BR112016015860B1 - Processo de produção de um elemento de cobertura de fibras impregnado com betume - Google Patents
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Abstract
processo de produção de um elemento de cobertura de fibras impregnado com betume tendo comportamento ao fogo melhorado e composição. a invenção se refere a um processo de produção de um elemento de cobertura de fibras naturais, particularmente de celulose, impregnado com betume comportando uma etapa de revestimento de pelo menos uma de duas faces de uma esteira (4) de fibras seguida por uma etapa de impregnação pelo betume, o revestimento sendo realizado por uma composição líquida (5) comportando pelo menos uma resina e/ou pelo menos um pigmento. a composição líquida é uma composição colorante comportando pelo menos um pigmento e pelo menos uma resina e adiciona-se à composição líquida (5) um aditivo tendo propriedades anti-fogo e comportando pelo menos grafite e um agente de resfriamento. preferivelmente, o revestimento da esteira (4) com a composição líquida comportando o aditivo anti-fogo é realizado usando um rolo.
Description
[0001] A presente invenção se refere a um processo de produção de um elemento de cobertura de telhado de fibras, particularmente de celulose, impregnado com betume tendo um comportamento ao fogo melhorado, a um dispositivo para a implementação do processo, bem como a uma composição utilizável para essa finalidade. Ela tem aplicações no domínio da fabricação de elementos de construção e, particularmente, elementos de cobertura, particularmente placas onduladas ou outros elementos de cobertura entre os quais cobrindo linhas ou pontos singulares dos telhados.
[0002] Os elementos de cobertura de fibras de celulose impregnados com betume são utilizados há muitos anos. A fim de melhorar seu comportamento ao fogo, foi proposto utilizar grafite em sua composição. Em particular, foi proposto um espalhamento a seco: polvilhamento de partículas de grafite sobre uma de duas faces opostas dos elementos de cobertura com um meio permitindo às partículas permanecer solidárias à superfície.
[0003] Os equipamentos necessários para realizar tal operação são complexos e de regulagem delicada, já que as partículas são espalhadas, quer sobre elementos que são levados à conformação, quer sobre elementos já conformados, particularmente placas onduladas, tornando difícil um espalhamento homogêneo sobre toda a superfície. Além disso, são equipamentos específicos, dedicados ao espalhamento de partículas de grafite e que podem ser difíceis de instalar no núcleo de uma linha de produção já existente.
[0004] O documento FR2372927 é conhecido, que descreve um processo de fabricação de placas onduladas betuminadas dificilmente combustíveis em que se despeja ou pulveriza uma composição aquosa de formulação específica, mas não mencionando grafite. O documento EP2617894 descreve uma placa de cobertura celulósica betuminada resistente ao fogo e um processo de fabricação em que a grafite é depositada por via seca sobre uma esteira recoberta com uma camada de primeira-demão de encolamento. O documento EP2634306 descreve uma membrana de proteção e, em seu processo de fabricação, a membrana é, a princípio, imersa em betume depois recebe as partículas.
[0005] É proposto aqui um processo de espalhamento de grafite incorporado em uma composição líquida e um dispositivo correspondente que podem ser facilmente combinados a um processo e a um equipamento existentes de uma linha de produção de elementos de cobertura de fibras, particularmente celulose impregnada com betume. É proposto, mais especificamente, utilizar os mesmos em um equipamento destinado à coloração do elemento de cobertura, quer em um equipamento já existente, quer quando da instalação de uma nova linha de produção de elementos de cobertura.
[0006] A invenção tem assim por objeto um processo de produção de um elemento de cobertura de fibras impregnado com betume comportando uma etapa de revestimento de pelo menos uma de duas faces de uma esteira de fibras, as fibras sendo, pelo menos em uma parte das mesmas, fibras naturais, as fibras naturais sendo particularmente fibras de celulose, seguido por uma etapa de impregnação pelo betume, o revestimento sendo realizado por uma composição líquida comportando pelo menos uma resina e/ou pelo menos um pigmento.
[0007] De acordo com a invenção, adiciona-se à composição líquida um aditivo tendo propriedades anti-fogo e comportando pelo menos grafite e um agente de resfriamento.
[0008] Em diversas modalidades da invenção, os meios seguintes que podem ser utilizados sozinhos ou conforme todas as combinações tecnicamente possíveis, empregados: • a composição líquida é uma composição colorante comportando pelo menos um pigmento e pelo menos uma resina e adiciona-se à composição líquida um aditivo tendo propriedades anti-fogo e comportando pelo menos grafite e um agente de resfriamento, • a etapa de revestimento de uma esteira de fibras é feita antes da impregnação pelo betume, • as fibras são todas fibras naturais, • as fibras naturais comportam fibras de celulose, • as fibras naturais são praticamente todas fibras de celulose, • as fibras são fibras de celulose, • a celulose é proveniente de papel e/ou papel-cartão reciclados, • a composição líquida comporta pelo menos uma resina, • a composição líquida comporta pelo menos um pigmento a fim de formar uma composição colorante, • a composição líquida comporta além da resina pelo menos um pigmento a fim de formar uma composição colorante, • preferivelmente, a composição líquida é uma composição colorante comportando pelo menos um pigmento e pelo menos uma resina, • a esteira de fibras é de uma esteira plana/no plano, • o agente de resfriamento é a colemanita, • o aditivo anti-fogo comporta apenas grafite e colemanita, • emprega-se um aditivo anti-fogo no qual o agente de resfriamento é a colemanita, • pelo menos uma resina é selecionada entre: as resinas epóxidos, as resinas poliuretanos, as resinas poliureias, as resinas poliureia-formaldeídos, as resinas melaminas-formaldeídos, as resinas epoxivinilésteres ou as resinas vinilésteres, • pelo menos um pigmento é selecionado entre: os óxidos metálicos como o óxido de ferro e o óxido de cromo, • emprega-se uma composição líquida comportando o aditivo anti-fogo que comporta pelo menos uma resina selecionada entre: as resinas epóxidos, as resinas poliuretanos, as resinas poliureias, as resinas poliureia-formaldeídos, as resinas melaminas-formaldeídos, as resinas epoxivinilésteres ou as resinas vinilésteres, e a composição líquida, no caso em que ela é uma composição colorante, comportando o aditivo anti-fogo comporta pelo menos um pigmento selecionado entre: os óxidos metálicos como o óxido de ferro e o óxido de cromo, • realiza-se o revestimento, de acordo com modalidades de processo determinadas e com proporções determinadas, dos compostos da composição líquida a fim de obter um elemento de cobertura tendo pesos determinados dos compostos, • a quantidade de resina representa de 0,5 a 3% em peso do elemento de cobertura, • a quantidade de pigmento representa de 0,5 a 3% em peso do elemento de cobertura, • a quantidade de agente de resfriamento representa de 1 a 7% em peso do elemento de cobertura, • a quantidade de agente de resfriamento representa preferivelmente de 2 a 5% em peso do elemento de cobertura, • a quantidade de grafite representa de 1 a 7% em peso do elemento de cobertura, • a quantidade de grafite representa preferivelmente de 2 a 5% em peso do elemento de cobertura, • a quantidade de resina representa de 0,5 a 3% em peso do elemento de cobertura, a quantidade de pigmento representa de 0,5 a 3% em peso do elemento de cobertura, a quantidade de agente de resfriamento representa de 1 a 7% em peso do elemento de cobertura, e a quantidade de grafite representa de 1 a 7% em peso do elemento de cobertura, • a grafite está em flocos ou lâminas pequenas, • a grafite em flocos ou lâminas pequenas tem uma faixa de tamanho selecionada entre malha 70 e malha 220, ou seja, entre 210 mm e 62 mm, • o revestimento da esteira com a composição líquida comportando o aditivo anti-fogo é realizado usando um rolo, • o revestimento da esteira é um revestimento usando um rolo da composição líquida comportando o aditivo anti-fogo, • o revestimento da esteira é um revestimento usando faca ou raspador da composição líquida comportando o aditivo anti-fogo, • o revestimento da esteira é um revestimento por pulverização da composição líquida comportando o aditivo anti-fogo, • a composição líquida comportando o aditivo anti-fogo destinado a ser revestido sobre a esteira é mantida sob agitação constante por um agitador, • a agitação constante da composição líquida comportando o aditivo anti- fogo é feita com a composição armazenada em um tanque para revestimento em que se banha/mergulha o rolo de revestimento, • a agitação constante da composição líquida comportando o aditivo anti- fogo é feita com a composição armazenada em um sistema de armazenamento e/ou preparação da composição separada do tanque para revestimento, • o agitador é um agitador vibratório disposto sobre a parede do tanque para revestimento, particularmente com vibrações sonoras ultrassônicas, • o agitador é um agitador mecânico disposto no núcleo da composição líquida, • o agitador é selecionado dentre os agitadores com parafuso de Arquimedes, com fita helicoidal, ou qualquer outro tipo equivalente de agitador, • o processo comporta, adicionalmente, uma etapa de secagem e de pega da composição líquida comportando o aditivo anti-fogo que foi revestido sobre a esteira, • a esteira de fibras é descontínua e corresponde a placas de fibra, • a esteira de fibras é contínua, a esteira sendo cortada em placas em uma etapa subsequente de segmentação para a etapa de revestimento e anterior à etapa de impregnação com betume, a impregnação com o betume sendo efetuada sobre placas individuais, • o processo comporta, adicionalmente, uma etapa de conformação da esteira após a etapa de revestimento e antes da etapa de impregnação com betume, • a etapa de conformação é uma etapa de produção de ondulações em um ondulador com roletes, • emprega-se pelo menos um rolo de revestimento e um tanque para revestimento para a composição líquida comportando o aditivo anti-fogo, pelo menos um rolo de revestimento sendo banhado no tanque para revestimento com a composição líquida comportando o aditivo anti-fogo e o tanque para revestimento comporta o agitador destinado a manter, sob uma agitação constante, a composição comportando o aditivo anti-fogo.
[0009] A invenção se refere igualmente a um dispositivo para revestimento de uma esteira de fibras, as fibras sendo, pelo menos em uma parte das mesmas, fibras naturais, as fibras naturais sendo particularmente fibras de celulose, e que é destinado especialmente para ser empregado no processo apresentado e que comporta pelo menos um rolo de revestimento e um tanque para revestimento para uma composição líquida comportando um aditivo anti-fogo, pelo menos um rolo de revestimento sendo banhado no tanque para revestimento com a composição líquida comportando o aditivo anti-fogo e o tanque para revestimento comporta um agitador destinado a manter sob agitação constante a composição líquida comportando o aditivo anti-fogo. Em modalidades particulares, o agitador é um parafuso de Arquimedes e/ou o agitador e pelo menos um rolo de revestimento têm eixos de rotação paralelos. Preferivelmente, a composição líquida é uma composição colorante.
[0010] A invenção se refere igualmente a uma composição líquida comportando um aditivo anti-fogo para empregado no processo apresentado e tal que comporta, para a parte de composição líquida, pelo menos uma resina e, eventualmente, um ou vários pigmentos e, para a parte aditivo anti-fogo, grafite e um agente de resfriamento. Em particular, o agente de resfriamento é a colemanita.
[0011] A invenção se refere igualmente, ela mesma, a uma etapa de revestimento de uma esteira de fibras, as fibras sendo, pelo menos em uma parte das mesmas, fibras naturais, as fibras naturais sendo particularmente fibras de celulose, com uma composição líquida comportando um aditivo anti-fogo de acordo com a invenção descrita. Em uma variante, acrescenta-se uma etapa de secagem/pega da composição líquida comportando o aditivo anti-fogo que foi revestido sobre a esteira.
[0012] Graças à invenção, simplifica-se a fabricação dos elementos de cobertura porque se obtém, em uma única operação, a coloração com a composição colorante comportando pelo menos um pigmento e pelo menos uma resina e a proteção contra o fogo dado que a composição comporta, igualmente, grafite e um agente de resfriamento, o todo sendo obtido por via úmida com revestimento ao rolo. A aplicação por rolos permite uma aplicação controlada com determinada pressão da composição, o que conduz à uma melhor pega/incorporação dos elementos da composição na esteira de fibras, particularmente flocos ou lâminas pequenas de grafite. O revestimento com rolo permite igualmente visar realizar motivos coloridos particulares sobre a esteira.
[0013] A presente invenção, sem ser assim limitada, será agora exemplificada com a descrição seguinte de modos de realização e de implementação em relação com
[0014] Figura 1 que representa um dispositivo para revestimento de uma esteira de fibras naturais que são, aqui, fibras de celulose.
[0015] O dispositivo de revestimento 1 da Figura 1 é especialmente configurado para a implementação do processo da invenção porque permite um revestimento homogêneo de uma composição líquida 5 comportando um aditivo anti-fogo graças ao rolo de revestimento 2 que é imerso/banhado em parte com a composição 5. A composição líquida 5 comportando o aditivo anti-fogo está contida em um tanque 6 para revestimento do dispositivo 1, sendo mantido sob agitação constante por um agitador 7 para que a composição permaneça sensivelmente homogênea. Os eixos de rotação do rolo de revestimento 2 e do agitador 7 são paralelos entre si. Um contra- rolo 3 pressiona a esteira 4 de fibras de celulose contra o rolo de revestimento 2. Meios de regulagem e de regulação da pressão do contra-rolo são empregados.
[0016] Neste exemplo, as fibras de celulose estão sob forma de uma esteira de fibras de celulose contínua que desfila continuamente entre o rolo de revestimento 2 e o contra-rolo 3.
[0017] A composição líquida 5 comportando o aditivo anti-fogo é preferivelmente proveniente de um sistema de armazenamento e/ou de preparação a montante da composição, não representado, e o dispositivo comporta meios de transferência e regulação do nível da composição líquida 5 no tanque 6 para revestimento. Entre os meios de regulagem da quantidade de composição líquida 5 comportando o aditivo anti-fogo que se deposita sobre a esteira de fibras de celulose e que se encontra, portanto, no produto acabado, pode-se mencionar a regulagem do nível da composição líquida 5 no tanque 6 para revestimento fazendo-se com que o rolo de revestimento 2 seja imerso mais ou menos na composição líquida.
[0018] Uma circulação em circuito é com vantagem realizada entre o tanque 6 para revestimento e o sistema a montante de armazenamento e/ou de preparação. Este sistema a montante comporta meios de preparação da composição líquida 5 comportando o aditivo anti-fogo com um misturador permitindo misturas em velocidades diferentes. Uma bomba volumétrica de baixa pressão é empregada entre o sistema de armazenamento e/ou de preparação e o tanque 6 para revestimento.
[0019] Tipicamente, prepara-se uma composição líquida 5 de tipo composição colorante comportando o aditivo anti-fogo misturando-se, logo a princípio, o pigmento na água em um misturador com elevada velocidade de mistura. Preferivelmente, os agentes tensoativos são adicionados a fim de facilitar a mistura entre a água e os pigmentos. Em seguida, é adicionada a colemanita no misturador sempre em velocidade elevada de mistura, preferivelmente por adição progressiva da colemanita. Uma vez obtida esta mistura precedente, a grafite é adicionada progressivamente sendo misturada, desta vez, em uma velocidade mais baixa. Em seguida, uma ou várias resinas compatíveis são adicionadas, as quais são misturadas nesta velocidade mais baixa, ou em uma velocidade ainda mais baixa. Durante estas fases, ajusta-se, se necessário, a viscosidade e/ou outros parâmetros. Para esta finalidade, pode-se modificar as quantidades dos produtos empregados, particularmente água, pigmento(s), resina(s) e/ou pode-se adicionar outros produtos. Deve-se notar que, em outras modalidades de obtenção de uma composição líquida comportando o aditivo anti-fogo, a ordem e/ou o modo de incorporação na mistura dos compostos podem ser diferentes.
[0020] A colemanita é um agente de resfriamento, isto é, é uma substância que evita uma elevação de calor muito forte da esteira de fibras quando esta última é aquecida. Com efeito, a grafite é, ela mesma, condutora de calor. Ora, durante a operação de secagem da esteira de fibras após revestimento, a esteira é aquecida para eliminar a água/umidade que permanece na esteira. Com efeito, a solução viscosa contendo, entre outros, a grafite, é aplicada sobre a esteira enquanto essa ainda contém uma certa umidade. Este aquecimento para secagem, que permite igualmente a pega/secagem da composição líquida de revestimento, irá, portanto, igualmente aquecer a grafite e a temperatura da grafite em contato com a esteira de fibras corre o risco de provocar um superaquecimento dessas fibras e, portanto, um risco de deterioração das fibras. O agente de resfriamento tem, portanto, o papel de controlar a temperatura a nível da esteira de fibras graças à liberação de moléculas d’ água no caso da espécie da colemanita.
[0021] Compreende-se, portanto, que um agente de resfriamento, no quadro da invenção, pode corresponder a uma substância que, por uma reação físico-química, provoca uma redução de temperatura, vaporização da água no caso da colemanita, e/ou por um efeito físico limita a transmissão de calor por efeito barreira e/ou reflexão.
[0022] A composição líquida comportando o aditivo anti-fogo que é revestido sobre de uma esteira está, preferivelmente, sob forma líquida de uma fluidez determinada para permitir a uma parte da composição líquida comportando o aditivo anti-fogo poder difundir, pelo menos em parte, no interior da espessura da esteira de fibras de celulose. Assim, a composição líquida comportando o aditivo anti-fogo impregna, pelo menos em parte, a espessura da esteira além de cobrir em superfície pelo menos uma de duas faces da esteira de fibras de celulose. Preferivelmente, uma única das duas faces da esteira de fibras de celulose é revestida pela composição líquida comportando o aditivo anti-fogo. Em uma variante de realização, a composição líquida comportando o aditivo anti-fogo pode ser de uma consistência mais pastosa com aplicação a faca ou raspador sobre a esteira de fibras de celulose.
[0023] A grafite empregada tem faixas de tamanhos e formatos de partículas determinados e, preferivelmente, a grafite é empregada sob a forma de flocos ou lâminas pequenas que permanecem essencialmente em superfície da esteira de fibras de celulose e que se difundem pouco em sua espessura.
[0024] Em particular, a grafite é selecionada, particularmente em formato/estrutura e/ou tamanho, bem como os parâmetros operacionais do processo de produção dos elementos de cobertura, de modo que ela permaneça em suspensão na composição líquida até o momento de sua aplicação e permanecendo inerte durante a secagem posterior ao revestimento e a impregnação pelo betume. Com efeito, é preferível que não ocorra expansão da grafite antes do fim do processo de produção dos elementos de cobertura.
[0025] Em relação aos processos de depósito em fase seca de grafite, o processo da presente invenção pode permitir uma difusão mais ou menos elevada da grafite na espessura da esteira de fibras de celulose, caso seja desejado, modificando-se o tamanho e/ou o formato da grafite utilizada.
[0026] Após revestimento da esteira de fibras de celulose pela composição líquida comportando o aditivo anti-fogo, a esteira é secada em um forno de secagem o que permite ao mesmo tempo a pega/reticulação da composição líquida comportando o aditivo anti-fogo e uma eliminação da água/umidade ainda podendo estar contidas na esteira. O forno de secagem se encontra em uma temperatura compreendida entre 150°C e 400 °C e, preferivelmente, compreendida entre 200°C e 300° C. Com efeito para a impregnação pelo betume a quente das fibras de celulose, preferivelmente então em placas e não mais sob a forma de uma esteira contínua, é desejável que a esteira ou as placas estejam essencialmente secas.
[0027] Em geral, após revestimento pela composição líquida comportando o aditivo anti-fogo, a esteira de fibras de celulose é conformada durante uma etapa de conformação da esteira para, por exemplo, obtenção de ondulações, depois ela é passada pelo forno de secagem. Pode-se, contudo, prever um meio específico de secagem/pega da composição líquida comportando o aditivo anti-fogo, diferente do forno de secagem, entre o revestimento e a conformação. Após secagem no forno de secagem, a esteira de fibras de celulose é recortada em placas e são estas placas que são, em seguida, impregnadas com betume a quente. Até o corte da esteira em placas, o processo é contínuo, a esteira de fibras de celulose desfilando em contínuo para revestimento, conformação e secagem no forno de secagem.
Claims (9)
1. Processo de produção de um elemento de cobertura de fibras impregnado com betume compreendendo: revestir pelo menos uma de duas faces de uma esteira (4) de fibras, as fibras compreendendo, pelo menos em parte fibras de celulose e impregnar com betume, o revestimento sendo realizado por uma composição líquida (5) incluindo pelo menos uma resina e pelo menos um pigmento, caracterizado pelo fato de que a composição liquida (5) sendo uma composição colorante incluindo pelo menos um pigmento e pelo menos uma resina e adicionada à composição líquida (5) um aditivo tendo propriedades anti- fogo e incluindo pelo menos grafite e colemanita a esteira (4) de fibra é contínua, a esteira de fibra (4) sendo cortada em placas em uma etapa subsequente de segmentação para a etapa de revestimento e anterior à etapa de impregnação com betume, a impregnação com o betume sendo efetuada sobre placas individuais.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a grafite sendo na forma de flocos ou lâminas pequenas.
3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que: • a pelo menos uma resina é selecionada entre: as resinas epóxidos, as resinas poliuretanos, as resinas poliureias, as resinas poliureia-formaldeídos, as resinas melaminas-formaldeídos, as resinas epoxivinilésteres ou as resinas vinilésteres, e • pelo menos um pigmento é selecionado entre: os óxidos metálicos como o óxido de ferro e o óxido de cromo.
4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a quantidade de resina representa de 0,5 a 3% em peso do elemento de cobertura, a quantidade de pigmento representa de 0,5 a 3% em peso do elemento de cobertura, a quantidade de agente de resfriamento representa de 1 a 7% em peso do elemento de cobertura, e a quantidade de grafite representa de 1 a 7% em peso do elemento de cobertura.
5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente uma etapa de secagem e de pega da composição líquida (5) incluindo o aditivo anti-fogo que foi revestido sobre a esteira (4) de fibras.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de incluir adicionalmente uma etapa de conformação da esteira (4) de fibras posteriormente à etapa de revestimento e anteriormente à etapa de impregnação pelo betume.
7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a composição líquida (5) incluindo o aditivo anti-fogo destinada a ser revestida sobre a esteira (4) de fibras é mantida sob agitação constante por um agitador (7).
8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o revestimento da esteira (4) de fibras com a composição líquida incluindo o aditivo anti-fogo é realizado usando um rolo.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de ser implementado com pelo menos um rolo de revestimento (2) e um tanque (6) para revestimento para a composição líquida (5) incluindo o aditivo anti-fogo, pelo menos um rolo de revestimento (2) que é banhado no tanque (6) para revestimento na composição líquida (5) incluindo o aditivo anti-fogo e em que o tanque (6) para revestimento inclui o agitador (7) destinado a manter sob uma agitação constante a composição líquida (5) incluindo o aditivo anti-fogo.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
| B25G | Requested change of headquarter approved |
Owner name: ONDULINE (FR) |
|
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 22/01/2015, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |