ITRN20010010A1 - Materiale costruttivo, composito, e metodo di fabbricazione di manufatti di detto materiale. - Google Patents

Description

MATERIALE COSTRUTTIVO. COMPOSITO. E METODO DI FABBRICAZIONE DI MANUFATTI DI DETTO MATERIALE.

II presente trovato si riferisce alla produzione di materiali costruttivi, strutturalmente resistenti, destinati alla fabbricazione di manufatti utilizzabili direttamente come prodotto finito, oppure atti a costituire semilavorati impiegabili in vari tipi di industrie, ad esempio in sostituzione del legno, o di suoi derivati.

Alcuni tipi di industrie notoriamente impiegano materiali costruttivi derivati dal legno, ovvero confezionati con legno, di preferenza trucioli, schegge o fibre, le quali con o senza impiego di leganti vengono lavorate in guisa da fornire pannelli o piastre. Questi pannelli possono trovare applicazione in decorazioni, mediante applicazioni di scanalature o sagome di superficie; in pavimentazione; oppure come rivestimenti di falegnameria mediante incollaggio con resine artificiali. Nell' industria del mobile, pannelli siffatti sono poi impiegati come componenti di base per la fabbricazione dei mobili stessi.

I pannelli di trucioli legnosi, di produzione nota, vengono ottenuti per mezzo di procedimenti ed impianti di fabbricazione che provvedono ad effettuare la pressatura a caldo di trucioli di legno e di resine leganti; resine che in particolare sono ottenute mediante miscelazione di varie sostanze collanti (ad esempio: ureca, cemento, formaldeide) convenientemente miscelate ed opportunamente dosate tra loro.

II materiale ligneo, un tempo proveniente dalla truciolatura di legname selezionato, avente natura e caratteristiche ben determinate, è attualmente costituito in misura sempre più preponderante da materiale di recupero, di varia provenienza e qualità. Non è quindi infrequente che detto materiale contenga elementi estranei al legno, come parti metalliche, parti di origine plastica che vengano incorporate nel pannello medesimo.

La mescolanza di siffatti materiali, di caratteristiche alquanto diverse, da dover agglomerare e da solidarizzare in ogni caso tra loro, ha determinato la necessità di ricorrere a miscele particolari di collanti e di causare, a favore dei collanti, un incremento del rapporto in peso rispetto al peso della massa lignea del pannello.

A causa della progressiva diminuzione della disponibilità di legno di qualità, i pannelli, prodotti nel corso degli anni, sono divenuti via via sempre più eterogenei, sempre più ricchi di materiali di recupero e sempre più pesanti, con ovvie svantaggiose conseguenze in termini di manipolabilità e trasporto; e presentano inoltre anche uno scadimento di lavorabilità che viene avvertito nelle operazioni di sezionamento e nelle operazioni di foratura che sono le più comuni e ricorrenti nella pratica costruttiva.

Sia i pannelli truciolari di fabbricazione tradizionale, che quelli più recentemente ottenuti con inclusione di materiale ligneo di recupero, presentano una struttura alveolare, porosa, e soffrono quindi della limitazione generale di non essere idrofughi, tendendo ad assorbire umidità e a rigonfiarsi in presenza di acqua. Tali pannelli, inoltre non hanno proprietà ignifughe.

In conseguenza di ciò, ove tali caratteristiche siano rese indispensabili dall' impiego del prodotto destinatario dei pannelli, o viceversa desiderabili o consìgliabili per motivi di sicurezza, i pannelli convenzionali vengono sottoposti, a seconda dei casi, a particolari e specifici trattamenti atti ad occludere la porosità naturale del pannello mediante deposizione di adatti materiali occlusivi e/o protettivi, e/o atti ad inibire la capacità di combustione.

Tali trattamenti vengono eseguiti mediante costosi e speciali impianti ed attrezzature e quindi incidono in misura non trascurabile sul costo finale del pannello e/o dei prodotti che utilizzano detti pannelli.

Una diversa soluzione alle problematiche sopra riferite, già nota alla tecnica del settore, e descritta nel documento WO 0025998, utilizza, in sostituzione dei trucioli di legno, della paglia preliminarmente macinata fino a formare una sottile farina la quale viene poi mescolata alla resina collante, così da formare una massa pastosa che viene poi compressa e solidificata a caldo mediante impianti di produzione assai complessi e costosi.

Scopo del presente trovato è quello di ovviare a tutti gli inconvenienti della tecnica nota mediante un materiale costruttivo che, conformemente all' invenzione, comprende almeno delle fibre tessili ed una resina sintetica, collante, a base ureica che allo stato fluido, è atta ad impregnare, agglomerare le fibre e che, solidificando, è atta a solidarizzarle così da formare un materiale monolitico, strutturalmente resistente.

La resina sintetica a base ureica, costituita in particolare da ureaformaldeide ad elevata viscosità (commercialmente denominata anche "ureca"), convenientemente additivata con una resina vinilica, ha rivelato la sorprendente capacità di essere assorbibile dalle fibre tessili ed anche da eventuali ulteriori frammenti di materiali aggiunti, di origine naturale, cosicché si è verificata sperimentalmente la possibilità di ottenere, sorprendentemente, in modo assai semplice ed economico un materiale costruttivo con caratteristiche di resistenza strutturale adatte a soddisfare un' ampia varietà di usi diversi; materiale che inoltre unisce ad un peso ridotto anche le proprietà di essere al tempo stesso idrofugo ed ignifugo e che, quindi, non richiede alcun ulteriore particolare tipo di trattamento finalizzato al conseguimento di tali risultati.

Il materiale, secondo il trovato, si presta vantaggiosamente ad essere utilizzato per la fabbricazione di pannelli, semilavorati o finiti, destinati ad esempio alla fabbricazione di mobili o di piastrelle per pavimenti; fabbricazione che può essere ottenuta mediante metodi di lavorazione, anch' essi formanti oggetto del trovato, che rispettivamente prevedono - dopo l' impregnatura dei vari tipi di fibre e degli altri materiali eventualmente frammisti a queste - una fase di pressatura in stampo; oppure una fase di laminazione; od anche una fase di estrusione.

il materiale si presta vantaggiosamente anche ad essere iniettato direttamente allo stato fluido all' interno della cavità di una stampo di formatura per assumere poi le forme dei manufatti più vari.

Le caratteristiche tecniche del trovato, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili dal contenuto delle rivendicazioni sottoriportate ed i vantaggi dello stesso risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui:

- la figura 1 è una rappresentazione di un manufatto, conformato a pannello o a piastra, realizzato con un materiale, secondo l' invenzione; - la figure 2, 3, 4 e 5 sono rappresentazioni schematiche di esempi di possibili metodi di lavorazione, conformemente ai quali il materiale secondo V invenzione può essere utilizzato.

Con riferimento agli uniti disegni, in figura 1 viene mostrato un manufatto esemplificativamente avente conformazione genericamente parallelepìpeda, realizzato con un materiale costruttivo essenzialmente comprendente, in combinazione, fibre 40 tessili, naturali o artificiali, eventualmente conglomerate con frammenti 1 di paglia in steli, allo stato naturale, suddivisi in opportuna pezzatura; eventualmente conglomerati anche con frammenti di materiali lignei di varia provenienza e caratteristiche; ed una resina 2 sintetica, collante, a base ureica atta, allo stato liquido ad impregnare le fibre 40 e i vari materiali ad esse conglomerate e, solidificando, ad agglomerarla e solidarizzarla così da formare un materiale 3 monolitico, compatto strutturalmente resistente.

Le fibre 40 tessili possono essere ottenute da varie provenienze, ad esempio da cascami di industrie tessili. La paglia, di orìgine vegetale, può essere ottenuta dalla disgregazione meccanica di steli di cereali, quali frumento, riso, mais, che, allo stato naturale, sono peraltro di per sé idrofughi. Detta paglia può essere altresì combinata anche con altri materiali, quali frammenti legnosi 20 ottenuti mediante disgregazione di gusci di noci, di noccioline, di pinoli, di pigne, di canne od altri materiali di risulta dalla spremitura della canna da zucchero; oppure combinata con frammenti 30 di materiali vegetali, originati da alcune piante fibrose, quali girasole, fichi d' india, ginestre.

La resina è preferibilmente costituita da un collante liquido a base di urea-formaldeide ad elevata viscosità ed elevato contenuto in secco, correntemente denominata anche "ureca"; preferibilmente inclusiva di una resina vinilica presente in rapporto percentuale compreso tra il 10 ed il 20% del totale.

Il materiale costruttivo ottenuto mediante aggregazione dei componenti sopraddetti può essere utilizzato per la fabbricazione di manufatti di forma del tutto generale che, solo a titolo di esempio applicativo e del tutto indicativo, possono trovare applicazione nell' industria del mobile in sostituzione dei convenzionali pannelli in truciolo di legno od anche per realizzare piastre per pavimentazioni. I manufatti così ottenuti hanno un peso unitario relativamente modesto e sono idrorepellenti ed ignifughi; inoltre presentano elevate caratteristiche di coibenza termica e sonora.

Secondo un primo metodo di fabbricazione, tali manufatti possono essere ottenuti mediante una successione di fasi che prevedono: l' impregnatura delle fibre 40 e dei vari frammenti 1 , 20,30 eventualmente aggiunti - nella resina 2 sintetica allo stato fluido per ottenere una massa 4 fluida fisicamente eterogenea, più o meno consistente; il riscaldamento della massa 4 a temperatura conveniente; la pressatura; e la solidificazione in uno stampo 5 fino ad ottenere il manufatto compatto, monolitico, strutturalmente resistente.

Una variante a tale metodo, schematizzata in figura 3, può essere ottenuta prevedendo, invece, di far seguire alla impregnatura e al riscaldamento una fase di formatura per laminazione tra rulli 6 e, successivamente, una solidificazione ad opera di conveniente trattamento termico.

Nella figura 4, è schematizzato un metodo di produzione secondo il quale i manufatti possono essere ottenuti facendo seguire alla impregnatura e alla solidificazione parziale della massa 4 eterogenea, una fase di estrusione attraverso una idonea matrice 7.

Un ulteriore possibile metodo di fabbricazione dei manufatti è altresì mostrato in figura 5, nella quale si rileva come i manufatti possono essere ottenuti mediante impregnatura delle fibre 40 e dei frammenti 1,20,30 di altri materiali nella resina 2 sintetica e mediante successiva iniezione a pressione della massa fluida 4 eterogenea, precedentemente ottenuta, direttamente all' interno di uno stampo 5 di formatura, convenientemente riscaldato nel quale il materiale solidifica assumendo la forma del prodotto finito.

Il trovato così concepito è suscettibile di evidente applicazione industriale; inoltre può essere oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti neH'ambito del concetto inventivo. Inoltre, tutti i dettagli possono essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Materiale costrttivo per fabbricazione di manufatti, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno delle fibre (40) tessili ed una resina (2) sintetica, collante, a base ureica che allo stato fluido, è atta ad impregnare, agglomerare dette fibre (40) e che, solidificando, è atta a solidarizzarle così da formare un materiale (3) monolitico, strutturalmente resistente.
2. 2. Materiale, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere frammenti (1) di paglia ottenuti dalla disgregazione di steli di cereali, quali frumento, riso, mais.
3. 3. Materiale, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere frammenti o fibre (30) di materiali ottenuti dalla disgregazione di steli vegetali di piante, quali girasole, fichi d' india, ginestre.
4. 4. Materiale, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere frammenti (20) legnosi ottenuti dalla disgregazione di canna da zucchero.
5. 5. Materiale, secondo la rivendicazione 1 , caratterizzato dal fatto di comprendere frammenti (20) legnosi ottenuti dalla disgregazione di gusci di noci, di noccioline, di pinoli, e/o dalla disgregazione di pigne.
6. 6. Materiale, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detta resina (2) sintetica allo stato fluido include una resina vinilica.
7. 7. Materiale, secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta resina (2) sintetica a base ureica include detta resina vinilica in rapporto compreso tra il 10 ed il 20 %.
8. 8. Manufatto costituito da materiale secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di essere incluso in un manufatto avente forma di pannello.
9. 9. Metodo per la fabbricazione di un materiale, secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di impregnatura di almeno di fibre (40) tessili in una resina (2) sintetica fluida, collante, a base ureica, per ottenere una massa (4) eterogenea allo stato fluido; di riscaldamento della massa (4) eterogenea atto ad ottenere una solidificazione parziale di detta massa (4); di pressatura in stampo (5); e di solidificazione completa di detta massa (4) fluida, fino ad ottenere un manufatto strutturalmente resistente.
10. 10. Metodo per la fabbricazione di un materiale, secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di impregnatura di almeno di fibre (40) tessili in una resina (2) sintetica fluida, collante, a base ureica, per ottenere una massa (4) eterogenea allo stato fluido; di riscaldamento della massa (4) eterogenea atto ad ottenere una solidificazione parziale di detta massa (4); di laminazione; e di solidificazione completa di detta massa (4) fluida, fino ad ottenere un manufatto strutturalmente resistente.
11. 11. Metodo per la fabbricazione di un materiale, secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di impregnatura di almeno di fibre (40) tessili in una resina (2) sintetica fluida, collante, a base ureica, per ottenere una massa (4) eterogenea allo stato fluido; di riscaldamento della massa (4) eterogenea idoneo ad ottenere una solidificazione parziale di detta massa (4); di estrusione; e di solidificazione completa di detta massa (4) fluida, fino ad ottenere un manufatto strutturalmente resistente.
12. 12. Metodo per la fabbricazione di un materiale, secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di impregnatura di frammenti (1) di paglia in steli in una resina (2) sintetica fluida, collante, a base ureica, per ottenere una massa (4) eterogenea allo stato fluido; di riscaldamento della massa (4) eterogenea idoneo ad ottenere una solidificazione parziale di detta massa (4); di iniezione e di solidificazione completa di detta massa (4) fluida all' interno di uno stampo (5) di formatura, fino ad ottenere un manufatto strutturalmente resistente.
13. 13. Materiale, secondo le rivendicazioni da 1 a 7 e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e per gli accennati scopi.
14. 14. Manufatto, secondo la rivendicazione 8 e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e per gli accennati scopi.
15. 15. Metodo, secondo le rivendicazioni da 9 a 12 e secondo quanto descritto ed illustrato con riferimento alle figure degli uniti disegni e per gli accennati scopi.