ES2977134T3 - Procedimiento y aparato para el tratamiento de un material de partida, y utilización - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método y un aparato para tratar un material de partida, en donde el material de partida (1) que contiene al menos material orgánico se mezcla y aglomera en una etapa de mezclado (4) en presencia de calor para formar un material de mezcla aglomerado (5), el material de la mezcla se prensa mecánicamente en una etapa de prensado (8) donde la temperatura del material de la mezcla aumenta debido al prensado, y se forma un producto predeterminado (9) en la etapa de prensado. Además, la invención se refiere al uso del método. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento y aparato para el tratamiento de un material de partida, y utilización

SECTOR DE LA INVENCIÓN

La invención se refiere a un procedimiento tal como el definido en la reivindicación 1 y a un aparato tal como el definido en la reivindicación 7 para tratar un material de partida, y a la utilización del procedimiento tal como se define en la reivindicación 12.

ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR

En la técnica anterior, se conocen diversos modos de tratar diferentes tipos de materiales de partida, por ejemplo, materiales producidos como residuos, rechazos o corrientes secundarias y/o materiales vírgenes. Además, se conocen diversos modos de fabricar diferentes tipos de productos de material compuesto. En general, los productos de material compuesto se fabrican por extrusión.

El documento de Patente CN102757594 da a conocer un procedimiento en el que el polipropileno que se recicla se muele en partículas finas y es peletizado con una extrusora. El polipropileno que se recicla se mezcla con material de polipropileno nuevo y material de fibra vegetal para formar un material de partida, y el material de partida formado se calienta y se prensa mecánicamente para formar un producto. El documento de Patente E<p>1803694 da a conocer un procedimiento para tratar un material de partida que puede contener metal, plástico, virutas de piedra o material de residuo de papel. El material de partida se muele, se funde y se extruye para formar un producto intermedio que se corta en pélets. Los pélets son fundidos y conformados en un producto en una etapa de moldeo. El documento de Patente JP 2004148796 da a conocer un procedimiento en el que se machaca un objeto reforzado con fibra que se está reciclando, el material triturado se clasifica en un fragmento, se dispone un aglutinante en el fragmento y el fragmento se dispone en un agregado en forma de placa que se prensa para formar un producto. El material es calentado antes y durante el prensado.

El documento de Patente US3671615 da a conocer un procedimiento para fabricar un producto de tablero de material compuesto a partir de material de residuo que comprende materiales plásticos, materiales fibrosos y/o materiales de relleno. La Patente WO 2013/117929 da a conocer un procedimiento para fabricar bloques de construcción a partir de fibra de celulosa. La Patente JPH0671647 da a conocer un procedimiento para reciclar residuos, en el que los residuos fibrosos triturados son mezclados para formar una mezcla que contiene termoplásticos, que es suministrada para moldeo por compresión. La Patente WO 2012/175920 da a conocer un procedimiento para preparar un material sólido a partir de residuos de cáscaras de cítricos, en el que el material de la cáscara es mezclado con un aglutinante mezclador y la mezcla se moldea para formar un material sólido. La Patente EP 0759323 da a conocer un proceso de aglomeración de dos etapas en el que se mezcla el material orgánico fibroso con un mineral en polvo y se añade un agente aglutinante a la mezcla, que se aglomera.

OBJETIVO DE LA INVENCIÓN

El objetivo de la invención es dar a conocer un procedimiento y un aparato para tratar un material de partida, por ejemplo material de residuo y/o material virgen, y formar un producto a partir del material de partida. Otro objetivo de la invención es dar a conocer un nuevo tipo de procedimiento y aparato para formar un producto de material compuesto. Otro objetivo de la invención es dar a conocer un procedimiento para tratar material de residuo, material rechazado, corrientes secundarias de un proceso, material reciclado y material reutilizado, especialmente para tratar residuos que terminan en vertederos, y para utilizar dichos residuos como productos. Otro objetivo de la invención es dar a conocer un procedimiento para reducir los residuos que terminan en los vertederos. Otro objetivo de la invención es dar a conocer un procedimiento para reducir las emisiones de dióxido de carbono procedentes de residuos que terminan en los vertederos.

CARACTERÍSTICAS DE LA INVENCIÓN

El procedimiento y el aparato según la invención se caracterizan por las características presentadas en las reivindicaciones.

En el procedimiento según la invención, un material de partida, por ejemplo el material de residuo y/o material virgen, se machaca y/o muele y el material de partida que contiene como mínimo material orgánico se trata mediante prensado mecánico, con lo que se proporciona un producto. El material de partida es mezclado y aglomerado en una etapa de mezclado para formar un material de mezcla homogéneo y aglomerado, y preferentemente para elevar la temperatura. El material de mezcla es alimentado a una etapa de prensado en forma de aglomerados granulares, y prensado mecánicamente en la etapa de prensado, en la que la temperatura del material de mezcla aumenta debido al prensado, y un producto predeterminado es formado en la etapa de prensado por medio de un dispositivo de prensado que comprende una herramienta de conformado para conformar el producto.

Además, la invención se basa en un aparato que comprende como mínimo una etapa de mezclado para formar un material de mezcla a partir de un material de partida que contiene como mínimo material orgánico y, como mínimo, una etapa de prensado para prensar mecánicamente el material de mezcla, en la que la temperatura del material de mezcla aumenta debido al prensado y en la que se forma un producto predeterminado.

En este sentido, un material de partida significa cualquier material de partida adecuado que contenga como mínimo material orgánico. El material de partida puede comprender material de residuo, material reciclado, material reutilizado y/o material virgen que contiene material orgánico. El material virgen puede comprender material orgánico nuevo y/o material nuevo a base de fibra. Se entiende por material virgen en este sentido cualquier material virgen o material nuevo, o un producto formado a partir de material virgen, o material de borde, sobrante o rechazado producido en la fabricación de dicho producto. El material de partida puede comprender uno o varios componentes del material de partida. En un caso, el material de partida es una mezcla que contiene material de residuo y material virgen. En una realización, el material de partida comprende material de residuo. En un caso, el material de partida consiste principalmente en material de residuo, de tal manera que el material de partida contiene más del 50 % en peso de material de residuo. Por material de residuo se entiende en este sentido cualquier material de residuo, por ejemplo, material de residuo de vertedero, desechos municipales, fracciones separadas de residuos municipales, material rechazado de un proceso o fabricación, material reciclable de diversas fuentes y corrientes secundarias de procesos industriales, en los que el material de residuo contiene como mínimo material orgánico. El material de residuo también puede comprender material reciclado y/o material reutilizado. El material de residuo puede comprender uno o varios de un componente de material de residuo. En general, el material de residuo es material no homogéneo. En una realización, el material de residuo puede comprender residuos municipales, una fracción separada de los residuos municipales, residuos de construcción, por ejemplo placas de yeso y madera, residuos de demolición, residuos industriales, por ejemplo corrientes secundarias suaves de la industria extractiva, residuos textiles, residuos de cenizas, residuos de plástico, residuos de cartón, residuos de material aislante, residuos de fibra de vidrio y/o componentes similares o sus combinaciones.

En un caso, el material de partida comprende más del 10 % en peso, en una realización más del 20 % en peso y en un caso más del 30 % en peso de material orgánico, por ejemplo, material de fibra orgánica. Por material orgánico se entiende en este contexto material biodegradable, material biogénico y/o material elaborado a partir de materiales extraídos de la naturaleza, por ejemplo, papel, cartón, pulpa, plástico, madera u otra materia biodegradable. Preferentemente, el material orgánico contiene cavidades celulares que contienen aire.

En un caso, el material de residuo que contiene como mínimo material orgánico se mezcla en la etapa de mezclado para formar un material de mezcla y, preferentemente, para elevar la temperatura. El material de mezcla se prensa mecánicamente en la etapa de prensado, en la que la temperatura del material de mezcla aumenta debido al prensado, y en la etapa de prensado se forma un producto predeterminado.

En un caso, el material virgen que contiene como mínimo material orgánico se mezcla en la etapa de mezclado para formar un material de mezcla, y preferentemente para elevar la temperatura. El material de mezcla se prensa mecánicamente en la etapa de prensado, en la que la temperatura del material de mezcla aumenta debido al prensado, y en la etapa de prensado se forma un producto predeterminado.

En un caso, el material de residuo y el material virgen que contienen como mínimo material orgánico se mezclan en la etapa de mezclado para formar un material de mezcla, y preferentemente para elevar la temperatura. El material de mezcla se prensa mecánicamente en la etapa de prensado, en la que la temperatura del material de mezcla aumenta debido al prensado, y se forma un producto predeterminado en la etapa de prensado.

El material de partida, por ejemplo, el material de residuo se machaca y/o muele antes de la etapa de mezclado. En una realización, el aparato comprende como mínimo una etapa de machacado y/o molienda que comprende como mínimo un dispositivo de machacado y/o un dispositivo de molienda. En una realización, el material de partida o una fracción del mismo se muele para formar fibras antes de la etapa de mezclado.

Se forma el material de mezcla aglomerado. En una realización, se forman aglomerados. En una realización, el material de partida, por ejemplo el material de residuo, se aglomera en la etapa de mezclado para formar material de mezcla aglomerado. En un caso, el material de mezcla se aglomera después del dispositivo mezclador de la etapa de mezclado. En un caso, la aglomeración se realiza junto con el mezclado en la etapa de mezclado.

En este contexto, se entiende por aglomeración la granulación del material, donde el material se forma en granos, terrones o bolas. Por aglomeración se entiende cualquier aglomeración, peletización, formación de briquetas o granulación similar. Ventajosamente, durante la aglomeración, la temperatura del material aumenta bajo el efecto de la fricción, por lo que la aglomeración se produce en presencia de calor. Por aglomerado se entiende en este contexto cualquier aglomerado, tal como material granular, granos, terrones o bolas.

En un caso, el material de mezcla formado puede tener cualquier forma adecuada, por ejemplo, forma de aglomerados o forma de otras piezas, granos o partículas adecuados. En un caso, los aglomerados, piezas, granos o partículas del material de mezcla pueden estar en una forma sustancialmente esférica, en una forma sustancialmente prismática, en una forma sustancialmente cilíndrica o en otra forma adecuada o sus combinaciones.

La mezcla tiene lugar en presencia de calor. En una realización, la temperatura del material de partida, por ejemplo, material de residuo, aumenta en la etapa de mezclado. En una realización, la temperatura del material que se está mezclando aumenta bajo el efecto del mezclado. En una realización, la temperatura del material que se está mezclando aumenta durante el mezclado bajo el efecto de la fricción. En un caso, la temperatura del material de partida se eleva mediante calentamiento. Mediante calor se mejora la adherencia de los componentes del material de partida, por ejemplo, el material de residuo, en relación con el mezclado. Además, el calor facilita, por ejemplo, la formación de los aglomerados.

La etapa de mezclado comprende como mínimo un dispositivo de mezclado para formar un material de mezcla. En un caso, el aparato comprende como mínimo un dispositivo de aglomeración para aglomerar el material de partida o el material de mezcla. En un caso, el aparato comprende como mínimo un dispositivo de peletización. En un caso, el aparato comprende como mínimo un dispositivo formador de briquetas. En una realización, el dispositivo mezclador se selecciona de tal manera que el material de partida se mezcle y aglomere en el dispositivo mezclador. En un caso, el dispositivo mezclador se selecciona de tal manera que es adecuado para mezclado y aglomeración. En una realización, el dispositivo de mezclado es un dispositivo de aglomeración. El dispositivo puede ser cualquier dispositivo mezclador o dispositivo de aglomeración conocidoper se.

Cuando el material de partida es tratado mezclando en la etapa de mezclado, se proporciona un material de mezcla más homogéneo y/o más denso. En un caso, los aditivos que se deseen, por ejemplo, agentes de acoplamiento o agentes lubricantes, pueden añadirse al material de mezcla en la etapa de mezclado. En un caso, se añaden termoplásticos, por ejemplo plástico reciclable, plástico reciclado, plástico reutilizado y/o plástico virgen al material de mezcla en la etapa de mezclado. En un caso se añaden materiales termoestables, por ejemplo como relleno, al material de mezcla en la etapa de mezclado.

En una realización, el material de mezcla es alimentado, por ejemplo en forma de aglomerados, desde la etapa de mezclado hasta una etapa de extrusión. Se puede alimentar uno o varios materiales de mezcla a la etapa de extrusión. En un caso, el aparato comprende como mínimo una etapa de extrusión antes de la etapa de prensado, como mínimo con un dispositivo de extrusión, por ejemplo, una extrusora. En un caso, la etapa de extrusión puede contener diferentes etapas y herramientas. En un caso, la extrusión, la formación de gránulos y/o el prensado pueden ser llevados a cabo en la etapa de extrusión. En un caso, el dispositivo de extrusión se selecciona de un grupo que consiste en una extrusora de tornillo, una extrusora de dos tornillos, una extrusora de pistón, otra extrusora adecuada y sus combinaciones. El dispositivo de extrusión puede ser cualquier dispositivo de extrusión, o extrusora, conocido.

En un caso, el aparato comprende una etapa de extrusión que puede ser omitida durante el proceso. En un caso, el material de mezcla se alimenta a la etapa de extrusión o se conduce más allá de la etapa de extrusión de acuerdo con el plan del proceso y/o dependiendo del material de partida o del producto que se está formando.

En un caso, al material de mezcla se añaden aditivos según se desee y/o material adicional en relación con la extrusión. En un caso, el material de mezcla es conducido en forma de un producto intermedio desde la etapa de extrusión hasta la etapa de prensado. En un caso, el producto intermedio es un gránulo, un producto intermedio perfilado, un producto intermedio del tipo de tira, una película o su combinación. En un caso, el producto intermedio se presenta en forma de gránulos.

El material de mezcla es alimentado a la etapa de prensado en forma granular, por ejemplo, en forma de aglomerados o en forma de gránulos. En un caso, como mínimo parte del material que se alimenta a la etapa de prensado está en forma de aglomerados o gránulos. El material granular se deposita bien y uniformemente en la herramienta de la etapa de prensado y llena incluso herramientas con diferentes formas.

En un caso, el material de mezcla es alimentado a la etapa de prensado en forma de piezas, granos o partículas adecuados. En una realización, las piezas, granos o partículas del material de mezcla pueden estar en forma sustancialmente esférica, en forma sustancialmente prismática, en forma sustancialmente cilíndrica o en otra forma adecuada o sus combinaciones.

En un caso, el material de mezcla es alimentado desde la etapa de mezclado a la etapa de prensado. En una realización, el material de mezcla es alimentado desde la etapa de extrusión a la etapa de prensado. En un caso, se pueden alimentar uno o varios materiales de mezcla a la etapa de prensado.

En un caso, preferentemente antes de comenzar el prensado, además del material de mezcla también se puede alimentar otro material a la etapa de prensado, por ejemplo en forma de película, en forma de tira, en forma de lámina o en forma de perfil, para formar un producto combinado, por ejemplo para formar un producto estratificado. En una realización, se puede alimentar material de refuerzo o material rigidizador a la etapa de prensado, además del material de mezcla o dentro del material de mezcla, para formar un producto combinado, por ejemplo un producto estratificado. Un producto combinado pretende significar en este sentido cualquier producto combinado que comprenda como mínimo dos materiales diferentes que puedan ser mezclados entre sí y/o estar dispuestos en capas entre sí y/o dispuestos de otra manera adecuada entre sí. En una realización, el producto combinado es un producto estratificado. En una realización, material de tipo película, material que tiene una propiedad técnica o material decorativo pueden ser alimentados a la etapa de prensado, además del material de mezcla, de tal manera que el material de tipo película, el material que tiene una propiedad técnica o el material decorativo que se está alimentando se pueden disponer en la superficie del producto que se está formando como componente decorativo o como componente técnico. En un caso, los componentes que tienen una propiedad técnica, por ejemplo, pernos, tornillos, tuercas o imanes utilizados para la fijación, o tuberías, barras de refuerzo u otro material que añada funcionalidad pueden ser alimentados a la etapa de prensado, además del material de mezcla, de tal manera que el producto que se está formando esté dotado de una parte funcional, por ejemplo para sujetar o reforzar, o para transportar un medio en una tubería presente en conexión con el producto. En un caso, se puede alimentar a la etapa de prensado material de relleno, que puede ser un material más ligero que el material de mezcla, además del material de mezcla o dentro del material de mezcla, para formar un producto combinado, mediante lo cual se puede rellenar el volumen del producto, reducir el peso el producto o disminuir la necesidad del material de partida. En un caso, en la etapa de prensado se dispone un espacio vacío del material de mezcla dentro del producto que se está formando, por ejemplo mediante soplado de gas, mediante espumado, mediante la técnica del globo o de otra manera adecuada.

La etapa de prensado comprende como mínimo un dispositivo de prensado para prensar mecánicamente el material de mezcla. En una realización, el dispositivo de prensado se selecciona de un grupo que consiste en un dispositivo de prensado hidráulico, un dispositivo de prensado neumático, un dispositivo de prensado eléctrico, un dispositivo de prensado electromecánico, un dispositivo de prensado mecánico o sus combinaciones. En un caso, el dispositivo de prensado es un dispositivo de contraextrusión, en el que el material se presiona y rellena el espacio dispuesto entre las herramientas del dispositivo de prensado, o un dispositivo de prensado móvil o un dispositivo de prensado rotativo, u otro dispositivo de prensado adecuado. En un caso, el dispositivo de prensado comprende una disposición de herramientas para conformar el producto. En un caso, la disposición de herramientas comprende una transmisión de potencia hidráulica o neumática. En un caso, el dispositivo de prensado comprende una herramienta moldeadora para conformar el producto, herramienta que puede ser una herramienta de una o varias piezas. En un caso, la herramienta de conformación comprende una parte que da forma, tal como un molde, y un pistón o un mecanismo de transmisión de potencia correspondiente, para presionar el material contra la parte que da forma, y una parte de generación de potencia y movimiento, tal como por ejemplo un accionador, por ejemplo un cilindro hidráulico, neumático o eléctrico, para desplazar el pistón o el correspondiente mecanismo de transmisión de potencia. En un caso, el dispositivo de prensado comprende como mínimo una parte adicional, por ejemplo un núcleo móvil o estacionario o similar u otra parte adicional adecuada que se dispone en conexión con la herramienta de conformación, para dar una forma, o una forma adicional, al producto o a parte del mismo. En un caso, una herramienta de conformación de varias piezas, donde el propósito de las piezas es conformar por separado o conjuntamente el producto o facilitar la extracción del producto de la herramienta. El dispositivo de prensado puede ser cualquier dispositivo de prensado conocidoper se.

En un caso, en la etapa de prensado y en el dispositivo de prensado se dispone una presión suficiente para llevar el producto a la forma deseada.

En un caso, el material de mezcla se calienta antes de la etapa de prensado, preferentemente por debajo de la temperatura de fusión, de modo que las partículas, tales como aglomerados o gránulos, del material de mezcla no se adhieran entre sí y formen un gran grupo de masa, por ejemplo, un agregado. En un caso, el material de mezcla se calienta antes de la etapa de prensado a una temperatura que es como mínimo la temperatura de fusión del material de mezcla o de cualquiera de sus componentes. En una realización, el material de mezcla se calienta antes de la etapa de prensado a una temperatura comprendida entre 80 y 250 °C, en una realización, entre 170 y 220 °C y, en un caso, entre 140 y 170 °C, dependiendo del material de partida y de los aditivos. En un caso, el material de mezcla se calienta antes de la etapa de prensado a una temperatura que está por debajo de la temperatura de fusión del material. En una realización, el material de mezcla se calienta junto con la etapa de extrusión. En un caso, el material de mezcla se calienta en conexión con la etapa de prensado.

En un caso, el procedimiento comprende una etapa de calentamiento antes de la etapa de prensado. En una realización, el material de mezcla se calienta después de la etapa de mezclado en la etapa de calentamiento antes de la etapa de prensado. En una realización, la etapa de calentamiento comprende como mínimo un dispositivo de calentamiento. El dispositivo de calentamiento puede ser cualquier dispositivo de calentamiento conocidoper se.

En un caso, el material de mezcla es enfriado antes de la etapa de prensado, por ejemplo después de la etapa de extrusión.

En un caso, el material de mezcla es alimentado a la etapa de prensado sin calentamiento o enfriamiento por separado.

En un caso, la temperatura al comienzo de la etapa de prensado está por debajo de la temperatura de fusión del material de mezcla, de modo que las partículas del material de mezcla, por ejemplo aglomerados o gránulos, no se adhieran entre sí.

En un caso, la temperatura al comienzo de la etapa de prensado es como mínimo la temperatura de fusión del material de mezcla o de cualquiera de sus componentes.

En la etapa de prensado, la temperatura del material de mezcla aumenta debido al prensado, debido a la compresión del material de mezcla y/o mediante una fuente de calor externa, por ejemplo un dispositivo de calentamiento o un dispositivo de prensado calentado. El aumento de temperatura del material de mezcla debido al prensado y la magnitud del aumento de temperatura depende del material de mezcla. Preferentemente, la conformación del producto se realiza en la etapa de prensado en presencia de calor. En un caso, un gas presente en el material de mezcla, por ejemplo el gas en las cavidades celulares del material orgánico y/o el gas entre las partículas del material de mezcla, se comprime y su presión aumenta, proporcionando el aumento de la temperatura del material de mezcla en la etapa de prensado. En un caso, la fricción aumenta durante el prensado, lo que eleva la temperatura del material de mezcla. En una realización, el prensado se lleva a cabo de manera que la presión aumenta y la temperatura aumenta en las células del material orgánico del material de mezcla, tales como las células de fibra orgánica, por lo que los componentes del material, por ejemplo fibras, se adhieren entre sí. En un caso, el material de mezcla se funde como mínimo parcialmente en la etapa de prensado bajo la acción del calor, y se forma un producto. En un caso, en conexión con el dispositivo de prensado, está dispuesto un dispositivo de calentamiento y/o un dispositivo de enfriamiento para calentar y/o enfriar la herramienta de conformación del dispositivo de prensado. En un caso, la herramienta de conformación es calentada antes del prensado. En un caso, la herramienta de conformación no se calienta antes del prensado, sino que se utiliza una denominada herramienta fría. En un caso, como mínimo una parte de la herramienta de conformación se calienta y como mínimo una parte no se calienta antes del prensado. En un caso, la herramienta de conformación puede disponerse a una temperatura a la que el material de mezcla no se adhiere a ella en la etapa de alimentación del material de mezcla. En un caso, se puede agregar un aditivo al material de mezcla para evitar la adhesión del material de mezcla a la herramienta de conformación. En un caso, se puede disponer una sustancia o material en la superficie de la herramienta de conformación o entre la herramienta de conformación y el material de mezcla, para evitar la adherencia del material de mezcla a la herramienta de conformación. En un caso, la herramienta de conformación está dotada de una estructura tal que es comprimible después de la etapa de prensado, por lo que el producto puede ser retirado fácilmente de la herramienta de conformación. En un caso, se proporciona un dispositivo de calentamiento en conexión con el dispositivo de prensado para calentar el material de mezcla en la etapa de prensado. En un caso, el material de mezcla se calienta junto con la etapa de prensado.

En un caso, el aparato comprende como mínimo un dispositivo de ajuste de la temperatura, para medir y ajustar la temperatura. En un caso, el dispositivo de ajuste de la temperatura está dispuesto en la etapa de mezclado. En una realización, el dispositivo de ajuste de la temperatura está dispuesto en la etapa de prensado. En una realización, el dispositivo de ajuste de la temperatura está dispuesto en la etapa de extrusión. En un caso, el dispositivo de ajuste de la temperatura está dispuesto en la etapa de calentamiento. En un caso, el aparato comprende como mínimo un dispositivo de determinación de temperatura, para medir la temperatura. En un caso, el dispositivo de determinación de temperatura está dispuesto en la etapa de mezclado. En una realización, el dispositivo de determinación de temperatura está dispuesto en la etapa de prensado. En caso, el dispositivo de determinación de la temperatura está dispuesto en la etapa de extrusión. En u caso, el dispositivo de determinación de la temperatura está dispuesto en la etapa de calentamiento.

En un caso, el aparato comprende un sistema de ajuste de la presión, para monitorizar y ajustar la presión de la etapa de prensado y el dispositivo de prensado asociado. En un caso, el aparato comprende un sistema de ajuste de la fuerza, para monitorizar y ajustar la fuerza de la etapa de prensado. En un caso, el prensado se dispone a un nivel de presión predeterminado en la etapa de prensado. En un caso, el prensado en la etapa de prensado se dispone a un nivel de presión que proporciona una temperatura suficiente. En una realización, en la etapa de prensado, la temperatura se eleva a un nivel en el que como mínimo parte del material de mezcla se funde. En un caso, el sistema de ajuste de la presión mantiene el nivel de presión en un nivel deseado durante el prensado.

En un caso, el proceso según el procedimiento se hace funcionar de manera continua. En un caso, el aparato está dispuesto para funcionar de manera continua. En una realización, se forman aglomerados que pueden ser almacenados temporalmente y/o transportados como material de alimentación a una etapa de extrusión y/o a una etapa de prensado separada.

El procedimiento y aparato según la invención puede ser utilizado en aplicaciones seleccionadas del grupo de: tratamiento de un material de partida para convertirlo en productos reutilizados o reciclados, fabricación de productos de material compuesto, fabricación de productos combinados, fabricación de productos estratificados, fabricación de un componente de materia prima asfáltica, fabricación de un componente de composición de hormigón, tratamiento de corrientes secundarias industriales, fabricación de productos a partir de material de residuo, reducción de la cantidad de material de residuo y sus combinaciones.

Gracias a la invención, se pueden utilizar diversos materiales de partida en la fabricación de una variedad de productos con muchos tamaños, tales como productos de material compuesto. Además, gracias a la invención, las materias primas con un bajo grado de procesamiento, así como los materiales de residuo, rechazados y sobrantes, pueden ser tratados fácilmente y transformados en productos útiles. Mediante la invención, se puede reducir la cantidad de residuos que terminan en los vertederos y las emisiones de dióxido de carbono se pueden reducir.

Los dispositivos necesarios en el procedimiento y aparato según la invención son simples. Especialmente los dispositivos necesarios en la etapa de prensado son simples y económicos, por lo que también es fácil descentralizar la fabricación de los productos. Además, el prensado como proceso es sencillo. Los aglomerados son fáciles de fabricar, tratar, almacenar y transportar, pudiendo ser fabricados como productos intermedios.

El procedimiento según la invención no produce residuos ni emisiones adicionales.

Además, mediante el procedimiento y aparato según la invención, se pueden producir diversos productos de material compuesto de manera económica y segura. El procedimiento y el aparato pueden ser utilizados de manera flexible en la fabricación de lotes grandes y pequeños. Además, los costes de mantenimiento y servicio son bajos.

LISTA DE FIGURAS

La figura 1 representa un aparato según la invención, y

la figura 2 representa otro aparato según la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La invención se describirá a continuación mediante ejemplos detallados de sus realizaciones haciendo referencia a las figuras adjuntas.

Ejemplo 1

La figura 1 representa un aparato que comprende una etapa de mezclado (4), para formar un material de mezcla (5) a partir de un material de partida (1) que contiene como mínimo material orgánico, y una etapa de prensado (8), para prensar mecánicamente el material de mezcla para formar un producto (9) por medio de calor.

La etapa de mezclado (4) comprende un dispositivo de mezclado para formar el material de mezcla (5). La etapa de mezclado también puede comprender un dispositivo de aglomeración para formar aglomerados.

Alternativamente, el dispositivo mezclador se selecciona de tal manera que el material de partida se mezcla y aglomera en el dispositivo de mezclado. El dispositivo de mezclado puede ser un dispositivo de aglomeración conocidoper se,en el que tiene lugar tanto el mezclado como la aglomeración. En el dispositivo de aglomeración, la temperatura del material aumenta bajo el efecto de la fricción en relación con el mezclado. Preferentemente, la mezcla se realiza en presencia de calor.

La etapa de prensado (8) comprende un dispositivo de prensado, tal como una herramienta que comprende una parte de conformación, tal como un molde, y un pistón para mover el material y presionarlo contra la parte de conformación, y un accionador, por ejemplo un cilindro hidráulico, neumático o eléctrico, para desplazar el pistón y proporcionar el prensado. El dispositivo de prensado puede ser un dispositivo de contraextrusión. Alternativamente, el dispositivo de prensado puede ser una prensa móvil, una prensa rotativa u otro dispositivo de prensado conocido. El aparato comprende un sistema de ajuste de la presión para monitorizar y ajustar la presión del dispositivo de prensado.

En una realización, el material de partida (1) que contiene como mínimo material orgánico se mezcla en la etapa de mezclado (4) para formar el material de mezcla (5). El material de partida (1) contiene preferentemente material de residuo. El material de mezcla (5) se presenta después de la etapa de mezclado en forma de aglomerados. Los aglomerados de material de mezcla son conducidos o colocados en la herramienta del dispositivo de prensado de la etapa de prensado (8), donde los aglomerados son prensados mecánicamente. El accionador de la herramienta desplaza el pistón contra el molde, de tal manera que la presión del aire en el material de mezcla comienza a aumentar mientras el volumen disminuye, lo que resulta en un aumento de la temperatura del aire que se está comprimiendo. La temperatura del material de mezcla aumenta debido al prensado y el producto (9) se forma en presencia de calor. Ventajosamente, la presión del aire en el interior de las cavidades celulares del material orgánico aumenta debido al prensado, de tal manera que la temperatura aumenta y los componentes, tales como fibras, del material de mezcla se adhieren entre sí para formar un producto deseado.

Ejemplo 2

La figura 2 representa un aparato que comprende una etapa de machacado/molienda (2) del material de partida (1), una etapa de mezclado (4) para formar un material de mezcla (5) a partir del material de partida que contiene como mínimo material orgánico, una etapa de extrusión (6), y una etapa de prensado (8) para prensar mecánicamente el material de mezcla hasta obtener un producto (9) mediante calor.

El aparato comprende como mínimo una etapa de machacado y/o molienda (2) para machacar el material de partida.

La etapa de mezclado (4) comprende un dispositivo de mezclado, para formar el material de mezcla (5). Preferentemente, el dispositivo de mezclado es un dispositivo de aglomeración conocidoper se,en el que tiene lugar tanto el mezclado como la aglomeración. En el dispositivo de aglomeración, la temperatura del material aumenta por el efecto de la fricción en relación con el mezclado. Preferentemente, el mezclado se realiza en presencia de calor.

La etapa de extrusión (6) comprende un dispositivo de extrusión, tal como una extrusora que está dispuesta antes de la etapa de prensado (8). En la etapa de extrusión, el material de mezcla (5) se forma en un producto intermedio de extrusión, tal como gránulos (7), que son conducidos a la etapa de prensado (8). La etapa de prensado (8) comprende un dispositivo de prensado, tal como una herramienta que comprende una parte de conformación, tal como un molde, y un pistón para mover el material y presionarlo contra la parte de conformación, y un accionador, por ejemplo, un cilindro hidráulico, neumático o eléctrico, para desplazar el pistón y proporcionar el prensado. El dispositivo de prensado puede ser un dispositivo de contraextrusión. Alternativamente, el dispositivo de prensado puede ser una prensa móvil, una prensa rotativa u otro dispositivo de prensado conocido. El aparato comprende un sistema de ajuste de la presión, para monitorizar y ajustar la presión del dispositivo de prensado.

En una realización, el material de partida (1) que contiene como mínimo material orgánico es machacado en la etapa de machacado y/o molienda (2). El material de partida (1) contiene preferentemente material de residuo. El material de partida (3) machacado se mezcla en la etapa de mezclado (4) para formar el material de mezcla (5). Al material de mezcla, se pueden añadir los aditivos que se desee en la etapa de mezclado. El material de mezcla se presenta después de la etapa de mezclado en forma de aglomerados. El material de mezcla (5) es alimentado en forma de aglomerados, desde la etapa de mezclado (4) a la etapa de extrusión (6), en la que el material de mezcla se forma en el producto intermedio (7) que puede estar en forma de gránulos. En la etapa de extrusión, se puede agregar material adicional según se desee o aditivos (10), al material de mezcla. El material de mezcla en forma de gránulos (7) es conducido o colocado en la herramienta del dispositivo de prensado de la etapa de prensado (8), donde los aglomerados son prensados mecánicamente. El accionador de la herramienta desplaza el pistón contra el molde, de tal manera que la presión del aire en el material de mezcla comienza a aumentar mientras el volumen disminuye, lo que resulta en un aumento de la temperatura del aire que se está comprimiendo. La temperatura del material de mezcla aumenta debido al prensado y el producto (9) se forma en presencia de calor. Ventajosamente, la presión del aire en el interior de las cavidades celulares del material orgánico aumenta debido al prensado, de tal manera que la temperatura aumenta y los componentes, tales como fibras, del material de mezcla se adhieren entre sí para formar un producto deseado.

Ejemplo 3

En este ejemplo, el producto (9) se forma a partir del material de partida (1) mediante el aparato según la figura 2 y el Ejemplo 2, donde la etapa de extrusión (6) se reemplaza con una etapa de calentamiento del material de mezcla (5).

Ejemplo 4

En este ejemplo, el producto (9) se forma a partir del material de partida (1) mediante el aparato según la figura 2 y el Ejemplo 2, donde la etapa de extrusión (6) se reemplaza con una etapa de calentamiento del material de mezcla (5) y donde el dispositivo de prensado utilizado es un dispositivo de prensado mecánico que está dotado de un calentamiento adicional para facilitar el prensado.

Ejemplo 5

En este ejemplo el producto (9) se forma a partir del material de partida (1) mediante el aparato según la figura 1 y el Ejemplo 1, o la figura 2 y el Ejemplo 2, donde no hay etapa de extrusión (6), y donde en la etapa de prensado, también se utiliza otro material además del material de mezcla para formar el producto.

El procedimiento y el aparato según la invención son adecuados como realizaciones diferentes para su utilización en una variedad de aplicaciones para tratar una variedad de materiales de partida. Además, el procedimiento y el aparato según la invención son adecuados como realizaciones diferentes para su utilización en la fabricación de una variedad de productos de material compuesto. Además, el procedimiento y el aparato según la invención son adecuados como realizaciones diferentes para su utilización en el tratamiento de una variedad de materiales de residuo.

La invención no está limitada simplemente a los ejemplos anteriores, sino que son posibles muchas variaciones dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para tratar un material de partida, caracterizado por que

- un material de partida (1) se machaca y/o muele (2),

- el material de partida (1) que contiene como mínimo material orgánico es mezclado y aglomerado en una etapa de mezclado (4) en presencia de calor para formar un material de mezcla (5) homogéneo y aglomerado de tal manera que la temperatura del material aumenta por el efecto de la fricción durante la aglomeración, - el material de mezcla (5) es alimentado a una etapa de prensado en forma de aglomerados granulares, y - el material de mezcla (5) es prensado mecánicamente en la etapa de prensado (8), donde la temperatura del material de mezcla aumenta debido al prensado, y se forma un producto predeterminado (9) en la etapa de prensado por medio de un dispositivo de prensado que comprende una herramienta de conformación para conformar el producto.

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado por que el material de partida (1) comprende material de residuo, material reciclado, material reutilizado y/o material virgen.

3. Procedimiento, según la reivindicación 2, caracterizado por que el material de residuo comprende residuos municipales, una fracción separada de los residuos municipales, residuos de construcción, residuos de demolición, corrientes secundarias industriales, residuos textiles, residuos de cenizas, residuos de plástico, residuos de cartón, residuos de material aislante, residuos de fibra de vidrio o sus combinaciones.

4. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el material de mezcla (5) es alimentado desde la etapa de mezclado (4) a una etapa de extrusión (6) antes de la etapa de prensado (8).

5. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que también se alimenta otro material a la etapa de prensado (8), además del material de mezcla (8), para formar un producto combinado.

6. Procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el material de mezcla (5) se calienta en una etapa de calentamiento antes de la etapa de prensado (8).

7. Aparato para tratar un material de partida, caracterizado por que el aparato comprende:

- como mínimo una etapa de mezclado (4), que comprende como mínimo un dispositivo de mezclado seleccionado de tal manera que un material de partida (1) se mezcla y aglomera en el dispositivo de mezclado para formar un material de mezcla (5) homogéneo y aglomerado a partir del material de partida (1), que contiene como mínimo materia orgánica y que ha sido machacado y/o molido (2), de tal manera que la temperatura del material aumenta por efecto de la fricción durante la aglomeración,

- como mínimo una etapa de prensado (8), que comprende como mínimo un dispositivo de prensado que comprende una herramienta de conformación para conformar el producto, para prensar mecánicamente el material de mezcla (5), donde el material de mezcla es alimentado en forma de aglomerados granulares y donde la temperatura del material de mezcla aumenta debido al prensado y donde se forma un producto predeterminado (9) por medio de la herramienta de conformación.

8. Aparato, según la reivindicación 7, caracterizado por que el aparato comprende como mínimo una etapa de machacado y/o molienda (2).

9. Aparato, según la reivindicación 7 u 8, caracterizado por que el aparato comprende como mínimo una etapa de extrusión (6) antes de la etapa de prensado (8).

10. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado por que el dispositivo de prensado comprende una parte de conformación y un pistón para presionar el material contra la parte de conformación, y una parte de generación de potencia y movimiento para desplazar el pistón.

11. Aparato, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado por que el aparato comprende un sistema de ajuste de la presión para monitorizar y ajustar la presión de la etapa de prensado (8).

12. Utilización del procedimiento, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el procedimiento se utiliza en aplicaciones seleccionadas de un grupo que comprende el tratamiento de un material de partida en productos reutilizados o productos reciclados, fabricación de productos de material compuesto, fabricación de productos combinados, fabricación de productos estratificados, fabricación de un componente de materia prima asfáltica, fabricación de un componente de composición de hormigón, tratamiento de corrientes secundarias industriales, fabricación de productos a partir de material de residuo y/o reducción de la cantidad de material de residuo y sus combinaciones.