisting of calcium hydroxide, hydrated alumina, triethylphosphate, chlorinated paraffin, acrylic resins, ammonium phosphate, boric acid, boron salts, or a combination of all or some of the above.
  • Calcium hydroxide is preferably used.
  • latex or another binder element
  • powdered graphite is also added, as an element to improve thermal insulation, in a proportion comprised between 1.5% and 3% by weight with respect to the total weight.
  • the flame retardant or flame retardants are previously dissolved in the water, before mechanical mixing, although alternatively the flame retardant or flame retardants and water can be added to the mixture separately.
  • the mechanical mixing of the components is carried out before their application, in the factory, and the already mixed product is taken to the construction, or alternatively, it is carried out at the time of its application, for example by feeding the insufflation tube with all the components .
  • This described building insulation material has a characteristic use to improve the thermal and acoustic insulation of walls, ceilings and floors. Its application can be done in different ways. One of them is by insufflation to fill the air chambers of the walls.
  • the insufflation consists of introducing the insulation material by mechanical or pneumatic methods inside the air chambers on the facades of the houses. This is what is called “insulation insufflation”.
  • a hole is first made in the chamber of the façade, in which a tube is inserted through which the insulation material is introduced between the façade of the building and the interior partition, filling the existing chamber there.
  • a pneumatic (air stream) or mechanical (worm) impeller is used to drive the insulation material through the tube. Once the chamber has been filled, the hole made is closed.
  • Another possible application is by spraying for the surface coating of walls, floors and ceilings. It is also possible to pour it onto horizontal flat surfaces. In this case, it is advisable to increase the content of latex or another binder.
  • Another possibility is its application in shaped bags, made of paper, plastic or aluminum, filled with the insulation material either in the factory or in the construction itself.

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Abstract

Material de aislamiento para la construcción, del tipo de los utilizados en suelos, techos y paredes para mejorar el aislamiento térmico y acústico, que comprende poliuretano reciclado mecánicamente en forma de partículas, uno o varios ignifugantes y agua como elemento aglutinante, todo ello mezclado mecánicamente. Se puede añadir opcionalmente látex u otros ligantes, y grafito en polvo. La invención que se presenta aporta la principal ventaja de permitir un óptimo reciclado del poliuretano utilizado ampliamente en el automóvil y en múltiples aplicaciones industriales, obteniendo un producto seguro frente a posibles incendios en los edificios, permitiendo cumplir con las estrictas normativas de edificabilidad, que es además un excelente aislamiento acústico y térmico.

Description

DESCRIPCION
MATERIAL DE AISLAMIENTO PARA LA CONSTRUCCIÓN
La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a un material de aislamiento para la construcción, del tipo de los utilizados en suelos, techos y paredes para mejorar el aislamiento térmico y acústico, que comprende poliuretano reciclado mecánicamente en forma de partículas, uno o varios ignifugantes y agua como elemento aglutinante, todo ello mezclado mecánicamente. Se puede añadir opcionalmente látex u otros ligantes, y grafito en polvo.
Campo de la invención
La invención se refiere al campo de los materiales de aislamiento para la construcción y los usos del poliuretano reciclado.
Antecedentes de la invención
El poliuretano es un polímero compatible con la mayoría de las técnicas de procesamiento existentes, por ello es ampliamente utilizado en diferentes aplicaciones comerciales, como packaging, envases, partes del automóvil, textiles, menaje, muebles, medicina, tuberías, termos de agua, frigoríficos, etc.
Los métodos más utilizados para el reciclaje del poliuretano son la extrusión y la inyección aunque es importante destacar que los materiales plásticos no se pueden someter a reciclaje de forma ilimitada, ya que la granza que se va obteniendo va siendo de menor calidad. Ello llega a plantear, en muchos casos, serios problemas para su reciclado, ya que, por ejemplo en el caso de espumas de poliuretano, no se pueden convertir en granza, por lo que su reciclaje es prácticamente imposible, y por ello su fin suele ser acabar en un vertedero o la incineración. Es posible someterlas a un reciclado químico, pero la calidad baja considerablemente.
El uso del poliuretano como aislante, es conocido. Lo podemos comprobar, por ejemplo, en CN 107400351 “Polyurethane hard foam external wall flame-retardant heat insulation material and preparation method thereof’, CN 107629186 “Flame-retardant polyurethane foam preparation method” y CN108191381 “Wall body flame-retardant heat insulation material and preparation method thereof’, sin embargo, presenta el problema de que se usa únicamente en forma de espuma o pintura, producto ambos bastante contaminantes, y que no pueden aprovechar material reciclado. Además, al ser un material no reaccionado, es decir sin estar terminado químicamente, durante la aplicación convencional de poliuretano como aislante en forma de espuma o pintura se producen emisiones en su aplicación, que pueden llegar a ser tóxicas y requieren de espaciales precauciones de seguridad.
Su mezcla con elementos ignifugantes también se conoce, como podemos ver en CN106147085 “Thermal insulation packaging material and preparation method thereof’ y CN 108409255 “Fireproof insulation píate based on inorganic modified polyurethane partióles and preparation method thereof’, pero, son mezclas con un pequeño porcentaje de poliuretano, que además no es material reciclado, ni contempla el uso de hidróxido cálcico como ignifugante.
También hay algún uso en forma de partículas para el aislamiento, como por ejemplo encontramos en FR2251680 “Wall panel comprises core of plástic foam contg. mineral spheres which is abraded to expose spheres before covering is applied’, pero no tampoco es material reciclado, ni contempla el uso de hidróxido cálcico ni de otros ignifugantes.
No se conoce en la actualidad una mezcla como la descrita, utilizando poliuretano reciclado mecánicamente en forma de partículas, para el uso como aislante en la construcción.
En alguna aplicación se combina el poliuretano con hidróxido cálcico, pero no como ignifugante, ni con el poliuretano en bolitas
Descripción de la invención
Para solventar la problemática existente en la actualidad en el reciclado de poliuretano, mejorando el estado de la técnica actual, se ha ideado el material de aislamiento para la construcción objeto de la presente invención, el cual comprende poliuretano reciclado mecánicamente en forma de partículas, uno varios ignifugantes y agua como elemento aglutinante, todo ello mezclado mecánicamente. Se puede añadir opcionalmente látex, como segundo elemento aglutinante, y grafito en polvo, como elemento mejorante del aislamiento térmico.
El ignifugante es elegido del grupo formado por hidróxido cálcico, alúmina hidratada, trietil- fosfato, parafina clorada, resinas acrílicas, fosfato amónico, ácido bórico, sales de boro, o una combinación de todos o alguno de los anteriores. Preferentemente se utilizará hidróxido cálcico.
El mezclado mecánico de los componentes se realiza antes de su aplicación, en fábrica, y llevar el producto ya mezclado a la construcción, o bien de forma alternativa realizarlo en el momento de su aplicación, por ejemplo alimentando el tubo de insuflado con todos los componentes.
Este material de aislamiento para la construcción descrito tiene un uso característico para mejorar el aislamiento térmico y acústico de paredes, techos y suelos. Su aplicación puede realizarse de distintas formas: por insuflado para el relleno de cámaras de aire de las paredes, por proyección para el recubrimiento superficial de paredes, suelos y techos, por vertido sobre superficies planas horizontales, o mediante bolsas conformadas rellenas con el material de aislamiento.
Ventajas de la invención
Este material de aislamiento para la construcción que se presenta aporta múltiples ventajas sobre los disponibles en la actualidad siendo la más importante que permite un óptimo reciclado del poliuretano utilizado ampliamente en al automóvil y en múltiples aplicaciones industriales.
Es importante destacar que, gracias al agua, y opcionalmente al látex, el producto ignifugante recubre todas las partículas de poliuretano reciclado, dotándolas de efecto ignifugante.
Otra importante ventaja es que gracias a la incorporación de producto ignifugante es su característica de producto seguro frente a posibles incendios en los edificios, permitiendo cumplir con las estrictas normativas de edificabilidad.
Otra ventaja de la presente invención es el excelente aislamiento acústico y térmico que se obtiene gracias a su aplicación en forma de partículas.
También debemos destacar que es posible mejorar todavía su capacidad de aislamiento térmico mediante la adición de grafito en polvo. Otra de las más importantes ventajas a destacar es que puede utilizarse con diversas formas de aplicación, por insuflado para el relleno de cámaras de aire de las paredes, por proyección para el recubrimiento superficial de paredes, suelos y techos, por vertido sobre superficies planas horizontales, o mediante bolsas conformadas rellenas con el material de aislamiento, siendo por tanto fácilmente aplicable para mejorar el aislamiento térmico y acústico de paredes, techos y suelos.
Hay que resaltar la ventaja que implica que, al ser un material ya reaccionado, o sea terminado químicamente, no produce emisiones en su aplicación, al contrario de la aplicación convencional de poliuretano como aislante en forma de espuma o pintura.
Asimismo otra ventaja añadida es que su fabricación es sencilla y económica, no necesitándose costosas instalaciones o maquinaria.
Realización preferente de la invención
La constitución y características de la invención podrán comprenderse mejor con la siguiente descripción, en la que el material de aislamiento para la construcción comprende
- poliuretano reciclado mecánicamente en forma de partículas, con un tamaño comprendido entre 0,1 mm y 20 mm de diámetro, en una proporción comprendida entre el 80% y el 90% en peso con respecto al peso total,
- uno o varios ignifugantes en una proporción comprendida entre el 3% y el 6% en peso con respecto al peso total, y
- agua, como elemento aglutinante, en una proporción comprendida entre el 5% y el 10% en peso con respecto al peso total, todo ello mezclado mecánicamente.
Los ignifugantes son elegidos del grupo formado por hidróxido cálcico, alúmina hidratada, trietil-fosfato, parafina clorada, resinas acrílicas, fosfato amónico, ácido bórico, sales de boro, o una combinación de todos o alguno de los anteriores. Preferentemente se utilizará hidróxido cálcico.
Está prevista una realización alternativa en la que se añade también látex, u otro elemento ligante, como segundo elemento aglutinante, en una proporción comprendida entre el 2% y el 4% en peso con respecto al peso total. También está prevista otra realización alternativa en la que se añade también grafito en polvo, como elemento mejorante del aislamiento térmico, en una proporción comprendida entre el 1,5% y el 3% en peso con respecto al peso total.
El ignifugante o ignifugantes están previamente disueltos en el agua, antes del mezclado mecánico, aunque de manera alternativa pueden añadirse al mezclado el ignifugante o ignifugantes y el agua por separado.
El mezclado mecánico de los componentes se realiza antes de su aplicación, en fábrica, y llevar el producto ya mezclado a la construcción, o bien de forma alternativa realizarlo en el momento de su aplicación, por ejemplo alimentando el tubo de insuflado con todos los componentes.
Este material de aislamiento para la construcción descrito tiene un uso característico para mejorar el aislamiento térmico y acústico de paredes, techos y suelos. Su aplicación puede realizarse de distintas formas. Una de ellas es por insuflado para el relleno de cámaras de aire de las paredes. El insuflado consiste en introducir por métodos mecánicos o neumáticos el material de aislamiento en el interior de las cámaras de aire que hay en las fachadas de las viviendas. Es lo que se denomina “insuflado de aislamiento “. Para ello primero se efectúa un orificio en la cámara de la fachada, en él se introduce un tubo por el que introduce el material de aislamiento entre la fachada del edificio y el tabique interior, rellenando la cámara ahí existente. Para impulsar el material de aislamiento por el tubo se utiliza un impulsor neumático (corriente de aire) o mecánico (tornillo sinfín). Una vez se ha rellenado la cámara se cierra el orificio realizado.
Otra posible aplicación es por proyección para el recubrimiento superficial de paredes, suelos y techos. También es posible su vertido sobre superficies planas horizontales. En este caso es recomendable incrementar el contenido en látex u otro aglutinante.
Otra posibilidad es su aplicación en bolsas conformadas, de papel, plástico o aluminio, rellenas con el material de aislamiento bien en fábrica o en la propia construcción.
La persona experta en la técnica comprenderá fácilmente que puede combinar características de diferentes realizaciones con características de otras posibles realizaciones, siempre que esa combinación sea técnicamente posible. Toda la información referida a ejemplos o modos de realización forma parte de la descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES
1 - Material de aislamiento para la construcción, del tipo de los utilizados en suelos, techos y paredes para mejorar el aislamiento térmico y acústico, caracterizado porque comprende
- poliuretano reciclado mecánicamente en forma de partículas, en una proporción comprendida entre el 80% y el 90% en peso con respecto al peso total,
- uno o varios ignifugantes en una proporción comprendida entre el 3% y el 6% en peso con respecto al peso total, y
- agua, como elemento aglutinante, en una proporción comprendida entre el 5% y el 10% en peso con respecto al peso total, todo ello mezclado mecánicamente
2 - Material de aislamiento para la construcción, según la anterior reivindicación, caracterizado porque el ignifugante o ignifugantes son elegidos del grupo formado por hidróxido cálcico, alúmina hidratada, trietil-fosfato, parafina clorada, resinas acrílicas, fosfato amónico, ácido bórico, sales de boro, o una combinación de todos o alguno de los anteriores.
3 - Material de aislamiento para la construcción, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque comprende también látex, como segundo elemento aglutinante, en una proporción comprendida entre el 2% y el 4% en peso con respecto al peso total.
4 - Material de aislamiento para la construcción, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque comprende también grafito en polvo, como elemento mejorante del aislamiento térmico, en una proporción comprendida entre el 1,5% y el 3% en peso con respecto al peso total.
5 - Material de aislamiento para la construcción, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el tamaño de las partículas de poliuretano reciclado está comprendido entre 0,1 mm y 20 mm de diámetro.
6 - Material de aislamiento para la construcción, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el ignifugante o ignifugantes están previamente disueltos en el agua, antes del mezclado mecánico. 7 - Material de aislamiento para la construcción, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el mezclado mecánico de los componentes se realiza antes de su aplicación.
8 - Material de aislamiento para la construcción, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones 1 a la 6, caracterizado porque el mezclado mecánico de los componentes se realiza en el momento de su aplicación.
9 - Uso de un material de aislamiento para la construcción, como el descrito en las anteriores reivindicaciones, caracterizado por su aplicación en paredes, suelos y techos.
10 - Uso de un material de aislamiento para la construcción, según la reivindicación 9, caracterizado porque su aplicación en paredes se realiza por insuflado para el relleno de las cámaras de aire de dichas paredes.
11 - Uso de un material de aislamiento para la construcción, según la reivindicación 9, caracterizado porque su aplicación se realiza por proyección para el recubrimiento superficial de paredes, suelos y techos.
12 - Uso de un material de aislamiento para la construcción, según la reivindicación 9, caracterizado porque su aplicación en superficies planas horizontales se realiza por vertido.
13 - Uso de un material de aislamiento para la construcción, según la reivindicación 9, caracterizado porque su aplicación se realiza en bolsas conformadas rellenas.
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