ES2319368A1 - Procedimiento para la fabricacion de tablas de aglomerado mediante radiacion con microondas y tabla de aglomerado fabricada mediante radiacion con microondas. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para la fabricación de tablas de aglomerado mediante radiación con microondas y tabla de aglomerado fabricada mediante radiación con microondas. La presente invención, procedimiento para la fabricación de tablas de aglomerado mediante radiación con microondas y tabla de aglomerado fabricada mediante radiación con microondas se refiere a procedimiento por el cual se realiza el curado de las resinas contenidas en la masa de una tabla de aglomerado mediante radiación con microondas.
Description
Procedimiento para la fabricación de tablas de
aglomerado mediante radiación con microondas y tabla de aglomerado
fabricada mediante radiación con microondas.
La presente invención, procedimiento para la
fabricación de tablas de aglomerado mediante radiación con
microondas y tabla de aglomerado fabricada mediante radiación con
microondas, se refiere a un procedimiento por el cual se realiza el
curado de las resinas contenidas en la masa de una tabla de
aglomerado mediante radiación con microondas. En particular la
presente invención se refiere a un procedimiento para la
fabricación de tablas de aglomerado de cuarzo mediante radiación
con microondas. Este procedimiento de fabricación tiene su
aplicación en la industrial de piedra artificial.
En el proceso de fabricación de tablas de
aglomerado son utilizadas resinas poliméricas. Dichas resinas
tienen como una de sus funciones principales el endurecimiento de
la tabla de aglomerado. Este endurecimiento de la tabla se debe al
proceso de polimerización (curado) que se produce en la resina tal y
como se detalla a continuación.
Las resinas utilizadas en el proceso de
fabricación de tablas de aglomerado son polímeros cuyas propiedades
vienen determinadas por la naturaleza de los monómeros que
constituyen el polímero, así como por la distribución que adquieren
las moléculas de la resina durante las reacciones que tienen lugar
en el proceso de polimerización (curado) de la resina.
En concreto las resinas utilizadas en el proceso
de fabricación de tablas de aglomerado son una clase de polímeros
sintéticos denominados termoestables. Este tipo de polímeros por
efecto de un agente inductor, que bien puede ser una transferencia
de calor o agentes químicos, sufren una serie de reacciones químicas
que conducen a la formación de una red tridimensional formada por
la unión de diferentes cadenas poliméricas. Es decir, por efecto de
un agente inductor se producirá un entrecruzamiento de las cadenas
de polímeros lo que provocará el endurecimiento de la resina. El
anterior proceso se conoce como polimerización o curado de una
resina y dará lugar a un cambio en las propiedades de la resina como
es el endurecimiento de la misma. En el proceso de polimerización
las propiedades de la resina van sufriendo cada vez mayores cambios
según va aumentando el grado de entrecruzamiento del polímero.
Antes de iniciarse el proceso de polimerización,
la resina se encuentra en estado fluido pero poco a poco según va
avanzando el proceso de polimerización, se va haciendo cada vez más
viscosa hasta que se acaba formando un sólido elástico. A este
punto crítico en el que la resina se convierte en un sólido viscoso
se denomina gelificación y se produce una vez alcanzada una
temperatura característica denominada temperatura de transición
vítrea (Tg).
Según va continuando el proceso de curado se
produce la vitrificación de la resina. La vitrificación tiene lugar
cuando la temperatura de transición vítrea (Tg) alcanza el valor de
la temperatura de curado isoterma. Este punto de vitrificación
supone la solidificación del material, es decir, el paso de un
estado líquido viscoso a un estado sólido vítreo. El estado vítreo
de la resina se alcanza como consecuencia de un incremento del peso
molecular y la densidad de entrecruzamiento durante el proceso de
polimerización.
El anterior proceso de polimerización o curado
puede acelerarse si se aplica calor. Actualmente para el curado de
resinas se utilizan principalmente hornos eléctricos y en menor
medida hornos de propano. En este tipo de hornos el calentamiento
se inicia en las caras de la tabla de aglomerado. El calor no incide
directamente al interior de la tabla de aglomerado sino que
mediante una transferencia del calor por conducción se irá
calentando el resto de la tabla de aglomerado.
Este tipo de calentamiento da como resultado un
gradiente de temperatura desde la superficie de la cara hasta el
interior de la tabla de aglomerado. Debido al modo en el que el
calor se transmite una de las principales desventajas de esta forma
de aplicación de calor es la diferencia de temperaturas que existen
en la tabla de aglomerado. Esta desventaja ocasiona que el interior
de la tabla esté a una temperatura menor que las superficies y por
tanto no se produzca un curado homogéneo de la resina.
Otra desventaja asociada a este modo de
transmisión del calor por conducción es que en este tipo de hornos
el rendimiento energético es muy bajo ya que son necesarias
potencias de trabajo muy altas para conseguir alcanzar una
polimerización completa de la resina. Además por otra parte, se
trata de una técnica de curado lenta ya que la resina es calentada
por conducción del calor y no de forma directa. Es por ello que las
líneas de producción para el curado de resinas mediante hornos
eléctricos son de gran longitud debido al tiempo que se necesita
para la polimerización de la resina, siendo además necesario un
almacenamiento de las tablas una vez calentadas para que el proceso
de polimerización finalice de forma completa con el tiempo.
Otra técnica utilizada para el acelerado del
curado de resinas es el calentamiento por infrarrojos. En este caso
se utilizan resinas fotosensibles a la radiación infrarroja. Este
método consigue acelerar el tiempo de curado con respecto al tiempo
necesario en el caso de emplear hornos eléctricos o de propano. Sin
embargo, al igual que en el caso de los hornos eléctricos o de
propano únicamente se produce un calentamiento de la superficie. El
hecho de que solamente la radiación infrarroja incida de forma
directa calentando la superficie de las tablas presenta el
inconveniente de que el interior de la tabla no queda calentado de
igual forma y por tanto en el interior de la tabla la resina queda
semicurada.
La radiación de microondas es un modo
alternativo de introducir energía térmica en las reacciones
químicas y por tanto de acelerar el proceso de curado de resinas.
Las microondas son un tipo de ondas electromagnéticas en el espectro
de frecuencias comprendido entre 300 MHz y los 300 GHz.
Cuando un material es radiado con microondas, el
material preferiblemente absorbe las microondas. Las frecuencias a
las cuales el material absorbe las microondas se denominan
frecuencias de resonancia y dependen de la polaridad de las
moléculas que componen el material. La citada polaridad de las
moléculas puede utilizarse para el curado selectivo permitiendo
obtener resultados no logrados a través de un calentamiento
convencional. Es decir se puede conseguir un calentamiento
exclusivo de la resina sin necesidad de calentar el resto de
materiales que constituyen la tabla de aglomerado.
En general la manera en la que un material
responde a la radiación con microondas depende principalmente de la
característica dieléctrica del material. La constante dieléctrica
compleja describe dichas propiedades dieléctricas de un material, y
se expresa como la suma de la parte real (\varepsilon') y la parte
imaginaria (\varepsilon''). La parte real representa la capacidad
de un material a ser polarizado por un campo electromagnético
externo y la parte imaginaria cuantifica la eficiencia con la que la
energía electromagnética es convertida a calor.
Normalmente es utilizado el cociente entre ambas
magnitudes, (\varepsilon''/\varepsilon' = tan \delta). A la
anterior expresión se le denomina tangente de perdidas. Valores
grandes de este parámetro indican una buena susceptibilidad a la
energía de microondas o lo que es lo mismo una buena sensibilidad a
la radiación con microondas.
Por tanto dado el carácter selectivo asociado a
la radiación de microondas se deriva una mejor eficiencia
energética con respecto a las técnicas de calentamiento mediante
hornos eléctricos y/o radiación infrarroja. El ahorro energético se
debe a que la energía de microondas actuará donde haya polaridad,
es decir donde haya resina sin polimerizar, sin atacar otros
componentes de la mezcla y partes de la resina ya polarizados.
En el estado de la técnica se conoce el uso del
curado por microondas para el curado de resinas utilizadas para el
refuerzo y acabado en mármol natural.
Así por ejemplo la solicitud de patente
WO2005121046 A1 realiza el curado de una capa de resina que se
aplica sobre el mármol natural mediante radiación con microondas.
En este caso será necesario realizar un precalentamiento de la
piedra para aplicar la resina y posteriormente realizar un curado
de la resina mediante radiación con
microondas.
microondas.
En este caso la resina se aplica sobre una
piedra natural pero no se encuentra mezclada con cargas de
materiales como es el caso de tablas de aglomerados. Por otra parte
es necesario un precalentamiento de la piedra de mármol antes de la
aplicación de la resina.
En el caso de la solicitud de patente JP4197609
se realiza el curado de un producto de mármol artificial que
contiene como resina poliéster insaturado mediante radiación con
microondas. Sin embargo en este caso es necesario realizar un
precalentamiento del material antes de realizar el curado con
radiación de microondas.
Como se observa en ambos casos se realiza una
radiación con microondas siendo necesario previamente realizar un
precalentamiento del material.
Mediante la presente invención se elimina la
necesidad previa de realizar un precalentamiento de las tablas
pudiendo realizarse el curado de la resina mediante radiación con
microondas de forma directa sin ninguna etapa de precalentamiento
previa.
En el caso de tablas de aglomerado de cuarzo, la
solicitud de patente ES2187313 A1, describe el procedimiento de
fabricación de este tipo de elementos y cómo se realiza el curado
de los mismos. El proceso se inicia en los tanques de almacenaje
donde se mezcla a temperatura ambiente la resina en estado líquido y
mezclas de triturados, que pasan a la mezcladora y de ésta, a
través de unas cintas transportadoras, a un distribuidor donde
dentro de un marco se forma un tablero que por otra cinta pasa a la
prensa de vacío para compactar, por vibrocompresión.
Posteriormente, una vez que la tabla ha sido compactada ésta se
introduce en un horno convencional para su curado. En este caso la
transmisión de calor se produce por el contacto de planchas de
acero calientes con la tabla de aglomerado a curar. Mediante el
contacto de las planchas de acero, el calor se transmite por
convección de fuera hacia dentro. En el curado de tablas de
aglomerado de cuarzo mediante un horno convencional, es necesario
un tiempo de 30 minutos para conseguir el curado óptimo de la
tabla.
Tal y como se realiza actualmente la fabricación
de tablas de aglomerado de cuarzo, a la salida de la prensa de
vacío se produce un movimiento transversal de la tabla que todavía
no ha sido curada. Este movimiento se debe a que es necesario
alinear la tabla con el horno para que se inicie el curado de la
tabla de aglomerado.
Este movimiento transversal produce unas
ondulaciones en la superficie de la tabla no curada. Estas
ondulaciones no deseadas deberán ser eliminadas en el proceso de
rectificado de la tabla de aglomerado. Como el espesor final de la
tabla tras la rectificación de las ondulaciones será menor, las
tablas al inicio del proceso cuentan con un cinco por ciento más de
masa que posteriormente deberá ser eliminada en el proceso de
rectificación de las ondulaciones producidas por el anterior
movimiento transversal.
Mediante la presente invención de curado de
tablas con radiación de microondas, se puede ahorrar ese porcentaje
de masa adicional ya que no es necesario un desplazamiento
transversal de las tablas de aglomerado antes de su curado. Por
tanto se evitarán las ondulaciones debidas al movimiento transversal
de las tablas de aglomerado.
Por otra parte, otra ventaja derivada de la
radiación con microondas es el tiempo de curado, el cual se reduce
considerablemente con respecto a los 30 minutos que son necesarios
en el procedimiento de fabricación actual. Al no existir una
transmisión del calor por conducción, la transmisión de energía en
forma de calor por microondas se hace de forma más homogénea
atacando a toda la masa por igual.
Otro efecto beneficioso que se deriva del uso de
radiación con microondas es una polimerización homogénea. En el
calentamiento por conducción el calor se transmite desde el
exterior de la tabla hacia el interior de la tabla, produciéndose un
gradiente de temperatura elevado, es decir el exterior de la tabla
presentará una temperatura mayor que el interior de la tabla, por
lo que la polimerización será desigual o lo que es lo mismo a
destiempo entre
capas.
capas.
Por todo ello y puesto que la radiación con
microondas mejora la polimerización de la resina, el producto final
presentará mejores propiedades mecánicas con respecto a un producto
curado mediante técnicas de conducción del calor.
Así por ejemplo las tablas de aglomerado curadas
mediante radiación con microondas presentan una mejor resistencia a
la flexión, mejor factor de compresión y mejor factor de
dilatación.
En definitiva el curado de tablas de aglomerado
mediante radiación con microondas mejora la velocidad de la
reacción de polimerización reduciendo los tiempos necesarios para
obtener un curado total de las tablas de aglomerado. En segundo
lugar, disminuye el gradiente de temperatura entre el exterior de la
tabla de aglomerado y el interior de la misma lo que da lugar a una
polimerización homogénea de la tabla. Derivada de una polarización
homogénea, la tabla de aglomerado resultante presentará mejores
propiedades mecánicas que las tablas polimerizadas mediante
radiación convencional. Por último la radiación con microondas
permite adecuar la temperatura vítrea a cada variedad de aglomerado
en función de los materiales que constituyen la tabla de aglomerado
y por tanto obtener una polimerización adaptada a cada composición
particular de la tabla de aglomerado.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de fabricación de tablas de aglomerado mediante
radiación con microondas y en particular a un procedimiento de
fabricación de tablas de aglomerado de cuarzo en las que el curado
de las tablas de aglomerado de cuarzo se realiza mediante radiación
de microondas.
El proceso de fabricación de una tabla de
aglomerado se inicia con la mezcla de triturados de diferentes
granulometrías de sílices, cristales, granitos cuarzo ferrosilíceo,
feldespato y/u otros materiales como plásticos, mármoles y metales
además de pigmentos líquidos y/o agentes antibacterianos.
A la anterior mezcla de triturados se añade
resina del tipo epoxi y/o poliésteres insaturados. Estas resinas
son mezcladas con catalizadores polares y endurecedores químicos
que mejoran la absorción de microondas acelerando el curado de la
resina. Preferiblemente dichos catalizadores son carbonato cálcico
o sulfato cálcico.
Una vez que todos los materiales constituyentes
de la tabla de aglomerado han sido mezclados se realiza un moldeo
de la tabla que debe ser polimerizada. El moldeo es necesario
debido a la rápida polimerización del aglomerado definiéndose el
grosor de la tabla a polimerizar. El resto de dimensiones de la
tabla (ancho y largo) vienen definidas por la prensa utilizada para
definir la superficie de la tabla.
Una vez que la tabla ha sido moldeada ésta debe
ser transportada al interior del horno microondas donde se produce
el curado de la tabla. La tabla debe ser transportada a una
velocidad de línea que no provoque deformaciones en el formato de
la tabla, evitando de esta forma posibles ondulaciones en la tabla
derivadas del movimiento. El transporte al interior del horno de
microondas debe hacerse en una cinta con propiedades dieléctricas
transparente a las microondas es decir, que no absorba energía de
microondas, tal como el teflón.
La velocidad de la línea viene determinada por
la longitud del horno de microondas y la potencia de dicho horno. A
modo de ejemplo para un horno de microondas a una frecuencia de
2,45 GHz con una potencia de microondas de 20 KW distribuida
uniformemente y una longitud del horno de 6 metros, la velocidad de
la línea deberá ser preferiblemente 1,5 m/min, aproximadamente
equivalente a 2 minutos por tabla.
\newpage
Una vez moldeada la tabla y trasportada al
interior del horno de microondas se procede con la radiación con
microondas para su curado. El horno lleva ubicados generadores de
microondas individuales preferiblemente con una potencia de 1,2 Kw
cada uno hasta el total de la potencia del horno comprendida
preferentemente entre 60 y 190 KW.
La potencia del horno varía en función de las
características dieléctricas del aglomerado y del tamaño de las
tablas de aglomerado, pudiendo tener la tablas un espesor entre 1 y
3,5 cm. De forma preferente se dan unos rangos de potencia para
distintos tamaños de tablas de aglomerados:
- -
- Para tablas de 305x140x3 cm^{3} la potencia del horno de curado oscilará entre 150-190 Kw.
- -
- Para tablas de 305x140x2 cm^{3} la potencia del horno de curado oscilará entre 100-130 Kw.
- -
- Para tablas de 305x140x1,2 cm^{3} la potencia del horno de curado oscilará entre 60-80 Kw.
En general la radiación aplicada estará
comprendida entre 0,1 y 30 W/cm^{3} durante un tiempo que puede
variar entre 10 y 300 segundos, evitando una temperatura en la
mezcla mayor a la temperatura de la reacción exotérmica de la
resina. Como norma general la temperatura de la resina no deberá
superar la temperatura de 160ºC, siendo esta temperatura
consecuencia del calor aportado por la absorción de microondas y
por el calor generado por la exotermia de la reacción.
A su vez el horno de microondas está provisto de
"stirrers" o agitadores de modo que son elementos
metálicos en movimiento que garantizan un campo electromagnético
multimodo y una mejor distribución del mismo para evitar los puntos
fríos de campo así como uniformidad en la absorción de energía
electromagnética.
La radiación con microondas puede realizarse de
forma continua o a intervalos de tiempo fijos.
En el caso de realizarse una radiación continua,
la tabla aglomerado es transportada a través del interior del horno
a una velocidad continua de forma que mientras la tabla atraviesa
el horno en una cinta transportadora, se produce la radiación con
microondas. En este caso será necesario una longitud de horno de 5 a
10 metros preferiblemente.
Este modo de radiación con microondas de forma
continua presenta la ventaja de que se dispone de más tiempo de
curado por si fuera necesario por cambios en la formulación de la
mezcla o condiciones ambientales externas. Es decir bastará con
cambiar la velocidad de la cinta transportadora o el número de
generadores de microondas funcionando para aumentar o disminuir el
tiempo de radiación.
En el caso de radiación a intervalos de tiempo
la tabla se introduce en el interior del horno y se mantiene en su
interior el tiempo suficiente para su curado. Este tiempo es
dependiente de los materiales que componen la tabla de aglomerado y
de las dimensiones de la misma. Aproximadamente el tiempo de curado
para un modo de radiación a intervalos oscilaría entre 1 y 5
minutos, dependiendo de las dimensiones y tipo de aglomerado,
siendo preferiblemente 2 minutos.
Una vez que se ha producido la radiación con
microondas, es conveniente almacenar la tabla de aglomerado en un
almacén pulmón una vez que ésta ha salido del horno microondas
donde la temperatura de la tabla se vaya perdiendo hasta conseguir
una completa polimerización de la tabla. Las tablas se pueden
acumular en bandejas durante un tiempo máximo de aproximadamente 10
minutos.
Las tablas de aglomerado fabricadas mediante el
presente procedimiento podrán ser utilizadas como encimeras,
azulejos de interior o exterior, muebles de hogar, muebles de
exterior, tablones decorativos, fachadas, azulejos de suelos,
elementos de baño y todo tipo de estructuras de imitación a
piedra.
Debido a normativa medioambiental no se pueden
verter los sobrantes de este tipo de materiales de tablas de
aglomerado sin inertizar (curar). Por tanto el presente
procedimiento de curado de tablas de aglomerado mediante radiación
con microondas puede ser aplicado para inertizar (curar) los
sobrantes en la fabricación antes se su vertido. En este caso no es
necesario realizar un moldeo y los sobrantes son introducidos
directamente en el horno para su curado. Una vez que se ha
finalizado la radiación con microondas, los sobrantes podrán ser
vertidos sin riesgos medioambientales a la salida del horno.
La presente invención se ilustra adicionalmente
mediante los siguientes ejemplos donde se muestra, sin pretender
limitar el alcance de la invención, la aceleración del curado de
las mezclas de aglomerado de cuarzo mediante la aplicación de
microondas.
Se han realizado pruebas de polimerización
aplicando microondas a 2,45 Ghz a mezcla sobrante del producto
Blanco Zeus de Silestone®. Se utilizó 2 Kg de mezcla de sobrante,
sin prensar, para su polimerización.
La formulación del Blanco Zeus en porcentajes de
peso es, aproximadamente:
- \bullet
- Resina poliéster insaturado entre el 8% y el 15%
- \bullet
- Cristobalita micronizada entre 25% y 30%
- \bullet
- Feldespato entre 50% y 60%
- \bullet
- Colorante 15% y 20%
- \bullet
- Aditivos varios: memosilano, acelerador, catalizador y antibacteriano.
La mezcla se introdujo a un horno a 1000 w
durante un tiempo de radiación de 240 s. Se observó una
polimerización buena, sin restos de estireno, confirmándose la
polimerización completa del sobrante.
Se han realizado pruebas de polimerización,
aplicando microondas 2,45 GHz, a una tabla de Blanco Capri de
Silestone®. La tabla se preparó en una prensa Breton de laboratorio
por vibrocompresión. Las dimensiones de la tabla fueron de
320x320x20 mm. La formulación de Blanco Capri en porcentajes en peso
es:
- \bullet
- Resina poliéster insaturado entre el 5% y el 10%
- \bullet
- Cristobalita micronizada entre 30% y 35%
- \bullet
- Sílice micronizada entre 50% y 60%
- \bullet
- Sílice triturada entre 5% y 8%
- \bullet
- Feldespato entre 30% y 35%
- \bullet
- Colorante 10% y 15%
- \bullet
- Aditivos varios: promotor de adherencia, acelerador, catalizador y antibacteriano
Se introdujo la tabla en un horno de microondas
y se irradió durante 280 s a 1200 w. Se observó que la
polimerización fue buena.
De forma comparativa en la siguientes tablas se
observan los procesos de curado de tablas de aglomerado mediante
horno de microondas y hornos convencionales según diferentes
aspectos.
Las tablas 1 y 2 reflejan la reducción en tiempo
que supone el uso de radiación con microondas en tablas de
aglomerado de diferentes tamaños.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Las tablas 3 y 4 muestran la eficiencia
energética derivada del uso de radiación con microondas.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
En la tabla 5 puede observarse cómo una
polimerización por radiación con microondas mejora las propiedades
de una misma tabla de aglomerado.
\vskip1.000000\baselineskip
Claims (12)
1. Procedimiento para la fabricación de tablas
de aglomerado, del tipo constituidas por resinas y cargas de
distintos materiales, caracterizado porque comprende:
- -
- Moldeo de la tabla de aglomerado, según las propiedades dieléctricas de dichos materiales que constituyen la tabla de aglomerado.
- -
- Transporte de dicha tabla de aglomerado al interior de un horno de microondas,
- -
- Radiación con microondas de dicha tabla de aglomerado en el interior del horno con una potencia dependiente del moldeo realizado.
- -
- Enfriamiento y almacenaje de dicha tabla de aglomerado.
2. Procedimiento, según reivindicación 1,
caracterizado porque dichas tablas de aglomerado son tablas
de aglomerado de cuarzo.
3. Procedimiento, según reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque dicha radiación con microondas se
realiza de forma continua.
4. Procedimiento, según reivindicación 1 o 2,
caracterizado porque dicha radiación con microondas se
realiza a intervalos de tiempo.
5. Procedimiento, según reivindicación 1 o 2
caracterizado porque la velocidad de transporte de la tabla
en el interior del horno es función de la potencia y longitud de
dicho horno de microondas.
6. Procedimiento según reivindicación 1 o 2
caracterizado porque dicha radiación con microondas se
realiza a una potencia de entre 0,1 y 30 W/cm^{3}.
7. Procedimiento según reivindicación 1 o 2
caracterizado porque dicha radiación con microondas se
realiza entre 10 y 300 segundos.
8. Tabla de aglomerado constituida por resinas y
cargas de distintos materiales moldeada en función de las
propiedades dieléctricas de los materiales constituyentes de dicha
tabla de aglomerado caracterizada porque el curado de dichas
resinas se realiza mediante radiación con microondas.
9. Tabla de aglomerado según reivindicación 8
caracterizado porque está constituida por triturados de
diferentes granulometrías de sílices, cristales, granitos cuarzo
ferrosilíceos, feldespato y/u otros materiales como plásticos,
mármoles y metales así como pigmentos líquidos y/o agentes
antibacterianos.
10. Tabla de aglomerado, según reivindicación 8,
caracterizada porque dicha resina a polimerizar es un
poliéster insaturado.
11. Tabla, según reivindicación 9,
caracterizada porque a dicha resina se añaden catalizadores
de curado.
12. Tabla, según reivindicación 10,
caracterizada porque dichos catalizadores de curado son
carbonato cálcico o sulfato cálcico.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2160542A1 (es) * | 2000-02-25 | 2001-11-01 | Univ Murcia | Procedimiento de curado de resinas en marmoles. |
| WO2002070429A1 (en) * | 2001-03-01 | 2002-09-12 | Sika Ag, Vorm. Kaspar Winkler & Co. | Composite material and shaped article with thermal conductivity and specific gravity on demand |
| ES2245880A1 (es) * | 2004-05-28 | 2006-01-16 | Asociacion Empresarial De Investigacion Centro Tecnologico Del Marmol Y La Piedra. | Procedimiento de polimerizacion de resinas aplicadas sobre el marmol mediante el uso de microondas. |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2162456B (en) * | 1984-08-02 | 1987-12-02 | Komatsu Mfg Co Ltd | Process for the fabrication of cores or of moulds for use in metal casting |
| JPH04197609A (ja) | 1990-11-28 | 1992-07-17 | Toto Ltd | 人造大理石製品の硬化方法 |
| ES2187313B1 (es) | 1999-09-01 | 2004-07-01 | Cosentino, S.A. | Procedimiento para fabricar tablones de piedra artificial especialmente aplicables a decoracion. |
| US20050093209A1 (en) * | 2003-10-31 | 2005-05-05 | Richard Bergman | Microwave stiffening system for ceramic extrudates |
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-
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2160542A1 (es) * | 2000-02-25 | 2001-11-01 | Univ Murcia | Procedimiento de curado de resinas en marmoles. |
| WO2002070429A1 (en) * | 2001-03-01 | 2002-09-12 | Sika Ag, Vorm. Kaspar Winkler & Co. | Composite material and shaped article with thermal conductivity and specific gravity on demand |
| ES2245880A1 (es) * | 2004-05-28 | 2006-01-16 | Asociacion Empresarial De Investigacion Centro Tecnologico Del Marmol Y La Piedra. | Procedimiento de polimerizacion de resinas aplicadas sobre el marmol mediante el uso de microondas. |
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