ES3035732A1

ES3035732A1 - METHOD FOR THE MANUFACTURE OF SYNTACTIC FOAMS REINFORCED WITH TEXTILE WASTE FOR USE IN CONSTRUCTION ELEMENTS

Info

Publication number: ES3035732A1
Application number: ES202430158A
Authority: ES
Inventors: Fuertes Santos Gimenez; Los Santos Aparicio Mario De
Original assignee: Paneles Decorativos Panelpiedra Sl
Current assignee: Paneles Decorativos Panelpiedra Sl
Priority date: 2024-03-05
Filing date: 2024-03-05
Publication date: 2025-09-08

Abstract

La invención se refiere a un método de fabricación de espumas sintácticas reforzadas con residuos textiles de diferentes procedencias, así como a las piezas obtenidas, y aquellas empleadas para producir elementos de construcción, en especial paneles decorativos, mobiliario y elementos de baño y cocina.The invention relates to a method for manufacturing syntactic foams reinforced with textile waste from different sources, as well as to the parts obtained, and those used to produce construction elements, especially decorative panels, furniture, and bathroom and kitchen elements.

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

MÉTODO PARA LA FABRICACIÓN DE ESPUMAS SINTÁCTICAS REFORZADAS CON RESIDUOS TEXTILES PARA EL USO EN ELEMENTOS DE CONSTRUCCIÓNMETHOD FOR THE MANUFACTURE OF SYNTACTIC FOAMS REINFORCED WITH TEXTILE WASTE FOR USE IN CONSTRUCTION ELEMENTS

OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION

La invención se refiere a un método de fabricación de espumas sintácticas reforzadas con residuos textiles de diferentes procedencias, así como a las piezas obtenidas, y aquellas empleadas para producir elementos de construcción, en especial paneles decorativos, mobiliario y elementos de baño y cocina. The invention relates to a method for manufacturing syntactic foams reinforced with textile waste from different sources, as well as to the parts obtained, and those used to produce construction elements, especially decorative panels, furniture, and bathroom and kitchen elements.

SECTOR DE LA TÉCNICATECHNICAL SECTOR

El campo de aplicación de la presente invención se centra en el sector de la fabricación de materiales poliméricos compuestos para la construcción, centrándose particularmente en el ámbito de la fabricación de compuestos poliméricos empleados tanto en paneles de revestimiento aplicables para usos varios (todo tipo de paredes, cerramientos y construcción de fachadas, fachadas ventiladas, paredes y tabiques interiores), como en mobiliario en general, así como en elementos de baño y cocina como bañeras, platos de ducha, piletas, inodoros y/o encimeras. The field of application of the present invention focuses on the sector of manufacturing of composite polymeric materials for construction, focusing particularly on the field of manufacturing of polymeric compounds used both in cladding panels applicable for various uses (all types of walls, enclosures and construction of facades, ventilated facades, interior walls and partitions), and in furniture in general, as well as in bathroom and kitchen elements such as bathtubs, shower trays, sinks, toilets and/or countertops.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION

Las espumas sintácticas poliméricas son materiales compuestos que se producen rellenando una matriz de resina polimérica con microesferas huecas, o microesferas no huecas (por ejemplo, perlita), como agregados. La presencia de estas partículas huecas da como resultado una menor densidad, una mayor resistencia específica, un menor coeficiente de expansión térmica y baja absorción de agua, por lo que son ampliamente empleadas en la industria aeroespacial, náutica o de automoción. Las microesferas pueden ser de aluminio, acero, poliméricas, cerámicas y vidrio. Este último material se considera el más apropiado como relleno debido a su alta resistencia a la compresión, buena resistencia química y a la corrosión, buena adhesión vidrioresina y baja densidad. Polymeric syntactic foams are composite materials produced by filling a polymer resin matrix with hollow microspheres, or non-hollow microspheres (e.g., perlite), as aggregates. The presence of these hollow particles results in lower density, higher specific strength, a lower coefficient of thermal expansion, and low water absorption, making them widely used in the aerospace, nautical, and automotive industries. Microspheres can be made of aluminum, steel, polymer, ceramic, and glass. The latter material is considered the most suitable as a filler due to its high compressive strength, good chemical and corrosion resistance, good adhesion to glass resin, and low density.

La variación de densidad de las espumas sintácticas, así como de otras propiedades, como la resistencia frente a esfuerzos mecánicos, depende del tipo de microesferas empleadas, su diámetro, cantidad y material. De este modo, variaciones en estos factores generarán espumas de características diferentes (Woldesenbet E., Gupta N., Jadhav A.,Journal of Materials Science 40, 4009-4017, 2005;Gupta, N., Pinisetty D.JOM 65: 234 - 245, 2013).The density variation of syntactic foams, as well as other properties such as resistance to mechanical stress, depends on the type of microspheres used, their diameter, quantity, and material. Thus, variations in these factors will generate foams with different characteristics (Woldesenbet E., Gupta N., Jadhav A., Journal of Materials Science 40, 4009–4017, 2005; Gupta, N., Pinisetty D. JOM 65: 234–245, 2013).

Las resinas poliméricas tipo epoxi, fenólicas, poliéster, vinil ester, y otra amplia variedad de polímeros son empleadas como matrices. En la mayoría de las aplicaciones se utilizan matrices tipo epoxi debido a que conforman materiales compuestos con alta resistencia térmica, alta resistencia al desgaste, buena resistencia a los agentes químicos, alta flotabilidad, buena resistencia dieléctrica, alta resistividad y bajos coeficientes de expansión y conductividad térmica. Epoxy, phenolic, polyester, vinyl ester, and other wide-variety polymer resins are used as matrices. Epoxy matrices are used in most applications because they form composite materials with high thermal resistance, high wear resistance, good chemical resistance, high floatability, good dielectric strength, high resistivity, and low coefficients of expansion and thermal conductivity.

Sin embargo, en oposición a lo anterior, es bien conocido que las espumas sintácticas en general presentan un comportamiento frágil frente a un esfuerzo mecánico, de tracción y/o de flexión, en comparación con los materiales compuestos realizados con la misma matriz polimérica (Khan, A. S., Wilgeroth, J., Balzer, J., Proud, W. G.,en 19th Biennial APS Conference on Shock Compression of Condensed Matter, vol. 1793, no.However, in contrast to the above, it is well known that syntactic foams in general exhibit brittle behavior under mechanical, tensile and/or bending stress, compared to composite materials made with the same polymeric matrix (Khan, A. S., Wilgeroth, J., Balzer, J., Proud, W. G., in 19th Biennial APS Conference on Shock Compression of Condensed Matter, vol. 1793, no.

1, 2017),lo cual limita su uso en algunas aplicaciones como los paneles de recubrimiento de interior, el mobiliario o los accesorios de baño. Frente a ello, se proponen espumas sintácticas reforzadas con fibras de altas prestaciones como el grafito (US4595623A) o fibra de vidrio (US5665787A), para usos de alta demanda mecánica como la industria aeronáutica. Recientemente se ha descrito el uso de fibras naturales como el yute y el ramio, en combinación con el poliéster, en forma de esteras y mallas, para mejorar las propiedades mecánicas y de aislamiento de las resinas sintácticas (Tong, L., Liu, Z., Tong, J., Yi, X., Liu, X., & Rudd, C.Journal of Materials Science, 59(3), 863-876, 2024).1, 2017), which limits their use in some applications such as interior cladding panels, furniture or bathroom accessories. In response, syntactic foams reinforced with high-performance fibers such as graphite (US4595623A) or fiberglass (US5665787A) are proposed for uses with high mechanical demands such as the aeronautical industry. Recently, the use of natural fibers such as jute and ramie, in combination with polyester, in the form of mats and meshes, has been described to improve the mechanical and insulation properties of syntactic resins (Tong, L., Liu, Z., Tong, J., Yi, X., Liu, X., & Rudd, C. Journal of Materials Science, 59(3), 863-876, 2024).

La producción de espumas sintácticas, de forma general, comienza con la mezcla entre la selección de esferas (material, diámetro, densidad...) y la resina polimérica matriz, resultando clave la selección del tipo y grano de las esferas (Afolabi, L. O., Ariff, Z. M., Hashim, S. F. S., Alomayri, T., Mahzan, S., Kamarudin, K. A., & Muhammad, I. D.,Journal of Materials Research and Technology, 9(5), 10698-10718, 2020).A esta resina se le añade un catalizador, o agente de curado. En este momento se añaden también aditivos que modifican las propiedades superficiales, ignífugas, plásticas o de relación entre la resina y las esferas (agentes de acoplamiento) (US4608403). Se añaden también agentes espumantes para provocar la espumación de la matriz de resina polimérica. Finalmente, la pieza se introduce en un molde, se endurece y se cura. The production of syntactic foams, in general, begins with the mixing between the selection of spheres (material, diameter, density...) and the matrix polymer resin, the selection of the type and grain of the spheres being key (Afolabi, L. O., Ariff, Z. M., Hashim, S. F. S., Alomayri, T., Mahzan, S., Kamarudin, K. A., & Muhammad, I. D., Journal of Materials Research and Technology, 9(5), 10698-10718, 2020). A catalyst, or curing agent, is added to this resin. At this time, additives that modify the surface, flame-retardant, plastic properties or the relationship between the resin and the spheres (coupling agents) are also added (US4608403). Foaming agents are also added to cause foaming of the polymeric resin matrix. Finally, the piece is placed into a mold, hardened, and cured.

Como se ha indicado, la formación de espumas sintácticas a menudo disminuye las propiedades mecánicas y de tracción respecto a la matriz polimérica sin espumar o materiales compuestos de la misma resina polimérica. Esto se debe a que una menor densidad del material conlleva menores durezas y propiedades mecánicas. Cuanto más aumenta la proporción de microesferas, menor es la densidad de la espuma sintáctica obtenida y, por lo tanto, es más aislante y presenta mayor flotabilidad. Sin embargo, también es más frágil (menor resistencia mecánica). As indicated, the formation of syntactic foams often reduces the mechanical and tensile properties compared to the unfoamed polymer matrix or composite materials made from the same polymer resin. This is because a lower density of the material leads to lower hardness and mechanical properties. The higher the proportion of microspheres, the lower the density of the resulting syntactic foam, and therefore, it is more insulating and has greater buoyancy. However, it is also more brittle (lower mechanical strength).

Desde esta perspectiva, es bien conocido que las propiedades de las espumas sintácticas son función, además de la conformación de las microesferas huecas, de los parámetros de procesamiento que afectan a la estructura de la espuma, así como de lo que se denomina interfase, es decir, de la región de composición química variable, donde tiene lugar la unión entre el polímero matriz y las esferas de refuerzo, que asegura la transferencia de las cargas aplicadas entre ambos y condiciona las propiedades mecánicas finales de las espumas. Esta interfase se ve modificada por la presencia de las fibras de refuerzo. Por lo tanto, la adicción de las fibras de refuerzo, además de por sus características propias, solo cumplirá su función de mejora de propiedades mecánicas tanto en cuanto las fibras de refuerzo permitan un empaquetado homogéneo de las microesferas y una correcta unión de la interfase. Por su parte, la industria textil genera una cantidad ingente de residuos textiles consistentes en fibras heterogéneas, de baja calidad y difícil revalorización. Estos tejidos son susceptibles de ser utilizados como carga y/o refuerzo en materiales compuestos poliméricos y diferentes invenciones han sido descritas en las patentes PL429361A1, WO2023105426A1 y WO2023/285891. Los materiales compuestos poliméricos se definen como aquellos cuya estructura está conformada por una resina polimérica que actúa como matriz o base y otros elementos que actúan como refuerzo de manera que las prestaciones obtenidas en el compuesto superan a las de cada elemento por separado. Además, los materiales compuestos, suelen llevar otra fase sólida dispersa compuesta por los componentes de relleno. El refuerzo es la fase encargada de mejorar las propiedades mecánicas del compuesto, repartiendo regularmente los esfuerzos en el material, evitando que se produzcan concentraciones de tensiones y ayudando a la reducción del peso final de la pieza. Los rellenos, en cambio, generalmente se añaden para conseguir una disminución del coste del material compuesto, sin sacrificar las propiedades finales del material. Teniendo en cuenta ambas definiciones y la baja y heterogénea calidad de los residuos textiles, la borra de residuo textil se considera como un componente de relleno, ya que su principal función es abaratar el conjunto de la mezcla de material compuesto sin mermar las propiedades de éste (Besednjak, A.,Materiales compuestos; Procesos de fabricación de embarcaciones.Ediciones UPC, Barcelona. 2005). From this perspective, it is well known that the properties of syntactic foams depend not only on the conformation of the hollow microspheres, but also on the processing parameters that affect the foam structure, as well as on what is known as the interface, that is, the region of variable chemical composition where the bonding between the matrix polymer and the reinforcing spheres takes place, ensuring the transfer of applied loads between the two and determining the final mechanical properties of the foams. This interface is modified by the presence of reinforcing fibers. Therefore, the addition of reinforcing fibers, in addition to their own characteristics, will only fulfill its function of improving mechanical properties if the reinforcing fibers allow for homogeneous packing of the microspheres and proper bonding of the interface. For its part, the textile industry generates a huge amount of textile waste consisting of heterogeneous, low-quality fibers that are difficult to reclaim. These fabrics can be used as fillers and/or reinforcements in polymeric composite materials, and various inventions have been described in patents PL429361A1, WO2023105426A1, and WO2023/285891. Polymeric composite materials are defined as those whose structure is made up of a polymeric resin that acts as a matrix or base and other elements that act as reinforcement, such that the performance obtained in the composite exceeds that of each element separately. In addition, composite materials usually contain another dispersed solid phase composed of filler components. Reinforcement is the phase responsible for improving the mechanical properties of the composite, evenly distributing stresses throughout the material, preventing stress concentrations from occurring, and helping to reduce the final weight of the part. Fillers, on the other hand, are generally added to achieve a reduction in the cost of the composite material without sacrificing its final properties. Taking into account both definitions and the low and heterogeneous quality of textile waste, textile waste lint is considered a filler component, since its main function is to reduce the cost of the entire composite material mixture without reducing its properties (Besednjak, A., Composite materials; Boat manufacturing processes. Ediciones UPC, Barcelona. 2005).

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓNEXPLANATION OF THE INVENTION

En la presente invención se describe un método de fabricación de espumas sintácticas reforzadas con residuos textiles de diferentes procedencias, así como las piezas obtenidas, empleadas para producir elementos de construcción, en especial paneles decorativos, mobiliario y elementos de baño y cocina. The present invention describes a method for manufacturing syntactic foams reinforced with textile waste from different sources, as well as the obtained parts, used to produce construction elements, especially decorative panels, furniture and bathroom and kitchen elements.

A pesar de la baja calidad de los residuos textiles, este método emplea residuos textiles heterogéneos para incrementar la resistencia mecánica (resistencia a la tracción) de los paneles sin incrementar significativamente la densidad de las piezas producidas, lo que permite emplear las piezas y paneles fabricados con espuma sintáctica como elementos de construcción. El método, al contrario de lo descrito, no necesita de una conformación de especial de las fibras, sino que se basa en un triturado general de las mismas. De este modo, el empleo de residuos textiles triturados, generalmente empleados como cargas de relleno, como refuerzo en espumas sintácticas no resulta inmediata ya que, por un lado, debido a su baja calidad, no son susceptibles de incrementar la resistencia mecánica (al contrario que fibras de alta prestaciones como el carbono, la fibra de vidrio, o las conformaciones de malla tejidas) y, por otro lado, debido a su heterogeneidad, los diferentes materiales que las componen pueden interferir en la correcta conformación de la interfase. Despite the low quality of textile waste, this method uses heterogeneous textile waste to increase the mechanical strength (tensile strength) of the panels without significantly increasing the density of the produced pieces, allowing the pieces and panels made with syntactic foam to be used as construction elements. Contrary to what has been described, the method does not require special fiber shaping, but rather relies on general fiber shredding. Thus, the use of shredded textile waste, generally used as fillers, as reinforcement in syntactic foams is not immediately feasible. Due to their low quality, they are not likely to increase mechanical strength (unlike high-performance fibers such as carbon, fiberglass, or woven mesh configurations). Due to their heterogeneity, the different materials they comprise can interfere with the correct conformation of the interface.

Como se ha expuesto, la naturaleza del polímero matriz y de las microesferas huecas, así como la relación entre ellas, son variables significativas para determinar las características finales de las espumas sintácticas. De igual modo, son conocidas en el arte las diferencias tanto de comportamiento final y de proceso productivo entre las espumas sintácticas y los materiales compuestos de la misma matriz polimérica. Los residuos textiles precisamente suelen emplearse en los materiales compuestos como cargas de relleno, con la función de abaratar el coste sin devaluar las propiedades finales del producto, por el contrario, en la presente invención, el uso de residuos textiles en las espumas sintácticas mejora la dureza y las propiedades mecánicas de la espuma sintáctica para adecuarla a los usos en construcción, en especial paneles decorativos, mobiliario y elementos de baño y cocina. De igual modo, es bien conocido en el arte que la naturaleza de la relación entre la resina polimérica matriz y las esferas, son parámetros que definen las propiedades de las espumas sintácticas resultantes. Por lo tanto, con más fundamento, la aparición de un tercer componente heterogéneo, que modifica el sistema resina-esfera, como las fibras de residuos textiles, genera un escenario donde no resultan obvias para una persona experta en la materia ni las proporciones de uso adecuadas de los tres componentes, ni los tipos de residuos textiles a introducir, ni el propio mecanismo de introducción y sus parámetros, ni la compatibilidad con las microesferas huecas disponibles en el mercado, ni la modificación de la interfase resina-cargas. As explained, the nature of the matrix polymer and the hollow microspheres, as well as the relationship between them, are significant variables in determining the final characteristics of syntactic foams. Similarly, the differences in both final performance and production process between syntactic foams and composite materials made from the same polymer matrix are well known in the art. Textile waste is often used in composite materials as fillers, with the aim of reducing costs without devaluing the final properties of the product. On the contrary, in the present invention, the use of textile waste in syntactic foams improves the hardness and mechanical properties of the syntactic foam to make it suitable for construction uses, especially decorative panels, furniture, and bathroom and kitchen elements. Likewise, it is well known in the art that the nature of the relationship between the matrix polymer resin and the spheres are parameters that define the properties of the resulting syntactic foams. Therefore, with more reason, the appearance of a third heterogeneous component, which modifies the resin-sphere system, such as textile waste fibers, generates a scenario where neither the appropriate proportions of use of the three components, nor the types of textile waste to be introduced, nor the introduction mechanism itself and its parameters, nor the compatibility with the hollow microspheres available on the market, nor the modification of the resin-filler interface are obvious to a person skilled in the art.

Todos los términos utilizados en la presente solicitud, a menos que se indique lo contrario, se entenderán en su significado ordinario conocido en la técnica. Otras definiciones más específicas de los términos utilizados en la presente solicitud son las que se exponen a continuación y se pretende que se apliquen de manera uniforme en toda la especificación y las reivindicaciones, a menos que una definición establecida expresamente proporcione una definición más amplia. All terms used in this application, unless otherwise indicated, are to be understood in their ordinary meaning known in the art. Other, more specific definitions of terms used in this application are set forth below and are intended to be applied uniformly throughout the specification and claims, unless an expressly stated definition provides a broader definition.

A los efectos de la presente invención, los intervalos indicados incluyen los extremos inferior y superior del intervalo. Los rangos dados, tales como temperaturas, tiempos, proporciones y similares, deben considerarse aproximados, a menos que se indique específicamente. For the purposes of the present invention, the indicated ranges include the lower and upper extremes of the range. Given ranges, such as temperatures, times, proportions, and the like, should be considered approximate unless specifically indicated.

El término "espuma sintáctica” se refiere en esta invención a materiales compuestos que se producen rellenando una matriz polimérica con esferas huecas, o esferas no huecas, como agregados y empleando un agente endurecedor y un agente espumante en su proceso de fabricación. The term "syntactic foam" refers in this invention to composite materials that are produced by filling a polymeric matrix with hollow spheres, or non-hollow spheres, as aggregates and using a toughening agent and a foaming agent in their manufacturing process.

El término "residuos textiles” se refiere en esta invención a todos aquellos tejidos (incluyendo el tejido no-tejido), naturales y sintéticos, procedentes de la industria textil, tanto tras finalizar su vida útil como de recorte y deshecho de la producción. El término "residuo textil” incluye, aunque no se limita, a tejidos provenientes de fibras naturales como algodón, lino, cáñamo, esparto, bonote, ramio, yute, sisal, capoc, ramina, lana, alpaca, angora, cachemira, mohair, seda, pelo de camello, piel, cuero; fibras sintéticas como la poliamida, aramida, poliéster (incluido el tereftalato de polietileno, ácido poliláctico y/o tereftalatos de politrimetileno), acrílicas, procedentes de poliolefinas (incluido el polipropileno, polietileno y/o poliuretano), polialcohol de vinilo, policloruro de vinilo, polímeros de péptidos (incluida la caseína), poliacrilonitrilo; y/o mezclas de las mismas The term "textile waste" refers in this invention to all those fabrics (including non-woven fabrics), natural and synthetic, originating from the textile industry, both at the end of their useful life and from cuttings and waste from production. The term "textile waste" includes, but is not limited to, fabrics from natural fibers such as cotton, linen, hemp, esparto, coir, ramie, jute, sisal, kapok, ramine, wool, alpaca, angora, cashmere, mohair, silk, camel hair, fur, leather; synthetic fibers such as polyamide, aramid, polyester (including polyethylene terephthalate, polylactic acid and/or polytrimethylene terephthalates), acrylics, from polyolefins (including polypropylene, polyethylene and/or polyurethane), polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, peptide polymers (including casein), polyacrylonitrile; and/or mixtures thereof.

En lo concerniente a esta invención, el término "resina polimérica” incluye, aunque no se limita, a las resinas de polímeros termoestables y termoplásticos empleadas como matriz de la espuma sintáctica. Las resinas de polímeros termoestables incluyen, aunque no se limitan, a las resinas epoxi, aceites parcialmente epoxidados, poliéster (saturado e insaturado, incluidas las resinas ortoftálica, isoftálicas y diciclopentadieno), fenólicas, vinil éster y/o mezclas de las mismas. For the purposes of this invention, the term "polymer resin" includes, but is not limited to, thermosetting and thermoplastic polymer resins used as the matrix of the syntactic foam. Thermosetting polymer resins include, but are not limited to, epoxy resins, partially epoxidized oils, polyester (saturated and unsaturated, including orthophthalic, isophthalic, and dicyclopentadiene resins), phenolic, vinyl ester, and/or mixtures thereof.

El término "agente endurecedor” se refiere en esta invención a todas aquellas sustancias químicas, moléculas, compuestos, o mezclas, que inducen, catalizan o aceleran los procesos que provocan al endurecimiento de las resinas poliméricas. Entre ellos se incluyen, aunque no se limitan, a las aminas, poliaminas, bases de Mannich, policamidas y combinaciones de ellas en el caso de las resinas epoxi; el peróxido de metil-etil cetona, peróxido de bezoilo, peróxido de cumeno, octanoato de cobalto y combinaciones de ellos en el caso de las resinas poliéster; los isocianatos en las resinas de poliol para formar resinas de poliuretano. The term "hardening agent" refers in this invention to all those chemical substances, molecules, compounds, or mixtures, which induce, catalyze or accelerate the processes that cause the hardening of polymeric resins. These include, but are not limited to, amines, polyamines, Mannich bases, polyamides and combinations thereof in the case of epoxy resins; methyl ethyl ketone peroxide, benzoyl peroxide, cumene peroxide, cobalt octanoate and combinations thereof in the case of polyester resins; isocyanates in polyol resins to form polyurethane resins.

El término "espumante” se refiere en esta invención a todas aquellas sustancias químicas, moléculas, compuestos, o mezclas, que inducen, catalizan o aceleran la formación de un gas en el seno de la resina polimérica al tiempo que la misma se solidifica, provocando la formación de burbujas en el seno misma que conforman la espuma polimérica sintáctica. Entre estos aditivos se incluyen, aunque no se limitan, a los polidimetilhidrogensiloxanos, las azidas, las azodicarbonamidas, el 5-Feniltetrazol, el 4,4'-Oxidi(bencenosulfonohidracida), las p-Tolueno Sulfonil Hidrazidas y/o mezclas de los mismos. The term "foaming agent" refers in this invention to all those chemical substances, molecules, compounds, or mixtures, which induce, catalyze or accelerate the formation of a gas within the polymeric resin as it solidifies, causing the formation of bubbles within the resin itself that make up the syntactic polymeric foam. These additives include, but are not limited to, polydimethylhydrogensiloxanes, azides, azodicarbonamides, 5-Phenyltetrazole, 4,4'-Oxidi(benzenesulfonohydrazide), p-Toluene Sulfonyl Hydrazides and/or mixtures thereof.

El término "aditivos” se refiere en esta invención a todas aquellas sustancias químicas, moléculas, compuestos, minerales o mezclas, con capacidad para modificar las propiedades de la resina sintáctica final, así como mejorar las condiciones del proceso de fabricación. Entre estos aditivos se incluyen, aunque no se limitan, a agentes humectantes, dispersantes, reológicos, ignífugos, plastificantes, de acoplamiento, modificadores superficiales, cargas minerales y/o mezclas de los mismos. The term "additives" refers in this invention to all those chemical substances, molecules, compounds, minerals or mixtures, capable of modifying the properties of the final syntactic resin, as well as improving the conditions of the manufacturing process. These additives include, but are not limited to, wetting agents, dispersants, rheological agents, flame retardants, plasticizers, coupling agents, surface modifiers, mineral fillers and/or mixtures thereof.

El término "pieza” se refiere en esta invención a las conformaciones, de cualquier geometría, longitud y volumen, que adopta una espuma sintáctica una vez solidificada y curada. The term "piece" refers in this invention to the shapes, of any geometry, length and volume, that a syntactic foam adopts once solidified and cured.

Desde esta perspectiva, la presente invención describe tanto un método de fabricación de espumas sintácticas reforzadas con residuos textiles de diferentes procedencias, como las piezas obtenidas, empleadas para producir elementos de construcción, en especial paneles decorativos, mobiliario y elementos de baño y cocina. El método se basa en los siguientes pasos: From this perspective, the present invention describes both a method for manufacturing syntactic foams reinforced with textile waste from various sources, as well as the resulting parts, which are used to produce construction elements, especially decorative panels, furniture, and bathroom and kitchen elements. The method is based on the following steps:

A) preparación de residuos textiles mediante molienda y/o impermeabilización, B) preparación de la resina polimérica mediante la adicción a la misma del agente endurecedor, y/o espumante y/o aditivos, A) preparation of textile waste by grinding and/or waterproofing, B) preparation of the polymeric resin by adding to it the hardening agent, and/or foaming agent and/or additives,

C) adicción de la esferas huecas y residuos textiles a la resina polimérica del punto B, homogenización, colocación en un molde, C) addition of the hollow spheres and textile waste to the polymeric resin from point B, homogenization, placement in a mold,

D) gelificación de la pieza, y D) gelation of the piece, and

E) curado de la pieza. E) curing of the piece.

La preparación de residuos textiles mediante molienda y/o impermeabilización (A) pretende tanto reducir el tamaño de los tejidos a una granulometría determinada como reducir el impacto sobre el incremento de densidad en la espuma sintáctica final, mediante procesos como la impermeabilización. La obtención de la granulometría determinada se puede realizar mediante cualquier procedimiento de los habituales y conocidos para un experto en la materia como, aunque no se limitan, a la trituradora, desfibriladora, desgarradoras, molinos de corte o similares. En una realización los residuos textiles tratados tienen una granulometría entre 0,3 y 15 milímetros. En una realización los residuos textiles tratados tienen una granulometría entre 0,5 y 5 milímetros. En una realización los residuos textiles tratados tienen una granulometría entre 0,75 y 2 milímetros. En una realización de la invención, los residuos textiles son una mezcla de tejidos de diferente procedencia, naturaleza y composición. En una realización los residuos tratados son tejidos con características similares de procedencia, naturaleza o cualquier otra tipología. En una realización los residuos textiles triturados se emplean directamente en los siguientes pasos. En una realización, los residuos textiles triturados se someten a un proceso de impermeabilización mediante cualquier procedimiento de los habituales y conocidos para un experto en la materia como el empleo de silanos, siliconas y/o ceras. The preparation of textile waste by grinding and/or waterproofing (A) aims to both reduce the size of the fabrics to a specific granulometry and reduce the impact on the increase in density in the final syntactic foam, through processes such as waterproofing. The specific granulometry can be obtained by any of the usual procedures known to those skilled in the art, such as, but not limited to, shredders, defibrillators, rippers, cutting mills, or the like. In one embodiment, the treated textile waste has a granulometry between 0.3 and 15 millimeters. In one embodiment, the treated textile waste has a granulometry between 0.5 and 5 millimeters. In one embodiment, the treated textile waste has a granulometry between 0.75 and 2 millimeters. In one embodiment of the invention, the textile waste is a mixture of fabrics of different origin, nature, and composition. In one embodiment, the treated waste is fabrics with similar characteristics of origin, nature, or any other typology. In one embodiment, the shredded textile waste is used directly in the following steps. In one embodiment, the shredded textile waste is subjected to a waterproofing process using any of the common methods known to those skilled in the art, such as the use of silanes, silicones, and/or waxes.

La preparación de la resina polimérica mediante la adicción a la misma del agente endurecedor, y/o espumante y/o aditivos (B) consiste en añadir a la resina polimérica los compuestos químicos que le permitirán tanto endurecerse, como espumar y obtener sus características finales. Los aditivos modifican tanto las propiedades finales de la espuma sintáctica como las condiciones de operación del proceso. En una realización se emplea al menos un aditivo seleccionado del grupo de los agentes humectantes, dispersantes, reológicos, ignífugos, plastificantes, de acoplamiento, modificadores superficiales, cargas minerales y/o mezclas de los mismos. The preparation of the polymeric resin by adding the hardening and/or foaming agent and/or additives (B) to it consists of adding chemical compounds to the polymeric resin that will allow it to harden and foam, and obtain its final characteristics. The additives modify both the final properties of the syntactic foam and the operating conditions of the process. In one embodiment, at least one additive selected from the group of wetting, dispersing, rheological, flame-retardant, plasticizing, coupling, surface modifying agents, mineral fillers, and/or mixtures thereof is used.

La adicción del agente endurecedor marca el comienzo del proceso de gelificación de la resina sintáctica, ya que comienza la serie de reacciones químicas que generarán su endurecimiento. En este aspecto, es conocido por la persona experta en la materia que cada resina requiere un agente de endurecimiento diferente en un rango de proporciones concreto, recomendado por los fabricantes. En una realización el agente endurecedor se emplea con una resina epoxi y es un compuesto químico de la familia de las aminas con un porcentaje en peso entre 1 y 30% con relación al peso de una resina. En una realización el agente endurecedor se emplea con una resina epoxi y es un compuesto químico de la familia de las poliaminas con un porcentaje en peso entre 1 y 30% con relación al peso de una resina. En una realización el agente endurecedor se emplea con una resina epoxi y es un compuesto químico de la familia de las bases de Mannich con un porcentaje en peso entre 1 y 30% con relación al peso de una resina. En una realización el agente endurecedor se emplea con una resina epoxi y es un compuesto químico de la familia de las poliamidas con un porcentaje en peso entre 1 y 30% con relación al peso de una resina. En una realización el agente endurecedor se emplea con una resina epoxi y es un compuesto químico de la familia de las fenilcaminas con un porcentaje en peso entre 1 y 30% con relación al peso de una resina. The addition of the hardening agent marks the beginning of the gelation process of the syntactic resin, as it initiates the series of chemical reactions that will generate its hardening. In this regard, it is known to those skilled in the art that each resin requires a different hardening agent in a specific range of proportions, recommended by the manufacturers. In one embodiment, the hardening agent is used with an epoxy resin and is a chemical compound from the amine family with a weight percentage between 1 and 30% relative to the weight of a resin. In one embodiment, the hardening agent is used with an epoxy resin and is a chemical compound from the polyamine family with a weight percentage between 1 and 30% relative to the weight of a resin. In one embodiment, the hardening agent is used with an epoxy resin and is a chemical compound from the Mannich base family with a weight percentage between 1 and 30% relative to the weight of a resin. In one embodiment, the hardening agent is used with an epoxy resin and is a chemical compound from the polyamide family, with a weight percentage between 1 and 30% relative to the weight of the resin. In one embodiment, the hardening agent is used with an epoxy resin and is a chemical compound from the phenylamine family, with a weight percentage between 1 and 30% relative to the weight of the resin.

En una realización el agente endurecedor se emplea con una resina poliéster y es al menos un compuesto químico elegido entre la familia de los peróxidos de metil etil cetona, peróxidos de benzoilo y/o peróxido de cumeno con un porcentaje en peso entre 0,5 y 5% con relación al peso de la resina. En una realización el agente endurecedor se emplea con una resina poliéster y es al menos un compuesto químico elegido entre la familia de los peróxidos de metil-etil cetona, peróxidos de benzoilo y/o peróxido de cumeno, en un porcentaje en peso entre 0,5 y 5% con relación al peso de la resina, y octanoato de cobalto, en un porcentaje en peso entre 0,1 y 3% con relación al peso de la resina. In one embodiment, the hardening agent is used with a polyester resin and is at least one chemical compound chosen from the family of methyl ethyl ketone peroxides, benzoyl peroxides and/or cumene peroxide with a weight percentage between 0.5 and 5% relative to the weight of the resin. In one embodiment, the hardening agent is used with a polyester resin and is at least one chemical compound chosen from the family of methyl ethyl ketone peroxides, benzoyl peroxides and/or cumene peroxide, in a weight percentage between 0.5 and 5% relative to the weight of the resin, and cobalt octanoate, in a weight percentage between 0.1 and 3% relative to the weight of the resin.

En una realización el agente endurecedor se emplea con una resina de polioles para generar poliuretano y es un compuesto químico de la familia de los isocianatos con un porcentaje en peso entre 30 y 50% con relación al peso de la resina de poliol. In one embodiment, the hardening agent is used with a polyol resin to generate polyurethane and is a chemical compound from the isocyanate family with a weight percentage between 30 and 50% relative to the weight of the polyol resin.

El agente espumante generará la espuma durante el proceso de gelificación. En una realización el agente espumante se emplea con una resina epoxi y es un compuesto químico de la familia de los polidimetilhidrogensiloxanos, con un porcentaje en peso entre 0,01 y 15% con relación al peso de la resina. En una realización el agente espumante se emplea con una resina poliéster y es un compuesto químico de seleccionado por el grupo comprendido por azodicarbonamidas, 5-Feniltetrazol, 4,4'-Oxidi(bencenosulfonohidracida) y/o p-Tolueno Sulfonil Hidrazidas, con un porcentaje en peso entre 0,1 y 15 % con relación al peso de la resina. En una realización el agente espumante se emplea con una resina fenólica y es un compuesto químico de seleccionado por el grupo comprendido por azodicarbonamidas, 5-Feniltetrazol, 4,4'-Oxidi(bencenosulfonohidracida) y/o p-Tolueno Sulfonil Hidrazidas, con un porcentaje en peso entre 0,1 y 15 % con relación al peso de la resina. En una realización el agente espumante se emplea con una resina viniléster y es un compuesto químico de seleccionado por el grupo comprendido por azodicarbonamidas, 5-Feniltetrazol, 4,4'-Oxidi(bencenosulfonohidracida) y/o p-Tolueno Sulfonil Hidrazidas, con un porcentaje en peso entre 0,1 y 15 % con relación al peso de la resina. The foaming agent will generate the foam during the gelation process. In one embodiment, the foaming agent is used with an epoxy resin and is a chemical compound from the polydimethylhydrogensiloxanes family, with a weight percentage between 0.01 and 15% relative to the weight of the resin. In one embodiment, the foaming agent is used with a polyester resin and is a chemical compound selected from the group comprising azodicarbonamides, 5-Phenyltetrazole, 4,4'-Oxidi(benzenesulfonohydrazide) and/or p-Toluene Sulfonyl Hydrazides, with a weight percentage between 0.1 and 15% relative to the weight of the resin. In one embodiment, the foaming agent is used with a phenolic resin and is a chemical compound selected from the group consisting of azodicarbonamides, 5-Phenyltetrazole, 4,4'-Oxidi(benzenesulfonohydrazide) and/or p-Toluene Sulfonyl Hydrazides, with a weight percentage between 0.1 and 15% relative to the weight of the resin. In one embodiment, the foaming agent is used with a vinylester resin and is a chemical compound selected from the group consisting of azodicarbonamides, 5-Phenyltetrazole, 4,4'-Oxidi(benzenesulfonohydrazide) and/or p-Toluene Sulfonyl Hydrazides, with a weight percentage between 0.1 and 15% relative to the weight of the resin.

La adicción de la esferas huecas y residuos textiles a la resina polimérica del punto B, homogenización, colocación en un molde (C) otorga a los paneles unas características concretas, por lo que debe definirse la proporción adecuada de residuos tratados y microesferas. En una realización de la invención esta adicción se realiza mediante una mezcla previa de las microesferas con los residuos textiles tratados. Esta mezcla de sólidos se puede hacer por cualquiera de los procedimientos habituales y conocidos de adicción de áridos y sólidos para un experto en la materia, como tolvas o tanques de adicción. En una realización esta adicción se realiza secuencialmente, añadiendo primero un componente de entre las microesferas y los residuos textiles preparados, posteriormente el otro. En una realización, esta preparación tiene entre 1 y 50% en peso de residuos textiles tratados con relación a la resina polimérica. En una realización esta preparación tiene entre 10 y 40% en peso de residuos textiles tratados con relación a la resina polimérica. En una realización, esta preparación tiene entre 15 y 30% en peso de residuos textiles tratados con relación a la resina. The addition of the hollow spheres and textile waste to the polymeric resin of point B, homogenization, and placement in a mold (C) gives the panels specific characteristics, so the appropriate proportion of treated waste and microspheres must be defined. In one embodiment of the invention, this addition is carried out by pre-mixing the microspheres with the treated textile waste. This mixture of solids can be made by any of the usual and well-known methods for adding aggregates and solids to a person skilled in the art, such as addition hoppers or tanks. In one embodiment, this addition is carried out sequentially, first adding one component from among the microspheres and the prepared textile waste, and then the other. In one embodiment, this preparation has between 1 and 50% by weight of treated textile waste relative to the polymeric resin. In one embodiment, this preparation has between 10 and 40% by weight of treated textile waste relative to the polymeric resin. In one embodiment, this preparation has between 15 and 30% by weight of treated textile waste relative to the resin.

En una realización las microesferas huecas están realizadas con al menos uno de los siguientes materiales: vidrio, metal, cerámica, polímero y biopolímero. En una realización las microesferas tienen un diámetro entre 0,3 y 3 milímetros. En una realización las microesferas tienen un diámetro entre 0,5 y 2 milímetros. En una realización las microesferas tienen un diámetro entre 0,6 y 1 milímetros. In one embodiment, the hollow microspheres are made of at least one of the following materials: glass, metal, ceramic, polymer, and biopolymer. In one embodiment, the microspheres have a diameter between 0.3 and 3 millimeters. In one embodiment, the microspheres have a diameter between 0.5 and 2 millimeters. In one embodiment, the microspheres have a diameter between 0.6 and 1 millimeter.

En una realización esta preparación tiene entre 5 y 500% en peso de microesferas con relación a la resina polimérica. En una realización, esta preparación tiene entre 10 y 300% en peso de microesferas con relación a la resina polimérica. En una realización, esta preparación tiene entre 20 y 200% en peso de microesferas con relación a la resina polimérica. In one embodiment, this preparation has between 5 and 500% by weight of microspheres relative to the polymer resin. In one embodiment, this preparation has between 10 and 300% by weight of microspheres relative to the polymer resin. In one embodiment, this preparation has between 20 and 200% by weight of microspheres relative to the polymer resin.

La homogenización de la mezcla de resina-mezcla de esferas huecas y residuos textiles se puede hacer por cualquiera de los procedimientos habituales y conocidos para un experto en la materia. The homogenization of the resin-hollow sphere mixture and textile waste mixture can be carried out by any of the usual procedures known to a person skilled in the art.

La colocación de las fibras textiles impregnadas en un molde permite obtener una geometría definida y determinada en la pieza a fabricar. Estos moldes tienen cualquier geometría y volumen, trabajarse con y sin presión, trabajarse con y sin vacío, y pueden ser definidos por la persona experta en la materia. Placing impregnated textile fibers in a mold allows for a defined and specific geometry of the part to be manufactured. These molds can be manufactured in any shape and size, with or without pressure, with or without vacuum, and can be defined by a person skilled in the art.

La gelificación de piezas (D) es el paso en el que transcurre la transición de fase líquida a fase sólida, generando un endurecimiento compacto de la espuma sintáctica con residuos textiles con la geometría y volumen definidos por el molde. En una realización la gelificación de las fibras textiles impregnadas se realiza a temperatura ambiente sin maquinaria. En una realización la gelificación de la espuma sintáctica con residuos textiles se realiza durante un tiempo entre 1 y 120 minutos. En una realización la gelificación de la espuma sintáctica con residuos textiles se realiza durante un tiempo entre 5 y 90 minutos. En una realización la gelificación de la espuma sintáctica con residuos textiles se realiza durante un tiempo entre 10 y 60 minutos. Gelation of parts (D) is the step in which the transition from the liquid phase to the solid phase occurs, generating a compact hardening of the syntactic foam with textile waste with the geometry and volume defined by the mold. In one embodiment, the gelation of the impregnated textile fibers is carried out at room temperature without machinery. In one embodiment, the gelation of the syntactic foam with textile waste is carried out for a time between 1 and 120 minutes. In one embodiment, the gelation of the syntactic foam with textile waste is carried out for a time between 5 and 90 minutes. In one embodiment, the gelation of the syntactic foam with textile waste is carried out for a time between 10 and 60 minutes.

El curado de fibras textiles impregnadas (E) es la finalización de la reacción química de endurecimiento que se da en la espuma sintáctica con residuos textiles tras pasar el punto de gelificación. En una realización el curado de la espuma sintáctica con residuos textiles gelificada se realiza a temperatura ambiente sin maquinaria. En una realización el curado de la espuma sintáctica con residuos textiles gelificada se realiza en un horno. En una realización para el curado de la espuma sintáctica con residuos textiles gelificada se emplea un horno seleccionado entre el grupo de hornos sin convección, hornos de convención, hornos con vacío y hornos con luz UV. En una realización el curado de la espuma sintáctica con residuos textiles gelificada se realiza durante un tiempo entre 24 y 168 horas. En una realización el curado de la espuma sintáctica con residuos textiles gelificada se realiza durante un tiempo entre 48 y 120 horas. En una realización el curado de la espuma sintáctica con residuos textiles gelificada se realiza durante un tiempo entre 72 y 96 horas. Curing of impregnated textile fibers (E) is the completion of the chemical hardening reaction that occurs in the syntactic foam with textile waste after passing the gelation point. In one embodiment, the curing of the gelled syntactic foam with textile waste is carried out at room temperature without machinery. In one embodiment, the curing of the gelled syntactic foam with textile waste is carried out in an oven. In one embodiment, for curing the gelled syntactic foam with textile waste, an oven selected from the group of non-convection ovens, convection ovens, vacuum ovens, and ovens with UV light is used. In one embodiment, the curing of the gelled syntactic foam with textile waste is carried out for a time between 24 and 168 hours. In one embodiment, the curing of the gelled syntactic foam with textile waste is carried out for a time between 48 and 120 hours. In one embodiment, the curing of the gelled syntactic foam with textile waste is carried out for a period of between 72 and 96 hours.

Los paneles obtenidos de este modo tienen una densidad entre 0,3 y 1,50 kg/m3 y una resistencia a la tracción entre 10 y 30 MPa (o N/mm2). The panels obtained in this way have a density between 0.3 and 1.50 kg/m3 and a tensile strength between 10 and 30 MPa (or N/mm2).

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

A modo ilustrativo, y en ningún caso limitante, se describirán varios ejemplos de procedimiento de uso de la invención descrita. For illustrative purposes, and in no way limiting, several examples of methods for using the described invention will be described.

En todas las realizaciones que se presentan se ha procedido del modo ya explicado en la descripción de la invención. En primer lugar, se tratan los residuos textiles hasta la granulometría deseada dentro de los rangos citados. Después se prepara la resina polimérica añadiendo en este orden los aditivos, los agentes de curado y el espumante. De forma seguida, sobre esta mezcla de resina polimérica se añaden los residuos textiles tratados tal como describe la invención y después las bolas huecas. Además, se emplea un aditivo sólido, dolomita El molde es cerrado y se homogeniza con presión. In all the embodiments presented, the procedure explained in the description of the invention has been followed. First, the textile waste is treated to the desired particle size within the ranges mentioned. The polymer resin is then prepared by adding the additives, curing agents, and foaming agent in this order. The textile waste treated as described in the invention is then added to this polymer resin mixture, followed by the hollow balls. A solid additive, dolomite, is also used. The mold is closed and homogenized under pressure.

La resina epoxi es una resina comercial denominada Araldite® GY250 de la casa Huntsman, se emplea como agente endurecedor la mezcla de aminas comercial denominada ITAMINE® CA60 (30%) y como agente espumante el polidimetilhidrogensiloxano. Tiempo de gelificación de 15 minutos. Tiempo de curado de 24 horas. The epoxy resin is a commercial resin called Araldite® GY250 from Huntsman. The hardening agent used is a commercial amine mixture called ITAMINE® CA60 (30%), and the foaming agent is polydimethylhydrogensiloxane. Gelling time is 15 minutes. Curing time is 24 hours.

La resina poliéster es una resina comercial denominada POLYNT® 1304D de la casa Polynt Composites, se emplea como agente endurecedor el peróxido de metil-etil cetona (3%) junto al octanoato de cobalto (0,75%) y como agente espumante el P-Tolueno Sulfonil Hidrazida. Tiempo de gelificación de 15 minutos. Tiempo de curado de 24 horas. Polyester resin is a commercial resin called POLYNT® 1304D from Polynt Composites. Methyl ethyl ketone peroxide (3%) is used as a hardening agent together with cobalt octanoate (0.75%), and p-toluene sulfonyl hydrazide is used as a foaming agent. Gelling time is 15 minutes. Curing time is 24 hours.

La resina fenólica es una resina comercial de viniléster NORSODYNE® 12335 de la casa Polynt Composites, se emplea como agente endurecedor el peróxido de metil etil cetona (5%) junto al octanoato de cobalto (1 %) y como agente espumante el P-Tolueno Sulfonil Hidrazida. Tiempo de gelificación de 15 minutos. Tiempo de curado de 24 horas. The phenolic resin is a commercial vinyl ester resin NORSODYNE® 12335 from Polynt Composites. Methyl ethyl ketone peroxide (5%) is used as a hardening agent together with cobalt octanoate (1%) and p-toluene sulfonyl hydrazide as a foaming agent. Gelling time is 15 minutes. Curing time is 24 hours.

Todos los porcentajes son en peso sobre el peso de resina. La probeta inicial de resina fue de 150 gramos. Los residuos tratados tienen una granulometría comprendida entre 0,50 y 1 milímetro. All percentages are expressed by weight of resin. The initial resin sample was 150 grams. The treated waste has a particle size range of 0.50 to 1 millimeter.

Sobre estas resinas se muestran en la tabla siguiente diferentes realizaciones donde, a modo de ejemplo, se comparan diferentes tipos de microesferas huecas, en diferentes porcentajes, diferentes tipos de residuos textiles, en diferentes porcentajes, empleando la densidad (kg/m3) y resistencia a la tracción (medido según norma UNE-EN ISO 527, MPa) con valores de respuesta. The following table shows different embodiments of these resins, where, as an example, different types of hollow microspheres are compared, in different percentages, different types of textile waste, in different percentages, using density (kg/m3) and tensile strength (measured according to UNE-EN ISO 527 standard, MPa) with response values.

Tabla 1.Resumen de condiciones y datos de trece ejemplos de realizaciones de la invención. Table 1.Summary of conditions and data of thirteen examples of embodiments of the invention.

Tal como puede observarse en los ejemplos del 1 al 4 en fibra epoxi, una introducción creciente de residuos textiles (10%, 35%, 45%) genera un incremento de densidad y de resistencia a la tracción en la probeta, pasando de 320 a 510 hg/m3 de densidad y de 12,6 a 17,8 MPa de resistencia a la tracción. Esta mejora mecánica es mucho menos pronunciada que cuando se emplean fibras de carbono, de vidrio, o fibras vírgenes, que consiguen mejoras con rangos de uso entre 2-15%, debido a la heterogeneidad y baja calidad de la fibra empleada. As can be seen in examples 1 to 4 for epoxy fiber, an increasing addition of textile waste (10%, 35%, 45%) generates an increase in density and tensile strength in the specimen, increasing from 320 to 510 hg/m3 density and from 12.6 to 17.8 MPa tensile strength. This mechanical improvement is much less pronounced than when carbon, glass, or virgin fibers are used, which achieve improvements with usage ranges between 2% and 15%, due to the heterogeneity and low quality of the fiber used.

También puede observarse en los ejemplos 4 y 5 cómo la elección de las microesferas cambia tanto la densidad como resistencia a la tracción, disminuyendo en este caso la primera con la misma cantidad de microesferas con menor diámetro, mientras que incrementa sus propiedades mecánicas. It can also be observed in examples 4 and 5 how the choice of microspheres changes both the density and tensile strength, decreasing in this case the former with the same amount of microspheres with smaller diameter, while increasing their mechanical properties.

En los ejemplos 4 y 6 se observa cómo la naturaleza de los residuos textiles es una variable ya que el uso de lana en lugar de mezcla de residuos incrementa la densidad de la pieza realizada mientras parece mantener la misma resistencia a la tracción (19,6 y 19, 4 MPa respectivamente). In examples 4 and 6 it can be seen how the nature of the textile waste is a variable since the use of wool instead of a mixture of waste increases the density of the piece made while appearing to maintain the same tensile strength (19.6 and 19.4 MPa respectively).

En los ejemplos 4 y 7 se observa como un tratamiento de impermeabilización de los residuos textiles permite reducir la densidad de la pieza realizada al tiempo que mantiene las propiedades mecánicas de resistencia a la tracción. In examples 4 and 7, it can be seen how a waterproofing treatment of textile waste allows reducing the density of the piece produced while maintaining the mechanical properties of tensile strength.

En los ejemplos 4 y 8 se observa como la reducción del porcentaje de espumante incrementa significativamente la densidad (de 510 a 860 kg/m3), incrementando también la resistencia a la tracción. In examples 4 and 8 it is observed how the reduction in the percentage of foam significantly increases the density (from 510 to 860 kg/m3), also increasing the tensile strength.

En el ejemplo 9 se recogen estas tendencias, se rebaja el contenido en bolas (1-2 milímetros) hasta un 100% del peso de la resina, se mantiene un 45% de residuos no impermeabilizados, se usa un 4% de espumante, y se obtiene una resistencia a la tracción que supera los 22 MPa, el equivalente a los valores de los panes de polímeros compuestos no espumados empleados en construcción, con una densidad de 710 kg/m3. Example 9 shows these trends, reducing the ball content (1-2 millimetres) to 100% of the resin weight, maintaining 45% of non-waterproofed waste, using 4% foaming agent, and obtaining a tensile strength exceeding 22 MPa, equivalent to the values of non-foamed composite polymer loaves used in construction, with a density of 710 kg/m3.

En los ejemplos del 10 al 13 se muestra esta misma tendencia comparativa (entre ejemplo 4 y 9) pero empleando resinas poliéster y viniléster. Examples 10 to 13 show this same comparative trend (between examples 4 and 9) but using polyester and vinylester resins.

Claims

1. A method for manufacturing syntactic foams from textile waste, characterized by the following steps:

A) preparation of textile waste by grinding and/or waterproofing, B) preparation of the polymeric resin by adding to it the hardening agent, and/or foaming agent and/or additives,

C) addition of the hollow spheres and textile waste to the polymeric resin from point B, homogenization, placement in a mold,

D) gelation of the piece, and

E) curing of the piece.

2. Method according to claim 1, wherein the microspheres are made of at least one of the materials selected from the group consisting of glass, metal, ceramic, polymer and biopolymer.

3. Method according to claims 1-2, wherein the microspheres have a particle size between 0.3 and 4 millimeters, optionally between 0.5 and 3 millimeters, further optionally between 1 and 2 millimeters.

4. Method according to claims 1-3, wherein the microspheres are added in a percentage by weight, relative to the weight of the resin, between 5 and 500%, optionally, between 10 and 300%, more optionally between 20 and 200%.

5. Method according to claims 1-4 wherein the textile waste contains fibers of cotton, flax, hemp, esparto, coir, ramie, jute, sisal, kapok, ramine, wool, alpaca, angora, cashmere, mohair, silk, camel hair, skin, leather, polyamide, aramid, polyester, polyethylene terephthalate, polylactic acid, polytrimethylene terephthalates, acrylics, polyolefins, polypropylene, polyethylene, polyurethane, polyvinyl alcohol, polyvinyl chloride, peptide polymers, casein, polyacrylonitrile and/or mixtures thereof.

6. Method according to claims 1-5 wherein the textile waste has a granulometry between 0.3 and 15 millimeters, optionally between 0.5 and 5 millimeters, more optionally between 0.75 and 2 millimeters.

7. Method according to claims 1-6, wherein the textile waste is added in a percentage by weight, relative to the weight of the resin, between 5 and 50%, optionally, between 10 and 40%, more optionally between 15 and 30%.

8. Method according to claim 1-7 wherein the polymeric resin matrix is a thermosetting resin.

9. Method according to claim 1-7 wherein the polymeric resin matrix contains at least one resin selected from the group consisting of epoxy resins, partially epoxidized oils, saturated polyester resins, unsaturated polyester resins, orthophthalic resins, isophthalic resins, dicyclopentadiene resins, phenolic resins, vinyl ester resins and/or mixtures thereof.

10. A part manufactured according to claim 1 having a density between 300 and 1,500 kg/m3.

11. The part according to claim 10 having a tensile strength between 10 and 30 MPa.

12. The part according to claims 10-11 that is used as an element in the construction.

13. The piece according to claim 12 that is used as an exterior covering panel, interior covering panel, acoustic insulation panel, thermal insulation panel, decorative panel, shower tray, washbasin, bidet, countertop and/or furniture.