ES2286020T3 - Panel aislante de fibra mineral que comprende una capa de superficie rigida, procedimiento para su preparacion y utilizacion del producto aislante para techado y revestimeiento de fachadas. - Google Patents

Abstract

Producto aislante de fibra mineral que comprende una capa de base aislante (1) y una capa de superficie rígida (2) en el que la capa de base aislante comprende fibras minerales y un agente ligante y presenta una densidad media de 50 a 300 kg/m3 y la capa de superficie rígida comprende del 40 al 95% en peso de la capa de superficie rígida, material mineral unido conjuntamente por el 5 al 35% en peso de la capa de superficie rígida, aglutinante orgánico y presenta una densidad media de por lo menos 450 kg/m3.

Description

Panel aislante de fibra mineral que comprende una capa de superficie rígida, procedimiento para su preparación y utilización del producto aislante para techado y revestimiento de fachadas.

La presente invención se refiere a un producto aislante de fibra mineral que comprende una capa aislante de fibra mineral y por lo menos una capa de superficie rígida, comprendiendo dicha capa de superficie un material mineral inorgánico unido mediante un agente aglutinante.

En las construcciones modernas de tejado y fachada es frecuente utilizar productos aislantes de fibra mineral que comprenden una capa aislante y un recubrimiento o capa con superficie rígida en por lo menos una superficie principal del producto que enfrentada eventualmente la cara al exterior de la construcción aislada.

Los productos aislantes de fibra mineral son bandas o paneles típicamente muy porosos, relativamente blandos y comprimibles, y por lo tanto con frecuencia es necesario un recubrimiento o capa superior que permita y/o facilite el revestimiento o recubrimiento posterior de la estructura aislada p. ej., con fieltro para techado, asfalto, escayola, pintura y/o para proporcionar resistencia aumentada o resistencia a la intemperie al propio producto aislante.

Uno de los problemas estudiados con frecuencia en el pasado con respecto a dichos productos utilizados como paneles para techado es la cantidad de asfalto absorbido por el panel cuando se utiliza asfalto como adhesivo para fieltro para techado aplicado en la parte superior del panel y/o para sellar la superficie superior del panel para impedir que se introduzca la humedad en el material aislante y penetre eventualmente en el techo.

Este problema se ha intentado resolver mediante entre otros tratando de proporcionar una capa superior esencialmente cerrada y menos porosa en la capa de aislante p. ej. mediante composiciones basadas en la aplicación de mezclas de varios compuestos inorgánicos y uno o más agentes aglutinantes inorgánicos suspendidos en cantidades considerables de agua al producto y secando y poniendo dicho agente aglutinante.

Un procedimiento para proporcionar dicha capa en un panel de fibra mineral se da a conocer en el documento SE-416 719 mediante el cual la superficie superior de una capa de aislamiento de fibra mineral se impregna con una composición acuosa a base de agua, vidrio y arcillas y/o talco. La composición se seca tras la aplicación de la misma para formar de manera irreversible una capa cerrada rígida integrada en la capa de aislamiento de fibra mineral.

Un procedimiento similar se da a conocer en el documento DK-B-160 139 en el que un producto de fibra mineral con una capa con la superficie superior cerrada se forma recubriendo una capa de material aislante con una composición a base de sol-gel de sílice. El sol-gel acuoso que comprende además cargas se aplica a la parte superior de una lámina de fibra mineral con una resina termocurable como aglutinante, y el producto se seca a 200ºC para eliminar el agua del sol-gel. Un procedimiento adicional de este tipo se da a conocer en el documento DE-A1-4 212 842.

Aunque dicho tipo de procedimientos en alguna medida conduce a productos que absorben menos asfalto y, además, añaden resistencia a los productos obtenidos, existen en general inconvenientes como que emplean mucho tiempo, espacio y/o etapas de secado que consumen energía para eliminar el exceso de agua del producto durante la producción. Por lo tanto es difícil y costoso aplicar estas técnicas en una producción continua en línea, que de otro modo en general se buscan.

Además, las capas rígidas de los productos obtenidos anteriormente son relativamente quebradizas, lo que es muy indeseable cuando los productos han de utilizarse en p. ej., construcciones para techado directamente bajo el fieltro para techado y en las que el techo eventualmente debería permitir la circulación sobre el mismo.

Aún más, estos productos son para algunos propósitos insuficientemente resistentes al agua en lo que se refiere a la capa rígida que es por lo menos parcialmente soluble. La mayoría de estos productos están sometidos al mismo tiempo durante su ciclo vital al uso con agua o humedad, que dependiendo de circunstancias específicas eventualmente podría deteriorar o alterar gravemente la capa rígida del producto.

Otro inconveniente de estos productos de la técnica anterior es que el recubrimiento de la superficie rígida tiene una tendencia a encoger durante la colocación del material de superficie rígida, que podría conducir a productos irregulares.

En el documento DK-B-148 121 se da a conocer otro procedimiento donde se proporciona un producto aislante de fibra mineral que comprende una capa de lana mineral con un tejido no tejido de vidrio sobre por lo menos una de sus superficies principales. El tejido no tejido de vidrio que comprende entre el 15 y el 20% en peso de un agente aglutinante termocurable orgánico se aplica sobre una lámina de fibra mineral que comprende una resina termocurable como agente aglutinante y el agente aglutinante se cura simultáneamente en ambos constituyentes para unir el producto final.

Sin embargo, el producto aislante final obtenido por este procedimiento presenta poca resistencia en comparación con los productos expuestos anteriormente. Una gran resistencia puntual en la superficie superior de los paneles aislantes para techado es, como se mencionó, generalmente deseable para permitir por lo menos una ligera circulación en el tejido y para mejorar la manejabilidad. Además, dicho panel no mejora significativamente las propiedades con respecto a la absorción de p. ej., el asfalto.

En la técnica de cubiertas es frecuente durante el procedimiento quemar el fieltro para techado utilizando la llama que ablanda el adhesivo, típicamente en forma de un producto bituminoso aplicado al dorso del fieltro para el tejado y/o directamente sobre el panel aislante del techo, y de este modo creando la adherencia entre el fieltro y el material aislante. Sin embargo, las temperaturas creadas por el procedimiento de quemado pueden descomponer el agente aglutinante orgánico y la capa superior del material aislante mencionado anteriormente lo que conduce a las escasas propiedades físicas del material así como a la escasa adherencia entre el fieltro para el tejado y el aislamiento subyacente.

El documento US-A-1 275 957 da a conocer incluso otro procedimiento de producción de un panel de fibra mineral para cubiertas y que comprende una capa rígida en una superficie. La capa se forma mezclando filamentos de vidrio directamente a las fibras minerales componiendo dicha superficie durante la producción de la propia capa aislante. La capa aislante se impregna con asfalto después de la compresión y colocación del panel. Desgraciadamente, la naturaleza relativamente porosa de la superficie del producto requiere cantidades significativas de asfalto para proporcionar las propiedades adhesivas deseadas.

Además, en un medio caliente el asfalto de dichos paneles tiene tendencia a ablandarse y resultar pegajoso lo que hace problemático el manejo, corte y/o (des-)empaquetado de los paneles y generalmente la fuerza adherente del asfalto depende de la temperatura lo que para algunos fines es indeseable.

Aún más, la aplicación del asfalto es limitativa para la utilización potencial de los paneles en sitios y aplicaciones en los que se acepta la presencia de asfalto. Desde un punto de vista medioambiental los productos asfálticos pueden no ser aceptables y son muy indeseables para ser utilizados cuando existe riesgo de incendio.

Asimismo en la técnica de los productos de fibra mineral es conocido el producir productos estratificados superponiendo un número de capas de lámina de fibra mineral producidas más o menos por separado con diferentes densidades.

Dichos procedimientos se denominan generalmente procedimientos de doble densidad (DD) y son conocidos en p. ej., el documento WO 88/00265 en el que se divide una lámina de fibra mineral que comprende un agente aglutinante curable, en el que una parte dividida se comprime produciendo un aumento sustancial de densidad mantenida en ésta, tras lo cual las partes se superponen y se vuelven a unir curando el agente aglutinante con el producto. En el documento WO 88/00265 se indica que la densidad de la parte comprimida puede estar comprendida entre 20 y 600 kg/m^{3}.

Las maneras alternativas para obtener productos aislantes de fibra mineral estratificados de este tipo o similar son también conocidos por ejemplo en el documento DK 155 163, donde un panel de fibra mineral primaria que se extiende continuo y longitudinal recién formado se comprime en una zapata a lo largo de un lado antes de que la lámina principal se tienda en la dirección transversal solapándose parcialmente en bucles ligeramente desplazados para formar una lámina secundaria que tiene esencialmente dos capas de densidades diferentes.

Aunque pueden producirse productos excelentes por los últimos procedimientos mencionados, existe un límite para cómo puede producirse una capa superficial rígida y fuerte por estos procedimientos. Además, la capa de alta densidad producida por el último procedimiento mencionado es de espesor algo desigual.

Para el techado dichos productos desgraciadamente también presentan propiedades de poca adherencia y dichos paneles tampoco mejoran significativamente las propiedades con respecto a la absorción de por ejemplo el asfalto.

Se ha observado también que el procedimiento de quemado para la fijación del fieltro para techado en la parte superior de esta clase de productos aislantes puede conducir como se dio a conocer anteriormente a la descomposición del agente aglutinante orgánico en la superficie superior del producto alterando las propiedades del producto y la adherencia deseada entre el material aislante y el fieltro aplicado.

Además, la capa comprimida según dichos métodos será relativamente porosa en comparación con las capas correspondientes que pueden obtenerse por los procedimientos expuestos anteriormente, y de este modo todavía no adecuados para la adherencia por lo que se refiere a requerir demasiado adhesivo.

Por último, prácticamente ninguno de los productos aislantes de la técnica anterior proporciona una superficie superior suficientemente coherente y adecuada para la aplicación de hojas o membranas autoadhesivas sobre ésta, es decir, dichos elementos formados en la hoja con una capa relativamente delgada de un adhesivo en el dorso no se adhieren de manera suficientemente fuerte al producto aislante por sí mismos.

Por consiguiente, continúa habiendo necesidad de un producto aislante de fibra natural de la clase mencionada anteriormente que no presente los inconvenientes identificados anteriormente.

En un primer aspecto la presente invención se refiere a la preparación de productos de fibra mineral de doble densidad, ya que el procedimiento según la invención produce un producto de fibra mineral que comprende dos o más capas de diferentes densidades. En un segundo aspecto la invención se refiere a la preparación de un tipo específico de productos de fibra mineral de dos densidades en este segundo aspecto la capa de base aislante de fibra mineral según la invención puede proporcionarse como una cada de dos densidades que comprende subcapas de diferentes densidades.

Dicho producto se proporciona según la invención. En el primer aspecto de la invención la capa de base y la capa de superficie pueden en principio tener cualquier densidad deseada. Además de la selección de densidades el procedimiento de primer aspecto puede realizarse similar al procedimiento del segundo aspecto. A continuación la invención se describe por lo tanto con referencia al segundo aspecto únicamente.

El producto según el segundo aspecto de la invención comprende una capa aislante de fibra mineral y por lo menos una capa de superficie rígida, comprendiendo dicha capa de superficie material mineral unido por un agente aglutinante en el que dicha capa aislante que comprende fibras minerales y un agente aglutinante tiene una densidad media comprendida entre 50 y 300 kg/m^{3} y en la que dicha capa de superficie rígida que comprende un material mineral y un agente aglutinante orgánico tiene una densidad media de por lo menos 300 kg/m^{3}, preferentemente de por lo menos 450 kg/m^{3}.

Al proporcionar una capa de superficie rígida del tipo definido anteriormente combinada con una capa aislante de fibra mineral se ha demostrado que es posible obtener un producto aislante excelente adecuado para todos los fines mencionados anteriormente y sin los inconvenientes mencionados de los diversos productos de la técnica anterior. En esencia el producto según la invención proporciona propiedades aislantes esencialmente tan buenas como las proporcionadas por la propia capa aislante, así como una superficie rígida con mucha resistencia capaz de resistir un tratamiento duro y condiciones de la intemperie difíciles. Además, la superficie rígida presenta resistencia suficiente para permitir a las personas andar sobre la superficie sin producir ningún daño o deformación significativa del producto aislante.

Al mismo tiempo el producto según la invención es suficientemente denso y uniforme para permitir la adherencia de p. ej., el fieltro para techado u otros artículos directamente a éste. Esto puede obtenerse utilizando incluso cantidades muy pequeñas de adhesivo, y el producto es particularmente adecuado para la aplicación de hojas autoadhesivas o similares.

Además el procedimiento para la preparación del producto aislante según la invención presenta las siguientes ventajas. Es posible aplicar la capa de superficie rígida de manera más precisa que con las técnicas conocidas y es posible aplicar una capa, que sea también más delgada. La variación de la densidad de la capa puede minimizarse hasta \pm 5% y la variación del espesor de la capa puede minimizarse hasta \pm 0,5 mm. La aplicación de material de carga seco con un aglutinante en polvo seco minimiza el riesgo de puntos húmedos. Los puntos húmedos son un problema principal en relación con p. ej., los productos de la fachada. El procedimiento en seco además tiene la ventaja de que no requiere la evaporación del agua. Esto produce un aumento de capacidad de la estufa de curado o endurecimiento. La aplicación de la capa de superficie rígida es independiente de las máquinas de hilado, lo que produce un aumento de capacidad de la planta. La capa de la superficie rígida puede estar constituida por residuos de fibras minerales y de este modo la presente invención resuelve también un problema de residuos.

Al aplicar un aglutinante orgánico a una composición que comprende cantidades significativas de uno o más materiales minerales que permiten un embalado ajustado del material, se ha demostrado sorprendentemente que es posible producir capas de superficie muy densa y fuerte para los productos aislantes de fibra mineral, incluso si estas capas se producen muy finas.

Según la invención pueden obtenerse ventajas para las capas tan finas como 0,5 mm de promedio y comprendidas hasta cualquier espesor prácticamente aplicable, p. ej. de aproximadamente 40 a 50 mm. Un espesor preferido para los intervalos de las aplicaciones mencionadas anteriormente está comprendido entre aproximadamente 1 y 6 mm, preferentemente de 1 a 4 mm y más preferentemente de aproximadamente 2, 3 ó 4 mm.

Las propiedades de resistencia ventajosas se cree que son por lo menos parcialmente debidas al hecho de que los agentes aglutinantes orgánicos tienden a crear una unión menos quebradiza entre los constituyentes que los aglutinantes inorgánicos de la técnica anterior, tales como los geopolímeros, aglutinantes a base de sílice y los aglutinantes a base de ácido fosfórico coloidal.

Otra ventaja sorprendente del producto según la invención consiste en que el agente aglutinante orgánico en la capa de la superficie rígida parece no descomponerse cuando el fieltro para el tejado se quema en el producto de manera convencional. Se cree que en parte por lo menos es debido a la gran densidad de la capa rígida. Parece que la capa densa tiene una gran capacidad calorífica que conduce a la capacidad para recibir mucho calor antes de alcanzar cualquier temperatura de descomposición crítica para el agente aglutinante.

Por lo tanto, el producto de aislamiento parece que presenta una estabilidad térmica excelente.

Se cree, además, que la densidad elevada y/o la composición de la capa permite en alguna medida una conducción/distribución térmica mayor en la propia capa, que de nuevo ayuda a evitar el sobrecalentamiento. Esto es incluso posible aun sin alterar las propiedades aislantes de la capa aislante integrada.

La capa de la superficie rígida del producto según la invención también presenta la ventaja de ser esencialmente insoluble en agua después del curado o endurecimiento así como de ser térmicamente estable; siendo ambas propiedades beneficiosas para una amplia variedad de aplicaciones del producto.

En principio cualquier agente aglutinante orgánico es aplicable también teniendo en cuenta los aglutinantes termoplásticos. Sin embargo, los aglutinantes orgánicos preferibles según la invención son aglutinantes curables por calor tales como los aglutinantes a base de fenol, poliéster, epoxi, PVAc (acetato de polivinilo), PVAl (alcohol polivinílico), acrílicos, anhídrido ácido/amina. Se prefiere particularmente utilizar aglutinantes basados en fenol tales como resinas de fenol formaldehído, de urea y/o de melamina y/o resinas de anhídrido ácido/amina o una resina de furano como se describe en la solicitud de patente internacional publicada WO 99/38372.

Sorprendentemente se ha demostrado particularmente ventajoso en por lo menos la utilización en parte del mismo aglutinante para la capa rígida que se utiliza en la capa de base aislante de fibra mineral. Aparte de resultar más sencillo desde un punto de vista práctico manejar únicamente un número limitado de aglutinantes diferentes y los medios de aplicar y curarlos, parece además mejorar la resistencia a la deslaminación entre las capas.

Dichos aglutinantes están presentes según la invención en la capa de la superficie rígida en una cantidad comprendida entre el 5 y el 35% en peso, más preferentemente entre el 5 y el 20% en peso y aun más preferentemente de aproximadamente 8 a 15% en peso.

Según una forma de realización de la invención se utilizan dos aglutinantes diferentes. Se ha demostrado sorprendentemente que es posible mejorar la estabilidad al UV de la capa rígida de manera significativa utilizando aproximadamente 50% en peso de aglutinante a base de fenol junto con aproximadamente 50% en peso de aglutinante a base de poliéster.

Sin embargo, en el pasado se creía que utilizando cantidades significativas de material aglutinante orgánico en los productos aislantes alteraría el producto haciéndolo demasiado inflamable, véase el documento NO 140 296. No obstante, la composición densa de la capa rígida según la invención ha demostrado que sorprendentemente no es inflamable.

Además, debido a la gran resistencia de la capa rígida, es posible reducir el espesor de la capa, produciendo de este modo una cantidad total baja de agente aglutinante orgánico.

La resistencia mejorada de la capa rígida, que se añade de manera significativa a la estabilidad de las dimensiones totales del producto completo, permite incluso una unión más ligera de la capa base aislante de fibra mineral reduciendo de este modo aún más la necesidad general del aglutinante orgánico.

Alternativamente y/o además, la gran resistencia de la capa de superficie rígida permite una densidad media inferior del material aislante subyacente, lo que reduce la necesidad de materias primas así como mejora las propiedades aislantes sin alterar la resistencia física del producto en conjunto.

La gran resistencia se cree también que es debida por lo menos parcialmente a la utilización de material mineral de gran densidad en conjunto en la composición. Se ha observado sorprendentemente que dicho material permite un relleno compacto y denso de la composición de capa rígida que junto con la utilización del agente aglutinante orgánico parece conducir a una resistencia significativamente mayor que la proporcionada por p. ej., las capas de fibra más comprimidas de la técnica anterior así como de las capas unidas por compuestos inorgánicos.

La capa de la superficie rígida del producto según la invención tiene una densidad, 450 kg/m^{3}, más preferentemente superior a aproximadamente 600 kg/m^{3} y aún más preferentemente superior a aproximadamente 700 kg/m^{3}. Con fines prácticos se ha demostrado ventajoso que la capa de la superficie rígida tenga una densidad comprendida en el intervalo entre aproximadamente 450 y 1.800 kg/m^{3}, p. ej., en el intervalo entre 700 y 1.800 kg/m^{3}.

Además, como la capa de la superficie rígida según la invención es más densa y fuerte, es también de dimensiones más estables, más homogénea y uniforme, lo que reduce eficazmente la cantidad de adhesivo o pintura necesario para cubrir la superficie suficientemente. Como la capa de superficie rígida es muy adhesiva también proporciona excelente base para la adherencia a la misma.

Cualquier material mineral y/o combinaciones de materiales minerales en grano que proporcionan esencialmente las propiedades definidas anteriormente de la capa rígida pueden utilizarse según la invención. Se ha demostrado, sin embargo, particularmente adecuada para utilizar una cantidad significativa de un material con un tamaño de grano medio o una longitud entre aproximadamente 3 mm y 50 \mum dependiendo de las demás cualidades del material y de los demás constituyentes.

Los materiales minerales aplicables según la invención típicamente están comprendidos en una de las cuatro categorías que presentan propiedades diferentes, y pueden ser naturales así como artificiales. La cantidad de material de cada una de las categorías puede seleccionarse según las propiedades deseadas de la capa de superficie rígida.

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El material a granel para la capa de superficie rígida puede también ser una mezcla de material de vidrio y piedra. Además el material a granel puede comprender fibras de vidrio con una longitud hasta de 100 mm.

Según la invención es preferible seleccionar uno o más constituyentes de la categoría de los denominados materiales minerales duros, que comprende los materiales tales como la arena de cuarzo, arena de olivina y similares. Estos materiales preferentemente tienen una dureza de aproximadamente 6 a 9 Mohr. Cuando la capa de superficie rígida comprende una cantidad de materiales minerales duros se ha demostrado que proporciona gran dureza de la capa así como gran duración.

Según la invención se prefiere también o alternativamente seleccionar uno o más constituyentes de la categoría denominada materiales minerales blandos, que comprende materiales tales como el talco, grafito, mica, dolomita, piedra caliza y similares. Estos minerales preferentemente tienen una dureza aproximadamente 1 a 6 Mohr. La adición de una cantidad de materiales minerales blandos en la capa de superficie rígida facilita entre otros el corte del producto final. Según una forma de realización de la invención una dureza media de aproximadamente 3 a 4 Mohr ha demostrado ser particularmente conveniente.

Para algunos fines también o alternativamente se prefiere seleccionar uno o más constituyentes de la categoría de los denominados materiales minerales absorbentes, que comprende los materiales tales como la tierra de diatomeas, zeolitas y similares. Estos minerales pueden añadirse para mejorar la capacidad de las capas de superficie rígida para retener las sustancias aplicadas a las mismas y para mejorar la adherencia.

Además, en algunas formas de realización de la invención se prefiere emplear una cantidad de minerales de ultra alta densidad, tal como la magnesita. Estos minerales pueden utilizarse para compensar otros constituyentes más ligeros en la composición de la capa de superficie rígida y/o para mejorar el amortiguamiento del sonido del producto final.

Se prefiere particularmente emplear una cantidad significativa de material mineral seleccionado de entre las categorías de minerales duros y/o blandos, preferentemente de aproximadamente 40 a 97% en peso de la composición.

Según una forma de realización de la invención, es particularmente preferible, que las partículas de mineral orgánico utilizadas según la invención sean sustancialmente de la misma composición que las fibras minerales en la capa de base de fibra mineral. Esto ha demostrado que proporciona excelente resistencia de la capa rígida, gran resistencia a la deslaminación y un procedimiento particularmente ventajoso para la producción de los productos.

En la técnica de producción de fibra mineral es frecuente que se formen una cantidad de productos de desecho durante el proceso de producción. Dichos productos de desecho pueden ser granallas o si no materiales minerales no convertidos en fibras correctamente, que se eliminan durante el proceso. También pueden ser productos defectuosos, en caso de que se produzca un error durante la producción. Se ha demostrado particularmente ventajosa la utilización de dichos productos residuales molidos como materia prima para las capas de superficie rígida según la invención. En primer lugar el material mineral tiene una composición ideal para el fin y, además, resuelve el problema del tradicional vertido por otra parte necesario de los productos residuales, ahorrando por ello energía así como recursos naturales en beneficio del medio ambiente.

La capa rígida según la invención puede comprender también una cantidad de material fibroso. Se cree que dicho material puede tener un impacto significativo sobre la resistencia de la capa, en particular la resistencia a la tracción. Con este objeto las fibras utilizadas son preferentemente tan largas como sea posible, y preferentemente por lo menos aproximadamente 3 mm, más preferentemente por lo menos de 1 cm e incluso más preferentemente por lo menos de aproximadamente 10 cm.

Sin embargo, las fibras largas tienen tendencia a disminuir la densidad de la capa de superficie rígida que como se indicó anteriormente puede ser muy indeseable, por lo tanto puede ser conveniente según algunas formas de realización de la invención dependiendo de los demás constituyentes de la capa de superficie rígida al emplear fibras más cortas que permiten un relleno general más denso del material.

El material fibroso utilizado según la invención puede estar completa o parcialmente unido, tejido y/o entremezclado. Sin embargo, resulta preferible emplear esencialmente fibras aisladas libres. El material fibroso según la invención puede ser orgánico o inorgánico, y puede ser natural o artificial.

Según una forma de realización de la invención se prefiere particularmente utilizar por lo menos parcialmente fibras minerales como material fibroso. En este caso las fibras minerales utilizadas pueden tener ventajosamente esencialmente la misma composición que la capa aislante de fibra mineral del producto. Esto ha demostrado conveniente entre otros porque dichas fibras están disponibles fácilmente en la producción de la capa aislante.

A menos que las fibras minerales utilizadas en la composición de la capa de superficie rígida de por sí tengan una distribución de tamaño y/o de composición que proporcione una densidad aparente de las fibras comprendida dentro del intervalo de densidad deseada de la capa de superficie rígida, es preferible utilizar menos del 15% en peso de fibras minerales. Para proporcionar material de fibra mineral con una densidad aparente mayor, dicho material puede ser triturado o molido hasta una longitud de fibra de p. ej. inferior a 50 mm o inferior a 150 \mum como se describe a continuación. El material a granel debe entenderse como material mineral y/o fibroso sustancialmente no
comprimidos.

Para algunos fines se ha demostrado que presenta ventajas también o alternativamente introducir otros tipos de fibras en la capa rígida tales como fibras naturales o sintéticas más o menos orgánicas. Las fibras orgánicas aplicables comprenden fibras de carbono, fibras de celulosa o similares. Debido a la densidad aparente con frecuencia baja de las fibras orgánicas es preferible en general utilizar no más de 5% en peso de fibras orgánicas en la composición de la capa de superficie rígida.

Según la invención la capa rígida puede comprender también una o más cargas y/o aditivos. Las cargas y aditivos aplicables comprenden arcillas, cal, hidróxido de magnesio, agentes colorantes y similares.

Una ventaja adicional del producto de fibra mineral según la invención consiste en que la capa de superficie rígida está abierta a la difusión. Esto ha demostrado ser muy ventajoso cuando el producto se utiliza para cubiertas y cuando la superficie rígida está revestida con fieltro para techado de manera tradicional. Esta ventaja es debida al hecho desafortunado de que el fieltro para techado tradicionalmente aplicado sobre la parte superior de los productos del presente tipo en muchos casos no se sella completamente durante el montaje, o se daña a lo largo de los años, por lo que el agua de lluvia o la humedad puede evitar el fieltro y meterse bajo el fieltro. Cuando se somete a la luz solar el fieltro se calienta y el agua que se ha metido debajo del fieltro se evapora y se expande significativamente forzando al fieltro a arrugarse o pandearse lo que puede incluso conducir a otras fugas más graves. Dado que los productos aislantes de fibra mineral según la invención comprenden una capa de superficie rígida abierta a la difusión cualquier cantidad de agua que penetre el fieltro se difundirá y se distribuirá, y cuando la evaporación escape a través de cualquier canal disponible.

Según una forma de realización preferida del producto aislante de fibra mineral según la invención la capa de superficie rígida se proporciona con un recubrimiento de superficie por lo que se refiere al tejido entretejido o no entretejido, preferentemente una lana no tejida. Esto ha demostrado añadirse significativamente a la tensión a la fracción de la capa así como reducir la cantidad de polvo que de otro modo podía desprenderse del producto dependiendo de su composición.

Los tejidos preferidos incluyen poliéster, vidrio, papel, carbono, nilón, que pueden ser flexibles o rígidos dependiendo de las características deseadas. Dichos tejidos pueden ser también proporcionados bajo y/o dentro de la capa de superficie rígida.

Además, la selección específica del tejido puede utilizarse para determinar las propiedades de la superficie tales como la tensión superficial, la suavidad, color y similares. Debido a las propiedades dimensionales ventajosas de la propia capa de superficie rígida, estos tejidos pueden ser fabricados relativamente finos.

En el caso de un tejido relativamente rígido tal como una lana de vidrio se prefiere emplear un tejido que tenga un peso superficial de aproximadamente 100 a 30 g/m^{2}, más preferentemente de aproximadamente 80 a 40 g/m^{2} y aún más preferentemente de aproximadamente 40 a 60 g/m^{2}.

Para los materiales más elásticos resulta preferido utilizar tejidos tan finos como sea posible. Según una forma de realización preferida de la invención el tejido tiene un peso superficial inferior a aproximadamente 100 g/m^{2}, preferentemente inferior a aproximadamente 60 g/m^{2}, más preferentemente inferior a 30 g/m^{2} y aún más preferentemente de aproximadamente menos de 15 g/m^{2}.

Para algunos fines puede presentar ventajas proporcionar más de una superficie del producto aislante de fibra mineral según la invención con una capa de superficie rígida. Según una forma de realización dos o más, preferentemente por lo menos las dos superficies principales se proporcionan con la capa de superficie rígida según la invención. Según otra forma de realización; todas las superficies se proporcionan con la capa.

Según las formas de realización preferidas de los productos de fibra mineral según la invención, el producto puede comprender más de una capa aislante de fibra mineral. Las capas aislantes preferentemente presentan densidades y/o orientación de la fibra diferentes.

Una forma de realización particularmente preferida del producto aislante de fibra mineral según la invención comprende una primera capa aislante de fibra mineral con una densidad de aproximadamente 50 a 150 kg/m^{3}, preferentemente de aproximadamente 70 a 130 kg/m^{3}, una segunda capa aislante de fibra mineral con una densidad de aproximadamente 150 a 300 kg/m^{3}, preferentemente de aproximadamente 160 a 250 kg/m^{3} y una capa de superficie rígida como se recomienda.

En caso de que el producto comprenda una capa de base aislante que comprende dos o más capas aislantes con diferentes densidades, es preferible tener la capa aislante con la densidad mayor cercana a la capa de superficie rígida. Al proporcionar una capa aislante de una densidad relativamente alta bajo la capa de superficie rígida es posible obtener superficies muy uniformes y planas, utilizando incluso muy poco material para la capa de superficie rígida.

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Proporcionar una capa aislante de una densidad relativamente alta bajo la capa de superficie rígida ha demostrado también sorprendentemente que aumenta la resistencia a la tracción del producto de manera significativa. El efecto combinado de la capa aislante de alta densidad y de la capa de superficie rígida puede aún obtenerse utilizando muy poco material en ambas capas. El espesor de la capa aislante de alta densidad es preferentemente tan bajo como sea posible, pero de manera ventajosa entre 5 y 40 mm, e incluso más preferentemente entre 10 y 15 mm.

El producto según la invención puede tener la forma de cualquier manera conocida en la técnica de materiales de aislamiento de fibra mineral. Sin embargo, el producto está preferentemente en forma de un panel sustancialmente rectangular de superficie rígida proporcionado sustancialmente en por lo menos una de las superficies principales, es decir, una de las dos mayores.

El producto según la invención es adecuado esencialmente para cualquier fin aislante del calor, sonido o fuego conocido en la técnica de la tecnología de fibras minerales. En particular el producto es adecuado para cubiertas y revestimiento de fachadas. Además, dado que la capa de superficie rígida según la invención es esencialmente insoluble en agua el producto es también adecuado para su utilización en un ambiente marino.

La invención se refiere además a la utilización preferida del producto aislante. Cuando se utiliza como material bituminoso para techado o material similar puede aplicarse sobre la superficie rígida. Cuando se utiliza como recubrimiento de fachada, mortero de escayola o material similar puede aplicarse sobre la superficie rígida. En ambas utilizaciones la capa de superficie rígida puede pretratarse con una imprimación tal como PVAC antes de la aplicación del asfalto o mortero.

El aumento significativo de la estabilidad de las dimensiones del producto según la invención proporcionada por la capa de superficie rígida aumenta en gran medida la manejabilidad del producto así como su capacidad de relleno. Además, reduce la cantidad de productos dañados por el transporte en comparación con los productos más frágiles de la técnica anterior.

La presente invención se refiere asimismo a un procedimiento para la preparación de un producto aislante de fibra natural mejorado que comprende una capa aislante y una capa rígida y por lo menos una superficie.

El procedimiento para la fabricación de un producto aislante que comprende una capa de base aislante a base de fibra mineral y una capa de superficie rígida, comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes:

a)

proporcionar una capa de base aislante con una densidad media entre 50 y 300 kg/m^{3},

b)

proporcionar un material con capa de superficie a granel con una densidad aparente media de por lo menos 300 kg/m^{3}, preferentemente de 450 kg/m^{3} y que comprende una mezcla sustancialmente homogénea de por lo menos un material mineral y un agente aglutinante orgánico,

c)

distribuir el material de la capa de superficie a granel en por lo menos una superficie de la capa de base aislante de fibra mineral,

d)

curar o endurecer el agente aglutinante orgánico dentro del material de la capa de superficie a granel para formar una capa de superficie rígida.

Aunque generalmente es deseable aplicar tan poca agua como sea posible para ahorrar energía y/o tiempo que lleva eliminarla, se ha observado sorprendentemente que la resistencia de la capa de superficie rígida puede mejorarse de manera significativa aplicando hasta aproximadamente del 30% en peso, preferentemente del 10% en peso de agua en el material de la capa de la superficie a granel antes de colocar el agente aglutinante. Preferentemente se añade al material una cantidad del 0,5 al 8% en peso y aún más preferentemente aproximadamente del 1 a 5% en peso de agua.

Además, se ha demostrado en particular que presenta ventajas el disolver o dispersar por lo menos parte del agente aglutinante en agua antes de aplicarlo a la composición a granel. Según una forma de realización preferida del procedimiento según la invención se pone en suspensión en agua tanto agente aglutinante como sea posible, sin embargo, se ha demostrado conveniente utilizar suspensiones que tengan un contenido en aglutinante de no más de aproximadamente del 60% en peso. Preferentemente la suspensión tiene un contenido en aglutinante de aproximadamente del 20 al 60% en peso.

Según otra forma de realización preferida de la invención se prefiere mezclar aproximadamente del 50 al 100% en peso de agente aglutinante al material a granel en forma en polvo sustancialmente seco y suministrar la parte restante de agente aglutinante como suspensión acuosa inmediatamente antes o sustancialmente al mismo tiempo, o en menos de 10 minutos antes o después, preferentemente menos de 5 minutos antes o después de que el material de la capa de superficie a granel se distribuya en la superficie de la capa aislante. Esto entre otros ha demostrado aumentar significativamente la resistencia a la deslaminación entre la capa aislante y la capa de la superficie rígida.

La expresión que describe el aglutinante que está en forma de polvo sustancialmente seco o un polvo esencialmente seco, significa que el aglutinante está en polvo y contiene menos del 10% en peso de agua, preferentemente menos del 5% en peso de agua y más preferentemente menos del 2% en peso de agua.

Una ventaja adicional de aplicar algo de agua u otro líquido al material de la capa de la superficie a granel consiste en que reduce en gran medida la cantidad de polvo desprendido del material hasta que el agente aglutinante en el material es colocado eventualmente y la capa rígida se forma de este modo.

Un efecto reductor de polvo similar puede conseguirse también según la invención utilizando una cantidad de otros líquidos, preferentemente aceites minerales/de silicona, que pueden suministrarse en una cantidad entre el 0 y el 3% en peso, preferentemente entre 0,1 y 1% en peso y más preferentemente entre 0,2 y 0,6% en peso. Dichos aceites pueden también emplearse para, aumentar las propiedades hidrófobas de las capas de superficie rígida o para otros fines. Las propiedades hidrófobas pueden controlarse también añadiendo una cantidad correspondiente de resina de silicona o similares al material de la superficie a granel.

El material mineral utilizado en el material de la superficie a granel está presente en una cantidad de por lo menos el 40% en peso, se prefiere en una cantidad entre el 40 y el 95% en peso, más preferentemente en una cantidad entre el 50 y el 95% en peso y aún más preferentemente en una cantidad entre el 80 y el 92% en peso.

El material mineral utilizado en el material de la superficie a granel comprende preferentemente uno o más constituyentes seleccionados de entre los grupos expuestos anteriormente de minerales duros, blandos, absorbentes y de densidad ultra alta. Los minerales son con preferencia esencialmente inorgánicos.

Antes de la aplicación del material de la capa de superficie a granel sobre la superficie de la capa aislante el material a granel no endurecido debería tener una densidad de por lo menos 150 kg/m^{3}. La densidad óptima del material a granel no endurecido depende en gran parte de la composición del material a granel. Cuanto más material fibroso incluya el material a granel, menor debe ser la densidad del material a granel no endurecido. En general se prefiere que la densidad del material a granel no endurecido sea lo suficientemente grande para que produzca una densidad aparente de por lo menos 350 kg/m^{3}, más preferida de aproximadamente 450 kg/m^{3}, más preferentemente aproximadamente por lo menos 600 kg/m^{3} y aún más preferentemente aproximadamente por lo menos 700 kg/m^{3}. La diferencia en la densidad del material a granel antes de distribuirlo sobre la capa de base y después de curar o endurecer puede ser de hasta el 50%.

La gran densidad proporcionada por el material mineral utilizado en el material a granel de la superficie puede obtenerse utilizando material que de por sí tenga una densidad aparente elevada tal como el material particularmente preferido según la invención, o sea arena de cuarzo. Sin embargo, según otra forma de realización particularmente preferida de la invención la densidad elevada del material a granel de la capa de superficie se obtiene utilizando material de fibra mineral molida que tenga una gran densidad aparente.

Como se mencionó en la técnica de producción de fibra mineral es frecuente que se formen una cantidad de productos de desecho durante el proceso de producción. Dichos productos de desecho pueden ser granallas o si no materiales minerales no convertidos en fibras correctamente, que se eliminan durante el proceso. También pueden ser productos defectuosos, en caso de que se produzca un error durante la producción. Se ha demostrado particularmente ventajosa la utilización de dichos productos residuales molidos como materia prima para las capas de superficie rígida según la invención. En primer lugar el material mineral tiene una composición ideal para el fin y, además, resuelve el problema del tradicional vertido de los residuos, por otra parte necesario.

En el caso de utilizar material de fibra mineral como parte principal de la materia prima solamente mineral para el material a granel de la capa de superficie es preferible molerlo hasta una longitud de fibra media inferior a aproximadamente 50 mm y/o una densidad aparente de aproximadamente 250 a 400 kg/m^{3} y para algunos fines preferentemente una densidad aparente de aproximadamente 700 a 900 kg/m^{3}. Más preferentemente las fibras se muelen hasta una longitud de fibra media inferior a aproximadamente 800 \mum, se prefiere inferior a aproximadamente 200 \mum y preferentemente inferior a aproximadamente 100 \mum y aún más preferentemente inferior a 80 \mum. Cuando dicho material fibroso mineral se utiliza como constituyente principal del material a granel de la capa de superficie, puede todavía ser conveniente aplicar otro material fibroso que tenga las propiedades dadas a conocer anteriormente en las cantidades indicadas.

Puede utilizarse cualquier tipo de molino conocido capaz de obtener las propiedades deseadas. Sin embargo, se ha demostrado que los molinos de disco de molienda o trituración tales como el molino Fas®, los molinos de martillo y los molinos de rodillo son particularmente eficaces. Pueden molerse asimismo otras materias primas de material mineral inorgánico para obtener un tamaño de grano adecuado así como una densidad aparente adecuada.

Para mezclar cualquier agente aglutinante en polvo, material mineral y cualquier otro constituyente para obtener el material a granel de la capa de superficie puede utilizarse cualquier método conocido para mezclar esencialmente el material seco en partículas de densidad aparente elevada. Sin embargo, mediante la utilización de algunos medios de mezclado, el material a granel de la capa de superficie tiene una tendencia a formar torta, que es muy indeseable en particular cuando han de producirse capas rígidas finas. Se ha descubierto de este modo que un barril de desagüe rotativo sustancialmente horizontal u otro medio similar que proporciona fuerza de cizallamiento baja mientras mezcla y transporta la composición preferentemente en continuo son particularmente adecuados según la invención. Se cree en general que el mezclado debería realizarse muy por debajo de la temperatura de colocación del agente aglutinante. Esto desde luego puede también obtenerse mediante enfriamiento activo.

Para una distribución uniforme del material a granel de la capa de superficie en la superficie de la capa aislante es preferible alimentar en primer lugar el material a un cajón alimentador que lo aporte sobre una primera cinta transportadora y en la que opcionalmente se distribuya uniformemente utilizando rodillos, cepillos y/o similares. Bajo dicha primera cinta transportadora una segunda cinta transportadora transporta la capa aislante y el material a granel de la capa de superficie cae de la primera cinta transportadora sobre la superficie superior de la capa aislante en la segunda cinta transportadora, que a continuación alimenta el material aislante recubierto a la estufa de curado.

Sin embargo, según la invención puede utilizarse en principio cualquier medio capaz de distribuir una sustancia similar al material a granel de la capa de superficie de manera uniforme. Se prefiere particularmente utilizar medios de alimentación y/o distribución que comprenden la conducción de los agregados que permite un flujo de material continuo y uniforme sobre la capa aislante.

Se ha demostrado según una forma de realización de la invención particularmente conveniente arreglar o alisar la superficie superior de la capa aislante antes de la aplicación del material a granel de la capa de superficie formando opcionalmente la capa de superficie rígida. Esto se ha observado que conduce a capas de superficie rígida más uniformes.

Dicho acondicionamiento puede realizarse utilizando rodillos, bandas o similares. La superficie superior del material a granel de la capa de superficie puede también ventajosamente acondicionarse después de su aplicación sobre la capa aislante mediante cepillos, rodillos, bandas o similares para asegurar una distribución uniforme del material.

En el caso en que se prefiera tener la capa de superficie rígida sobre la superficie de fondo de la capa aislante, es posible alimentar la capa aislante sobre una cinta transportadora que está ya cubierta por una capa sustancialmente uniforme del material a granel de la capa de superficie. Es también posible obtener capas de superficie rígida tanto en la superficie superior como en el fondo haciéndolo en ambas y si no procediendo como se expuso anteriormente.

La capa de base aislante de fibra mineral según la invención puede ser una lámina de fibra mineral de una o múltiple densidad, es decir, una capa de densidad más o menos homogénea o 2 o más capas de diferentes densidades, teniendo la lámina una densidad media de 50 a 300 kg/m^{3}.

En el caso de una capa de base aislante de fibra natural de una sola densidad, es preferible que la capa tenga una densidad de aproximadamente 50 a 200 kg/m^{3}, más preferentemente aproximadamente 100 a 150 kg/m^{3}.

Sin embargo, según la invención es particularmente preferible utilizar láminas de fibra mineral que tengan una capa de alta densidad frente a la capa de superficie rígida, teniendo dicha capa de alta densidad una densidad entre 150 y 300 kg/m^{3}, preferentemente entre 160 y 250 kg/m^{3} y aún más preferentemente aproximadamente 180 a 220 kg/m^{3}.

La capa de base aislante utilizada según la presente invención puede ser proporcionada de cualquier manera conocida preferentemente como se da a conocer en el documento EP 0 555 334. En el caso de una capa aislante de doble o múltiple densidad, es preferible que se obtenga esencialmente como se da a conocer en los documentos DK 155 163 o PCT/DK 99/00152.

Según la presente invención es particularmente preferible aplicar el material de la capa de superficie a granel sobre la capa aislante antes del curado de cualquier agente aglutinante curable dentro de la capa aislante. De esta manera el aglutinante en todas las capas se cura sustancialmente al mismo tiempo ahorrando de este modo energía, equipo y etapas del proceso. La diferencia en el tiempo de curado de los aglutinantes en todas las capas debería ser inferior a 10 minutos, preferentemente inferior a 5 minutos. Una manera particularmente preferida de obtener estas ventajas según la invención es aplicar el material de la capa de superficie a granel sobre la superficie superior de la lámina de fibra natural producida según p. ej., uno de los procedimientos mencionados anteriormente sustancialmente inmediatamente antes de que la lámina se introduzca en la estufa de curado para el curado por calor. Sin embargo, es posible aplicar el material de la capa de superficie a granel sobre la capa aislante de fibra mineral precurada, curando por separado el material a granel y obteniendo de este modo el producto según la invención.

Como se mencionó es preferible en gran medida utilizar una estufa de curado convencional conocida en la técnica de producción de fibras minerales y utilizada para curar el agente aglutinante en la capa aislante para curar también el agente aglutinante en la capa de superficie rígida. Sin embargo, dichas estufas de curado adolecen típicamente de numerosos inconvenientes.

En primer lugar, una estufa de curado tradicional en la técnica actual utiliza una banda transportadora en ambas caras del producto que se ha de curar a fin de transportar el producto a través de una zona donde se sopla aire caliente a través del producto con el fin de dar calor al agente aglutinante. La banda transportadora típica de una estufa de curado consiste esencialmente en un número de laminillas rígidas que desgraciadamente dejan marcas en las superficies de la parte superior y del fondo del producto curado.

Dado que en general es deseable obtener productos que tengan superficies lisas, y en particular productos del presente tipo, con frecuencia es necesario cortar o lijar las superficies de los productos curados en estufas de curado convencionales.

Sin embargo, se ha descubierto sorprendentemente que cubriendo la superficie del producto antes de la etapa de curado con un tejido poroso que tenga una determinada rigidez y pasando el tejido a través de la estufa de curado pueden reducirse en gran medida o incluso eliminarse las huellas de la estufa de curado. Una rigidez similar a la rigidez de una lana de vidrio comercial normal que tenga un peso superficial de aproximadamente 40 a 60 g/m^{2} o más se ha encontrado apropiado para la mayoría de los fines, dependiendo del tipo de laminillas de la estufa de curado y de la compresión opcional producida por el producto durante la etapa de curado.

Cualquier tejido o similar que tenga la rigidez requerida puede utilizarse para la finalidad mencionada. Sin embargo, el tejido debería ser preferentemente poroso para permitir que el aire caliente pase a través si es necesario obtener el curado. Asimismo presenta muchas ventajas que el material de la capa de la superficie a granel sea bastante poroso para que permita que el aire caliente pase a través si es necesario obtener el curado. Asimismo presenta muchas ventajas que el material de la capa de la superficie a granel sea bastante poroso para permitir que el aire caliente penetre en la capa.

Según la invención es preferible utilizar tejidos inorgánicos y/u orgánicos y pueden utilizarse tanto tejidos entretejidos como no entretejidos. En particular se ha demostrado que presentan ventajas las lanas de vidrio no entretejidas, pero otras lanas rígidas también son eficaces.

Mediante el proceso de curado el tejido se adherirá en muchos casos a la superficie del producto. Esto puede ser muy deseable si se necesitan determinadas propiedades de la superficie correspondientes a las propiedades del tejido. En cualquier caso la aplicación de un tejido que cubre en particular la capa de superficie rígida según la invención ha demostrado incluso que aumenta más la resistencia a la tracción de la misma.

Si se prefiere no tener el tejido adherido a la superficie del producto, es posible según la invención atomizar una o ambas de las superficies opuestas del tejido y el producto con un agente antiadherente tal como un aceite mineral o silicona antes del montaje de las mismas. Es también posible aplicar un tejido que de por sí tenga una tensión superficial baja, es decir, uno que sea antiadherente. En tal caso el tejido puede ser retejido después de la estufa de curado y opcionalmente reutilizado en el lote, o puede tener la forma de un lazo de banda sin fin alrededor de las laminillas de la estufa de curado.

Asimismo es posible aplicar más de un tejido que tenga cualquiera de las propiedades deseadas. Utilizando más de un tejido, cada tejido puede ser más fino y de este modo menos rígido y mediante la selección apropiada de los materiales del tejido es posible asegurar que solamente el tejido directamente próximo a la capa de superficie rígida del producto se adhiere al mismo. De esta manera pueden proporcionarse recubrimientos de tejido sumamente fino sobre la capa de superficie rígida permitiendo prácticamente cualquiera de las propiedades deseadas de la superficie dependiendo del tejido seleccionado mientras que al mismo tiempo se obtiene el efecto ventajoso de no tener marcas de la estufa de curado, incluso si el segundo tejido opcionalmente reutilizable es también relativamente fino.

El segundo inconveniente de la estufa de curado convencional se refiere a la utilización de insuflado de aire caliente a través del producto con el fin de poner algún agente aglutinante curable por calor en el mismo. Dado que el material de la capa de superficie a granel según la invención es de grano relativamente fino podría desplazarse o incluso ser eliminado por las corrientes de aire a través del producto. Sin embargo, según la invención este problema puede eliminarse también aplicando un tejido en la parte superior de la capa de superficie a granel, en la que el tamaño de poro se selecciona de modo que retenga sustancialmente el material.

Una ventaja significativa del procedimiento según la invención consiste en que es posible producir de manera continua en línea. Además una ventaja del mismo consiste en que el equipo típicamente empleado en la técnica de producción de material aislante de fibra mineral pueda utilizarse con solo muy pocas modificaciones, es decir, la adición de medios de mezclado y distribución del material de la capa de superficie a granel sobre una lámina de fibra mineral más o menos convencional, preferentemente poco tiempo antes del curado de la misma en la estufa de curado.

El término fibra tal como se utiliza en la presente memoria designa cualquier estructura o partícula oblonga que tenga una longitud de por lo menos 3 veces su diámetro medio.

Todas las capas aislantes de fibra mineral mencionadas en la presente solicitud son preferentemente láminas de fibra mineral no entretejida.

La expresión fibra mineral tal como se utiliza en la presente memoria comprende todos los tipos de fibras minerales artificiales, tales como fibras de roca, vidrio o escoria, en particular las fibras utilizadas en los materiales para los objetivos mencionados anteriormente, y como carga en cementos, plásticos u otras sustancias, o que se utilicen como medio de cultivo para plantas. En particular se ha demostrado que las fibras de roca son adecuadas para los fines de la presente invención.

La expresión fibra de roca tal como se utiliza en la presente memoria designa las fibras que tienen una composición que comprende generalmente aproximadamente del 34 al 62% y preferentemente aproximadamente del 41 al 53% en peso de SiO_{2}, generalmente aproximadamente del 0,5 al 25% en peso y preferentemente aproximadamente del 5 al 21% en peso de Al_{2}O_{3}, opcionalmente aproximadamente del 0,5 al 15% en peso y preferentemente aproximadamente del 2 al 9% en peso de óxidos de hierro totales, generalmente aproximadamente del 8 al 35% en peso y preferentemente aproximadamente del 10 al 25% en peso de CaO, generalmente aproximadamente del 2,5 al 17% en peso y preferentemente aproximadamente del 3 al 16% en peso de MgO, opcionalmente aproximadamente del 0,05 al 1% en peso y preferentemente aproximadamente del 0,06 al 0,6% en peso de MnO, generalmente aproximadamente del 0,4 al 2,5% en peso y preferentemente aproximadamente del 0,5 al 2% en peso de K_{2}O, y que comprende además Na_{2}O en una cantidad inferior a aproximadamente del 5% en peso, preferentemente inferior a aproximadamente del 4% en peso y más preferentemente entre aproximadamente del 1 y el 3,5% en peso, TiO_{2} en una cantidad de más de aproximadamente del 0,2 al 2% p. ej. Preferentemente las fibras de roca no comprenden BaO o Li_{2}O en cantidad significativa alguna y el contenido de B_{2}O_{3} es preferentemente inferior al 2%. Las fibras de roca típicamente tienen una temperatura de transición al cristal (Tg) superior a 700ºC, preferentemente superior a 730ºC y más preferentemente entre aproximadamente 760 y 870ºC. La densidad de las fibras de roca es típicamente superior a aproximadamente 2,6 g/cm^{3} y preferentemente entre aproximadamente 2,7 y 3 g/cm^{3}. El índice refractario de las fibras de roca es típicamente superior a aproximadamente 1,55 y preferentemente entre aproximadamente 1,6 y 1,8.

La expresión agente aglutinante o aglutinante tal como se utiliza en la presente memoria comprende cualquier material que sea adecuado como agente aglutinante en los materiales de fibra mineral para los productos anteriores. Los agentes aglutinantes orgánicos según la invención comprenden en particular resinas de fenol formaldehído, fenol urea, copolímero acrílico, resorsinol, furano y/o melamina, una resina de furano tal como se describe en el documento WO 99/38372, y son preferentemente curables de manera irreversible dando calor u otros medios de poner aglutinantes conocidos en la técnica.

Donde no se indica nada más o sea evidente todos los porcentajes se expresan en % en peso del peso total de la composición en cuestión. Sin embargo, las fracciones de longitud de la fibra se cuentan generalmente como el número de fibras que están comprendidas dentro de una determinada categoría en comparación con el número total de fibras cortadas.

Las dimensiones de la fibra mencionadas en la presente memoria se miden utilizando un microscopio de barrido electrónico (SEM) y análisis por diagnóstico de imagen simple mediante el procedimiento siguiente:

Una muestra de fibra suficiente y representativa se dispersa en agua desmineralizada. La alícuota se filtra en un filtro Nucleopore® (0,8 \mum). El filtro se recubre con oro (pulverizado). El filtro se monta en un trozo de alfiler de aluminio de 25 mm. La ampliación en la que se mide el diámetro depende de la longitud de las fibras, típicamente de 1.200 a 2.000\times. Se miden las fibras con por lo menos un extremo en el campo de visión. Se pesan las fibras con solamente un extremo en el campo de visión con un factor de 1 y las fibras con dos extremos en el campo de visión se pesan con un factor de 2. La longitud de las fibras se mide a la amplitud óptima. La precisión de la medición depende del número de fibras medidas que pueden seleccionarse como apropiadas. Los datos se procesan y se proporcionan los resultados como una distribución estadística normal de las fracciones por el número de fibras medidas.

Las cantidades de agua consignadas en la presente memoria quiere decir que están relacionadas esencialmente con el agua libre y/o más o menos el agua mezclada por separado. El agua ligada en las sustancias opcionales tales como MgOH_{2} o similares no está incluida.

Las propiedades físicas de los productos mencionados en la presente memoria se miden según la norma EN 12430.

La invención se ilustrará con más detalle a continuación mediante las figuras.

La Fig. 1 ilustra una línea de producción para una forma de realización preferida de la invención.

La Fig. 2 ilustra otra línea de producción para una forma de realización preferida de la invención.

La Fig. 3 ilustra un producto según la invención.

En la Fig. 1 la lámina 1 de fibra mineral está dividida horizontalmente y la dividida de la parte 2 está comprimida utilizando numerosos rodillos 3, se vuelve a aplicar a la lámina 1 original y se acondiciona utilizando los rodillos 4. Un material 5 de la capa de superficie a granel tal como se definió anteriormente se alimenta a un cajón alimentador 6 que comprende ruedas distribuidoras 7 que distribuyen el material 5 sobre una banda transportadora 8 en movimiento. En la banda 8 el material 5 se distribuye por medio de un cepillo de distribución 9 sobre la superficie superior de la capa 2 comprimida. El producto estratificado se recubre a continuación con una lana de poliéster 10 fina desde el carrete 10' de suministro y se pasa bajo el rodillo 11a junto con una lana de vidrio 12 aproximadamente los rodillos 11a-d. Una cantidad de una suspensión acuosa de agente aglutinante se suministra mediante las boquillas 13. El agente aglutinante se cura en una estufa de curado simbolizada por las bandas transportadoras 14a y 14b donde el aire caliente se envía a través del producto desde el fondo a la parte superior por medios no mostrados. Después del curado se corta la lámina 1 sin fin, que comprende una capa 2 comprimida, una capa de superficie rígida del material 5 de la capa de superficie a granel curada y un recubrimiento 10 de la superficie de lana de poliéster fina para proporcionar el producto final según la invención.

En la fig. 2 la lámina 1 de fibra mineral se proporciona con una capa 2 de fibra mineral comprimida y se pasa bajo el alimentador 6, que alimenta el material de la capa de superficie a granel seca a la superficie superior de la capa 2 aislante comprimida. La lámina aislante recubierta con material de la capa de superficie a granel se pasa bajo el rodillo 11a junto con la lana de vidrio 12 que ha sido atomizada con un agente antiadherente mediante la boquilla 13 y transportado a una estufa de curado no mostrada en la que se coloca el agente de curado en las capas aislantes así como el material de la capa de superficie a granel esencialmente seca. La lana de vidrio se separa fácilmente de la capa de superficie rígida después del curado del agente aglutinante, y la estructura en sándwich curada se corta para formar el producto según la invención que tiene una capa aislante 1 blanda, una capa aislante 2 firme y una capa 5 de superficie rígida.

La Fig. 3a ilustra una vista lateral de una forma de realización del producto según la invención en la que una capa aislante 1 de baja densidad está superpuesta a una capa aislante de alta densidad, que está superpuesta a la capa 5 de superficie rígida. La capa 5 de superficie rígida se proporciona con una lana de vidrio 10.

La Fig. 3a ilustra una vista lateral despiezada de la forma de realización del producto según la invención correspondiente a la Fig. 3a.

La invención se ilustrará con más detalle a continuación mediante ejemplos.

Ejemplo 1

Se molieron numerosos paneles de fibra mineral de la técnica anterior utilizando un molino de rodillos hasta una densidad aparente de 700 a 800 kg/m^{3}. El material molido presentó una distribución de partículas en la que por lo menos aproximadamente del 50% en número del material estaba comprendido dentro de la fracción con una longitud aproximadamente 10 \mum o inferior y un diámetro aproximadamente 3 \mum o inferior, aproximadamente del 70% en número del material estaba comprendido dentro de la fracción con una longitud aproximadamente 20 \mum o inferior y un diámetro aproximadamente 5 \mum o inferior, y aproximadamente del 90% en número del material estaba comprendido dentro de la fracción con una longitud aproximadamente 70 \mum o inferior y un diámetro aproximadamente 8 \mum o inferior.

Al material molido se mezcló una cantidad de aproximadamente del 15% en peso de aglutinante en polvo a base de fenol formaldehído seco para formar un material de la capa de superficie a granel.

El material definido anteriormente se distribuyó sobre la superficie principal de la capa de densidad alta de un panel de fibra mineral de doble densidad convencional en el proceso de producción del mismo y antes de curar el agente aglutinante en el panel, comprendiendo dicho panel de doble densidad una primera capa de aislante de fibra natural de 85 mm y con una densidad de 110 kg/m^{3} y una segunda capa aislante de fibra mineral de 85 mm y con una densidad de 180 kg/m^{3}. Inmediatamente antes de la aplicación del material de la capa de superficie a granel a la superficie superior de la capa aislante de fibra mineral se acondicionó mediante un rodillo para alisar la superficie. El material de la capa de superficie a granel se distribuyó uniformemente en una cantidad de 2 kg/m^{2}, correspondiente a un espesor de aproximadamente 2 a 2,5 mm.

Una lana de vidrio que tiene un peso de la superficie de aproximadamente 60 g/m^{2}, y que tiene una cantidad de 80 g/m^{2} de aglutinante a base de fenol en suspensión acuosa (a una concentración de 18,5% en peso) aplicada sobre el mismo se añadió sobre la parte superior del material de la capa de superficie a granel, donde después se curó el producto en sándwich en una estufa de curado convencional para formar un producto aislante de fibra mineral según la invención, que tiene una primera y una segunda capa aislante, una capa de superficie rígida que comprende un revestimiento de fibra de vidrio.

Tras el curado la densidad de la capa de superficie rígida fue aproximadamente 900 kg/m^{2}, y debido a la aplicación de la lana de vidrio prácticamente no se formó ninguna marca en las laminillas transportadoras en la estufa de curado sobre la superficie del producto. En comparación con el panel de densidad doble idéntico por otra parte que no tiene la capa rígida recubierta con lana el producto según la invención tiene un módulo E que es aproximadamente tres veces superior.

El producto según la invención se ha demostrado que es muy adecuado para cubiertas y presentaba excelentes propiedades para la aplicación de fieltros para techado u hojas sobre los mismos mediante soldadura o adherencia. Se produjo un producto similar que comprende una primera capa aislante de 130 kg/m^{3} y una segunda capa de 210 kg/m^{3}, y presentaba esencialmente las mismas propiedades ventajosas.

Ejemplo 2

Se molieron numerosos paneles de fibra mineral de la técnica anterior hasta una densidad aparente de aproximadamente 700 a 800 kg/m^{3} como se describe en el ejemplo 1.

Al material molido se añadió una cantidad de aproximadamente del 10% en peso de aglutinante en polvo a base de fenol seco así como 10% en peso de una suspensión acuosa al 20% en peso de un aglutinante a base de fenol idéntico (correspondiente a 2% en peso más de aglutinante de fenol en seco) para formar un material con capa de superficie a granel que comprende el 12% en peso de aglutinante.

\newpage

El material de la capa de superficie a granel se aplicó a una lámina de fibra mineral de densidad doble sin curar como se describe en el ejemplo 1, y se aplicaron dos lanas en la parte superior del material de la capa de superficie a granel. En primer lugar se aplicó una lana de poliéster de aproximadamente 13 g/m^{2} y con un aglutinante a base de PVAc aplicado sobre la superficie frente al material de la capa de superficie a granel. En segundo lugar, se aplicó una lana de vidrio como se describe en el ejemplo 1 sin utilizar aglutinante.

Posteriormente el producto en sándwich se curó en una estufa de curado convencional y la lana de vidrio se separó del producto para obtener un producto aislante de fibra mineral según la invención, que tiene una primera y una segunda capa aislante, una capa de superficie rígida que comprende un recubrimiento de lana de poliéster. La lana de vidrio se volvió a tejer y se reutilizó.

Tras el curado la densidad de la capa de superficie rígida fue aproximadamente 900 kg/m^{2}, y debido a la aplicación temporal de la lana de vidrio prácticamente no se formó ninguna marca en los medios transportadores en la estufa de curado sobre la superficie del producto.

El producto del ejemplo 2 se comparó con el producto del ejemplo 1 y presentaba sustancialmente las mismas excelentes propiedades mecánicas, aunque comprendiendo 20% menos de aglutinante de fenol.

Se produjo un producto similar que comprende una primera capa aislante de 130 kg/m^{3} y una segunda capa de 210 kg/m^{3}, y presentaba las mismas propiedades ventajosas en comparación con el producto correspondiente del ejemplo 1.

Sorprendentemente, se encontraron similares propiedades mecánicas ventajosas también en un producto producido según el ejemplo 2, en el que solamente se utilizó el 5% en peso de aglutinante de fenol formaldehído seco junto con más de 6% en peso de suspensión de aglutinante de fenol formaldehído en una concentración acuosa del 50% en peso, es decir, un total de 8% en peso de aglutinante. El último producto según el ejemplo 2 está comprendido dentro de la clasificación A2 contra incendios según el CEN, lo que es muy ventajoso.

Ejemplo 3

Se mezclaron partículas de arena con un tamaño de grano máximo de 2 mm con 10% en peso de aglutinante fenólico en polvo para formar el material de la capa de superficie a granel. Una retícula con armazón de vidrio que tiene un tamaño de malla de aproximadamente 5 mm se extendió sobre una primera capa aislante del fondo de 130 kg/m^{3} y una segunda capa superior de 210 kg/m^{3}. Sobre la parte superior de la retícula se distribuyó uniformemente una cantidad de 6,5 kg/m^{2} del material de la capa de superficie a granel. La superficie se cubrió con una lana de vidrio que tiene un eje superficial de 50 g/m^{2} y se curó en una estufa de curado. Después del curado se retiró la lana de vidrio de la parte superior y se cortó el producto para proporcionar el panel aislante final según la invención que tiene una capa de superficie rígida. El producto proporcionado por el ejemplo 3 demostró que tiene resistencia mecánica muy grande y es entre otros muy adecuado como aislante para fachadas (p. ej. para el pintado o enyesado posterior).

Ejemplo 4

El producto según la invención obtenido por el procedimiento del ejemplo 1 se comparó con la capa aislante del ejemplo 1, sin la capa de superficie rígida según la norma EN 12430. El espesor total del producto fue de 100 mm. Los datos se presentan en la tabla 1:

1

Como se aprecia en la tabla, la capa de superficie rígida de 2 kg/m^{2} (900 kg/m^{3}) proporcionada según la invención da como resultado propiedades físicas muy mejoradas.

Claims (20)

1. Producto aislante de fibra mineral que comprende una capa de base aislante (1) y una capa de superficie rígida (2) en el que

la capa de base aislante comprende fibras minerales y un agente ligante y presenta una densidad media de 50 a 300 kg/m^{3} y

la capa de superficie rígida comprende del 40 al 95% en peso de la capa de superficie rígida, material mineral unido conjuntamente por el 5 al 35% en peso de la capa de superficie rígida, aglutinante orgánico y presenta una densidad media de por lo menos 450 kg/m^{3}.

2. Producto según la reivindicación 1, en el que la cantidad de aglutinante orgánico en la capa de superficie rígida es de por lo menos el 8% en peso de la capa y la cantidad total de material mineral en la capa es del 50 al 92% de la capa.

3. Producto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa de base aislante de fibra mineral comprende capas aislantes de densidades diferentes y la capa aislante próxima a la capa de superficie rígida presenta la densidad mayor.

4. Producto según la reivindicación 3, en el que la capa de base aislante comprende una primera capa aislante que presenta un espesor de 25 a 300 mm y una densidad de 50 a 150 kg/m^{3} y la segunda capa aislante presenta un espesor de 10 a 40 mm y una densidad de 150 a 300 kg/m^{3}.

5. Producto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa rígida es una capa que puede obtenerse mediante la circulación de manera continua y homogénea del material mineral y el agente aglutinante sobre la capa de base y curando o endureciendo el agente aglutinante.

6. Producto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material mineral comprende el material seleccionado de entre el material mineral en grano que presenta un tamaño de partícula medio de 50 \mum a 3 mm, preferentemente de 50 \mum a 2 mm, y material de fibra molido hasta una longitud de fibra media inferior a 200 \mum.

7. Producto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el material mineral comprende material de fibra que ha sido molido hasta una longitud de fibra media inferior a 150 \mum.

8. Producto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa de superficie rígida comprende del 40 al 95% en peso de la capa rígida, de material de fibra mineral molido que presenta una longitud media inferior a 150 \mum.

9. Producto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la capa rígida contiene del 40 al 95%, en peso de la capa, de arena de cuarzo.

10. Producto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores y que presenta un tejido poroso tejido o no tejido unido a la superficie exterior de la capa rígida.

11. Producto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa rígida presenta una densidad de por lo menos 600 kg/m^{3}.

12. Producto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la capa rígida presenta una densidad de por lo menos 700 kg/m^{3}.

13. Utilización de un producto según cualquiera de las reivindicaciones anteriores para techado o para revestimiento de una fachada.

14. Procedimiento para preparar un producto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende

proporcionar una capa de base aislante que comprende fibras minerales y un agente aglutinante y que presenta una densidad de 50 a 300 kg/m^{3},

proporcionar un material a granel para formar la capa de superficie rígida y que comprende del 40 al 95% en peso de material mineral y del 5 a 35% en peso de aglutinante orgánico,

distribuir el material a granel sobre la capa de base aislante de fibra mineral como capa de superficie que presentará una densidad de por lo menos 450 kg/m^{3} tras curar el aglutinante orgánico,

y curar el aglutinante orgánico dentro de la capa de superficie para formar la capa de superficie rígida que presenta una densidad de por lo menos 450 kg/m^{3}.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que el material a granel se distribuye sobre la capa de base aislante de fibra mineral mediante la circulación de manera continua y homogénea del material a granel que comprende del 40 al 95% en peso de material mineral y del 5 al 35% en peso de aglutinante orgánico sobre la capa de base.

16. Procedimiento según la reivindicación 14 ó 15, en el que el agente aglutinante en la capa de base aislante se cura sustancialmente simultáneamente con el agente aglutinante en la capa rígida.

17. Procedimiento según la reivindicación 14 ó 15, en el que el material a granel para formar la capa rígida comprende del 40 al 92% de material mineral y del 1 al 30% en peso, preferentemente del 1 al 10% en peso de agua.

18. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17, en el que se proporciona en parte el aglutinante orgánico en el material a granel como polvo esencialmente seco y en parte como suspensión acuosa.

19. Procedimiento según la reivindicación 18, en el que la suspensión acuosa se distribuye asimismo en la capa de base aislante.

20. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 15 a 19, en el que el material a granel presenta una densidad aparente de por lo menos 300 kg/m^{3}.