La fibra de pizarra.

Revalorizando un residuo para dar lugar a un producto único

Mayo 2013

1.- Presentación y antecedentes del proyecto y la empresa.

2.- Descripción proceso de producción industrial. Variables clave

3.- Productos primarios. Características generales y comparativas.

4.- Productos secundarios. Aplicaciones

5.- Aplicaciones actuales. Proyectos

1.- Presentación de la empresa MIFIBRA, S.L., dedicada al desarrollo de una fibra mineral continua fabricada a partir de residuos de pizarra, en O Barco de Valdeorras. Problemática ambiental. Investigación durante años a partir de idea de un empresario local. Recientemente plasmada en forma de una planta industrial con una de producción estable. Colaboración técnica ICG.

Mezclado y acondicionamiento de materias primas

Fusión en horno y afinado Fibrado en hilera Impregnado con

ensimaje

Bobinado Secado Rebobinado

Cortado Producto final

2.- Descripción breve del proceso.

1. Mezclado materias primas. Aditivos.

2. Preparación bolas 3. Procesado bolas 4. Introducción materia prima 5. Fusión 6. Afinado 7. Hilado 8. Ensimado 9. Bobinado 10. Secado 11. Rebobinado

Variables clave: - Viscosidad fundido vítreo. Temperatura y composición.

- Homogeneización de fundido. Precisión zona afino

- Eliminación materia orgánica. Burbujas. Problemas afinado. Problemas fibrado

- Elección refractario: duradero y no contaminante.

- Número de orificios hilera. Compromiso. Velocidad de hilado. Diámetros. Rendimiento.

- Ensimaje (sizing):

- Imprescindible. Interfase material compuesto: fibra-resina o fibra hormigón.

- Aporta cohesión a la fibra y permite su posterior trabajabilidad para transformarla en productos secundarios.

-Evita la abrasión.

- Aporta compatibilidad a una matriz donde se incluye.

-Secretismo. Ensayo-error.

Transformar un residuo para dar lugar a un producto de alto valor añadido

La pizarra es una roca metamórfica de origen sedimentario. Cuarzo, micas,

etc.

La fibra de pizarra es de naturaleza totalmente vítrea.

3.- Productos primarios. – Roving o hilo continuo.

Propiedades más destacadas:

- Fibra cortada.

Propiedades más destacadas:

- Características comparativas. Primeras etapas.

– Mejor comportamiento frente a ataque químico alcalino y salino. – Mejor comportamiento frente a temperatura. – Resistencia a tracción similar a fibra de vidrio, con un módulo de

elasticidad mayor. – El color oscuro puede ser una ventaja competitiva en algunos sectores.

Fibra carbono. – Competidores: fibras basalto // vidrio // carbono. – Factor ecológico. Basalto: mina. Vidrio: mezcla artificial.

-Comportamiento alcalino -Intermedio entre fibra de vidrio E y AR. Similar a basalto. Mejora.

-Temperatura. -Mantiene integridad a altas temperaturas. Ver imagen -Mantiene resistencia a tracción hasta 500 ºC.

Resistencia tracción vs Temperatura.

1000 ºC 60 min

- Resistencia mecánica. - Similar resistencia a tracción que fibra de vidrio.

- Módulo de elasticidad más alto (alrededor 10%)

- Menor elongación

4.- Productos derivados – Pultrusión: barras/ perfiles / tuberías.

• Sustituto armaduras metálicas para hormigón. Ventajas: – Resistencia a tracción similar con 1/3 del peso. Ligereza.

– No oxidación/corrosión.

Probeta Resistencia

a tracción (MPa)

Elongación (%)

4 mm 773.9 1.74 12 mm 449 1.5

Productos derivados. – Tejidos / cintas / geotextiles. Compatibles para todo tipo de termoplásticos (PP, PA, etc) y termoestables

(UP, epoxi, etc.) y todo tipo de procesos habituales en composites y hormigón.

Productos derivados – Hilo torcido.

• Aplicación: tubos aislantes térmicos.

Favier Group.

• Ingeniería civil: refuerzo de hormigón con fibra y barras, geo-mallas, geotextiles y tejidos para rehabilitación estructural.

• Automoción: materiales de fricción para pastillas de freno y disco

embragues.

• Material deportivo, como raquetas de tenis (Wilson)y pádel (Bullpadel), o skis (Rossignol). Suele ser complejas construcciones tridimensionales.

5.- Aplicaciones en mercado :

• Tanques y tuberías resistentes la corrosión, depósitos de gas natural comprimido (‘CNG tanks’)

• Sustituto de fibra de carbono. En casos no exigentes, la fibra de pizarra puede sustituir a la de carbono en la fabricación de laminados para piezas de todo tipo. Ventaja: precio. Ejemplo: tuning.

• Debido a mayor resistencia a la temperatura y capacidad aislante: cordones, mats, no-tejidos, etc. También se podría usar para tejidos ignífugos, etc.

• Proyectos: – Duraport. Estructuras portuarias. Acciona. Sondeos del norte. Gairesa.

– Localiza. Radioterapia oncológica. Aimen. Sergas.

– Cesta. Piezas automoción. CTAG. Grupo PSA. Plastic Omnium

• Conclusión: – Producto único a partir de residuos.

– Introducción en mercado.

Gracias

www.mifibra.es

Alberto Miguéns Blanco Ingeniero químico. Responsable I+D

Mayo 2013