ES2917207T3

ES2917207T3 - Una manta de fibra, procedimiento de fabricación de la manta de fibra y producto para tejado bituminoso

Info

Publication number: ES2917207T3
Application number: ES19150433T
Authority: ES
Inventors: Matthew Gacek; Nancy E Brown; Jeffrey H Peet; Lucas Giardella; Tao Yu
Original assignee: Certainteed LLC
Current assignee: Certainteed LLC
Priority date: 2018-01-05
Filing date: 2019-01-04
Publication date: 2022-07-07
Anticipated expiration: 2039-01-04
Also published as: EP3508650A1; PL3508650T3; DK3508650T3; CA3028917A1; EP3508650B1; US11332881B2; US20220243391A1; US20190211500A1

Abstract

Una estera de fibra incluye un conjunto de fibras que incluye una porción minoritaria que incluye un conjunto de fibras de polímero y una porción mayoritaria que incluye un conjunto de fibras diferentes a la porción minoritaria, en la que la porción minoritaria es un plano paralelo a un avión de la mayoría de la mayoría de la mayoría de Asamblea de fibras; y una aglutinante que incluye una resina orgánica, en la que una permeabilidad al aire de dicha alfombra de fibra no es sustancialmente diferente de una estera de fibra de peso equivalente que contiene una estructura de colchoneta homogénea y en la que la estera de fibra proporciona al menos un aumento del 5% cuando se coloca en un bituminoso Producto de techo en comparación con un producto de techo bituminoso equivalente hecho con la alfombra de fibra de peso equivalente que contiene la estructura de la alfombra homogénea. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Una manta de fibra, procedimiento de fabricación de la manta de fibra y producto para tejado bituminoso

Campo de la divulgación

La presente divulgación se refiere a una manta de fibra y, en particular, a una manta de fibra para productos de construcción.

Antecedentes

Los materiales de construcción para construcción, tales como ripias para tejados, placas de yeso para paredes, placas de cemento y losas, típicamente se construyen con una manta de fibra. Una manta de filamentos troceados, adecuada para su uso en materiales de construcción, en general, incluye fibras de vidrio porque son de alta resistencia y tienden a no encogerse durante el uso. Las fibras de vidrio típicamente se forman atenuando corrientes de material de vidrio fundido a partir de una hilera. Las fibras se extraen de la hilera y, a continuación, se trocean directamente en un recipiente. A continuación, las fibras troceadas se dispersan en una suspensión acuosa que contiene tensioactivos, modificadores de la viscosidad, dispersantes y otros agentes químicos. Las fibras y la suspensión se agitan para dispersar las fibras antes de depositar la mezcla sobre un tamiz móvil donde se retira la mayor parte del agua. Aunque esto, en general, describe un procedimiento de formación por vía húmeda, se puede usar un procedimiento de formación por vía seca. A continuación, se aplica un aglutinante polimérico. Después de la aplicación del aglutinante polimérico, la manta resultante se calienta para retirar el agua restante y curar el aglutinante.

Las propiedades importantes para una manta de fibra incluyen calibre, resistencia a la tracción y resistencia al desgarro. Estas propiedades son útiles para determinar la eficacia de la fabricación de productos de manta de fibra y las propiedades finales de la manta de fibra. Desafortunadamente, a medida que se incrementa la resistencia a la tracción de la manta de fibra, típicamente disminuye la resistencia al desgarro de un producto para tejado bituminoso que contenga la manta de fibra. El documento EP 746209 A2 se refiere a mantas no tejidas de múltiples capas que tienen muchos usos, pero que son especialmente útiles para su unión a diversos sustratos. Como tales, se desean modificaciones con respecto a las mantas de fibra para mejorar la resistencia al desgarro mientras se mantiene la resistencia a la tracción.

En consecuencia, en la técnica sigue existiendo la necesidad de obtener mantas de fibra mejoradas.

SUMARIO

En un modo de realización, una manta de fibra se define en la reivindicación 1 e incluye un manojo de fibras que incluye una porción minoritaria que consiste en un conjunto de fibras de polímero y una porción mayoritaria que consiste en un conjunto de fibras de vidrio, fibras de basalto, fibras de mineral o una combinación de las mismas, en la que la porción minoritaria es un plano paralelo a un plano de la porción mayoritaria del manojo de fibras; y un aglutinante que incluye una resina orgánica, en la que la permeabilidad al aire de dicha manta de fibra no es sustancialmente diferente de la de una manta de fibra de peso equivalente que contiene una estructura de manta homogénea y en la que la manta de fibra proporciona al menos un incremento de un 5 % en el desgarro cuando se coloca en un producto para tejado bituminoso en comparación con un producto para tejado bituminoso equivalente fabricado con la manta de fibra de peso equivalente que contiene la estructura de manta homogénea.

En otro modo de realización, un procedimiento de fabricación de una manta de fibra se define en la reivindicación 10 e incluye proporcionar un manojo de fibras que incluye una porción minoritaria que consiste en un conjunto de fibras de polímero y una porción mayoritaria que consiste en un conjunto de fibras de vidrio, fibras de basalto, fibras de mineral o una combinación de las mismas, en la que la porción minoritaria es un plano paralelo a un plano de la porción mayoritaria del manojo de fibras; aplicar un aglutinante al manojo de fibras, en el que el aglutinante incluye una resina orgánica; y curar el aglutinante, en la que la permeabilidad al aire de dicha manta de fibra no es sustancialmente diferente de la de una manta de fibra de peso equivalente que contiene una estructura de manta homogénea y en la que la manta de fibra proporciona al menos un incremento de un 5 % en el desgarro cuando se coloca en un producto para tejado bituminoso en comparación con a un producto para tejado bituminoso equivalente fabricado con la manta de fibra de peso equivalente que contiene la estructura de manta homogénea.

Aún en otro modo de realización, un producto para tejado bituminoso se define en la reivindicación 11 e incluye una manta de fibra que incluye un manojo de fibras que incluye una porción minoritaria que consiste en un conjunto de fibras de polímero y una porción mayoritaria que consiste en un conjunto de fibras de vidrio, fibras de basalto, fibras de mineral o una combinación de las mismas, en la que la porción minoritaria es un plano paralelo a un plano de la porción mayoritaria del manojo de fibras; y un aglutinante que incluye una resina orgánica, en la que la permeabilidad al aire de dicha manta de fibra no es sustancialmente diferente de la de una manta de fibra de peso equivalente que contiene una estructura de manta homogénea y en la que la manta de fibra proporciona al menos un incremento de un 5 % en el desgarro cuando se coloca en un producto para tejado bituminoso en comparación con un producto para tejado bituminoso equivalente fabricado con la manta de fibra de peso equivalente que contiene la estructura de manta homogénea; y al menos un recubrimiento de asfalto.

Breve descripción de los dibujos

Los modos de realización se ilustran a modo de ejemplo y no están limitados en las figuras adjuntas.

La FIG. 1 incluye una vista en sección transversal de una manta de fibra ejemplar.

La FIG. 2 incluye una representación gráfica de la resistencia al desgarro para una teja que contiene una manta de fibra de vidrio/polímero combinada de forma homogénea con un espesor de fibra variable.

La FIG. 3 incluye una representación gráfica de la resistencia al desgarro para una teja que contiene una manta de fibra de vidrio/polímero combinada de forma homogénea con una concentración de fibra de polímero variable.

La FIG. 4 incluye una representación gráfica de la resistencia al desgarro para una teja que contiene una manta de fibra de polímero/vidrio en capas en comparación con una manta de fibra de vidrio/polímero combinada de forma homogénea con una concentración de fibra de polímero variable.

La FIG. 5 incluye una representación gráfica de la resistencia al desgarro para una teja que contiene una manta de fibra de vidrio/polímero combinada de forma homogénea con una longitud de fibra de polímero variable.

Los expertos aprecian que los elementos en las figuras se ilustran por simplicidad y claridad y no se han dibujado necesariamente a escala. Por ejemplo, las dimensiones de algunos de los elementos en las figuras se pueden exagerar con respecto a otros elementos para ayudar a mejorar el entendimiento de los modos de realización de la invención.

Descripción detallada

Se proporciona la siguiente descripción, en combinación con las figuras, para ayudar a entender las enseñanzas divulgadas en el presente documento. El siguiente análisis se enfocará en implementaciones específicas y modos de realización de las enseñanzas. Se proporciona este enfoque para ayudar a describir las enseñanzas y no se debe interpretar como una limitación en el alcance o aplicabilidad de las enseñanzas. Sin embargo, ciertamente se pueden usar otras enseñanzas en esta aplicación.

A menos que se defina de otro modo, todos los términos técnicos y científicos usados en el presente documento tienen el mismo significado como se entiende comúnmente por un experto en la técnica a la que pertenece la presente invención. Los materiales, procedimientos y ejemplos solo son ilustrativos y no se pretende que sean limitantes. En la medida en que no se describa en el presente documento, muchos detalles con respecto a materiales específicos y actos de procesamiento son convencionales y se pueden encontrar en libros de referencia y otras fuentes dentro de las técnicas estructurales y las técnicas de fabricación correspondientes.

En un modo de realización, la presente invención proporciona una manta de fibra. La manta de fibra incluye un manojo de fibras y un aglutinante que incluye una resina orgánica. El manojo de fibras incluye una porción minoritaria que incluye un conjunto de fibras de polímero y una porción mayoritaria que incluye un conjunto de fibras diferente de la porción minoritaria. Una "porción minoritaria" se refiere a una porción de la manta de fibra que es menor de un 10 % de la composición total de la manta de fibra. Una "porción mayoritaria" se refiere a una porción de la manta de fibra que es mayor de un 90 % de la composición total de la manta de fibra. En un modo de realización particular, la permeabilidad al aire de dicha manta de fibra no es sustancialmente diferente de la de una manta de fibra de peso equivalente que contiene una estructura de manta homogénea. La manta de fibra proporciona al menos un incremento de un 5 % en el desgarro cuando se usa en un producto para tejado bituminoso, en comparación con un producto para tejado bituminoso equivalente fabricado con una manta de fibra de peso equivalente que contiene una estructura de manta homogénea. "Una estructura de manta homogénea" como se usa en el presente documento se refiere a una manta de fibra que es homogénea en la distribución de fibras por toda la totalidad de la manta. Por ejemplo, incluso si se usan diferentes fibras en la manta homogénea, las fibras se combinan de forma homogénea por toda la totalidad de la manta. Un "producto para tejado bituminoso" como se usa en el presente documento incluye la manta de fibra y al menos un recubrimiento de asfalto.

El "manojo de fibras" como se analiza en el presente documento se refiere a un manojo de fibras que están entrelazadas integralmente a través de al menos una porción de un espesor de la manta de fibra. En un modo de realización, el conjunto de fibras de polímero está entrelazado integralmente en la porción minoritaria. Además, el conjunto de fibras de la porción mayoritaria está entrelazado integralmente en la porción mayoritaria. En un modo de realización particular, la porción minoritaria es un plano paralelo a un plano de la porción mayoritaria. La porción minoritaria está en contacto directo con la porción mayoritaria en una interfase. Aunque el conjunto de fibras de polímero está entrelazado integralmente en la porción minoritaria y el conjunto de fibras de la porción mayoritaria está entrelazado integralmente, la interfase tiene una segregación sustancialmente distinta entre la porción minoritaria y la porción mayoritaria. Por ejemplo, existe un entrecruzamiento de fibras sustancialmente mínimo en la interfase entre la porción minoritaria y la porción mayoritaria. "Entrecruzamiento de fibras sustancialmente mínimo" en la interfase se define como una porción de la manta de fibra que tiene no más de un 5 % de espesor, tal como no más de un 4 % de espesor, tal como no más de un 3 % de espesor, o incluso no más de un 2 % de espesor del espesor total de la manta donde hay entrecruzamiento de las fibras entre la porción mayoritaria y la porción minoritaria.

La porción minoritaria consiste en un conjunto de fibras de polímero y la porción mayoritaria consiste en un conjunto de fibras diferente del conjunto de fibras de polímero para la porción minoritaria. Las fibras de polímero tienen una temperatura de fusión (Tf) mayor de 200 °C, tal como mayor de aproximadamente 205 °C. La fibra de polímero incluye poliéster, poli(tereftalato de etileno), poli(alcohol vinílico) (PVA), poli(cloruro de vinilo) (PVC), polieterétercetona (PEEK), poliétercetona (PEK), poliacrilonitrilo, poliestireno, nailon, poli(metacrilato de metilo) (PMMA), polibencimidazol (PBI), poliimida, poliéterimida (PEI), poliamida-imida (PAI), poliétersulfona (PES), polifenilsulfona (PPSU), poli(sulfuro de fenilo) (PPS), polímero de cristal líquido (LCP), etilentetrafluoroetileno (ETFE), politetrafluoroetileno (PTFE), perfluoroalcoxialcano (PFA), una mezcla o combinación de los mismos. En un modo de realización, la fibra de polímero consiste esencialmente en fibra de poli(tereftalato de etileno). En un modo de realización más particular, la fibra de polímero consiste en fibra de poli(tereftalato de etileno).

En un modo de realización particular, la fibra de polímero puede ser de cualquier longitud, tal como un filamento continuo, troceado o una combinación de los mismos. En un modo de realización más particular, la fibra de polímero de la porción minoritaria está troceada en una longitud adecuada para proporcionar una orientación de fibras sustancialmente aleatoria. Se contempla cualquier longitud razonable de fibras. En general, la fibra de polímero tiene una longitud de aproximadamente 0,635 cm a aproximadamente 7,62 cm (de aproximadamente 0,25 pulgadas a aproximadamente 3 pulgadas), tal como de aproximadamente 0,635 cm a aproximadamente 5,08 cm (de aproximadamente 0,25 pulgadas a aproximadamente 2 pulgadas) o incluso de aproximadamente 0,635 cm a aproximadamente 2,54 cm (de aproximadamente 0,25 pulgadas a aproximadamente 1 pulgada). En un modo de realización, se contempla cualquier diámetro razonable de la fibra de polímero. Por ejemplo, se usa un diámetro de al menos aproximadamente 3 micrómetros, tal como de aproximadamente 3 micrómetros a aproximadamente 50 micrómetros, tal como de aproximadamente 3 micrómetros a 20 micrómetros, tal como de al menos aproximadamente 11 micrómetros, tal como de aproximadamente 13 micrómetros o incluso de 16 micrómetros. En un modo de realización particular, la fibra de polímero tiene un diámetro de aproximadamente 11 micrómetros a aproximadamente 16 micrómetros. Aunque, en general, se describe como un diámetro, un experto en la técnica entenderá que el diámetro incluye un eje principal de la fibra de polímero si una sección transversal es circular o no circular. En un modo de realización, se contempla cualquier denier razonable (correspondiente a 1 g por 9000 m) de la fibra de polímero. Por ejemplo, la fibra de polímero tiene un denier de aproximadamente 1 a aproximadamente 10, tal como de aproximadamente 1 a aproximadamente 7, tal como de aproximadamente 2 a 7, tal como de aproximadamente 2 a aproximadamente 5 o incluso de aproximadamente 3 a aproximadamente 5.

Como se analiza, la porción minoritaria se refiere a una porción de la manta de fibra que es menor de un 10 % de la composición total de la manta de fibra. En un modo de realización, la porción minoritaria incluye cualquier cantidad razonable de fibras de polímero. En un modo de realización particular, las fibras de polímero están presentes en una cantidad de un 1 % en peso a un 5 % en peso, tal como de aproximadamente un 1 % en peso a aproximadamente un 3 % en peso del peso total del manojo de fibras de la manta de fibra. Se ha descubierto que una porción minoritaria de fibras de polímero dentro de la manta de fibra proporciona un incremento sustancial en el desgarro cuando se usa en un producto para tejado bituminoso que usa una cantidad mínima de fibras de polímero. En particular, la porción minoritaria proporciona al menos un incremento de un 5 % en el desgarro cuando se usa en un producto para tejado bituminoso, en comparación con un producto para tejado bituminoso equivalente fabricado con una manta de fibra de peso equivalente que contiene una estructura de manta homogénea.

La porción mayoritaria de la manta de fibra incluye un conjunto de fibras diferente del conjunto de fibras de polímero de la porción minoritaria. Las fibras de polímero de la porción minoritaria pueden ser diferentes del conjunto de fibras de la porción mayoritaria también en longitud, diámetro, cantidad o cualquier combinación de los mismos. El conjunto de fibras para la porción mayoritaria tiene una composición que incluye una variedad de materiales adecuados. El conjunto de fibras para la porción mayoritaria incluye una fibra de vidrio, tal como una fibra fabricada de fibra de vidrio de tipo A, una fibra de vidrio de tipo C, una fibra de vidrio de tipo E, una fibra de vidrio de tipo S, una fibra de vidrio de tipo E-CR, una fibra de vidrio de lana, una fibra de mineral, una fibra natural que es una fibra de basalto, una mezcla o una combinación de las mismas. En un modo de realización particular, el conjunto de fibras para la porción mayoritaria son fibra de vidrio. En un modo de realización, el conjunto de fibras para la porción mayoritaria consiste esencialmente en fibra de vidrio. En un modo de realización más particular, el conjunto de fibras para la porción mayoritaria consiste en fibra de vidrio. En un modo de realización alternativo, el conjunto de fibras para la porción mayoritaria puede ser una fibra de polímero con la condición de que sea diferente de la fibra de polímero de la porción minoritaria.

En un modo de realización particular, el conjunto de fibras para la porción mayoritaria puede ser de cualquier longitud, tal como un filamento continuo, troceado o combinación de los mismos. En un modo de realización más particular, la fibra para la porción mayoritaria está troceada en una longitud adecuada para proporcionar una orientación de fibras sustancialmente aleatoria. Se contempla cualquier longitud razonable de fibras. En general, la fibra para la porción mayoritaria tiene una longitud de aproximadamente 0,635 cm a aproximadamente 7,62 cm (de aproximadamente 0,25 pulgadas a aproximadamente 3 pulgadas), tal como de aproximadamente 0,635 cm a aproximadamente 5,08 cm (de aproximadamente 0,25 pulgadas a aproximadamente 2 pulgadas) o incluso de aproximadamente 0,635 cm a aproximadamente 2,54 cm (de aproximadamente 0,25 pulgadas a aproximadamente 1 pulgada). En un modo de realización, se contempla cualquier diámetro razonable de la fibra para la porción mayoritaria. Por ejemplo, se usa un diámetro de al menos aproximadamente 3 micrómetros, tal como de aproximadamente 3 micrómetros a aproximadamente 50 micrómetros, tal como de aproximadamente 3 micrómetros a 20 micrómetros, tal como de al menos aproximadamente 11 micrómetros, tal como de aproximadamente 13 micrómetros o incluso de 16 micrómetros. En un modo de realización particular, la fibra para la porción mayoritaria tiene un diámetro de aproximadamente 11 micrómetros a aproximadamente 16 micrómetros. Aunque, en general, se describe como un diámetro, un experto en la técnica entenderá que el diámetro incluye un eje principal de la fibra si una sección transversal es circular o no circular.

La porción mayoritaria de la manta de fibra es mayor de un 90 % de la composición total de la manta de fibra. La porción mayoritaria puede contener cualquier cantidad razonable de fibras. En particular, el conjunto de fibras para la porción mayoritaria está presente en de aproximadamente un 90 % en peso a aproximadamente un 99,5 % en peso, tal como de aproximadamente un 95 % en peso a un 99 % en peso, tal como de aproximadamente un 97 % en peso a aproximadamente un 99 % en peso del peso total del manojo de fibras, con la condición de que el % en peso total de las fibras para la porción mayoritaria y las fibras para polímero para la porción minoritaria sea igual a un 100 %.

Se contempla cualquier posición de la porción minoritaria dentro de la manta de fibra. En particular, la porción minoritaria tiene un plano central que es un plano paralelo al eje x de la manta de fibra total. En un modo de realización, el plano central de la porción minoritaria está más cerca en distancia de una superficie de la manta de fibra. Cuando la porción minoritaria está más cerca de una superficie de la manta de fibra, la manta de fibra tiene una flexibilidad asimétrica. En un modo de realización, la porción minoritaria está más cerca de la superficie superior de la manta de fibra. En otro modo de realización, la porción minoritaria está más cerca de la superficie inferior de la manta de fibra. En un modo de realización, la porción minoritaria proporciona la superficie superior de la manta de fibra y la porción mayoritaria proporciona la superficie inferior de la manta de fibra. En un modo de realización, la porción minoritaria está intercalada entre la porción mayoritaria. En un ejemplo, la porción minoritaria está intercalada entre la porción mayoritaria y el plano central de la porción minoritaria está más cerca en distancia de al menos una superficie de la manta de fibra. En un ejemplo, el plano central de la porción minoritaria es aproximadamente coincidente con un plano central de la manta de fibra, tal como localizado en el medio de la manta de fibra en un plano vertical (eje y), es decir, equidistante de una superficie superior de la manta de fibra y una superficie inferior de la manta de fibra. Cuando la porción minoritaria está en el medio de la manta de fibra, la manta de fibra tiene una flexibilidad simétrica.

En un modo de realización, la porción minoritaria y la porción mayoritaria proporcionan cada una propiedades ventajosas. La porción minoritaria y la porción mayoritaria se pueden configurar para personalizar la manta de fibra y sus propiedades. En particular, cada porción proporciona propiedades ventajosas a la manta final, así como al producto final, tal como un producto para tejado bituminoso. Por ejemplo, la porción mayoritaria proporciona la mayor parte de la resistencia a la tracción a la manta de fibra, proporcionando la parte minoritaria una resistencia a la tracción ventajosa que no disminuye con el uso de una fibra de polímero. Típicamente, con una manta combinada homogénea donde se usan tanto una fibra de polímero como una fibra de vidrio, la adición de la fibra de polímero puede disminuir la resistencia a la tracción de la manta de fibra. Con la porción minoritaria y la porción mayoritaria de la presente invención, la resistencia a la tracción de la manta de fibra no se ve afectada negativamente. Además, cuando la manta de fibra se usa en un producto para tejado bituminoso, la porción mayoritaria proporciona la mayor parte de la resistencia al desgarro, sin embargo, la porción minoritaria de la manta de fibra proporciona un beneficio sustancial con respecto a la resistencia al desgarro del producto para tejado bituminoso, en particular, inesperado en la cantidad de fibra de polímero usada en comparación con una manta de fibra combinada homogénea que tiene una cantidad equivalente de fibra de polímero. Las propiedades de resistencia al desgarro y resistencia a la tracción típicamente se asocian inversamente con una estructura de manta homogénea. Sin quedar ligado a ninguna teoría, al formar una manta de fibra con una porción minoritaria que sea diferente de una porción mayoritaria, las propiedades de resistencia al desgarro y resistencia a la tracción se pueden desasociar selectivamente para su adaptación y lograr tanto una resistencia al desgarro como una resistencia a la tracción deseables, en particular, cuando la manta de fibra se usa en un producto para tejado bituminoso.

La manta de fibra incluye un aglutinante que se usa para unir de forma fija el manojo de fibras. El aglutinante es una composición que incluye cualquier resina orgánica adecuada. La resina orgánica puede incluir uno o más monómeros, oligómeros, polímeros, copolímeros adecuados, una combinación adecuada o una combinación de los mismos. En un modo de realización particular, la resina orgánica es cualquier resina razonable contemplada para aplicaciones de mantas de fibra. En un modo de realización, la resina orgánica incluye una o varias de una composición de urea-formaldehído, una composición de goma, una composición acrílica, una composición de caucho de estireno-butadieno (SBR), una composición de acetato de vinilo-etileno, una mezcla o combinación de las mismas. En un modo de realización particular, la resina orgánica incluye una composición de ureaformaldehído, una composición de goma o una combinación de las mismas. En un modo de realización, la goma está presente en una cantidad de hasta aproximadamente un 5 % en peso, tal como de hasta aproximadamente un 7% en peso o incluso de hasta aproximadamente un 100% en peso, en base al % en peso total de la composición de primer aglutinante. En un modo de realización, la resina orgánica puede ser un polímero fotocurable. Además, se puede contemplar cualquier forma del aglutinante, tal como un líquido, un polvo o cualquier combinación de los mismos.

La composición del aglutinante también puede contener una variedad de otros aditivos conocidos, tales como un promotor de la adhesión para potenciar la adhesión del aglutinante a la manta de fibra para incrementar la fuerza de unión entre el manojo de fibras, un coloide de sílice para potenciar la resistencia al fuego, antiespumantes, biocidas, pigmentos, similares o combinaciones de los mismos. En un modo de realización, el aglutinante puede incluir menos de aproximadamente un 25 % en peso de aditivos, en base al peso total de la composición de aglutinante. En otro modo de realización, el aglutinante está sustancialmente libre de aditivos. "Sustancialmente libre" como se usa en el presente documento se refiere a menos de aproximadamente un 1 % en peso de aditivos, menos de aproximadamente un 0,5 % en peso de aditivos o incluso menos de aproximadamente un 0,1 % en peso de aditivos, en base al peso total de la composición de aglutinante. Se contempla cualquier cantidad de aglutinante total en la manta de fibra, pero normalmente resultará conveniente y satisfactorio completar el aglutinante total en el intervalo de aproximadamente un 5 % en peso a aproximadamente un 50 % en peso, tal como de aproximadamente un 10 % en peso a aproximadamente un 40 % en peso, tal como de aproximadamente un 10 % en peso a aproximadamente un 30 % en peso de la manta de fibra curada. En un modo de realización, el aglutinante está distribuido sustancialmente de forma uniforme por toda la manta de fibra. "Distribuido sustancialmente de forma uniforme" como se usa en el presente documento se refiere a una concentración de aglutinante variable de no más de un 5 %, tal como de no más de un 4 %, tal como de no más de un 3 %, tal como de no más de un 2 %, o incluso de no más de un 1 % desde la superficie superior hasta la superficie inferior de la manta de fibra. En un modo de realización alternativo, la concentración o composición de aglutinante en la porción minoritaria es diferente de la porción mayoritaria.

Cualquier procedimiento para proporcionar la manta de fibra de la presente invención está contemplado y depende de las propiedades finales deseadas para la manta. Un procedimiento de formación ejemplar de una manta de fibra de acuerdo con la presente invención comienza con un manojo de fibras, tal como haces troceados de fibras de longitud adecuada. Un procedimiento de fabricación ejemplar de la manta de fibra incluye proporcionar el manojo de fibras, tal como proporcionar por separado la porción mayoritaria y la porción minoritaria. El conjunto de fibras de polímero para la porción minoritaria y el conjunto diferente de fibras para la porción mayoritaria se pueden proporcionar por cualquier medio o secuencia razonable. Por ejemplo, en primer lugar, se proporciona el conjunto de fibras para la porción mayoritaria con el conjunto de fibras de polímero de la porción minoritaria proporcionado posteriormente. En un modo de realización, el conjunto de fibras de polímero de la porción minoritaria está intercalado entre el conjunto de fibras para la porción mayoritaria. Se contempla cualquier procedimiento para proporcionar el conjunto minoritario de fibras de polímero y el conjunto mayoritario de fibras, con la condición de que haya un entrecruzamiento de fibras sustancialmente mínimo en la interfase. Aunque descrito principalmente como un manojo de fibras que incluye una porción minoritaria del conjunto de fibras de polímero y una porción mayoritaria de un conjunto diferente de fibras, se contempla cualquier número de conjuntos de fibras.

Típicamente, el manojo de fibras se añade a un medio dispersante para formar una suspensión acuosa, conocida en la técnica como "agua blanca". El agua blanca típicamente contiene fibras, dispersante(s), modificador(es) de la viscosidad, control de espuma y aditivos biocidas. A continuación, la suspensión fibrosa se agita para formar una dispersión uniforme y manejable de fibras que tenga una consistencia adecuada. El dispersante puede contener poliacrilamida, hidroxietilcelulosa y otros aditivos, tales como tensioactivos, lubricantes, desespumantes, similares o combinaciones de los mismos.

A continuación, el manojo de fibras y dispersión de agua blanca se hace pasar sobre una máquina formadora de mantas que contiene un tamiz formador de mantas. La dispersión, en general, se diluye con agua hasta una menor concentración de fibra antes de dispersarse en un tamiz. Las fibras se recogen en el tamiz en forma de manta de fibra húmeda, y el agua en exceso se retira por gravedad o, más preferentemente, por vacío de manera convencional, tal como por cajas de vacío. Aunque esto, en general, describe un procedimiento de formación por vía húmeda, también se puede contemplar un procedimiento de formación por vía seca. Por ejemplo, con un procedimiento de formación por vía seca, las fibras se pueden hilar desde una hilera directamente sobre una red en movimiento. Posteriormente se aplica el aglutinante.

Se contempla cualquier procedimiento para proporcionar el aglutinante. El aglutinante se aplica tradicionalmente a la manta de fibra blanca deshidratada asistida por gravedad o vacío. La aplicación del aglutinante incluye al menos una aplicación del aglutinante en el manojo de fibras. La aplicación del aglutinante se puede conseguir por cualquier medio convencional, tal como empapando la manta en un exceso de solución de aglutinante, o recubriendo la superficie de manta por medio de un aplicador de aglutinante, tal como un pulverizador, rodillo o cortina. Otros procedimientos incluyen, por ejemplo, la aplicación como una película, un troquel ranurado o cualquier procedimiento de extrusión razonable. Los componentes del aglutinante se pueden aplicar por separado o mezclar entre sí por cualquier procedimiento contemplado. Por ejemplo, si se aplican por separado, los componentes del aglutinante se pueden añadir por el mismo procedimiento o uno diferente. En un modo de realización, se contempla cualquier otra secuencia de adición de los componentes del aglutinante. La concentración total de componentes en el aglutinante en una solución acuosa puede variar ampliamente de acuerdo con la práctica de la presente invención.

Después de la aplicación del aglutinante, la manta de fibra se deshidrata por cualquier medio razonable, tal como a vacío, para retirar la solución de aglutinante en exceso. En un modo de realización, la manta se seca antes del curado. Se contempla cualquier procedimiento de secado de la manta de fibra. En un modo de realización particular, el secado es a una temperatura en la que la manta de fibra no alcanza la temperatura de curado del aglutinante y es dependiente de la composición de aglutinante elegida. Por ejemplo, el secado es con aire calentado forzado, tal como un horno de convección, un horno a gas, un calentador por infrarrojos, un tambor calentado, un laminador de cinta, fotoiniciación, iniciación por ultravioleta (UV) o una combinación de los mismos. En un modo de realización ejemplar, al menos aproximadamente un 95 %, tal como al menos aproximadamente un 90 % o incluso al menos aproximadamente un 80 % del peso de agua del aglutinante acuoso se retira durante el procedimiento de secado. En un modo de realización, el aglutinante se cura parcialmente durante la etapa de secado, con un curado de no más de un 50 %, como se mide por una proporción de resistencia a la tracción en seco con respecto a la resistencia a la tracción de una manta de fibra húmeda sometida a 10 minutos de exposición a agua caliente a 80 °C.

Aunque se describe principalmente como un único aglutinante y una única aplicación de aglutinante, se contempla cualquier número de composiciones de aglutinante, aplicaciones de aglutinante o combinación de las mismas. Si hay más de una aplicación del aglutinante, cualquier aplicación posterior del aglutinante puede ser, por ejemplo, el aglutinante o un segundo aglutinante. Se contempla cualquier secuencia para proporcionar y curar el aglutinante y cualquier segundo aglutinante.

En un modo de realización, el curado del aglutinante se facilita con calor proporcionado por cualquier medio razonable. Se contempla cualquier fuente de calor e incluye, por ejemplo, horno, calentamiento por infrarrojos, calentamiento con una placa metálica en contacto con la manta de fibra, y similares. Se contempla cualquier tiempo y temperatura razonables y es dependiente de la composición de aglutinante y la velocidad de procedimiento deseada. En un modo de realización, el tratamiento térmico es suficiente para efectuar el curado. En un modo de realización, también se puede usar curado catalítico. En un modo de realización, se puede aplicar restricción dimensional a la manta de fibra durante el curado. Aunque el curado se describe principalmente como por medio de un tratamiento térmico, cualquier otro procedimiento es razonable, tal como, por ejemplo, curado por ultravioleta.

Aunque se describe un procedimiento ejemplar, se contempla cualquier secuencia para proporcionar cualquier fibra y cualquier aglutinante, dependiendo de la composición de la porción minoritaria, la composición de la porción mayoritaria y las propiedades finales deseadas para la manta de fibra. Por ejemplo, aunque se describe como que se proporciona el aglutinante en el manojo de fibras, el aglutinante se puede proporcionar en la porción minoritaria, la porción mayoritaria o combinación de las mismas en cualquier secuencia y procedimiento contemplado.

Típicamente, la manta de fibra puede tener cualquier calibre deseado. En un ejemplo, el calibre a 0,86 Pa (1,8 libras (lbs) por 100 pies cuadrados) es de al menos aproximadamente 0,127 mm (aproximadamente 5 mil), tal como de aproximadamente 0,127 mm a aproximadamente 5,08 mm (de aproximadamente 5 mil a aproximadamente 200 mil), tal como de aproximadamente 0,254 mm a aproximadamente 1,905 mm (de aproximadamente 10 mil a aproximadamente 75 mil), tal como de aproximadamente 0,254 mm a aproximadamente 1,1016 mm (de aproximadamente 10 mil a aproximadamente 40 mil), tal como de aproximadamente 0,254 mm a aproximadamente 0,762 mm (de aproximadamente 10 mil a aproximadamente 30 mil), tal como de aproximadamente 0,254 mm a aproximadamente 0,635 mm (de aproximadamente 10 mil a aproximadamente 25 mil). En un ejemplo, el calibre de la manta de fibra es no mayor de aproximadamente 5,08 mm (aproximadamente 200 mil), tal como no mayor de aproximadamente 2,54 mm (aproximadamente 100 mil), tal como no mayor de 1,27 mm (50 mil).

Volviendo a la FIG. 1, se ilustra una vista en sección transversal de una porción de una manta de fibra 100 ejemplar. La manta de fibra 100 incluye un manojo de fibras 102 donde el manojo de fibras 102 incluye un aglutinante en el mismo (no mostrado). La porción minoritaria 104 incluye un conjunto de fibras de polímero y es una porción más pequeña del manojo de fibras 102 que la porción mayoritaria 106. La porción mayoritaria 106 incluye un conjunto de fibras diferente del conjunto de fibras de polímero de la porción minoritaria 104. La porción minoritaria 104 está directamente en contacto con la porción mayoritaria 106 en la interfase 108. En la interfase 108, hay un entrecruzamiento de fibras sustancialmente mínimo entre la porción minoritaria 104 y la porción mayoritaria 106. En particular, la diferencia de gradiente entre la porción minoritaria 104 y la porción mayoritaria 106 es relativamente pronunciada y para una porción minoritaria localizada asimétricamente esto se reflejará por una gran diferencia de rigidez flexural entre los dos lados de la manta de fibra 100. Además, y como se observa en la FIG. 1, la porción minoritaria 104 es un plano paralelo a un eje x y un plano de la porción mayoritaria 106 del manojo de fibras 102. Adicionalmente, aunque la porción minoritaria 104 se ilustra como más cerca de una superficie superior 110 que de una superficie inferior 112 de la manta de fibra 100, se contempla cualquier posición de la porción minoritaria 104 y es dependiente de las propiedades finales deseadas para la manta de fibra 100.

Se contemplan uno cualquiera o más componentes adecuados para la manta de fibra dependiendo del producto final y las propiedades deseadas. Por ejemplo, la manta de fibra se puede recubrir con un recubrimiento de película de polímero. Se contempla cualquier recubrimiento de película de polímero razonable. Típicamente, el recubrimiento de película de polímero elegido es dependiente de las propiedades finales deseadas para el producto de construcción. En un modo de realización, el recubrimiento de película de polímero incluye una goma, un etilenoacrilato de metilo, etileno-acetato de vinilo, poli(tereftalato de etileno), poliamida, adhesivo de fusión en caliente, fluoropolímero, poliolefina o combinación de los mismos. El procedimiento de aplicación del recubrimiento de película de polímero es dependiente del material. Se contempla cualquier procedimiento, tal como recubrimiento, extrusión, pulverización o laminación. Por ejemplo, un recubrimiento de película de polímero se puede extruir directamente sobre la manta de fibra sin capas intermedias. En otro modo de realización, se puede laminar un recubrimiento de película de polímero, con o sin un adhesivo, sobre la manta de fibra.

En un ejemplo, el recubrimiento de película de polímero se puede proporcionar en la manta de fibra y se puede posicionar en cualquier porción de la manta de fibra deseada. En un modo de realización, el recubrimiento de película de polímero puede recubrir parcial o sustancialmente al menos una superficie de la manta de fibra. En un modo de realización, el recubrimiento de película de polímero puede recubrir parcialmente al menos dos superficies de la manta de fibra. En un modo de realización particular, el recubrimiento de película de polímero puede recubrir sustancialmente la manta de fibra y puede penetrar en la manta de fibra. El recubrimiento de película de polímero también puede incluir más de una capa en la manta de fibra, cada una de las cuales se puede dejar fraguar, endurecer, secar o de otro modo curar antes de aplicar cualquier capa adicional de recubrimiento de película de polímero. El recubrimiento de película de polímero puede incluir cualquier espesor adecuado, tal como de al menos aproximadamente 5 micrómetros, o un intervalo de espesores, tal como de entre aproximadamente 5 micrómetros y aproximadamente 300 micrómetros.

En un modo de realización, la manta de fibra puede incluir un componente, tal como una malla formada no tejida. En otro modo de realización, la manta de fibra puede incluir más de un componente, tal como una o más mallas, tejidas o bien no tejidas, adecuadamente acopladas a una o más mantas, tejidas o bien no tejidas. Por ejemplo, se puede acoplar una malla tejida que incluya fibras de vidrio a la manta no tejida. En un modo de realización, la manta de fibra no incluye ningún componente adicional.

La manta de fibra como se describe tiene propiedades ventajosas e inesperadas. La manta de fibra de la presente invención tiene propiedades deseables, tales como resistencia a la tracción. Por ejemplo, la manta de fibra tiene una resistencia a la tracción de al menos un 80 % del valor de la resistencia a la tracción de una manta de fibra de peso equivalente que contiene una estructura de manta homogénea. Además, la manta de fibra tiene una resistencia a la tracción de al menos un 80 % del valor de la resistencia a la tracción de una manta de fibra de mayor calibre que tiene una estructura de manta homogénea. En un modo de realización, la manta de fibra tiene una resistencia a la tracción deseable, tal como una resistencia a la tracción en seco de aproximadamente 1968,5 N/m a aproximadamente 15748 N/m (de aproximadamente 50 N/pulgada a aproximadamente 400 N/pulgada), tal como de aproximadamente 3937,01 N/m a aproximadamente 15748 N/m (de aproximadamente 100 N/pulgada a aproximadamente 400 N/pulgada) o incluso de aproximadamente 3937,01 N/m a aproximadamente 7874,02 N/m (de aproximadamente 100 N/pulgada a aproximadamente 200 N/pulgada).

La manta de fibra de la presente invención tiene propiedades deseables, tales como resistencia al desgarro, en particular, cuando la manta de fibra se usa en un producto para tejado bituminoso. Como se indica anteriormente, la manta de fibra proporciona al menos un incremento de un 5 % en la resistencia al desgarro, tal como al menos un incremento de un 10% en la resistencia al desgarro, tal como al menos un incremento de un 15% en la resistencia al desgarro, o incluso al menos un incremento de un 20 % en la resistencia al desgarro, cuando se coloca en un producto para tejado bituminoso en comparación con un producto para tejado bituminoso equivalente fabricado con una manta de fibra de peso equivalente que contiene una estructura de manta homogénea. Además, un producto para tejado bituminoso que incluye la manta de fibra tiene una resistencia al desgarro de al menos un 80 % del valor de la resistencia al desgarro de un producto para tejado bituminoso equivalente que comprende una manta de fibra de mayor calibre que tiene una estructura de manta homogénea. En un modo de realización, un producto para tejado bituminoso que contiene la manta de fibra tiene una resistencia al desgarro deseable, tal como una resistencia al desgarro de aproximadamente 1200 gramos a aproximadamente 3000 gramos, tal como de aproximadamente 1600 gramos a aproximadamente 2600 gramos o incluso de aproximadamente 2000 gramos a aproximadamente 2600 gramos para un peso de ripia representativo de aproximadamente 4650 g/m2 (es decir, 95 lbs/100 pies2) que contiene una manta de fibra de aproximadamente 100 g/m2 (es decir, 2 lbs/100 pies2). En un modo de realización más particular, la manta de fibra de la presente invención logra tanto una resistencia a la tracción como una resistencia al desgarro deseables, en particular, cuando se usa en un producto para tejado bituminoso.

La manta de fibra como se describe anteriormente se puede proporcionar de cualquier manera adecuada para proporcionar un producto de construcción. Se contempla cualquier producto de construcción donde se desee resistencia a la tracción, resistencia al desgarro, permeabilidad al aire y a líquidos, resistencia a la flexión, deformabilidad, rugosidad superficial, planicidad, etcétera. Un producto de construcción ejemplar incluye, por ejemplo, un producto para tejado bituminoso, una placa de yeso para paredes, una placa de cemento, un suelo de PVC, una base de alfombra, una base de baldosa, un revestimiento aislante, un revestimiento de espuma, una teja, etcétera, y similares. En un modo de realización, la manta de fibra también se puede usar como paneles de edificios de yeso compuesto, paneles de construcción de fibra de yeso, placa de cemento, placas de fibrocemento, forro para paredes de fibra de yeso, forro para paredes de fibrocemento, forro para paredes de cemento, zócalo o cornisa de yeso, zócalo y cornisa de yeso fibroso, zócalo y cornisa de cemento, zócalo y cornisa fibrosos, placas de construcción de óxido de magnesio, zócalo y cornisa de óxido de magnesio, forro para paredes de óxido de magnesio, ripias de óxido de magnesio, ripias impregnadas de asfalto, ripias recubiertas de asfalto, lonas de edificios impregnadas de asfalto, lonas de edificios recubiertas de material inorgánico, recubiertas de polímero orgánico, lonas de edificios recubiertas con combinación orgánica/inorgánica, forro para paredes compuesto, cintas que incorporan materiales continuos o no continuos o continuos y no continuos combinados (mantas, mallas, tejidos, telas), guardacantos, alfombras, madera contrachapada reforzada, materiales compuestos de polímero en capas reforzados, y materiales orgánicos o inorgánicos extruidos, moldeados o reforzados o materiales orgánicos e inorgánicos combinados (incluyendo sustratos geométricos reforzados, tubos de plástico rígidos o flexibles reforzados y cilindros reforzados).

En un modo de realización, el producto de construcción es un producto para tejado bituminoso. La manta de fibra se puede proporcionar en el producto cementoso para proporcionar integridad estructural al producto para tejado bituminoso resultante. La manta de fibra se puede situar en cualquier configuración adecuada dentro del producto para tejado bituminoso. En un modo de realización típico, la manta de fibra está recubierta con al menos una capa de asfalto. Por ejemplo, la manta de fibra se puede producir como se describe anteriormente y, a continuación, recubrir con al menos una capa de asfalto. En un modo de realización, la manta de fibra está recubierta con al menos una capa de asfalto tanto en la superficie superior como en la superficie inferior. De forma alternativa, la manta de fibra se puede producir simultánea o paralelamente mientras se acopla a un producto para tejado bituminoso. En un modo de realización, al menos una porción de la manta de fibra se puede incluir con respecto a cualquier profundidad adecuada desde una superficie o borde del producto para tejado bituminoso. En un modo de realización, el asfalto impregna sustancialmente una pluralidad de intersticios entre el manojo de fibras. Por ejemplo, tanto la porción mayoritaria como la porción minoritaria de la manta de fibra tienen una permeabilidad al aire deseable para permitir la impregnación del asfalto en la manta de fibra. En un modo de realización, la manta de fibra tiene una permeabilidad al aire de al menos 750 PCM/pies2). En un modo de realización particular, el producto para tejado bituminoso es una ripia para tejados. En un modo de realización, el producto para tejado bituminoso tiene un peso de al menos aproximadamente 76,6 Pa (160 libras/100 pies cuadrados), tal como de aproximadamente 83,8 Pa (175 libras/100 pies cuadrados) a aproximadamente 119,7 Pa (250 libras/100 pies cuadrados), tal como de aproximadamente 95,8 Pa (200 libras/100 pies cuadrados) a aproximadamente 119,7 Pa (250 libras/100 pies cuadrados).

Son posibles muchos aspectos y modos de realización diferentes. Algunos de esos aspectos y modos de realización se describen en el presente documento. Después de leer la presente memoria descriptiva, los expertos en la técnica apreciarán que esos aspectos y modos de realización solo son ilustrativos y no limitan el alcance de la presente invención.

Se proporcionan los siguientes ejemplos para divulgar y enseñar mejor los procedimientos y composiciones de la presente invención. Son solo para propósitos ilustrativos, y se debe reconocer que se pueden realizar variaciones y cambios menores sin afectar materialmente al alcance de la invención como se indica en las reivindicaciones que siguen.

Ejemplos

Ejemplo 1

Se construyen láminas manuales en el laboratorio con respecto a un peso de fibra de 0,699 Pa (1,46 lbs/100 pies2) y, a continuación, se añaden 0,187 Pa (0,39 lbs/100 pies2) de aglutinante para crear una lámina manual con PI de un 21 % con un peso total de 0,886 Pa (1,85 lbs/100 pies2). En una lámina manual normal, todas las fibras son de vidrio, pero en este ejemplo, parte del peso de vidrio se sustituye con fibras de poli(tereftalato de etileno) (PET). En este ejemplo, el PET se combina de forma homogénea con el vidrio para formar la lámina manual.

Para formar una teja, la lámina manual se asegura con grapas a un sustrato de revestimiento antiadherente. El relleno y asfalto se calientan a 205 °C y se mezclan entre sí. El asfalto se recubre con cuchillo sobre la lámina manual. Se deja que el asfalto se enfríe y, a continuación, se retira la lámina manual parcialmente recubierta de un revestimiento antiadherente. La lámina manual parcialmente recubierta se voltea para exponer el lado no recubierto y la lámina manual, de nuevo, se asegura con grapas al sustrato de revestimiento antiadherente. El relleno y asfalto recién preparado se calientan a 205 °C y se mezclan entre sí. El asfalto se recubre con cuchillo sobre la lámina manual parcialmente recubierta para formar una lámina manual completamente recubierta, es decir, una teja (la lámina manual se debe encapsular e impregnar con asfalto). El desgarro de la teja se caracteriza usando un aparato de prueba frente al desgarro Elmendorf ASTM D1922.

Para los resultados en la FIG. 2, todas las fibras de PET tienen una longitud de 1,905 cm (% de pulgada) y están cargadas en un 10 % en peso de fibras en la lámina. Como se observa en la FIG. 2, se puede observar claramente el efecto del gran denier (10,0 denier), lo que da como resultado un menor rendimiento de desgarro de la teja. Además, la fibra de PET de 3,0 denier tiene una mejora notable del desgarro de la teja en comparación con un menor denier de 1,0 y mayor denier de 5,0 y 10,0.

Con respecto a la FIG. 3, las concentraciones mostradas son los porcentajes del contenido de fibra total que es PET, no el peso total de la manta. Con la FIG. 3, todas las fibras de PET tienen una longitud de 1,905 cm (% de pulgada) y 5,2 denier. Como se observa en la FIG. 3, combinar mayores cantidades de PET en la manta de fibra incrementa el desgarro de la teja.

Ejemplo 2

Se construyen láminas manuales en el laboratorio con respecto a un peso de fibra de 0,699 Pa (1,46 lbs/100 pies2) y, a continuación, se añaden 0,187 Pa (0,39 lbs/100 pies2) de aglutinante para crear una lámina manual con PI de un 21 % con un peso total de 0,886 Pa (1,85 lbs/100 pies2). En una lámina manual normal, todas las fibras son de vidrio, pero en este ejemplo, parte del peso de vidrio se sustituye con fibras de PET. Las concentraciones mostradas en la FIG. 4 son los porcentajes del contenido de fibra total que es PET, no el peso total de la manta. La FIG. 4 compara tener el PET combinado de forma homogénea con el vidrio frente al PET que está en capas encima de las fibras de vidrio. Este ejemplo usa fibras de PET de 4 denier que tienen una longitud de 1,905 cm (% de pulgada). Se forman tejas y se someten a prueba para determinar su resistencia al desgarro usando el procedimiento descrito en el ejemplo 1.

La FIG. 4 muestra que la manta de fibra que tiene PET en capas en un lado de las fibras de vidrio da un mayor incremento de la resistencia al desgarro en comparación con una manta de fibra de PET/vidrio combinada de forma homogénea.

Ejemplo 3

Se construyen láminas manuales en el laboratorio con respecto a un peso de fibra de 0,699 Pa (1,46 lbs/100 pies2) y, a continuación, se añaden 0,187 Pa (0,39 lbs/100 pies2) de aglutinante para crear una lámina manual con PI de un 21 % con un peso total de 0,886 Pa (1,85 lbs/100 pies2). En una lámina manual normal, todas las fibras son de vidrio, pero en este ejemplo, parte del peso de vidrio se sustituye con fibras de PET. Todas las láminas manuales fabricadas en este ejemplo contenían un 2,5 % en peso de PET (en peso de fibras, no en peso total) en capas encima de las fibras de vidrio. Se forman tejas y se someten a prueba para determinar su resistencia al desgarro usando el procedimiento descrito en el ejemplo 1.

La FIG. 5 muestra que, aunque el PET es universalmente beneficioso, no hay ninguna fuerte dependencia de la longitud de fibra dentro de estas longitudes disponibles comercialmente.

Determinados rasgos característicos, descritos por claridad en el presente documento en el contexto de modos de realización separados, también se pueden proporcionar en combinación en un único modo de realización. A la inversa, diversos rasgos característicos que, por brevedad, se describen en el contexto de un único modo de realización, también se pueden proporcionar por separado o en cualquier subcombinación. Además, la referencia a los valores indicados en los intervalos incluye todos y cada uno de los valores dentro de ese intervalo.

Los beneficios, otras ventajas y soluciones a problemas se han descrito anteriormente con respecto a modos de realización específicos. Sin embargo, los beneficios, ventajas, soluciones a problemas y cualquier/cualesquiera rasgo(s) característico(s) que pueda(n) provocar que cualquier beneficio, ventaja o solución se produzca o se vuelva más pronunciado no se deben interpretar como un rasgo característico crítico, requerido o esencial de alguna o todas las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una manta de fibra (100) comprende:

un manojo de fibras (102) que comprende una porción minoritaria (104) que consiste en un conjunto de fibras de polímero y una porción mayoritaria (106) que consiste en un conjunto de fibras de vidrio, fibras de basalto, fibras de mineral, o una combinación de las mismas, en la que la porción minoritaria (104) es un plano paralelo a un plano de la porción mayoritaria (106) del manojo de fibras (102); y

un aglutinante que comprende una resina orgánica,

en la que la permeabilidad al aire de dicha manta de fibra (100) no es sustancialmente diferente de la de una manta de fibra de peso equivalente que contiene una estructura de manta homogénea y

en la que la manta de fibra (100) proporciona al menos un incremento de un 5 % en la resistencia al desgarro cuando se coloca en un producto para tejado bituminoso en comparación con un producto para tejado bituminoso equivalente fabricado con la manta de fibra de peso equivalente que contiene la estructura de manta homogénea, en la que las fibras de polímero de la porción minoritaria (104) están presentes en una cantidad menor de un 10 % en peso del peso total del manojo de fibras (102),

en la que las fibras de la porción mayoritaria (106) están presentes en una cantidad mayor de un 90 % en peso del peso total del manojo de fibras (102), y

en la que las fibras de polímero de la porción minoritaria (104) tienen una temperatura de fusión (Tf) mayor de 200 °C y comprenden poliéster, poli(tereftalato de etileno), poli(alcohol vinílico) (PVA), poli(cloruro de vinilo) (PVC), polieterétercetona (PEEK), poliétercetona (PEK), poliacrilonitrilo, poliestireno, nailon, poli(metacrilato de metilo) (PMMA), polibencimidazol (PBI), poliimida, poliéterimida (PEI), poliamida-imida (PAI), poliétersulfona (PES), polifenilsulfona (PPSU), poli(sulfuro de fenilo) (PPS), polímero de cristal líquido (LCP), etilentetrafluoroetileno (ETFE), politetrafluoroetileno (PTFE), perfluoroalcoxialcano (PFA), una mezcla o combinación de los mismos.

2. La manta de fibra (100) de la reivindicación 1, en la que la manta de fibra (100) tiene una permeabilidad al aire de al menos 353,96 l/s (750 PCM/pies2).

3. La manta de fibra (100) de la reivindicación 1, en la que las fibras de polímero comprenden poli(tereftalato de etileno).

4. La manta de fibra (100) de la reivindicación 1, en la que las fibras de polímero están presentes en una cantidad de un 1 % en peso a un 5 % en peso, tal como de un 1 % en peso a un 3 % en peso del peso total del manojo de fibras (102).

5. La manta de fibra (100) de la reivindicación 1, en la que la porción minoritaria (104) está directamente en contacto con la porción mayoritaria (106) en una interfase (108), en la que la interfase (108) tiene una segregación distinta entre la porción minoritaria (104) y la porción mayoritaria (106).

6. La manta de fibra (100) de la reivindicación 1, en la que un plano central de la porción minoritaria (104) está más cerca en distancia de una superficie (110, 112) de la manta de fibra (100).

7. La manta de fibra (100) de la reivindicación 1, en la que un plano central de la porción minoritaria (104) es coincidente con un plano central de la manta de fibra (100).

8. La manta de fibra (100) de la reivindicación 1, en la que la porción minoritaria (104) comprende una orientación aleatoria de fibras troceadas.

9. La manta de fibra (100) de la reivindicación 1, en la que la porción mayoritaria (106) comprende una orientación aleatoria de fibras troceadas.

10. Un procedimiento de fabricación de una manta de fibra (100), que comprende:

proporcionar un manojo de fibras (102) que comprende una porción minoritaria (104) que consiste en un conjunto de fibras de polímero y una porción mayoritaria (106) que consiste en un conjunto de fibras de vidrio, fibras de basalto, fibras de mineral, o una combinación de las mismas, en la que la porción minoritaria (104) es un plano paralelo a un plano de la porción mayoritaria (106) del manojo de fibras (102);

aplicar un aglutinante al manojo de fibras (102), en el que el aglutinante comprende una resina orgánica; y curar el aglutinante, en la que la permeabilidad al aire de dicha manta de fibra (100) no es sustancialmente diferente de la de una manta de fibra de peso equivalente que contiene una estructura de manta homogénea y en la que la manta de fibra (100) proporciona al menos un incremento de un 5 % en la resistencia al desgarro cuando se coloca en un producto para tejado bituminoso en comparación con un producto para tejado bituminoso equivalente fabricado con la manta de fibra de peso equivalente que contiene la estructura de manta homogénea,

en la que las fibras de polímero de la porción minoritaria (104) están presentes en una cantidad menor de un 10 % en peso del peso total del manojo de fibras (102),

en la que las fibras de polímero de la porción minoritaria (104) tienen una temperatura de fusión (T^f) mayor de 200 °C y comprenden poliéster, poli(tereftalato de etileno), poli(alcohol vinílico) (PVA), poli(cloruro de vinilo) (PVC), polieterétercetona (PEEK), poliétercetona (PEK), poliacrilonitrilo, poliestireno, nailon, poli(metacrilato de metilo) (PMMA), polibencimidazol (PBI), poliimida, poliéterimida (PEI), poliamida-imida (PAI), poliétersulfona (PES), polifenilsulfona (PPSU), poli(sulfuro de fenilo) (PPS), polímero de cristal líquido (LCP), etilentetrafluoroetileno (ETFE), politetrafluoroetileno (PTFE), perfluoroalcoxialcano (PFA), una mezcla o combinación de los mismos.

11. Un producto para tejado bituminoso comprende una manta de fibra (100) que comprende un manojo de fibras (102) que comprende una porción minoritaria (104) que consiste en un conjunto de fibras de polímero y una porción mayoritaria (106) que consiste en un conjunto de fibras de vidrio, fibras de basalto, fibras de mineral, o una combinación de las mismas, en la que la porción minoritaria (104) es un plano paralelo a un plano de la porción mayoritaria (106) del manojo de fibras (102); y

un aglutinante que comprende una resina orgánica, en la que la permeabilidad al aire de dicha manta de fibra (100) no es sustancialmente diferente de la de una manta de fibra de peso equivalente que contiene una estructura de manta homogénea y en la que la manta de fibra (100) proporciona al menos un incremento de un 5% en la resistencia al desgarro cuando se coloca en un producto para tejado bituminoso en comparación con un producto para tejado bituminoso equivalente fabricado con la manta de fibra de peso equivalente que contiene la estructura de manta homogénea, en la que las fibras de polímero de la porción minoritaria (104) están presentes en una cantidad menor de un 10 % en peso del peso total del manojo de fibras (102),

en la que las fibras de polímero de la porción minoritaria (104) tienen una temperatura de fusión (T^f) mayor de 200 °C y comprenden poliéster, poli(tereftalato de etileno), poli(alcohol vinílico) (PVA), poli(cloruro de vinilo) (PVC), polieterétercetona (PEEK), poliétercetona (PEK), poliacrilonitrilo, poliestireno, nailon, poli(metacrilato de metilo) (PMMA), polibencimidazol (PBI), poliimida, poliéterimida (PEI), poliamida-imida (PAI), poliétersulfona (PES), polifenilsulfona (PPSU), poli(sulfuro de fenilo) (PPS), polímero de cristal líquido (LCP), etilentetrafluoroetileno (ETFE), politetrafluoroetileno (PTFE), perfluoroalcoxialcano (PFA), una mezcla o combinación de los mismos; y

al menos un recubrimiento de asfalto.

12. El producto para tejado bituminoso de la reivindicación 11, en el que el asfalto impregna una pluralidad de intersticios entre el manojo de fibras (102).