ES2263662T3

ES2263662T3 - Material, asi como procedimiento y dispositivo para su produccion.

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Publication number: ES2263662T3
Application number: ES01976051T
Authority: ES
Inventors: Michael Manes; Alexander Michailowitsch Tarassenko; Alexander Iwanowitsch Shukow
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2001-06-19
Publication date: 2006-12-16
Anticipated expiration: 2021-06-19
Also published as: DE50108869D1; US20040130065A1; AU2001295444A1; WO2002000567A2; EP1299321B1; ATE316946T1; US7345107B2; RU2170716C1; EA003826B1; EP1299321A2; HK1051843A1; EA200300088A1; WO2002000567A3

Abstract

Procedimiento para la preparación de un material que se compone de arena y polímeros y, en su caso, de otros aditivos, comprendiendo las siguientes etapas: u Calentamiento de la arena a una temperatura entre 300ºC y 800ºC. u Alimentación de la arena calentada y del polímero a una caldera (7) mezcladora cerrada que posee un electrodo (10) de toma de tierra y una válvula (9) de sobrepresión, manteniendo una temperatura de la mezcla que está situada por encima de la temperatura de fusión del polímero. u Mezcla de la arena y del polímero para la producción de una mezcla fundida caliente. u Introducción de la mezcla fundida en un molde (12) de prensado. u Enfriamiento de la mezcla fundida bajo presión hasta la solidificación de la mezcla fundida en el molde de prensado u Ulterior enfriamiento del material solidificado a presión normal.

Description

Material, así como procedimiento y dispositivo para su producción.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de un material que en lo esencial se compone de arena y polímeros, pudiendo estar contenidas otros aditivos en el material. Además, la invención se refiere a un dispositivo con el que puede realizarse el procedimiento.

Se han dado a conocer repetidamente ensayos, para preparar materiales compuestos novedosos, en especial, para aprovechar mejor los recursos existentes y suministrar materiales reciclables a un proceso de recuperación. En general se conoce fundir determinados plásticos (es decir, también polímeros) en un proceso de recuperación, y utilizarlos como materiales de partida para nuevos productos de plástico.

En el documento WO-A-9427800 se describe un procedimiento para la preparación de un material de construcción, a partir de una mezcla de residuos termoplásticos y de sustancias minerales. Por esta publicación se conoce que sustancias minerales y materiales de plástico pueden mezclarse unos con otros calentándolos apropiadamente, para preparar un material correspondiente de construcción. El calentamiento de las sustancias de partida debe de llevarse a cabo, por lo tanto, en un ambiente húmedo, que contenga agua, en el que se plastifique el material de plástico, y se funda sin adición de disolventes químicos. Además, es necesario después de la preparación de la mezcla calentada de sustancia mineral y plástico, agregar un material adicional de relleno, para conseguir las correspondientes resistencias. El ambiente húmedo del proceso es necesario para impedir una inflamación y combustión del material plástico. Aquí la sustancia mineral no debe de calentarse obviamente por encima de la temperatura de fusión del plástico, evitándose también un sobrecalentamiento puntual.

Por el documento GB 876 271 se conoce, para la preparación de un material de construcción, producir una mezcla fundida de polietileno, asfalto y materiales de relleno. Como material de relleno es especialmente apropiada la arena hasta una proporción en peso del 50%. El problema principal de este conocido material es su fácil combustibilidad y la resistencia relativamente baja, por lo que están restringidos sus campos de aplicación. Además, el procedimiento de preparación es caro. Las posibilidades de empleo de este material conocido, están restringidas también porque presenta propiedades tóxicas a causa de las materias primas contenidas.

Por el documento CN 11 622 523 se conoce un material comprimido en forma de placas, que contiene mayores proporciones de arena y goma. Este material sirve sobre todo para la preparación de moldes para fundición. La preparación es cara y el material compuesto resultante es relativamente inestable, sobre todo contra sustancias agresi-
vas.

La misión de la presente invención consiste pues en facilitar un procedimiento para la preparación de un material a partir de arena y polímeros, con cuya ayuda, puedan prepararse tales materiales con características mejoradas. A causa de los materiales de partida utilizados, este material debe de poderse preparar aquí especialmente barato, y ser ampliamente resistente frente a otros medios, presentar características mejoradas del material, permitir una recuperación ecológica de materias primas existentes y, por ejemplo, a causa de una elevada seguridad contra incendios, ser apto para el empleo en los más distintos campos de la técnica.

Estas y otras misiones son resueltas por el procedimiento según la invención, el cual comprende las siguientes etapas de procedimiento:

\bullet: Calentamiento de la arena a una temperatura entre 300ºC y 800ºC.

\bullet: Alimentación de la arena calentada y del polímero a una caldera mezcladora cerrada que posee un electrodo de toma de tierra y una válvula de sobrepresión, manteniendo una temperatura de la mezcla que esté situada por encima de la temperatura de fusión del polímero.

\bullet: Mezcla de la arena y del polímero para la producción de una mezcla fundida caliente.

\bullet: Introducción de la mezcla fundida en un molde de prensado.

\bullet: Enfriamiento de la mezcla fundida bajo presión hasta la solidificación de la mezcla fundida, en el molde de prensado

\bullet: Ulterior enfriamiento del material solidificado a presión normal.

El ulterior enfriamiento del material a presión normal, se lleva a cabo hasta que estén concluidos los procesos de cristalización.

Una ventaja esencial de este material consiste en que la arena como parte integrante principal del material, está disponible en grandes cantidades y a bajos costes. Puesto que no se ponen ningunas exigencias altas a la calidad de los polímeros utilizados, pueden recuperarse sustancias de desecho, para la preparación del material. A causa del enfriamiento de la mezcla fundida bajo alta presión, se genera un material que presenta altas resistencias y, por tanto, puede exponerse a altas exigencias mecánicas. Gracias a la estructura homogénea del material está asegurado que los polímeros encierran la arena y los posibles aditivos, de manera que se impida ampliamente la aparición de sales u otros oligoelementos, con lo cual el material mantiene sus propiedades ventajosas durante un tiempo largo y, por ejemplo, no muestra apenas fenómenos de eflorescencia.

Las características ventajosas del material se pueden resumir en comparación con otros materiales, como sigue:

\bullet: Irrompible y resistente a los choques, como el plástico.

\bullet: Resistente a la abrasión como el hormigón.

\bullet: Mecanizable mecánicamente, por ejemplo, por serrado, taladrado y roscado.

\bullet: Hidrófugo como el vidrio.

\bullet: Alta resistencia a los agentes químicos (lejías, ácidos, sales).

\bullet: Alta resistencia eléctrica.

\bullet: Alta resistencia térmica.

\bullet: Buen comportamiento de enlace en la interacción con hormigón.

\bullet: Posterior capacidad de recuperación en el mismo proceso de elaboración.

\bullet: Puede ajustarse la elasticidad y el color mediante diferentes aditivos.

\bullet: Difícilmente inflamable.

A causa de estas características hay que ver un ámbito importante de empleo del material en el sector de la construcción. A partir del material pueden prepararse, por ejemplo, sillares, planchas o elementos de construcción moldeados especialmente.

Del mismo modo se deducen importantes campos de aplicación en el ámbito de la electrotecnia, puesto que las propiedades aislantes son comparables con las de los aislantes cerámicos. A partir del material pueden prepararse, por consiguiente, sistemas de fijación, aisladores o carcasas de aparatos eléctricos. El material puede utilizarse también como material portante para sistemas electrotécnicos, en especial, elementos fotovoltaicos. Del mismo modo, el material puede sustituir materiales metálicos, por ejemplo, en la preparación de productos de consumo energético de hierro fundido o de aluminio fundido de calidad. Cabe imaginar el empleo del material para la preparación de tapas de alcantarillado o similares.

En distintas formas de realización puede llevarse a cabo el proceso propiamente dicho de mezcla, de modo diferente. La arena caliente y los polímeros, pueden mezclarse unos con otros por etapas, de manera que la proporción buscada en peso, permanezca mantenida en lo esencial durante todo el proceso de mezcla. Del mismo modo es posible alimentar por etapas a una cantidad mayor de arena calentada, la deseada cantidad de los polímeros, con lo que se asegura que los polímeros alcancen la temperatura deseada con relativa rapidez. Además, es posible alimentar la arena calentada a la cantidad total deseada del polímero, pudiendo presentarse el polímero o bien como granulado, o bien ya como caldo fundido del polímero.

Una forma ventajosa de realización del material se caracteriza porque se compone de al menos el 50% de arena y al menos del 15% de polímero (referido a la masa total). Gracias a estos límites, se da por conocida la gama preferente de la proporción de las sustancias principales, arena y polímero. De preferencia, la arena comprenderá pues el 50% al 85% de la masa total del material, mientras la proporción de polímero está situada entre el 15% y el 50%. En estas proporciones se producen materiales especialmente resistentes que se preparan a buen precio, puesto que la proporción de polímero puede mantenerse relativamente baja. Es ventajoso cuando la mezcla fundida se enfría en el molde de prensado a una presión de 1 a 40 kPa, hasta una temperatura de 60 a 100ºC. Gracias a la elevada presión durante la fase de enfriamiento, el material obtiene una estructura homogénea, se impiden inclusiones de gas, y se eleva la resistencia final del material.

Para conferir al material características especiales, pueden agregarse ya en la fase de la producción de la mezcla fundida caliente, diferentes aditivos. Por ejemplo, es ventajoso añadir fibras orgánicas o inorgánicas, para así configurar una armadura que preste al material elevada resistencia a la flexión y a la tracción. Para la presentación coloreada del material, pueden añadirse a la mezcla, colorantes o pigmentos, debiendo prestar atención a que estos colorantes no se descompongan en la mezcla fundida caliente. Para adaptar las temperaturas de la mezcla fundida a tales exigencias, pueden utilizarse polímeros con temperaturas menores de fusión, no añadiendo los aditivos hasta una temperatura de la mezcla fundida que sólo esté situada muy poco por encima de la temperatura de fusión de los
polímeros.

Cuando el material deba de poseer una elasticidad mayor, pueden añadirse a la mezcla ablandadores químicos o plastificantes. Se utilizan lubrificantes para facilitar el proceso de preparación. En determinados casos de aplicación puede ser ventajoso cuando se utilicen silicatos como aditivos.

Es además conveniente cuando en la preparación del material se trituran residuos de plástico para facilitar un granulado de polímero que sirve como material de partida para la preparación de la mezcla fundida. De este modo pueden recuperarse residuos de plástico que están a disposición en grandes cantidades, pudiendo obtenerse también, a causa de la granulación, características homogéneas del material.

De preferencia, la arena a utilizar para el material, posee un tamaño de grano de 0,5 a 0,9 mm. En otras formas de realización, el tamaño de grano puede variar también entre 0,005 y 5 mm.

El material puede emplearse en diferentes ámbitos de la técnica. En especial, pueden prepararse con el material elementos de aislamiento eléctrico. Aquí es ventajoso que es muy alta la resistividad eléctrica específica del material según la invención. Además, el material es especialmente apropiado para la preparación de elementos para pavimentación, como sillares, placas para aceras y elementos comparables. En aplicaciones semejantes es especialmente ventajoso que el material sea resistente contra la mayoría de los agentes químicos, resistente al agua e insensible a la radiación ultravioleta.

La invención especifica, además, un dispositivo que es especialmente apropiado para la realización del procedimiento según la invención. Las notas características esenciales de este dispositivo, están definidas en la reivindicación 12. Hay que poner de relieve en especial la existencia de un electrodo de toma de tierra en el sector de alimentación de arena, de la caldera mezcladora, que sirve para la descarga eléctrica de la arena calentada. De este modo se asegura que en la mezcla fundida caliente, no se producen descargas electrostáticas que tendrían como consecuencia una inflamación de la mezcla, y en ciertas circunstancias, combustiones de tipo explosivo.

Otras ventajas, particularidades y perfeccionamientos de la presente invención, se deducen de la siguiente descripción de formas preferentes de realización, posibilidades de preparación y ejemplos de configuración.

La única figura muestra en forma de un esquema de bloques, una forma de realización de un dispositivo que puede utilizarse para la preparación del material según la invención.

Primeramente se explica un ejemplo de un material, y el procedimiento a realizar para su preparación. El material posee los siguientes componentes en peso: 72% de arena, 27,5% de polietileno, 0,5% de colorante. En el ejemplo concreto se utiliza polietileno secundario, es decir, polietileno obtenido de residuos de plástico. En el ejemplo aquí indicado, como colorante sirve minio de hierro, de lo que resulta un color pardo rojizo del material. En general pueden utilizarse también otros colorantes minerales u orgánicos, como por ejemplo, monóxido de carbono, dióxido de titanio o azul cobalto. En la preparación se calienta en primer lugar la arena a unos 400ºC. Pueden emplearse distintos tipos de arena, a saber, arena natural, como por ejemplo, arena de cantera, arena de río, arena de mar o arena del desierto; y arena artificial, como por ejemplo, subproductos de canteras. Como material de partida puede emplearse también arena preparada, en especial, a partir de mármol de cristales gruesos, piedra caliza de mármol, dolomitas, granito de cristales gruesos, sienitas, ladrillos, tejas, tobas, antracita, tubos de gres, porcelana, vidrio, basalto, cuarcita, piedra pómez, escoria, perlita, vermiculita.

A la arena calentada (tamaño de grano de unos 0,5 mm-0,9 mm) se añaden bajo mezclado permanente los polímeros secundarios. En el ejemplo concreto se utilizaron como polímeros productos residuales domésticos, como por ejemplo, láminas, botellas y otros envases. En general pueden emplearse mezclas de polímeros diferentes, o polímeros puros. Del mismo modo es posible utilizar polímeros primarios o secundarios, o mezclas de tales polímeros. Corrientemente se recurre a polímeros termoplásticos, lo cual lleva consigo ventajas ecológicas y económicas.

Junto al polímero se añade por etapas a la mezcla, el colorante. La mezcla de los materiales de partida se prosigue hasta que se tenga una masa plástica homogénea, bajando la temperatura hasta unos 200ºC, aunque no por debajo del punto de fusión de los polímeros utilizados. Tras la conclusión de la mezcla fundida, se introduce la masa existente en un molde de prensado, empleando el procedimiento convencional. El molde de prensado puede poseer para el enfriamiento de la masa, dispositivos activos de refrigeración, o permitir una cesión pasiva de calor, lo cual prolonga, sin embargo, el proceso de preparación. Durante el enfriamiento siguiente se mantiene una presión de prensado de unos 29 kPa, que no se neutraliza hasta después de la solidificación de la masa, o sea, después de bajar de la temperatura de fusión de los polímeros, lo cual es el caso a unos 95ºC en el ejemplo explicado. Se advierte que se puede trabajar también con presiones claramente superiores, cuando esto sea conveniente para determinadas características de los productos a
fabricar. Para un enfriamiento apropiado del molde de prensado, se deduce un tiempo de trabajo de unos 150 segundos.

Después de la conclusión del material podrían comprobarse en la muestra producida las siguientes propiedades:

\vskip1.000000\baselineskip

Color:: Pardo rojizo

Superficie:: Homogénea, mate brillante, sin poros

Densidad:: 2700 kg/m^{3}

Absorción de agua:: nula

Tensiones de rotura:: Esfuerzo de flexión = 150 Mpa

\quad: Esfuerzo de tracción = 90 Mpa

\quad: Esfuerzo de compresión = 200 Mpa

Resistencia a los ácidos:: 99%

Resistencia a los álcalis:: 96,5%

Resistividad eléctrica específica:: 1 x 10^{15} ohmios x cm

\vskip1.000000\baselineskip

La muestra es difícilmente combustible, y bajo la influencia del fuego, se carboniza poco a poco. Tan pronto se aleja el fuego, se detiene la carbonización del material.

Hay que advertir que discrepando del ejemplo descrito, pueden agregarse otros aditivos o áridos a la mezcla fundida, para obtener otras propiedades del material.

Para la mejora de la resistencia a la compresión pueden introducirse aditivos de armadura, en forma de fibras orgánicas o minerales. Para ello son apropiadas, por ejemplo, fibras de asbesto, fibras de vidrio, fibras de acetato o fibras cortas de algodón. Como plastificantes son apropiados, por ejemplo, ftalato de dibutilo y dioctilo, así como fosfato de tricresilo, para elevar la elasticidad del material.

Para evitar durante el prensado el pegado de la mezcla fundida en el molde de prensado, pueden agregarse lubrificantes como estearina o cera.

Durante la preparación de la mezcla fundida hay que prestar especial atención a que la arena calentada no conduzca a una carga electrostática que podría provocar fenómenos de descarga, debido a los cuales se inflamaría la mezcla fundida. Para ello es conveniente cuando están previstos elementos apropiados de toma de tierra. Por ejemplo, la arena calentada puede pasar por delante de un electrodo de toma de tierra, al alimentarla a la caldera mezcladora, de manera que los granos individuales de arena se pongan al potencial de tierra.

Antes de la solidificación de la mezcla fundida en el molde de prensado, pueden meterse a presión en el material distintos elementos y sustancias. Por ejemplo, el material podría formar el mango de un destornillador cuando la espiga metálica del destornillador se mete a presión en la masa. Un destornillador semejante sería apropiado también para su empleo en ámbitos electrotécnicos, a causa de la alta resistencia eléctrica del material. Cuando se utilizan residuos de plástico, hay que prestar atención en tales casos a que los residuos de plástico no se contaminen con materiales conductores de la electricidad (por ejemplo, láminas de aluminio), puesto que entonces existiría el peligro de un enlace eléctrico entre la cara exterior del mango y la espiga metálica del destornillador.

Para la preparación del material según la invención, es necesario en todo caso facilitar la mezcla fundida, de arena y polímero. No obstante, esto puede llevarse a cabo de modo diferente. A continuación se explican brevemente las posibilidades generales.

Según una primera variante, se prepara a temperatura ambiente una mezcla bien mezclada mecánicamente, de arena y polímero granulado o triturado, y en su caso, de aditivos. Esta mezcla se calienta bajo agitación ulterior permanente, hasta disponer de una masa plástica homogénea. En función de los polímeros utilizados, este es el caso a temperaturas entre 90 y 500ºC.

Una segunda posibilidad consiste en calentar primeramente la arena sola a una temperatura entre 200ºC y 800ºC. La temperatura final necesaria es función una vez más de los polímeros empleados. En una caldera mezcladora apropiada se alimenta poco a poco bajo agitación permanente, a la arena calentada la cantidad necesaria del polímero, o de la mezcla de polímeros y aditivos. Una posibilidad derivada de preparación consiste en alimentar poco a poco la arena calentada al polímero, una vez más bajo mezclado permanente. Al reunir los ingredientes principales, baja la temperatura de la mezcla, prestando atención a que la temperatura de la mezcla esté siempre por encima del punto de fusión de los polímeros. El resultado de este mezclado es una vez más una masa plástica homogénea que se alimenta al molde de prensado a la temperatura deseada del subsiguiente trabajo a presión.

Una tercera posibilidad consiste en alimentar a la arena calentada a una temperatura entre 90 y 450ºC, un polímero ya fundido, o una mezcla fundida de polímeros, bajo agitación permanente. Los aditivos se alimentan asimismo después. La mezcla fundida se agita hasta obtener un estado plástico homogéneo.

\newpage

Del mismo modo puede llevarse a cabo la preparación del material, alimentando a un polímero fundido, la arena calentada a una temperatura entre 90 y 450ºC, así como los aditivos, obteniéndose mediante agitación permanente, una masa plástica homogénea.

La quinta variante de la producción de la mezcla fundida caliente, consiste en emplear una mezcla secundaria que se compone de polímeros previamente fundidos unos con otros, y arena.

La mezcla secundaria se tritura y granula, y se calienta y agita hasta obtener una masa plástica homogénea, estando situada la temperatura final entre 90ºC y 450ºC, en función de los polímeros utilizados en la mezcla secundaria. Esta variante es especialmente ventajosa cuando el material deba de emplearse en instalaciones descentralizadas de fabricación para la preparación de diferentes productos, no teniendo que mantener en estas instalaciones de fabricación las estrechas condiciones del proceso, que son necesarias para la primera producción de la mezcla secundaria. En el empleo de la mezcla secundaria no existe, por ejemplo, peligro ninguno de un autoencendido puesto que no hay ninguna carga electrostática de la arena ligada ya al polímero.

Del mismo modo puede utilizarse este procedimiento de preparación cuando productos compuestos del material, deban de alimentarse en un proceso de reciclado de recuperación. En la recuperación de tales materiales pueden modificarse las características del material, alimentando a la mezcla fundida compuesta de materiales viejos, otras porciones de arena, polímeros u otros aditivos.

La presión necesaria durante el enfriamiento de la mezcla fundida en el molde de prensado, es función de las características pretendidas del producto a preparar, y de las características de los materiales de partida utilizados. La presión utilizada puede estar situada entre 1 kPa y 40 kPa. La presión necesaria puede conseguirse en forma convencional, por prensado, laminado o similar.

Haciendo referencia a la figura adjunta, se describe a continuación una forma preferente de realización de un dispositivo que puede emplearse para la preparación del material según la invención, y para la realización del procedimiento descrito.

Los materiales principales de partida se almacenan en un depósito 1 de reserva de arena, o en un depósito 2 de reserva de plástico. En la forma representada de realización, en el depósito 1 de reserva de arena se encuentra arena tamizada con un tamaño de grano de 0 a 0,5 mm. La arena tamizada se alimenta desde el depósito 1 de reserva de arena, a un depósito 3 de paso lento. En el depósito 3 de paso lento están dispuestas superficies 4 de contacto térmico que están atemperadas por un portador 5 de calor. En el ejemplo mostrado se utiliza como portador de calor, aceite caliente que se alimenta al depósito 3 de paso lento y, en especial, a las superficies 4 de contacto térmico dispuestas en él. La arena tamizada atraviesa el depósito 3 de paso lento, por conveniencia aprovechando la fuerza de la gravedad, deslizándose la arena tamizada a lo largo de las superficies 4 de contacto térmico, y aquí se calienta. La estructura del depósito 3 de paso lento y la velocidad de corrimiento están armonizadas una con otra de manera que la arena abandone el depósito 3 de paso lento con una temperatura de unos 300 a 400ºC. El calentamiento de la arena en el depósito 3 de paso lento, se lleva a cabo de preferencia utilizando el principio de contracorriente, teniendo que asegurarse la suficiente alimentación de calor mediante el aceite caliente. Para impedir pérdidas de calor el depósito 3 de paso lento, está calorifugado.

Existe, además, un dispositivo 6 dosificador que recibe tanto la arena calentada, como también plástico del depósito 2 de reserva de plástico. El dispositivo representado trabaja con plástico residual triturado que está almacenado en el depósito 2 de reserva de plástico. En el dispositivo dosificador se pesa la cantidad necesaria de arena y de plástico, y se entrega en forma continua o por etapas en la proporción deseada, en una caldera 7 mezcladora.

En la caldera 7 mezcladora se mezclan arena y plástico, uno con otra, manteniendo la temperatura de la mezcla tan alta que el plástico se convierta al estado líquido de agregación. Para ello es conveniente estructurar la caldera 7 mezcladora asimismo calorifugada, y facilitar el calor adicional necesario, una vez más, mediante el portador 5 de calor, por ejemplo, alimentando el aceite caliente asimismo a elementos apropiados de transmisión térmica en la caldera 7 mezcladora. Para impedir perturbaciones funcionales, como por ejemplo, tuberías atascadas de alimentación, se conducen plástico y arena a la caldera 7 mezcladora, por separado, y es en esta donde se mezclan. La caldera 7 mezcladora puede presentar otra tubería de alimentación (no mostrada), por la cual se alimentan otros aditivos (por ejemplo, colorantes). Dentro de la caldera mezcladora están dispuestos elementos 8 apropiados de mezclar, por ejemplo, rodillos mezcladores.

Para compensar elevaciones de presión generadas en ciertos casos, la caldera 7 mezcladora posee una válvula 9 de sobrepresión. Además se ha mostrado que durante el mezclado de la arena caliente y del plástico, existe el peligro de cargas electrostáticas. Tales cargas electrostáticas pueden conducir al autoencendido de la mezcla fundida, puesto que por lo regular, los plásticos y los gases generados son combustibles. En caso de un autoencendido existe el peligro de explosiones con lo que estaría en peligro todo el dispositivo. Para evitar estas cargas electrostáticas está previsto un electrodo 10 de toma de tierra, mediante el cual se lleva a cabo una compensación del potencial, y se eliminan las tensiones eléctricas.

La mezcla fundida terminada se evacúa de la caldera mezcladora a una temperatura de unos 130ºC (que en todo caso está situada por encima del punto de fusión del respectivo plástico utilizado). La mezcla fundida llega mediante los correspondientes dispositivos 11 de transporte a cualesquiera moldes 12 de prensado, mediante los cuales se lleva a cabo el modelado del producto a producir. En el molde 12 de prensado se trasiega la mezcla fundida manteniendo la presión explicada arriba en detalle, hasta por debajo del punto de fusión del plástico. Corrientemente puede sacarse la pieza producida del molde de prensado, a una temperatura de unos 60ºC, y se transfiere para el ulterior enfriamiento a un molde 13 de enfriamiento.

El especialista reconocerá que son posibles múltiples derivaciones del dispositivo según la invención, y que en especial tiene que llevarse a cabo una adaptación del dispositivo a cada una de las piezas a producir.

Junto a los ejemplos citados, el material según la invención puede emplearse en campos muy diferentes a causa de sus múltiples propiedades ventajosas. Pueden prepararse tanto productos de gran superficie, como también productos de filigrana, cuando se utilice una mezcla fundida en la que se emplee arena con bajo tamaño de grano.

Claims

1. Procedimiento para la preparación de un material que se compone de arena y polímeros y, en su caso, de otros aditivos, comprendiendo las siguientes etapas:

\bullet: Calentamiento de la arena a una temperatura entre 300ºC y 800ºC.

\bullet: Alimentación de la arena calentada y del polímero a una caldera (7) mezcladora cerrada que posee un electrodo (10) de toma de tierra y una válvula (9) de sobrepresión, manteniendo una temperatura de la mezcla que está situada por encima de la temperatura de fusión del polímero.

\bullet: Introducción de la mezcla fundida en un molde (12) de prensado.

\bullet: Enfriamiento de la mezcla fundida bajo presión hasta la solidificación de la mezcla fundida en el molde de prensado

\bullet: Ulterior enfriamiento del material solidificado a presión normal.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque a la arena calentada se alimentan polímeros bajo mezclado permanente, hasta que la proporción de polímeros ascienda al 15 al 50% de la masa total de la mezcla fundida.

3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque a los polímeros se alimenta la arena calentada bajo mezclado permanente, hasta que la proporción de arena ascienda al 50 al 85% de la masa total de la mezcla fundida.

4. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la mezcla fundida a una presión de 1 a 40 kPa, se enfría en el molde (12) de prensado hasta 60ºC a 100ºC.

5. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque antes de la producción de la mezcla fundida caliente, se trituran residuos de plástico para facilitar un granulado de polímeros.

6. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la arena tiene un tamaño de grano de 0,5 a 0,9 mm.

7. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque la arena calentada se descarga eléctricamente, antes de la alimentación a los polímeros.

8. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el polímero se calienta hasta fundir, antes del mezclado con la arena.

9. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque a la mezcla fundida caliente se incorporan uno o varios de los siguientes aditivos:

\bullet: Fibras orgánicas o inorgánicas.

\bullet: Colorantes.

\bullet: Ablandadores químicos.

\bullet: Plastificantes.

\bullet: Lubrificantes.

\bullet: Silicatos.

10. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque durante la etapa del enfriamiento bajo presión, antes de la solidificación del material, se introducen elementos sólidos en la mezcla fundida, para fijarlos en el material con arrastre de forma y de fuerza.

11. Procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque se emplea para la preparación de alguno de los siguientes objetos:

\bullet: Elementos de aislamiento eléctrico.

\bullet: Elementos de pavimentación.

\bullet: Tapas para aberturas de acceso a canales instalados subterráneos.

12. Dispositivo para la realización de un procedimiento según alguna de las reivindicaciones 1 a 11, compuesto de:

\bullet: Un depósito (1) de reserva de arena y un depósito (2) de reserva de plástico.

\bullet: Un depósito (3) de paso lento al que se alimenta arena del depósito (1) de reserva de arena, con superficies (4) de contacto térmico que se calientan mediante un portador (5) de calor, y en las que se calienta la arena.

\bullet: Un dispositivo (6) dosificador que recibe plástico del depósito (2) de reserva de plástico, y arena calentada, del depósito (3) de paso lento, y entrega cantidades ajustadas previamente.

\bullet: Una caldera (7) mezcladora que recibe las cantidades previamente ajustada de arena y plástico, del dispositivo (6) dosificador, las mezcla unas con otras, y entrega mezcla fundida.

\bullet: Un electrodo (10) de toma de tierra, dispuesto en la caldera (7) mezcladora, para las derivaciones de tensiones electrostáticas.

\bullet: Una válvula (9) de sobrepresión dispuesta en la caldera (7) mezcladora, que deriva la sobrepresión en la caldera mezcladora.

\bullet: Un molde (12) de prensado en el que se enfría bajo presión la mezcla fundida contenida en la caldera (7) mezcladora, hasta la solidificación.