BR112012007380B1 - sistema de cobertura a frio - Google Patents

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Abstract

sistema de cobertura a frio um sistema de cobertura a frio (10, 50) inclui partículas de caulim calcinadas e altamente refletivas (20, 62) tendo uma refletância solar de 80% a 92%. quando aplicado a um substrato de cobertura (54), aspartículas de caulim altamente refletivas (20, 62) produzem um sistema decobertura tendo uma refletância solar maior do que ou igual a 70%.

Description

SISTEMA DE COBERTURA A FRIO
REFERÊNCIA CRUZADA COM PEDIDO RELACIONADO [001] Este pedido reivindica o benefício sob 35 U.S.C.§119 do pedido Condicional U. S. N° 61/248,285, depositado em 2 de outubro de 2009, intitulado Sistema de cobertura altamente refletivo, que é incorporado aqui por referência em sua totalidade para todos os propósitos.
CAMPO TÉCNICO [002] A presente invenção diz respeito a sistemas de cobertura frios. Mais particularmente, a presente invenção diz respeito a um sistema de cobertura a frio incluindo partículas altamente refletivas que podem ser aplicadas a um substrato para aumentar a refletância solar de um sistema de cobertura a igual a ou maior do que 70%.
FUNDAMENTOS [003] O Título 24 do Código de Regulamentos da Califórnia (“Title 24 of the California Code of Regulations'”) e requerimentos similares de outras agências, requer que uma refletância solar de materiais de cobertura comercial tenha um mínimo de 70%. Muitos materiais de cobertura correntes, tal como asfalto e betume modificado, são de cor preta e têm refletância solar muito baixa. A maioria destes materiais de cobertura pretos usam grânulos minerais na superfície para a redução de desgaste e adicionar resistência ao fogo. A maioria dos grânulos de revestimento correntes para asfalto e outros materiais de cobertura de cor escura são feitos de rocha esmagada, tal como feldspato, que são revestidos com um revestimento cerâmico a fim de torná-los brancos, embora atinjam uma refletância solar aceitável. Entretanto, a despeito destes esforços, os grânulos que estão comercialmente disponíveis hoje não são claros o bastante para aumentar a refletância solar dos materiais pretos para satisfazer o padrão de 70%.
SUMÁRIO
Petição 870190037443, de 18/04/2019, pág. 6/67 / 18 [004] Em algumas formas de realização, a presente invenção é um sistema de cobertura a frio que inclui pelo menos uma camada de asfalto e pelo menos uma camada granular que inclui uma pluralidade de partículas de caulim calcinado altamente refletivas tendo uma refletância que varia de cerca de 80% a cerca de 92% aderido à camada de asfalto. O sistema de cobertura a frio tem uma refletância solar mínima de 70% e mais particularmente, uma refletância solar que varia de cerca de 70% a cerca de 82%.
[005] De acordo com várias outras formas de realização, a presente invenção é um sistema de cobertura a frio que inclui um substrato de cobertura, pelo menos uma camada de espuma de poliuretano de pulverização aplicado ao substrato de cobertura tal que este tenha uma espessura que varia de cerca de uma polegada (2,45 cm) a cerca de três polegadas (7,62 cm), uma camada de revestimento elastomérico aplicada em e aderida à camada de espuma de poliuretano de pulverização e uma pluralidade de partículas de caulim calcinadas brancas altamente refletivas tendo uma refletância que varia de cerca de 80% a cerca de 92% aderida a uma camada de revestimento elastomérico. O sistema de cobertura a frio tem refletância solar mínima de 70% e mais particularmente, uma refletância solar que varia de cerca de 70% a cerca de 82%, enquanto formas de realização múltiplas são divulgadas, ainda, outras formas de realização da presente invenção tornar-se-ão evidentes para aqueles habilitados na técnica da seguinte descrição detalhada, que mostra e descreve as formas de realização ilustrativas da invenção. Consequentemente, os desenhos e as descrições detalhadas devem ser considerados como ilustrativos por natureza e não restritivos.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [006] A FIG. 1 é uma vista esquemática de um sistema de cobertura a frio de acordo com uma forma de realização da presente invenção.
[007] FIG. 2 é uma vista esquemática de um sistema de cobertura a frio de acordo com uma outra forma de realização da presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA
Petição 870190037443, de 18/04/2019, pág. 7/67 / 18 [008] Vários materiais foram investigados podendo ser usados para fabricar um grânulo ou partícula de cobertura que quando aplicado a um substrato de cobertura pode atingir uma superfície de cobertura altamente refletivo. Estes vários materiais incluem quartzo branco, alumina tabular, areia de cerâmica e argila calcinada a partir de uma variedade de fontes globais. Quando aplicado a um substrato de cobertura preto, nenhum destes materiais foi observado satisfazer um padrão de refletância solar de 70% desejado. O quartzo branco, por exemplo, perdeu a opacidade necessária para fornecer proteção suficiente ao substrato de cobertura dos raios ultravioleta do sol. A alumina tabular foi extensivamente testada quanto à sua refletividade e outras propriedades, mas os resultados não foram satisfatórios. A argila calcinada de uma variedade de fontes foi investigada e foi observada não produzir uma refletância solar alta o bastante quando aplicada a um substrato de cobertura. A areia cerâmica que é feita a partir de pedaços de porcelana branca e triturada em partículas do tamanho desejado também foi testada. Como os outros materiais que foram investigados, a areia cerâmica, quando aplicada a um substrato de cobertura de asfalto, também falhou em satisfazer os 70% do padrão de refletância solar.
[009] Os materiais e sistemas de cobertura contendo partículas refletivas e os processos para a sua fabricação são, em geral, mostradas e descritas na Patente U. S. 7,291,358 e Pedido Publicado U. S. N° 2004/0017938, ambos os quais são incorporados aqui por referência em sua totalidade para todos os propósitos.
[0010] Um sistema de cobertura a frio de acordo com as várias formas de realização da presente invenção inclui partículas de caulim calcinadas altamente refletivas que produzem um sistema de cobertura tendo uma refletância solar mínima de 70%. O caulim calcinado é conhecido e referido como chamote de caulim, silicato de alumínio, argila calcinada, argila de porcelana calcinada, mulita e argila de pederneira calcinada. Existem muitas
Petição 870190037443, de 18/04/2019, pág. 8/67 / 18 fontes diferentes de caulim calcinado observadas pelo mundo. A maioria do caulim calcinado de fontes de uma variedade e locais é de cor branca amarelada, castanha ou verde clara. Entretanto, existem algumas únicas fontes no mundo onde existem depósitos de caulim que produzem caulim calcinado branco extremamente brilhante e altamente refletivo. Estas únicas fontes são encontradas na China e na Europa Central/Oriental.
[0011] O caulim minerado na China e na Europa Central/Oriental é calcinado em temperaturas entre 1100 °C e 1600 °C para melhorar a brancura e a dureza do material de argila de caulim. Esta argila de caulim única é triturada e esmagada em grãos tendo um tamanho aproximado que varia de 0,3 mm a 2,4 mm e sua refletância solar determinada. A refletância solar destas partículas de argila de caulim únicas que varia de 80% a 92%. Quando aplicado a um substrato de cobertura preto na taxa normalmente usada para materiais de cobertura para materiais de cobertura, a refletância resultante esteve entre 70% e 82%.
[0012] Um exemplo de caulim calcinado altamente refletivo que é adequado para o uso nas várias formas de realização da presente invenção é o Kaolinchamotte AS 45 obtido da Amberger Kaolinwerke localizado em Hirschau and Schnaittenbach, Alemanha.
[0013] A FIG. 1 é um desenho esquemático de um sistema de cobertura a frio 10 de acordo com uma forma de realização da presente invenção. O sistema de cobertura a frio 10 inclui pelo menos uma camada de asfalto 12, tal como uma camada de betume ou betume modificado. O betume ou o betume modificado de uma ou mais camadas de asfalto 14 e uma ou mais camadas de um material de reforço 16, tal como, por exemplo, poliéster ou fibra de vidro.
[0014] A camada de asfalto superior 12 inclui pelo menos uma camada granular 18 que inclui uma pluralidade de partículas de caulim calcinado altamente refletivas 20 aderidas a ou embutidas dentro de uma superfície superior da camada de asfalto 12. De acordo com várias formas de realização,
Petição 870190037443, de 18/04/2019, pág. 9/67 / 18 as partículas de caulim calcinado altamente refletivas têm uma refletância solar que varia de cerca de 80% a cerca de 92% tal que quando aplicado à camada de asfalto reforçada 12 resultando em um sistema de cobertura tendo uma refletância solar mínima de 70% e mais particularmente, uma refletância solar que varia de cerca de 70% a cerca de 82%. As partículas 20 são de cor branca brilhante e têm um tamanho que varia de cerca de 0,3 mm a cerca de 2,4 mm. Em uma forma de realização, as partículas 62 são substancialmente da mesma distribuição de tamanho de partícula. Por exemplo, as partículas 62 têm uma distribuição de tamanho de partícula que corresponde ao seguinte: Grau: (ASTM D451) % de Especificação Retida
Peneira U.S. N° Abertura Nominal Mínimo Máximo
8 2,36 mm 0,0 0,1
12 1,70 mm 4,0 10,0
16 1,18 mm 30,0 45,0
20 850 μm 25,0 35,0
30 600 μm 15,0 25,0
40 425 μm 2,0 9,0
>40 >425 μm 0,0 2,0
*Faixa Típica
[0015] O sistema de cobertura a frio 10 que inclui a camada de asfalto é produzido pela passagem de um material de reforço 16, tal como fibra de vidro ou poliéster, através de asfalto líquido quente, que satura e reveste o material de reforço 16. Esta faixa revestida é então passada sob uma tremonha que dispensa as partículas de caulim calcinadas 20 na superfície superior da faixa revestida com asfalto quente para cobrir substancialmente toda a superfície. A faixa é então passada em um rolo ou tambor para nivelar as partículas 20 e comprimi-las no asfalto incluído na camada de asfalto reforçada 12. O material de cobertura pode ser fornecido na forma de telhas finas ou lâminas individuais que podem ser então aplicadas a qualquer superfície de cobertura industrial, comercial de arco baixo ou íngreme.
[0016] A FIG. 2 é um desenho esquemático de um sistema de cobertura a frio 50 de acordo com uma outra forma de realização da presente invenção.
Petição 870190037443, de 18/04/2019, pág. 10/67 / 18
O sistema de cobertura a frio 50 mostrado na FIG. 2 inclui pelo menos uma camada de espuma de poliuretano de pulverização 52 aplicado a um substrato de cobertura 54. O substrato de cobertura 54 pode ser uma superfície de cobertura exposta de uma estrutura ou lâmina ou camadas de um material de cobertura. Por exemplo, em uma forma de realização, a camada de espuma de poliuretano de pulverização 52 pode ser aplicada diretamente em uma superfície de cobertura de um prédio. Em outras formas de realização, a camada de espuma de poliuretano de pulverização 52 pode ser aplicada a uma variedade de superfícies que incluem concreto, madeira, cascalho, asfalto, telhado construído (BUR), betume modificado, membranas de dobra simples e outros. Em uma forma de realização, a camada de espuma de poliuretano de pulverização 52 pode ser aplicada em uma outra camada de espuma de poliuretano de pulverização. A espessura da camada de espuma de poliuretano de pulverização tipicamente varia de cerca de 1 polegada (2,54 cm) a cerca de 3 polegadas (7,62 cm).
[0017] Adicionalmente, o sistema de cobertura a frio 50 descrito na FIG. 2 inclui pelo menos uma camada de um revestimento elastomérico 56. O revestimento elastomérico 56 é aplicado a aplicado superfície superior 58 da camada de espuma de poliuretano de pulverização 52 dentro de 24 horas para a proteção da espuma de poliuretano de pulverização do dano por luz UV. Em uma forma de realização, o revestimento elastomérico 56 é aplicado à superfície superior da camada de espuma de poliuretano de pulverização 52, tal que esta realize o revestimento substancial da superfície total da camada de espuma de poliuretano de pulverização 52. O revestimento elastomérico pode ser formado a partir de uma variedade ampla de materiais elastoméricos que incluem, mas não se limitem a acrílicos, uretanos e silicones.
[0018] O sistema de cobertura a frio 50 também inclui pelo menos uma camada granular 60. A camada granular 60 inclui uma pluralidade de partículas de caulim calcinado altamente refletivas 62, tais como aquelas
Petição 870190037443, de 18/04/2019, pág. 11/67 / 18 descritas acima, aderidas a ou incluídas dentro de uma camada de revestimento elastomérico 56. As partículas 62 são da cor branca e podem variar em tamanho de cerca de 0,3 mm a cerca de 2,4 mm. Em uma forma de realização, as partículas 62 são, substancialmente, do mesmo tamanho. Adicionalmente, as partículas de caulim calcinado altamente refletivas têm uma refletância solar que varia de cerca de 80% a cerca de 92% que quando aplicadas à camada de asfalto reforçada 12 resulta em um sistema de cobertura tendo uma refletância solar mínima de 70% e mais particularmente, que varia de cerca de 70% a cerca de 82%.
[0019] Em uma forma de realização, o sistema de cobertura a frio 50 é produzido pela aplicação de pelo menos uma camada de espuma de poliuretano de pulverização a um substrato de cobertura tal como uma superfície de telhado e então revestimento da camada de espuma de poliuretano de pulverização com uma camada de revestimento elastomérico. Enquanto a camada de revestimento elastomérico ainda está úmida, os grânulos de caulim calcinado são então aplicados ao revestimento.
[0020] Em algumas formas de realização, as partículas de caulim calcinadas usadas nos sistemas de cobertura, como descrito acima, podem incluir um revestimento e/ou um tratamento de superfície. As partículas de caulim calcinadas podem ser revestidas e/ou suas superfícies tratadas por qualquer número de razões que incluem controle de pó, para intensificar e/ou aumentar a repelência de água e para evitar vários tipos de tingimento.
[0021] Vários compostos podem ser usados para revestir ou tratar a superfície das partículas de caulim calcinadas descritas acima de acordo com as várias formas de realização da presente invenção. Estes compostos incluem, mas não se limitam aos seguintes: silanos, siloxanos, polissiloxanos, organo-siloxanos, silicatos, silicatos orgânicos, resinas de silicone, acrílicos, uretanos, poliuretanos, éteres glicólicos e óleo mineral. A Tabela 1 fornece uma lista de revestimentos e tratamentos de superfície comercialmente
Petição 870190037443, de 18/04/2019, pág. 12/67 / 18 disponíveis exemplares e suas descrições gerais que podem ser usadas para revestir ou tratar a superfície de partículas de caulim calcinadas ou outras partículas de cobertura. Os revestimentos exemplares, tratamentos de superfície e métodos adicionais de revestir e tratar partículas são mostradas e descritas na Patente U. S. 7,241,500, Patente U. S. 3,479,201, Patente U. S. 3,255,031, e Patente U. S. 3,208,571, todos os quais são incorporados aqui por referência em sua totalidade para todos os propósitos.
Tabela 1
Revestimento/Tratamento de Superfície Descrição Fabricante
Selador resistente à água salobra* Água deionizada, alquilalcoxissilanos, siloxanos, álcool, etoxilado DuPont
Selador à prova de balas máximo* Água deionizada, sais de fluoroalquila mistos, propileno glicol éster monobutílico DuPont
Selador Heavy Duty* Água deionizada sais de fluoroalquila mistos, propileno glicol, éster monobutílico DuPont
Selador Heavy Duty Exterior * Hidrocarbonetos alifáticos, resina de silicone registrada, alquil alcoxissilano, metanol DuPont
Impregnador Pro* Hidrocarbonetos alifáticos, acetato de butila, Copolímero acrílico fluoretado, fragrância DuPont
Intensificador de cor rica Pro* Hidrocarbonetos alifáticos, resina de silicone registrada, alquil alcoxissilano, metanol, acetato de butila DuPont
AcryShield® A130 Formulação de acrílico registrada National Coatings Corporation
AcryShield® A179- X628 Formulação de acrílico registrada National Coatings Corporation
QW77 Uretano Henkel Corporation
Poliuretanos a base de água Poliuretano Minwax Corporation
Sitren® 595 Emulsão de Polidimetilsiloxano Evonik Corporation
Sitren® 270 Emulsão aquosa com base em organo-siloxanos reativos Evonik Corporation
SILRES® BS1011A Emulsão sem solvente diluível em água com base em uma Mistura de silano e siloxano Wacker Chemie AG
SILRES® BS3003 Emulsão sem solvente diluível em água com base em uma Wacker Chemie AG
Petição 870190037443, de 18/04/2019, pág. 13/67 / 18
Mistura de silano e siloxano
Tego XP 5000 Emulsão de resinas de silicone Evonik Goldschmidt Corporation
Kynar RC-10, 147 Copolímero acrílico, copolímero de fluoreto de vinilidina Arkema Inc.
RHOPLEX™ EC 2540 100% de polímero acrílico The Dow Chemical Company
Sycoat 235 Emulsão de copolímero de acrílico Saiden Technologies
* comercializado sob a marca StoneTech® Professional [0022] Para manter a refletância solar alta das partículas de caulim calcinadas, o revestimento e/ou o tratamento de superfície devem ser aplicados como partículas de caulim calcinadas tal que os revestimentos e/ou tratamento de superfície são diminua significantemente a refletância das partículas de caulim calcinadas. Por exemplo, muitos dos revestimentos e/ou tratamentos de superfície são selantes ou, de outra maneira revestimentos claros que não afetam adversamente a refletância solar total das partículas de caulim calcinadas. Em uma forma de realização, as partículas de caulim calcinadas são tratadas com uma emulsão de silanos e siloxanos sem solventes adicionados. Em uma outra forma de realização, as partículas de caulim calcinadas são tratadas com SILRES BS3003.
[0023] O tratamento de superfícies e/ou revestimentos pode ser aplicado a partículas de caulim calcinadas usando-se uma variedade de métodos e processos conhecidos por aqueles habilitados na técnica. Por exemplo, em uma forma de realização exemplar, após o material bruto ser esmagado e dimensionado de acordo com o tamanho de tela preferido e embalado, as partículas podem ser tratadas pela adição das partículas a uma solução aquosa saturando-se totalmente as partículas com o tratamento e então, secagem imediata das partículas para expelir a umidade em excesso em uma temperatura que não excede 600° F (315,56° C). Em uma outra forma de realização exemplar, após o material bruto ser esmagado e dimensionado de acordo com o tamanho de tela preferido e embalado, as partículas podem ser pós-tratadas pela pulverização das partículas com uma solução aquosa e então secagem imediata das partículas para expelir a umidade em excesso em uma
Petição 870190037443, de 18/04/2019, pág. 14/67 / 18 temperatura que não excede 600° F (315,56° C). Ainda, em uma outra forma de realização exemplar, após o material bruto ser esmagado e dimensionado de acordo com o tamanho de tela preferido, as partículas podem ser tratadas pela pulverização das partículas com uma solução aquosa e então secagem imediata em estufa das partículas para expelir a umidade em excesso em uma temperatura que não excede 600° F (315,56° C) tempo após o qual estes podem ser embalados. Ainda uma outra forma de realização de revestimento e/ou tratamento da superfície de partículas de caulim calcinadas, após o material bruto ser esmagado e dimensionado de acordo com o tamanho de tela preferido, as partículas são tratadas por pulverização com uma solução aquosa seguido pela aeração imediata das partículas para expelir a umidade em excesso tampo após o qual as partículas podem ser embaladas. Os revestimentos e/ou tratamentos de superfície podem ser aplicados quando liberados (por exemplo, fora da prateleira) ou das diluições aquosas. A taxa de diluição pode variar de 1:5 a 1:200. As diluições podem ser preparadas a partir da água desmineralizada.
EXEMPLOS
EXEMPLO 1
Preparação de grânulo tratado [0024] O método de preparação da amostra para o teste do laboratório são como seguem. Um recipiente de vidro ou plástico menor foi colocado em uma escala digital e a escala zerada. Aproximadamente 1 oz. (aproximadamente 29,5 ml ou 35 gramas) da solução de tratamento a ser testado foi colocado no recipiente. A escala foi então zerada novamente. 100 gramas dos grânulos de cobertura de caulim calcinado foi adicionado ao recipiente. O recipiente foi então fechado com uma tampa. O recipiente contendo os grânulos de cobertura de caulim calcinado e a solução de tratamento foi vigorosamente agitada para garantir a cobertura completa dos grânulos pelo tratamento. A seguir, os grânulos tratados foram removidos e
Petição 870190037443, de 18/04/2019, pág. 15/67 / 18 eventualmente expandidos em uma bandeja de folha metálica. A bandeja contendo os grânulos tratados foi colocado em um forno pré-aquecido a 80° C e os grânulos tratados foram secados durante a noite. Os grânulos tratados foram removidos a partir do forno e esfriados por diversas horas. O objetivo do esfriamento dos grânulos tratados foi garantir que os grânulos retornem a um ambiente ou umidade equalizada como estes devem ser observados antes da realização da produção do produto.
[0025] Uma breve descrição de cada um dos grânulos diferentes e tratamentos aparecem na tabela 2 abaixo.
Tabela 2
Descrição Fabricante
Grânulo # 1 partícula de caulim calcinada WA-14 tendo uma refletividade que varia de 70 a 92%. Sedlecky Kaolin (Boiicany, Czech Republic)
Grânulo # 2 partícula de caulim calcinado WA-11 tendo uma refletividade que varia de 70 a 92%. AKW (Hirschau, Germany)
Tratamento # 1 SITREN 595 Evonik Industries AG (Essen, Germany)
Tratamento # 2 TEGO XP 5000 Evonik Industries AG (Essen, Germany)
Tratamento # 3 SILRES BS1001A Wacker Chemie AG (Munich, Germany)
Tratamento # 4 SILRES BS3003 Wacker Chemie AG (Munich, Germany)
EXEMPLO 2
Refletividade [0026] A refletividade de cada uma das amostras tratadas foi medida usando um refletômetro D&S, Modelo SSR-ER Versão 6 (Devices and Services Company, Dallas, Texas). Para realizar a medição usando o refletômetro, cerca de 100 g da amostra tratada foi colocada em um disco recebedor de amostra. A amostra foi uniformizada tal que a superfície da amostra no disco foi brutamente nivelada. O refletômetro foi circulado através de cada ciclo de medição 1 a 2 vezes para cada localização da medição. Um
Petição 870190037443, de 18/04/2019, pág. 16/67 / 18 total de cinco localizações das medições foi usado. As localizações de medição representam os quatro pontos em uma bússola (norte, sul, leste e oeste), com a quinta medição tirada no centro de um disco de amostra. As leituras de refletividade em cada uma das localizações da medição foram medidas juntos para obter uma refletividade média para cada amostra tratada individual. As refletividades médias de cada uma das amostras tratadas são apresentadas na Tabela 3 abaixo.
Tabela 3
Amostra Refletividade
Grânulo # 1, Tratamento # 1 82,3%
Grânulo # 1, Tratamento # 2 82,5%
Grânulo # 1, Tratamento # 3 82,5%
Grânulo # 1, Tratamento # 4 82,4%
Grânulo # 1, não tratado 83,9%
Grânulo # 2, Tratamento # 1 82,5%
Grânulo #2, Tratamento # 2 83,2%
Grânulo # 2, Tratamento # 3 83,4%
Grânulo # 2, Tratamento # 4 83,7%
Grânulo # 2, não tratado 83,7%
EXEMPLO 3
Teste de repelência de água [0027] A repelência de água é um teste de controle de qualidade frequentemente usado na indústria de grânulo de cobertura. É importante ter os grânulos de cobertura hidrofóbicos por causa dos grânulos hidrofílicos podem exibir dificuldade sendo aderido a um substrato com base em asfalto. Quando os grânulos de cobertura são aplicados a um substrato com base em asfalto, a água pode então ser pulverizada no asfalto quente para esfriar o substrato aquecido. Se os grânulos de cobertura são hidrofílicos, a água pode estar presente entre os grânulos e o substrato, portanto impedindo a aderência ao substrato com base em asfalto.
[0028] Cada um dos grânulos usados no teste de repelência de água foi tratado com uma solução de acordo com o método descrito acima tal que o peso da solução do tratamento 9 ao peso dos grânulos foi de 2% em peso. Os produtos tratados com SILRES BS3003 foram testados usando uma diluição
Petição 870190037443, de 18/04/2019, pág. 17/67 / 18 de 0,67%. A diluição de 0,67% foi preparada pela pesagem 45 g de água deionizada em um recipiente e no mesmo recipiente, pesando 2,50 g de SILRES BS3003. A mistura foi gentilmente submetida ao turbilhonamento para formar uma emulsão diluída. O SILRES BS3003 diluído foi então aplicado aos grânulos. Uma breve descrição de cada uma das amostras é fornecida na Tabela 4 abaixo.
Tabela 4
Amostra Revestimento e/ou tratamento Grânulo
a SITREN 595 WA-11
b TEGO XP 5000 WA-11
c SYCOAT 235 WA-11
d SILRES BS 1001A WA-11
e ACRYSHIELD A130 WA-11
f ACRYSHIELD A179- X628 WA-11
g EC 2540 WA-11
h KYNAR R-10 147 WA-11
i SITREN 595 WA-14
j TEGO XP 5000 WA-14
k SILRES BS1001A WA-14
l SILRES BS3003 WA-14
m SILRES BS3003 WA-11
[0029] WA-11 é um grânulo de caulim calcinado fornecido por AKW de
Hirschgau, Germany. A refletividade de WA-11 que varia de cerca de 80% a 92%. WA-14 é uma partícula de caulim calcinada fornecida por Sedlecky Kaolin of Boiicany, Czech Republic. A refletividade de WA-14 que varia de cerca de 80% a 92%.
[0030] A repelência de água foi medida pela colocação de três gotas de água destilada a partir do gotejador ocular em uma pilha de 25 gramas de grânulos de cobertura tratados. As gotas foram colocadas em uma depressão que foi feita no centro da pilha dos grânulos. As três gotas de água destilada formam uma pérola na depressão. Uma medição foi feita quanto à quantidade de tempo que leva para a pérola quebrar e afundar através dos grânulos. Os períodos mais longos indicam a hidrofobicidade melhor. O teste de repelência
Petição 870190037443, de 18/04/2019, pág. 18/67 / 18 de água resulta para cada uma das amostras tratadas que são apresentadas na tabela 5 abaixo.
Tabela 5
Amostra Tempo até a absorção da água
a > 120 min
b > 120 min
c < 1 min
d > 120 min
e < 1 min
f < 45 min
g < 10 min
h < 1 min
i > 120 min
j > 120 min
k > 120 min
l > 120 min
m > 120 min
[0031] As amostras tratadas com SITREN 595, TEGO XP 5000 e SILRES BS 1001A mostram resultados do teste de repelência de água mais favoráveis. A amostra tratada com SILRES BS3003 produziu resultados superiores.
EXEMPLO 4
Teste de tingimento de 4 dias [0032] O teste de tingimento de 4 dias é outro teste de controle de qualidade frequentemente usado na indústria de grânulo de cobertura. O teste de tingimento de 4 dias é uma medição acelerada da tendência dos grânulos de cobertura para absorver os óleos asfalíticos é um substrato com base em asfalto. Cada um dos grânulos usados no teste de tingimento de 4 dias foi tratado com uma solução de acordo com o método acima tal que o peso da solução ao peso dos grânulos foi 2% em peso. Uma breve descrição de cada um dos grânulos diferentes, tratamentos e tipos de asfaltos usados para criar cada uma das amostras usadas avaliadas usando o teste de tingimento de 4 dias é fornecido na Tabela 6 abaixo.
Tabela 6
Descrição Fabricante
Petição 870190037443, de 18/04/2019, pág. 19/67 / 18
Grânulo # 1 partícula de caulim calcinada por WA-14 tendo uma refletividade de caulim que varia de cerca de 80 a 92%. Sedlecky (Boiicany, Czech Republic)
Grânulo # 2 partícula de caulim calcinada por WA-11 tendo uma refletividade que varia de cerca de 80 a 92%. AKW (Hirschau, Germany)
Asfalto # 1 Asfalto tipo AC-7 tendo ponto de fusão baixo Marathon Petroleum Company LLC (Findlay OH)
Asfalto # 2 Asfalto de cobertura tipo III. Este tipo de asfalto é tipicamente usado no tipo de cobertura formado por esfregão quente. United Asphalts (Commerce City, CO)
Tratamento # 1 SITREN 595 Evonik Industries AG (Essen, Germany)
Tratamento # 2 TEGO XP 5000 Evonik Industries AG (Essen, Germany)
Tratamento # 3 SILRES BS1001A Wacker Chemie AG (Munich, Germany)
Tratamento # 4 SILRES BS3003 Wacker Chemie AG (Munich, Germany)
[0033] Os grânulos tratados para cada amostra foram fixados no asfalto que foram aquecidos a cerca de 200 °C. Os grânulos fixados tratados foram então colocados em uma bandeja em um forno a 85° C por 96 horas (4 dias). As bandejas foram removidas a partir do forno e o asfalto incluindo os grânulos fixados foi permitido esfriar em temperatura ambiente. Os grânulos foram então avaliados pelo tingimento usando 8X ampliador/lupa. Os valores do tingimento foram avaliados em uma base aprovado/ao aprovado e então classificados de acordo com o tingimento relativo. Os resultados do teste de tingimento de 4 dias são fornecidos na Tabela 7 abaixo.
Tabela 7
Amostra Descrição Aprovado/ reprovado
A1 Grânulo #1, Tratamento #1, Asfalto #1 F
A2 Grânulo #1, Tratamento #1, Asfalto #2 P
B1 Grânulo #2, Tratamento #1, Asfalto #1 F
B2 Grânulo #2, Tratamento #1, Asfalto #2 P
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C1 Grânulo #1, Tratamento #2, Asfalto #1 F
C2 Grânulo #1, Tratamento #2, Asfalto #2 F
D1 Grânulo #2, Tratamento #2, Asfalto #1 F
D2 Grânulo #2, Tratamento #2, Asfalto #2 P
E1 Grânulo #1, Tratamento #3, Asfalto #1 F
E2 Grânulo #1, Tratamento #3, Asfalto #2 P
F1 Grânulo #2, Tratamento #3, Asfalto #1 F
F2 Grânulo #2, Tratamento #3, Asfalto #2 P
G1 Grânulo #1, não tratado, Asfalto #1 F
G2 Grânulo #1, não tratado, Asfalto #1 F
H1 Grânulo #2, não tratado, Asfalto #1 F
H2 Grânulo #2, não tratado, Asfalto #2 F
I1 Grânulo #1, Tratamento #4, Asfalto #1 F
I2 Grânulo #1, Tratamento #4, Asfalto #2 P
J1 Grânulo #2, Tratamento #4, Asfalto #1 F
J2 Grânulo #2, Tratamento #4, Asfalto #2 P
[0034] As amostras tratadas com SITREN 595, SILRES BS1001A e SILRES BS3003 mostraram os resultados do teste mais favoráveis. Em particular, as amostras tratadas com SILRES BS3003 mostraram tingimento menos significantes.
EXEMPLO 5
Teste de adesão [0035] O teste de seleção é um teste prático usado na indústria do grânulo de cobertura para predizer as características adesivas dos grânulos de cobertura em direção ao asfalto.
Preparação (avaliação) das partículas [0036] A distribuição da partícula padrão #11 é como foi usado nas seguintes etapas.
Preparação do asfalto [0037] O asfalto é aquecido a cerca de 200°C. O fluido do asfalto vertido em uma bandeja de alumínio de modo que a superfície inteira é justamente revestida. Este requer cerca de 5 gramas de asfalto por amostra.
Teste de seleção [0038] O asfalto é aquecido novamente em uma placa de calor menor a cerca de 200°C até o asfalto tornar-se fundido. Cerca de 25 gramas dos grânulos são espalhados cruzados na superfície inteira até a superfície do
Petição 870190037443, de 18/04/2019, pág. 21/67 / 18 asfalto ser revestida. Enquanto o asfalto ainda é aquecido, os grânulos são comprimidos no asfalto, como estes devem ser em um ambiente de produção. Devido ao esfriamento rápido que pode acontecer as amostras são colocadas em um forno 80°C por 4 dias após o tempo estes são deixados esfriar completamente em temperatura ambiente.
[0039] As partículas são selecionadas do asfalto esfriado. Apenas aquelas partículas que foram fixadas são bem examinadas. Uma partícula selecionada é examinada com um ampliador/lupa 8x para estimar a quantidade do asfalto que foi aderido a este. A adesão dos grânulos foi medida em dois elementos diferentes. O primeiro foi se o dano de adesão foi devido a falha adesiva ou coesiva do asfalto. O segundo elemento foi um julgamento classificado a força adesiva, Melhor/Médio/Fraco. A classificação Melhor requer um esforço conjunto para remover os grânulos. A classificação Média deve ser comparada aos produtos granulados marcados mais correntes a adesão do grânulo. A classificação fraca foi a evidência do pouco esforço requerido ao desalojar o grânulo. Os resultados do teste de seleção são apresentados na Tabela 8.
Tabela 8
Tratamento. 67% a 2% em peso Amostra Falha adesiva/ coesiva 1= MELHOR, 2= AVG, 3= FRACA
Grânulo #1, Tratamento #1, Asfalto #1 A1 A 3
Grânulo #1, Tratamento #1, Asfalto #2 A2 C 1,2
Grânulo #2, Tratamento #1, Asfalto #1 B1 A 3
Grânulo #2, Tratamento #1, Asfalto #2 B2 A/C 2
Grânulo #1, Tratamento #2, Asfalto #1 C1 A/C 2
Grânulo #1, Tratamento #2, Asfalto #2 C2 A/C 1
Grânulo #2, Tratamento #2, Asfalto #1 D1 A 3
Grânulo #2, Tratamento #2, Asfalto #2 D2 C 1
Grânulo #1, Tratamento #3, Asfalto #1 E1 A/C 3
Grânulo #1, Tratamento #3, Asfalto #2 E2 C 1,2
Grânulo #2, Tratamento #3, Asfalto #1 F1 C 1
Grânulo #2, Tratamento #3, Asfalto #2 F2 A 3
Grânulo #1, não tratado, Asfalto #1 G1 C 2
Grânulo #1, não tratado, Asfalto #2 G2 A 3
Grânulo #2, não tratado, Asfalto #1 H1 A/C 1,2
Grânulo #2, não tratado, Asfalto #2 H2 A/C 3
Petição 870190037443, de 18/04/2019, pág. 22/67 / 18
Grânulo #1, Tratamento #4, Asfalto #1 I1 C 1
Grânulo #1, Tratamento #4, Asfalto #2 I2 C 1
Grânulo #2, Tratamento #4, Asfalto #1 J1 A/C 1
Grânulo #2, Tratamento #4, Asfalto #2 J2 C 1
[0040] Várias modificações e adições podem ser feitas nas formas de realizações exemplares e debatidas sem divergir a partir do escopo da presente invenção. Por exemplo, enquanto as formas de realizações descritas acima pelas características particulares, o escopo desta invenção também inclui as formas de realizações tendo combinações diferentes das características e formas de realizações que não incluem todas das características descritas acima.

Claims (4)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Sistema de cobertura a frio (10) que compreende:
    pelo menos uma camada de asfalto (12) e pelo menos uma camada granular (18) compreendendo uma pluralidade de partículas de caulim calcinadas e altamente refletivas (20) aderida na camada de asfalto (12), em que o sistema de cobertura a frio (10) tem refletância solar mínima 70% ou mais, caracterizado pelo fato de que as partículas de caulim calcinadas (20) compreendem ainda um tratamento de superfície selecionado do grupo que consiste de silanos, siloxanos, polissiloxanos, organo-siloxanos, silicatos, silicatos orgânicos, resinas de silicone, acrílicos, uretanos, poliuretanos, éteres glicólicos e misturas destes, e em que as partículas de caulim calcinadas (20) tem uma refletância solar que varia de 80% a 92%.
  2. 2. Sistema de cobertura a frio (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a refletância solar do sistema de cobertura a frio está entre 70% e 82%.
  3. 3. Sistema de cobertura a frio (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as partículas de caulim calcinadas (20) tem um tamanho de partícula que varia de 0,3 mm a 2,4 mm.
  4. 4. Sistema de cobertura a frio (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tratamento compreende uma emulsão sem solvente que compreende silanos e siloxanos.
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