ES2641263T3

ES2641263T3 - Materiales ligeros a base de madera

Info

Publication number: ES2641263T3
Application number: ES06122557.9T
Authority: ES
Inventors: Lionel Gehringer; Stephan WEINKÖTZ; Günter Scherr; Frank Braun; Maxim Peretolchin
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2006-10-19
Publication date: 2017-11-08
Anticipated expiration: 2026-10-19
Also published as: PT2083974T; US8304069B2; EA013665B1; MY148865A; UA96612C2; WO2008046892A3; EA200900551A1; BRPI0717436A2; CN101553348A; WO2008046890A2; EP2083976A2; EP2083975B1; US20100297425A1; EP2083974A2; CN101541488B; NZ576323A; PL1914052T3; NO20091516L; EA013666B1; DE202006020503U1

Abstract

Material ligero a base de madera, el cual comprende de 30 a 92,5% en peso, referido al material a base de madera, de partículas de madera, donde las partículas de madera presentan una densidad media de 0,4 a 0,85 g/cm3, de 2,5 a 20 % en peso, referido al material a base de madera, de poliestireno y/o de copolimerizado de estireno como agente de carga, donde el agente de carga presenta una densidad aparente de 30 a 100 kg/m3, y de 5 a 50 % en peso, referido al material a base de madera, de aglomerante, donde la densidad media del material ligero a base de madera es menor o igual a 600 kg/m3, caracterizado porque como agente de carga se utilizan perlas o esferas pre-espumadas de agente de carga, las cuales presentan un diámetro de 0,25 a 10 mm, donde las perlas o esferas de agente de carga presentan un revestimiento antiestático, donde las partículas de madera presentan una densidad media de 0,4 a 0,75 g/cm3 y la resistencia a la tracción transversal del material a base de madera es mayor que 0,4 N/mm2.

Description

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DESCRIPCION

Materiales ligeros a base de madera

La presente invencion hace referencia a materiales ligeros a base de madera que contienen de 30 a 92,5 % en peso, referido al material a base de mad3era, de particulas de madera, donde las par«culas de madera presentan una densidad media de 0,4 a 0,85 g/cm , de 2,5 a 20 % en peso, referido al material a base de madera, de poliestireno y/o de copolimerizado de estireno como agente de carga, donde el agente de carga presenta una densidad aparente de 30 a 100 kg/m3, y de 5 a 50 % en peso, referido al material a base de madera, de aglomerante, donde la densidad media del material ligero a base de madera es menor o igual a 600 kg/m3.

Los materiales a base de madera son una alternativa a la madera maciza, conveniente y que cuida de los recursos, y han cobrado una gran importancia en particular en la construccion de muebles, en pisos de laminado y como materiales de construccion. Como materiales basicos se utilizan particulas de madera de diferente espesor, por ejemplo virutas de madera o fibras de madera provenientes de diferentes maderas. Las particulas de madera de ese tipo, con aglomerantes naturales y/o sinteticos, y eventualmente agregando otros aditivos, usualmente se comprimen formando materiales a base de madera en forma de placas o de barras.

La demanda industrial de materiales ligeros a base de madera ha aumentado en los ultimos anos de manera continua, en particular desde que los muebles listos para ser ensamblados se han vuelto populares, es decir muebles que son pagados en efectivo y son recogidos por los propios consumidores finales. Ademas, el precio en alza del combustible, el cual conduce a un encarecimiento continuo de por ejemplo los costes de transporte, motiva un interes mayor en los materiales ligeros a base de madera.

A modo de resumen, los materiales ligeros a base de madera se consideran muy importantes por los siguientes motivos:

Los materiales ligeros a base de madera conducen a una posibilidad de manejo mas sencillo de los productos a traves de los consumidores finales, por ejemplo al embalar, transportar, desembalar o ensamblar los muebles. Los materiales ligeros a base de madera conducen a costes de transporte y de embalaje mas reducidos, donde ademas en la fabricacion de materiales ligeros a base de madera puede ahorrarse en cuanto a los costes de materiales. Por ejemplo, los materiales ligeros a base de madera, en el caso de utilizar medios de transporte, pueden conducir a un consumo de energia menor de esos medios de transporte. Ademas, utilizando materiales ligeros a base de madera, por ejemplo piezas de decoracion costosas en cuanto al material, como las placas de trabajo y placas laterales mas gruesas en cocinas, tales como las que se han puesto de moda en la actualidad, pueden ser ofrecidas a precios mas economicos.

Por el estado del arte se conocen diversas sugerencias para reducir la densidad de los materiales a base de madera.

Como materiales ligeros (a base de madera) pueden mencionarse por ejemplo placas de viruta tubular y placas de nido de abeja. Debido a sus propiedades particulares, las placas de viruta tubular se utilizan principalmente en la fabricacion de puertas como capas interiores. En los materiales mencionados se considera desventajosa la resistencia demasiado reducida a la extraccion de tornillos, la compleja fijacion de herrajes y las dificultades durante el canteado.

Ademas, por el estado del arte se conocen sugerencias para reducir la densidad de los materiales a base de madera a traves de aditivos en la cola adhesiva o en las particulas de madera.

En la solicitud CH 370229 se describe un material ligero a base de madera, segun el preambulo de la reivindicacion 1, donde en particular se describen materiales moldeados por compresion, ligeros y al mismo tiempo resistentes a la compresion, los cuales se componen de fibras o de virutas de madera, de un aglomerante y de un material plastico poroso que se utiliza como agente de carga. Para producir los materiales moldeados por compresion, las virutas o las fibras de madera se mezclan con aglomerantes y con materiales plasticos que pueden ser espumados o parcialmente espumados, y la mezcla obtenida es comprimida a una temperatura aumentada. Como aglomerantes pueden emplearse todos los aglomerantes usuales adecuados para el encolado de madera, como por ejemplo resinas de urea- formaldehido. Como agentes de carga se consideran particulas plasticas que pueden ser espumadas o que ya se encuentran espumadas, preferentemente termoplasticos expandidos, como polimerizados de estireno. El tamano de las particulas de los materiales plasticos utilizados, en los materiales plasticos pre- espumados, se ubica usualmente entre 0,6 y 10 mm. Los materiales plasticos se utilizan en una cantidad de 0,5 a 5 por ciento en peso, referido a las virutas de madera. Las placas descritas en los ejemplos, en el caso de un grosor de 18 a 21 mm, presentan una densidad de 220 kg/m3 a 430 kg/m3 y una resistencia media a la flexion de 3,6 N/mm2 a 17,7 N/mm2. En los ejemplos no se indican las resistencias a la traccion transversal.

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En la solicitud WO 02/38676 se describe un metodo para fabricar productos ligeros, en donde de 5 a 40 % de poliestireno que puede ser espumado o que ya se encuentra espumado, con un tamano de las partlculas inferior a 1 mm, es mezclado con 60 a 95 % en peso de material que contiene lignocelulosa y aglomerante, y a una temperatura aumentada y a una presion aumentada, se comprime formando un producto terminado, donde el poliestireno se derrite y, por una parte, impregna el material que contiene lignocelulosa y, por otra parte, forma una cascara dura, resistente al agua, a traves de la migracion hacia la superficie del producto. Como aglomerante, entre otros, puede utilizarse resina de urea - formaldehldo o resina de melamina - formaldehldo. En el ejemplo se describe un producto con un grosor de 4,5 mm y una densidad de 1200 kg/m3. En la solicitud US 2005/0019548 se describen placas OSB, utilizando agentes de carga con una densidad reducida. Como aglomerantes se describen aglomerantes de pollmeros, por ejemplo resina de diisocianato de 4,4 - difenil-metano. Como agentes de carga se describen vidrio, ceramica, perlita u otros materiales de pollmeros. El material de pollmeros se utiliza en una cantidad de 0,8 a 20 % en peso, referido a la placa OSB. Como material de pollmeros, en los ejemplos se utiliza el material Dualite, el cual se compone de polipropileno, cloruro de polivinilideno o poliacrilonitrilo. Se describe una reduccion del peso del 5 %. En los ejemplos se describen placas OSB con una densidad de 607 a 677 kg/m3 y con una resistencia a la traccion transversal de 0,31 a 0,59 N/mm2.

En la solicitud US 2003/24443 se describe un material que se compone de virutas de madera, aglomerante y agentes de carga. Como agentes de carga se mencionan, entre otros, pollmeros a base de estireno. La relacion del volumen entre las virutas de madera y el aglomerante, de manera ventajosa, asciende a 1:1. Se describen ademas placas correspondientes al estado del arte, en las cuales la relacion del volumen del aglomerante con respecto a las virutas de madera asciende a 90:10. Las placas mencionadas correspondientes al estado del arte presentan una densidad de 948 kg/m3. Como aglomerantes se describen, entre otros, resinas duroplasticas. En los ejemplos de acuerdo con la invencion se describen placas con una relacion del volumen del aglomerante con respecto a las virutas de madera de 45:55, las cuales presentan una densidad de 887 kg/m3.

En la solicitud JP 06031708 se describen materiales ligeros a base de madera, donde para la capa media de una placa de viruta de capas se utiliza una mezcla de 100 partes en peso de partlculas de madera y de 5 a 30 partes en peso de partlculas de espuma de resina sintetica, donde esas partlculas presentan un peso especlfico no superior a 0,3 g/cm3 y presentan una resistencia a la compresion de al menos 30 kg/cm2. Se describe ademas que la densidad especlfica de las partlculas de madera no debe superar un valor de 0,5 g/cm3. En los ejemplos, una resistencia mecanica de los materiales producidos a base de madera de 4,7 a 4 9 kg/cm3, se logra utilizando partlculas de madera provenientes de cedro japones, con una densidad de 0,35 g/cm3. Utilizando partlculas de madera de shorea y alcanfor de Borneo con una densidad media de 0,6 g/cm3 pudo alcanzarse solamente una resistencia mecanica de los materiales producidos a base de madera de 3,7 kg/cm3.

La desventaja del estado del arte, expresado de forma resumida, reside en el hecho de que, por una parte, los materiales ligeros (a base de madera) descritos para la fabricacion de muebles presentan resistencias mecanicas demasiado reducidas, como por ejemplo una resistencia demasiado reducida a la extraccion de tornillos. Por otra parte, los materiales a base de madera descritos en el estado del arte presentan aun una densidad elevada, superior a 600 kg/m3. Ademas, en el estado del arte, para producir materiales ligeros a base de madera, se utilizan maderas con una densidad inferior a 0,5 g/cm3, inusualmente ligera para el mercado europeo.

Una resistencia mecanica demasiado reducida puede llevar por ejemplo a que los elementos de construction se quiebren o se rompan. Ademas, en el caso de un perforado o de un serruchado, esos elementos de construccion tienden a desprenderse adicionalmente del otro material de madera. En los materiales de esa clase se dificulta la fijacion de herrajes.

A este respecto, el objeto de la presente invencion consiste en proporcionar materiales ligeros a base de madera, los cuales, en comparacion con los materiales a base de madera usuales en el comercio, presenten una densidad mas reducida aproximadamente de 5 a 40 %, manteniendo buenas resistencias mecanicas. La resistencia mecanica puede determinarse por ejemplo a traves de la medicion de la resistencia a la traccion transversal. Ademas, los materiales livianos a base de madera de esa clase pueden ser producidos utilizando maderas europeas autoctonas. Por consiguiente, los materiales ligeros a base de madera, utilizando maderas pesadas, deben presentar densidades comparativamente reducidas y resistencias mecanicas comparativamente elevadas, como los materiales a base de madera segun la solicitud JP 06031708, los cuales fueron producidos utilizando maderas ligeras. Ademas, a traves de la densidad reducida no deben resultar afectados el valor de hinchamiento y la absorcion de agua de los materiales ligeros a base de madera.

Dicho objeto fue alcanzado a traves de las caracterlsticas de la revindication 1. La information referida al peso del aglomerante se refiere al contenido de solidos del aglomerante. La densidad media de las partlculas de madera se refiere a una humedad de la madera de 12 %. Ademas, la densidad media de las partlculas de madera se refiere a una densidad promediada sobre todas las partlculas de madera utilizadas. De manera ventajosa, los materiales a base de madera de acuerdo con la invencion presentan una densidad media de 200 a 600 kg/m , preferentemente de 200 a 575 kg/m3, de manera especialmente preferente de 250 a 550 kg/m3, en particular de 300 a 500 kg/m3.

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La resistencia a la traccion transversal de los materiales a base de madera de acuerdo con la invencion es superior a 0,4 N/mm2, de manera especialmente preferente superior a 0,5 y en particular superior a 0,6 N/mm2. La determinacion de la resistencia a la traccion transversal tiene lugar segun EN 319. Como materiales a base de madera se consideran tod<3s los materiales que estdn realizados a partir de planchas de madera con una densidad media de 0,4 a 0,85 g/cm , como por ejemplo placas contrachapadas o placas de madera terciada, materiales a base de madera producidos a partir de virutas de madera con una densidad media de 0,4 a 0,85 g/cm3, por ejemplo placas de viruta o placas OSB, as! como materiales de fibra de madera, como placas LDF, MDF y HDF. Se consideran preferentes las placas de viruta y las placas de fibras, en particular las placas de virutas.

La densidad media de las partlculas de madera, de manera ventajosa, se ubica entre 0,4 y 0,8 g/cm3, preferentemente entre 0,4 y 0,75 g/cm3, en particular entre 0,4 y 0,6 g/cm3.

Para la fabricacion de las partlculas de madera se utiliza por ejemplo madera de abeto rojo, de haya, de pino, de alerce o de abeto, preferentemente madera de abeto rojo y/o de haya, en particular madera de abeto rojo.

El agente de carga poliestireno y/o copolimerizado de estireno puede ser producido segun todos los procedimientos de polimerizacion conocidos por el experto [vease por ejemplo Ullmann's Encyclopedia, sexta edicion, 2000 Electronic Release]. A modo de ejemplo, la produccion tiene lugar de manera conocida, a traves de la polimerizacion por suspension o mediante procedimientos de extrusion.

En la polimerizacion por suspension, estireno, eventualmente agregando otros comonomeros en suspension acuosa, es polimerizado en presencia de un estabilizador de suspension usual, mediante catalizadores formadores de radicales. El agente soplador y eventualmente otros aditivos pueden prepararse tambien durante la polimerizacion o pueden ser agregados a la carga en el transcurso de la polimerizacion o una vez finalizada la polimerizacion. Despues de finalizada la polimerizacion, los polimerizados de estireno expandido obtenidos, eventualmente en forma de perlas, son separados de la fase acuosa, son lavados, secados y cribados.

En el procedimiento de extrusion, el agente soplador es incorporado mediante mezclado en el pollmero, por ejemplo mediante una extrusionadora, es transportado a traves de la placa de una boquilla, y es granulado formando partlculas o barras.

De manera especialmente preferente, el agente de carga poliestireno o copolimerizado de estireno es expandido.

Como agentes soplados pueden emplearse todos los agentes sopladores conocidos por el experto, por ejemplo hidrocarburos C3 a C6, como propano, n-butano, isobutano, n-pentano, isopentano, neopentano y/o hexano, alcoholes, cetonas, eter o hidrocarburos halogenados. Preferentemente se utiliza una mezcla de isomeros de pentano, usual en el comercio.

Ademas, a los polimerizados de estireno pueden agregarse aditivos, agentes de nucleacion, plastificantes, retardantes de llama, colorantes y pigmentos inorganicos y/u organicos solubles y no solubles, por ejemplo absorbedores IR, como negro de carbon, grafito o polvo de aluminio, juntos o separados espacialmente, como aditivos.

Eventualmente pueden utilizarse tambien copolimerizados de estireno; ventajosamente dichos copolimerizados de estireno presentan al menos 50 % en peso, preferentemente al menos 80 % en peso, de poliestireno polimerizado. Como comonomeros se consideran por ejemplo a-metilestireno, estiroles nucleo -halogenados, acrilonitrilo, ester del acido acrllico o metacrllico de alcoholes con 1 a 8 atomos de C, N-vinilcarbazol, (anhldrido) del acido maleico, (met)acrilamidas y/o acetato de vinilo.

De manera ventajosa, el poliestireno y/o el copolimerizado de estireno pueden contener de forma polimerizada una cantidad reducida de un ramificador de cadenas, es decir, un compuesto con mas de un enlace doble, preferentemente con dos enlaces dobles, como divinilbenceno, butadieno y/o butanodiol acrilato. El ramificador se utiliza generalmente en cantidades de 0,005 a 0,05 Mol.- %, referido al estireno.

De manera ventajosa, se utilizan (co)polimerizados de estireno con pesos moleculares y distribuciones del peso molar tal como se describen en las solicitudes EP-B 106 129 y DE-A 39 21 148. Preferentemente, los (co)polimerizados de estireno se utilizan con un peso molecular en el rango de 190.000 a 400.000 g/mol.

Se utilizan tambien mezclas de diferentes (co)polimerizados de estireno.

Como pollmeros de estireno se utilizan preferentemente poliestireno claro (GPPS), poliestireno de alto impacto (HIPS), poliestireno polimerizado de forma anionica o poliestireno resiliente (A-IPS), copollmeros de estireno-a- metilestireno, polimerizados de acrilonitrilo-butadieno (ABS), estireno -acrilonitrilo (SAN), ester acrllico de acrilonitrilo

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- estireno (ASA), metilacrilato-butadieno-estireno (MBS), polimerizados de metilmetacrilato-acrilonitrilo-butadieno- estireno (MABS) o mezclas de los mismos con eter de polifenileno (PPE).

Como poliestireno, de manera especialmente preferente, se utilizan Styropor®, Neopor® y/o Peripor® de la empresa BASF S.A.

De manera ventajosa se utilizan poliestireno y/o copolimerizados de estireno ya pre-espumados. En general, el poliestireno pre-espumado puede producirse segun todos los metodos conocidos por el experto (por ejemplo DE 845264). Para la produccion de poliestireno y/o copolimerizados de estireno pre-espumados los polimerizados de estireno que pueden ser expandidos, de manera conocida, son expandidos a traves de calentamiento a temperaturas superiores a su punto de reblandecimiento, por ejemplo con aire caliente o preferentemente con vapor.

El poliestireno o el copolimerizado de estireno pre-espumado son utilizados en forma de esferas o de perlas con un diametro medio de ventajosamente 0,25 a 10 mm, preferentemente de 0,5 a 5 mm, en particular de 0,75 a 3 mm.

De manera ventajosa, las esferas de poliestireno o de copolimerizado de estireno pre-espumado presentan una superficie reducida por volumen, por ejemplo en forma de una partlcula esferica o ellptica.

Las esferas de poliestireno o de copolimerizado de estireno pre-espumado, de manera ventajosa, son de celulas cerradas. El nivel de celulas abiertas segun DIN-ISO 4590 asciende a menos del 30%.

Como agente antiestatico pueden utilizarse las sustancias habituales y de uso comun en la tecnica. Como ejemplos pueden mencionarse N,N-bis(2-hidroxietil)-C12-C18-alquilaminas, dietanolamidas de acidos grasos, cloruro de ester de colina de acidos grasos, sulfonatos de alquilo C12-C2o, sales de amonio.

Las sales de amonio adecuadas, junto con grupos alquilo, contienen en el nitrogeno de 1 a 3 radicales organicos que contienen grupos hidroxilo.

Sales de amonio cuaternarias adecuadas son por ejemplo aquellas que en el cation de nitrogeno contienen fijados de 1 a 3, preferentemente 2, radicales alquilo iguales o diferentes con 1 a 12, preferentemente de 1 a 10 atomos de C, y de 1 a 3, preferentemente 2 radicales iguales o diferentes de hidroxialquilo o de hidroxialquilpolioxialquileno, con cualquier anion, como cloruro, bromuro, acetato, metilsulfato o p-toluenosulfonato.

Los radicales de hidroxialquilo y de hidroxialquilo-polioxialquileno son aquellos que se producen a traves de la oxialquilacion de un atomo de hidrogeno fijado en nitrogeno, derivandose de 1 a 10 radicales de oxialquileno, en particular radicales de oxietileno y oxipropileno.

De manera especialmente preferente, como agente antiestatico se utiliza una sal de amonio cuaternaria o una sal alcalina, en particular sal de sodio de un alcano sulfonato C12-C20, por ejemplo emulsificante K30 de Bayer AG, o mezclas de los mismos. Los agentes antiestaticos en general pueden anadirse tanto como sustancia pura, como tambien en forma de una solucion acuosa.

El agente antiestatico, en el metodo para producir poliestireno o copolimerizado de estireno, puede agregarse de forma analoga a los aditivos usuales o puede aplicarse como revestimiento despues de la produccion de las partlculas de poliestireno.

De manera ventajosa, el agente antiestatico se utiliza en una cantidad de 0,05 a 6 % en peso, preferentemente de 0,1 a 4 % en peso, referido al poliestireno o al copolimerizado de estireno.

De manera ventajosa, el agente de carga poliestireno y/o copolimerizado de estireno se encuentra presente distribuido de modo uniforme en el material a base de madera de acuerdo con la invencion.

De manera ventajosa, las esferas de agentes de carga, tambien despues de la compresion para formar el material a base de madera, se encuentran presentes en un estado no fundido. Sin embargo, eventualmente, puede producirse un derretimiento de las esferas de agente de carga que se encuentran en la superficie del material a base de madera.

Como aglomerantes pueden utilizarse todos los aglomerantes conocidos por el experto para la fabricacion de materiales a base de madera. De manera ventajosa, como aglomerantes se utilizan adhesivos que contienen formaldehldo, como por ejemplo resinas de urea - formaldehldo o resinas de urea - formaldehldo que contienen melamina. Preferentemente se utilizan resinas de urea - formaldehldo. A modo de ejemplo, como aglomerante se utiliza la cola Kaurit® de la empresa BASF S.A.

El contenido de solidos del aglomerante se ubica usualmente entre 25 y 100 % en peso, en particular entre 50 y 70 % en peso.

Los materiales ligeros a base de madera de acuerdo con la invencion, de manera preferente, contienen de 55 a 92,5 % en peso, preferentemente de 60 a 90 % en peso, en particular de 70 a 85 % en peso, referido al material a base 5 de madera, de particulas de madera, donde las particulas de madera prese3ntan una densidad media de 0,4 a 0,85 g/cm , preferentemente de 0,4 a 0,75 g/cm , en particular de 0,4 a 0,6 g/cm , ventajosamente de 5 a 15 % en peso, preferentemente de 8 a 12 % en peso, referido al material a base de madera, de poliestireno y/o de copolimerizado de estireno como agente de carga, donde el agente de carga presenta una densidad aparente de 30 a 100 kg/m3, y preferentemente de 5 a 25 % en peso, en particular de 5 a 15 % en peso, referido al material a base de madera, de 10 aglomerante, donde la densidad media del material ligero a base de madera es menor o igual que 600 kg/m3, preferentemente menor o igual que 575 kg/m3, en particular menor o igual que 550 kg/m3.

Todos los datos relativos al peso se refieren a la sustancia seca.

En el material a base de madera de acuerdo con la invencion eventualmente pueden estar presentes otros aditivos usuales en el comercio y conocidos por el experto.

15 El grosor de los materiales a base de madera varla en funcion del ambito de aplicacion, y usualmente se ubica en el rango de 0,5 a 50 mm.

La resistencia a la traccion transversal de los materiales ligeros a base de madera de acuerdo con la invencion con una densidad de 200 a 650 kg/m3, ventajosamente es mayor que (0,002 x D - 0,55) N/mm2, preferentemente mayor que (0,002 x D - 0,45) N/mm2, y en particular es mayor que (0,0022 x D - 0,45) N/mm2.

20 De manera ventajosa, los valores de hinchamiento son 10 % mas reducidos, preferentemente 20 % mas reducidos, en particular 30 % mas reducidos, que los valores de hinchamiento de una placa de la misma densidad sin agente de carga.

Ademas, la presente invencion hace referencia a un metodo para fabricar materiales ligeros a base de madera, tal como se define en la reivindicacion 1. Eventualmente, las masas de particulas de madera son compactadas 25 previamente en frlo antes de la compresion. La compresion puede tener lugar segun todos los metodos conocidos por el experto. Usualmente, la masa de particulas de madera es comprimida al grosor deseado a una temperatura de compresion de 150°C a 230°C. La duracion de la compresion normalmente es de 3 a 15 segundos por mm del grosor de la placa.

Ademas, la presente invencion hace referencia a la utilizacion de los materiales ligeros a base de madera segun la 30 invencion para fabricar muebles, materiales de embalaje, en la construccion de viviendas o en obras menores.

Las ventajas de la presente invencion residen en la densidad reducida de los materiales a base de madera de acuerdo con la invencion, manteniendo una buena estabilidad mecanica. Asimismo, los materiales a base de madera de acuerdo con la invencion pueden producirse con facilidad; no es necesario readaptar las instalaciones existentes para producir los materiales a base de madera de acuerdo con la invencion.

35 Ejemplos

A) Produccion de los agentes de carga

A1.1) Produccion de poliestireno que puede ser espumado, con agente antiestatico

Se utilizaron poliestirenos usuales en el comercio que pueden ser espumados, los cuales se indican en la tabla 1.

A1.2) Produccion de poliestireno que puede ser espumado, sin agente antiestatico

40 Poliestireno que puede ser espumado fue producido tal como se describe por ejemplo en la solicitud EP 981 574. Se prescindio de la adicion de un agente antiestatico durante o despues de la produccion.

A2) Produccion del poliestireno pre-espumado

Las particulas de poliestireno obtenidas segun el ejemplo A1 fueron tratadas con vapor de agua en un aparato de pre-espumado continuo. La densidad aparente de las esferas pequenas de poliestireno pre-espumado fue regulada 45 a traves de la variation de la presion del vapor y del tiempo de evaporation. Fueron producidas las siguientes particulas de poliestireno pre-espumado, agrupadas en la tabla 1.

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Tabla 1: Partlcuias de poliestireno pre-espumadas

Agente de carga: Poliestireno que puede ser espumado Poliestireno pre-espumado

Material utilizado: Diametro medio [mm] Densidad aparente [kg/m3]

1: Neopor N2400® 0,5 - 0,8 60

2: Neopor N2200® 0,4 - 0,7 60

3: Styropor P426® 0,4 - 0,7 54

4: Eiemplo A1.2 0,4 - 0,7 50

5: Neopor N2400® 0,5 - 0,8 10

A3) Produccion de poliestireno triturado

A3.1) Espuma de poliestireno extruida (agente de carga 6)

Espuma PS extruida, disponible a traves de la empresa BASF como Styrodur® (densidad aparente aproximadamente 30 kg/m3) fue triturada en un triturador por percusion Pallmann del tipo PP, a un diametro medio de las partlculas de 0,2 a 2 mm.

A3.2) Espuma de poliuretano (agente de carga 7):

Espuma de poliuretano reciclada para aislamientos, usual en el comercio, con un tamano de 9 cm x 40 cm x 70 cm y una densidad de 33 kg/m3 fue triturada en una trituradora Retsch SM2000 a un diametro medio de las partlculas de 0,2 a 2 mm.

B) Produccion de los materiales a base de madera

B1) Material a base de madera segun la solicitud US 2005/0019548

Las propiedades descritas en la solicitud US 2005/0019548 se muestran a modo de resumen en la tabla 2. (Ejemplos 1 a 3)

B2) Material a base de madera segun la solicitud J P 06031708

Las propiedades descritas en la solicitud JP 06031708 se muestran a modo de resumen en la tabla 2. (Ejemplos 4 y 5)

B3) Materiales a base de madera con y sin agente de carga B3.1) Mezclado de los materiales utilizados

En un mezclador se mezclaron 450 g de virutas o fibras segun la tabla 2 y eventualmente agentes de carga segun la tabla 2. A continuacion se agregaron 58,8 g de un bano de cola a partir de 100 partes de cola Kaurit® 340 y 4 partes de una solucion acuosa al 52 % de nitrato de amonio y 10 partes de agua.

B3.2) Compresion de las virutas o fibras encoladas

Las virutas o fibras encoladas fueron comprimidas previamente en frlo en un molde de 30x30cm. A continuacion fueron comprimidas en una prensa caliente (temperatura de prensado 190°C, tiempo de prensado 210 s). El grosor objetivo de la placa ascendio respectivamente a 16 mm.

C) Analisis de los materiales a base de madera C1) Densidad

La determinacion de la densidad se efectuo 24 horas despues de la produccion segun EN 1058.

C2) Resistencia a la traccion transversal

La determinacion de la resistencia a la traccion transversal se efectuo segun EN 319.

C3) Valores de hinchamiento y absorcion de agua

La determinacion de los valores de hinchamiento y de absorcion de agua se efectuo segun DIN EN 317.

Tabla 2: Materiales ligeros a base de madera

Ejemplo: Agente de carga Maderas; densidad [kg/m3] Densidad material [kg/m3] Resistencia a la traccion transversal [N/mm2] Absorcion de agua [%] Valores de hinchamiento [%]

1: Dualite 7020 Copos de madera; no mencionado 622 0,47

2: Dualite 6001 Copos de madera; no mencionado 617 0,39

3: Glas S22 Copos de madera; no mencionado 607 0,31

4: 10% de agente de carga de poliesti reno (diametro de las partlculas = 3 a 5 mm; densidad aparente = 50 kg/m3) Cedro japones; 340 a 440 430 0,46

5: 20% de agente de carga de poliesti reno (diametro de las partlculas = 3 a 5 mm; densidad aparente = 50 kg/m3) Cedro japones; 340 a 440 430 0,48

6* PB: 5%1 Agente de carga 2 Abeto rojo; aproximadamente 450 500 0,51 118,1 17,4

7* PB: 10% Agente de carga 1 Abeto rojo; aproximadamente 450 500 0,61 101,9 13,1

8* PB: 10% Agente de carga 2 Abeto rojo; aproximadamente 450 451 0,51 119,5 13,8

9* PB: 10% Agente de carga 1 Abeto rojo; aproximadamente 450 433 0,46 130,5 12,8

10* PB: 15% Agente de carga 3 Abeto rojo; aproximadamente 450 473 0,75 95,4 15,0

11* PB: 15% Agente de carga 3 Abeto rojo; aproximadamente 450 335 0,34 110,7 6,9

12*: 10% Agente de carga Abeto rojo; 421 0,49 134,7 11,2

Placa de fibras: 1 aproximadamente 450

13* Placa de fibras: 15% Agente de carga 1 Abeto rojo; aproximadamente 450 378 0,52 143,8 10,0

14: 10% Agente de carga 4 No pudo producirse una placa homogenea.

15: 10% Agente de carga 5 La placa se quebro durante la compresion previa.

16: 10% Agente de carga 6 Abeto rojo; aproximadamente 510 0,35 120,4 21,0


: 450

17: 10% Agente de carga 7 Abeto rojo; aproximadamente 450 513 0,19 143,5 27,9

18: Sin agente de carga Abeto rojo; aproximadamente 450 513 0,26 130,6 20,6

* = de acuerdo con la invencion 1 = el dato relativo al peso se refiere a la partlcula de madera

Claims

5

10

15

20

25

30

35

REIVINDICACIONES

1. Material ligero a base de madera, el cual comprende

de 30 a 92,5% en pes°, referido al material a base de m3adera, de particulas de madera, donde las particulas de madera presentan una densidad media de 0,4 a 0,85 g/cm ,

de 2,5 a 20 % en peso, referido al material a base de madera, de poliestireno y/o de copolimerizado de estireno como agente de carga, donde el agente de carga presenta una densidad aparente de 30 a 100 kg/m3, y

de 5 a 50 % en peso, referido al material a base de madera, de aglomerante, donde la densidad media del material ligero a base de madera es menor o igual a 600 kg/m3,

caracterizado porque como agente de carga se utilizan perlas o esferas pre-espumadas de agente de carga, las cuales presentan un diametro de 0,25 a 10 mm, donde las perlas o esferas de agente de carga presentan un revestimiento antiestatico, donde las particulas de madera presentan una densidad media de 0,4 a 0,75 g/cm3 y la resistencia a la traccion transversal del material a base de madera es mayor que 0,4 N/mm2.
2. Material ligero a base de madera segun la reivindicacion 1, donde la densidad del material a base de madera se ubica entre 250 y 550 kg/m3.
3. Material ligero a base de madera segun las reivindicaciones 1 o 2, el cual contiene de 55 a 92,5 % en peso, referido al material a base de mader^ de particulas de mader^ donde las particulas de madera presentan una densidad media de 0,4 a 0,6 g/cm , y de 5 a 15 % en peso, referido al material a base de madera, de poliestireno y/o de copolimerizado de estireno como agente de carga, donde el agente de carga presenta una densidad aparente de 15 a 80 kg/m3, de 2,5 a 40 % en peso, referido al material a base de madera, de aglomerante, donde la densidad media del material ligero a base de madera es menor o igual a 550 kg/m3.
4. Material ligero a base de madera segun las reivindicaciones 1 a 3, donde el material a base de madera es un material a base de fibras de madera.
5. Material compuesto que contiene al menos tres capas de material a base de madera, donde las capas media(s) presentan materiales a base de madera segun las reivindicaciones 1 a 3 o 7, y las capas externas de recubrimiento no presentan agente de carga.
6. Metodo para fabricar materiales ligeros a base de madera tal como se define en la reivindicacion 1, caracterizado porque se mezclan de 2,5 a 20 % en peso, referido al material a base de madera, de poliestireno pre-espumado y/o de copolimerizado de estireno con una densidad aparente de 30 a 100 kg/m3, de 5 a 50 % en peso, referido al material a base de madera, de aglomerante y de 30 a 92,5 % en peso, referido al material a base de madera, de particulas de madera con una densidad media de 0,4 a 0,85 g/cm3 y a continuacion se comprimen bajo temperatura aumentada y presion aumentada formando un material a base de madera, tal como se define en la reivindicacion 1, en donde como agente de carga se utilizan perlas o esferas pre-espumadas de agente de carga, las cuales presentan un diametro de 0,25 a 10 mm, donde las perlas o esferas de agente de carga presentan un revestimiento antiestatico, donde las particulas de madera presentan una densidad media de 0,4 a 0,75 g/cm3 y la resistencia a la traccion transversal del material a base de madera es mayor que 0,4 N/mm2.
7. Utilizacion de los materiales ligeros a base de madera segun las reivindicaciones 1 a 3 o 7, o del material compuesto segun la reivindicacion 4, para fabricar muebles, materiales de embalaje, en la construccion de viviendas o en obras menores.