BRPI0608932A2 - composição de material, método para produzir uma composição de material, uso de uma composição de material, e aglutinante para uma composição de material - Google Patents

Abstract

COMPOSIçãO DE MATERIAL, METODO PARA PRODUZIR UMA COMPOSIçãO DE MATERIAL, USO DE UMA COMPOSIçãO DE MATERIAL, E, AGLUTINANTE PARA UMA COMPOSIçãO DE MATERIAL Uma composição de material compreende, por um lado, um material particulado e, por outro lado, um aglutinante que é fornecido como um revestimento nas partículas do material. O aglutinante tem pelo menos duas fases sólidas (13, 14), das quais uma fase mais dura (14) é configuracionalmente estável e uma fase mais macia (13) é plástica efacilmente desmoldável a temperaturas abaixo do ponto de fusão do aglutinante. Um método de produzir o material anterior compreende as etapas de que pelo menos dois componentes incluídos no aglutinante são fundidos emisturados, após o que o amassamento acontece durante resfriamento. A composição de material é usada, por exemplo, como um material de diversão, material educacional, para esculturas, ou protótipos ou como materialarquitetónico de paisagismo.

Description

"COMPOSIÇÃO DE MATERIAL, MÉTODO PARA PRODUZIR UMACOMPOSIÇÃO DE MATERIAL, USO DE UMA COMPOSIÇÃO DEMATERIAL, E, AGLUTINANTE PARA UMA COMPOSIÇÃO DE MATERIAL"

CAMPO TÉCNICO

A presente invenção diz respeito a composição de materialcompreendendo, por um lado, um material particulado ou granulado e, poroutro lado, um aglutinante que é fornecido como um revestimento naspartículas ou grânulos do material.

A presente invenção também diz respeito a um método deproduzir uma composição de material compreendendo um materialparticulado ou granulado e um aglutinante com, pelo menos, doiscomponentes, que são sólidos em temperatura ambiente, os componentesincluídos no aglutinante sendo aquecidos acima de seus respectivos pontos defusão e misturados.

A presente invenção adicionalmente diz respeito ao uso deuma composição de material.

Finalmente, a presente invenção diz respeito a um aglutinantepara uma composição de material, o aglutinante compreendendo pelo menosdois componentes.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

Diferentes tipos de argilas de modelagem e similares paraprodução de imagens ou esculturas são conhecidos de longa data na técnica,por um lado com propósitos artísticos e, por outro lado, como um material debrinquedo ou educacional para crianças. Os problemas inerentes em muitosdestes materiais tipo argila é que eles são pegajosos e oleosos e, em muitoscasos, requerem pré-processamento de maneira a tornar o material moldávelaté o ponto desejado. Infelizmente, estas argilas podem, depois de um períodode uso, tornar-se excessivamente moles e conseqüentemente tendem a perdersua forma, ao mesmo tempo aumentando a aderência. Uma outradesvantagem inerente neste tipo de material tipo argila é que elas sãoimpossíveis de endurecer de forma que, por exemplo, elas possam ser usadasna construção, por exemplo, de paisagismo para estradas de ferro modelo oucomo decoração em aquários etc.

Um tipo ligeiramente diferente de material foi desenvolvidonos últimos anos na forma de composições de areia que tem propriedades deconformabilidade que podem ser comparadas à areia úmida. Inúmerosexemplos representativos deste tipo de material estão descritos em U.S.5.711.795 e WO 98/41408. Estes materiais não possuem nenhum sensação deargila verdadeira como nas argilas de modelagem tradicionais, mas aoleosidade da composição é evidente, isto é, a estrutura granulada da areiaincluída no material é claramente aparente. Os grânulos incluídos na areia oumaterial tipo areia foram revestidos com uma camada de aglutinante demaneira a manter os grânulos unidos quando eles são pressionados um contrao outro, por exemplo, na produção de esculturas. Os espaços entre os grãosnão precisam ser necessariamente preenchidos por completo com aglutinante,sendo suficiente que os grãos fiquem aderidos uns aos outros. Antes dotrabalho em diferentes formas, o material pode muito bem correr livremente,da forma descrita em, por exemplo, U.S. 5.711.795. Um material que correlivremente deve ser prensado para formar um corpo não quebradiço, plásticoantes, por exemplo, que uma escultura possa ser produzida a partir dele. Estaé uma desvantagem principal.

O aglutinante nestas últimas composições é uma cera oumaterial tipo cera, por exemplo, cera de abelhas. Infelizmente, esteaglutinante apresenta inúmeras desvantagens. Uma desvantagem é que ceraapresenta uma tendência de amolecer gradualmente à medida que atemperatura aumenta. Em tal caso, ela também torna-se pegajosa. Talaumento na temperatura, da forma que tipicamente acontece quando omaterial é trabalhado manualmente, implica que o material torna-se maispegajoso e fica então difícil o material manter sua forma original. Quando atemperatura se torna excessivamente alta, por exemplo, se as imagens ouesculturas finais forem iluminadas por refletores poderosos, elas não podemsempre manter sua forma, mas apresentam uma tendência a colapsar ouafundar.

Ao mesmo tempo, a cera é muito dura em temperaturas maisbaixas e, de maneira a alcançar a conformabilidade desejada, o material deveser processado ou trabalhado um pouco. Isto pode ser fatigante e exigentecom relação à paciência se o material de areia for usado por crianças jovens.

Uma desvantagem adicional é que cera freqüentemente dá uma sensaçãooleosa e pegajosa e os riscos de manchas na roupa ou arredores não podem serdesconsiderados.

ESTRUTURA PROBLEMA

Existe, assim, uma necessidade na técnica de conseguir umacomposição de material que seja de maciez moderada para uso direto e quemantenha aproximadamente a mesma maciez durante toda sua vida útil, masque também possa ser endurecida com êxito de maneira a manter a formaalcançada. Além disso, o material deve ser adequado para ser manuseado porcrianças.

SOLUÇÃO

Os objetivos que formam a base da presente invenção serãoatingidos se a composição de material sugerida a título de introdução forcaracterizada em que o aglutinante tem pelo menos duas fases sólidas, umafase mais dura que é configuracionalmente estável e uma fase mais mole queé plástica e prontamente desmoldável em temperaturas abaixo do ponto defusão do aglutinante.

Com relação ao método de produção, o objetivo da presenteinvenção será atingido se o método for caracterizado em que a composição deaglutinante for amassada durante o resfriamento, sendo formada uma fasesólida, mais mole que é plástica e prontamente desmoldável em temperaturasabaixo do ponto de fusão do aglutinante.

O uso de acordo com a presente invenção é caracterizado emque a composição de material é uma composição de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 6 e é usada como um material de brinquedo, ummaterial educacional, um auxiliar arquitetônico de paisagismo, esculturas,protótipos, um material para projetar o interior de museu, uma decoração deaquário, um material para projeto industrial ou uma camada de vedação delíquido, caso este em que a composição de material de areia é formada emuma forma desejada.

Finalmente, os objetivos de acordo com a presente invençãocom relação ao aglutinante serão atingidos se o aglutinante for caracterizadoem que ele tem pelo menos duas fases sólidas, uma fase mais dura que éconfiguracionalmente estável e uma fase mais mole que é plástica eprontamente desmoldável em temperaturas abaixo do ponto de fusão doaglutinante.

DECRICÃO RESUMIDA DOS DESENHOS EM ANEXO

A presente invenção será agora descrita em mais detalhe aseguir, com referência aos desenhos anexos. Nos desenhos anexos:

A figura 1 é um diagrama de blocos que mostra o processo deprodução; e

A figura 2 é um diagrama de esqueleto da dureza do materialem função da temperatura nas duas fases sólidas diferentes.

DESCRIÇÃO DA MODALIDADE PREFERIDA

Em geral, a composição de material de acordo com a invençãoconsiste em pelo menos um aglutinante e um material particulado ougranulado. Para uma composição de material como esta, refere-se que éimportante que a sensação de uma certa oleosidade seja obtida e quequantidades não excessivas de aglutinante sejam adicionadas à composição. Aquantidade de aglutinante varia na ordem de grandeza de 1% em volume e15% em volume da composição de material acabada. Preferivelmente, aconcentração de aglutinante é entre 2 e 10% em volume.

O tamanho do grão do particulado ou material granularincluído no material é importante, uma vez que ele é uma parte doequipamento de controle para absorver a quantidade correta de aglutinantenos grãos de maneira a obter as propriedades de manuseio procuradas. Se osgrãos forem muito grandes, a quantidade absorvida de aglutinante na suasuperfície não será suficiente para que os grãos mantenham-se unidos efuncionem como um material de construção para modelos e imagens, uma vezque grãos ou partículas muito grandes têm muito poucos pontos de contatouns com os outros. Se os grãos forem muito grandes, sua área de superfícietotal será muito grande e o aglutinante não pode cobrir os grãos, emdecorrência do que a composição acabada tenderá ser empoeirada como umresultado dos grãos não revestidos que são liberados no amassamento dacomposição de material. E possivelmente concebível fornecer um aumento deaglutinante de maneira a compensar isto, mas um aumento como estefreqüentemente resulta no material com uma consistência indesejada, uma vezque uma parte dos grãos de areia incluídos serão completamente encerradosna massa do aglutinante e a estrutura granular será suprimida ou desaparecerá.

Uma vez que o objetivo da presente invenção é que cada grãoou partícula apresente, se possível, uma camada de revestimento completo deaglutinante, o tamanho e densidade natural dos grãos é de crucial importância,pelo menos desde que as fórmulas sejam calculadas em% em peso. Por estarazão, tanto% em peso quanto em volume são dadas na tabela a seguir.

Se a densidade natural das partículas em tamanho de partículaconstante for alta, tal como, por exemplo, em areia, elas terão uma superfíciepor unidade de peso de 200 a 350 cm /g; se a densidade natural for meio alta,como em partículas de cerâmica de peso leve, o valor correspondente seráaproximadamente 1.000 cm/g; embora em partículas leves (partículas depeso leve de polímero), ele será da ordem de grandeza de 60.000 cm /g.Experimentos práticos mostraram que é possível sem dificuldade revestir asuperfície de partículas com uma razão superfície-peso de pelo menos até1.000 com as composições de aglutinante pertinentes de acordo com apresente invenção, embora tenha sido provado ser impossível alcançar isto sea razão superfície-peso for da ordem de grandeza de 60.000 cm /g;

Correspondentemente, o tamanho de partícula em densidadenatural constante das partículas também tem um efeito, uma vez quepartículas pequenas têm uma superfície maior em relação ao peso. Este efeitodeve então ser sobreposto no efeito da densidade. Experimentosdemonstraram que, com areia como o material particulado, tamanhos departícula médios entre 0,02 e 0,5 mm podem ser manuseados, preferivelmenteentre 0,05 e 0,15 mm.

Como material particulado, pode-se fazer uso de areia ououtros materiais tipo areia, mas também mármore moído, grãos ou bolas depolímeros, cinzas flutuantes, microesferas de plástico, cerâmicas ou vidro quesão ocas de maneira a alcançar um peso menor no material. Além disso,misturas de vários diferentes tipos de areia ou materiais tipo areia podem serempregadas. O material também deve suportar as temperaturas que sãoatingidas durante o processo de produção, isto é, pelo menos 60 a 120 0C.

A composição de material se destina, em muitos casos, a sermanuseada por crianças, embora adultos também possam consideravelmenteaproveitar o material. Conseqüentemente, a composição de material não deveser tóxica, tanto no manuseio normal quanto se menores quantidades foremingeridas, ou se uma criança lamber seus dedos depois de ter manuseado acomposição de material. Adicionalmente, o material deve ter um cheirotolerável, de maneira que nem os que trabalham com a composição dematerial nem as pessoas ao redor achem tal manuseio desagradável ourepelente, tanto durante quanto depois do manuseio.

A composição de material deve adicionalmente ter umaaderência bem balanceada de maneira que seja simples induzir o material a seunir um no outro para a formação de imagens e/ou esculturas. Além disso, eladeve ser de maciez moderada em temperaturas em que ela se destina a sermanuseada, isto é, em geral em temperatura ambiente de cerca de 20 0C. Amaciez deve ser de maneira tal que o material possa ser usado por crianças,mesmo que ela possa ter força limitada na pegada. O material também deveser capaz de ser usado imediatamente sem nenhum trabalho introdutório ouamassamento que requer paciência. O material também não deve alterar aspropriedades depois de um período de manuseio, uma vez que ele tipicamentetorna-se mais quente em virtude da temperatura das mãos do usuário. Asforças limitadas que são requeridas para o trabalho do material tambémcontribuem para esculpimento fino das imagens e esculturas que sãoproduzidos sem nenhuma ferramenta avançada. A maciez do material deveser constante de maneira que não amoleça consideravelmente em um ligeiroaumento na temperatura durante períodos prolongados de tempo, umacaracterística que, na tecnologia anterior, pode ocasionalmente resultar nocolapso ou esvaziamento de esculturas acabadas. Finalmente, o materialtambém deve ser de maneira que ele não seja oleoso ou pegajoso. O materialnão deve depositar resíduo no material, tais como roupas ou carpetes, ououtras superfícies. Isto facilita a limpeza dos lugares onde o material é usado,tais como creches e escolas.

Em geral, o aglutinante incluído na composição de materialconsiste em pelo menos, por um lado, um polímero e, por outro lado, em umagente de aderência e um plastificador, tais como uma borracha sintética ouum material então denominado de fusão à quente contendo um agente deaderência. Adicionalmente, o aglutinante possui a propriedade de ter,exatamente na mesma temperatura da ordem de grandeza entre 20 e 30 0C,dois estados diferentes, um estado macio, desmoldável e aderente e um estadoconsideravelmente mais duro, não prontamente desmoldável e não aderente.Como os diferentes estados são formados será descrito com mais detalhe aseguir. Deve-se enfatizar que todos os aglutinantes com as propriedadesanteriores, e independentemente da composição, podem ser empregados deacordo com a invenção.

Se a mistura de aglutinante, a partir do estado fundido, puderresfriar naturalmente de forma bastante simples, o estado ou fase dura seráformado. Se, por outro lado, a mistura de aglutinante, durante o resfriamento,for agitada ou amassada, forma-se o estado ou fase sólida. Exatamente quaismecanismos se escondem por trás deste surpreendente resultado não sãoconhecidos, mas uma hipótese é que o processamento mecânico perturba acristalização do polímero de maneira tal que, em vez de uma estruturacristalina dura (estável), forma-se uma estrutura cristalina fina onde os cristaisindividuais são mais ou menos completamente encerrados pela borrachasintética amorfa ou algum outro material aderente e amorfo. Por isto, aspropriedades amorfas dominariam e a composição de material tornaria mole emoldável.

As propriedades previamente mencionadas com relação àtoxicidade, cheiro, aderência e maciez dependem, em grande parte, doaglutinante na composição de material. Um aglutinante que, em um graumaior que os aglutinantes da técnica anterior, satisfaz estes requerimentos é,na modalidade preferida, uma mistura de um polímero e uma borrachasintética, possivelmente um material assim chamado de termorreversível.Particularmente, prefere-se se o polímero seja um polímero de acetato deetileno vinila (EVA) e que a borracha sintética seja poliisobutileno. A macieze aderência dos dois ingredientes são de maneira tal que eles são misturadosem proporções adequadas, tipicamente onde a borracha sintética constituientre 20 e 35% em peso da composição de aglutinante, o produto final seráaproximadamente como o supradescrito, mas em condição de que o seguintemétodo seja aplicado. Polímeros relativamente duros que per se não sãoaderentes em geral funcionam bem como uma base para o aglutinante.

Toda mistura de borracha sintética no polímero melhora suaspropriedades, entretanto, em particular com relação à maciez desejada. Pormeio de uma mistura de borracha sintética, tem-se a possibilidade de obtençãodas duas fases sólidas mencionadas anteriormente, uma fase mole e uma fasesólida dura. Estas fases podem existir na mesma temperatura. A fase mole éprontamente deformável e plástica, enquanto que a fase dura éconfiguracionalmente estável. A concentração de borracha sintética pode serconsideravelmente alta, aproximadamente 20 a 35%, mas não deve exceder50% da composição de aglutinante, dado que o polímero deve ser consideradocomo a base do aglutinante. Em uma modalidade particularmente preferida,32,4% de Oppanol® e 67,6% de polímero EVA foram usados. Exemplosadicionais de misturas serão descritos na tabela, tanto em% em peso quantoem% em volume.

O método preferido para a produção do aglutinante éapresentado na figura 1 na forma de um diagrama de blocos. Na etapa 1, ocomponente básico, isto é, o polímero, que, em um estado duro, pode serconsiderado como um material cristalino, é fundido. O ponto de fusão variana faixa de entre 60 e 120 0C. Na etapa 2, o polímero fundido é misturadocom a borracha sintética ou material termorreversível que, já na temperaturaambiente, são considerados como fluidos, mesmo que com alta viscosidade(amorfo). Isto está ocasionalmente descrito de maneira tal que o material sejafluido frio. Possivelmente, a mistura dos dois componentes incluídos podeacontecer simultaneamente com aquecimento até o ponto de fusão dopolímero, isto é, etapas 1 e 2 são realizadas ao mesmo tempo. Em um outrovaso, a areia ou material particulado que deve ser incluída no materialacabado é aquecida, na etapa 3, substancialmente na mesma temperatura domaterial fundido misturado de polímero e borracha sintética.

Na etapa 4, a mistura de polímero e borracha sintética éagitada, amassada ou mecanicamente processada, ao mesmo tempo em que ocalor é liberado, isto é, durante o resfriamento.

O material particulado ou areia aquecida é adicionado tantoantes quanto durante a etapa 4, isto é, a etapa de amassamento. O resultadodesejado, isto é, o material de areia com as propriedades desejadas, seráatingido quando o material tiver, por um lado, amassado a ponto de oaglutinante atingir sua fase sólida mole, ao mesmo tempo em que, emprincípio, todas ou a maior parte das partículas incluídas recebem umrevestimento do aglutinante e tendem a separar, isto é, é possível ter certoespaço entre os grãos revestidos com aglutinante. Quando isto acontece e atemperatura ambiente for alcançada, será obtido um material de areia com umaglutinante na fase sólida, isto é, o aglutinante está na forma sólida, mas émole e pode ser trabalhado com as mãos. Adicionalmente, ele é aderente.Preferivelmente, o material é compósito, em vez de correr livremente, comofoi o caso na tecnologia anterior.

A composição de material é mole tanto à temperatura ambiente(cerca de 20 0C) quanto na temperatura de armazenamento (cerca de 10 0C) etemperatura das mãos (cerca de 35 0C). A mistura do material é entãocompletamente insensível à temperatura e mantém suas propriedades detrabalho superiores em uma ampla faixa de temperatura. Foi possíveldeterminar que a maciez do material de areia que é obtida na etapa 6 dependede quão poderoso e prolongado o processamento e trabalho que foramrealizados na etapa 4 foi. Adicionalmente, a maciez e aderência dacomposição de material aumentam a redução de temperatura à medida que oprocessamento continua. Entretanto, deve-se notar que um processamentoexcessivo, em virtude de atrito interno na composição de material, podeprevenir uma redução da temperatura nesta, ou mesmo fazer com atemperatura aumente.

A maciez e dureza, respectivamente, podem ser estimadas, porexemplo, testando com um cone metálico que é pressionado contra o materialcom uma força pré-determinada durante um período de tempo pre-determinado. Quanto mais mole for o material, mais profunda será adepressão depois do cone. Outros métodos de medição também ocorrem.

Também, foi provado em experimentos práticos que, quantomaior a proporção do aglutinante empregado na composição de material, maisdura ela pode ser, e vice-versa.

O material que é obtido na etapa 6 pode então ser trabalhadodiretamente em esculturas ou imagens sem nenhum pré-trabalho ouaquecimento adicional na etapa 7. Quando uma imagem ou escultura comoesta que deve ser guardada é criada, é possível endurecer a esculturaaquecendo abaixo do ponto de fusão na etapa 8. Um aquecimento como estepode tanto ser realizado em um forno doméstico normal quanto, como podeser necessário em esculturas e paisagismos maiores, com o auxilio de umapistola de ar quente. Em um caso desses, o aglutinante fundirá mas, uma vezque a viscosidade do aglutinante é alta, mesmo no estado fundido, a forma econfiguração da escultura serão mantidas pelo menos na condição de que,neste ponto de tempo, não seja submetida a nenhuma ação mecânica. Isto éuma principal vantagem que pode ser adicionalmente acentuada se partículasde baixa densidade natural forem empregadas, uma vez que os efeitos daforça da gravidade serão então reduzidos.

Em seguida, a escultura é deixada na etapa 9 para resfriar.

Uma vez que não ocorre nenhum processamento mecânico nesta etapaenquanto o calor é dissipado, o aglutinante assumirá sua fase sólida dura. Aomesmo tempo, pontes de aglutinante são também formadas entre as partículase, também nessas pontes, o aglutinante está na sua fase dura. Uma figurapermanente dura, portanto, será obtida na etapa 10. A figura não é somentedura, mas também resistente a água. Assim, esculturas e paisagismos queforam produzidos desta maneira são possíveis de usar como decoração deaquário ou similares.

E também possível nesta etapa obter uma estrutura de concha,se apenas a superfície de um figura tiver atingido o ponto de fusão doaglutinante. Se, em um caso desses, a base da figura for deixada intacta, ointerior da figura ainda estará macio e, portanto, pode ser feito oco. O mesmoaplica-se se uma estrutura de escape for criada e endurecida no seu ladosuperior, por exemplo, uma estrutura de paisagismo, após o que a camadasuperior endurecida é desprendida do substrato. Em tal caso, o material nãoendurecido macio no lado de baixo da estrutura continuará no substrato.

Se a intenção não for manter uma estrutura dura, é possívelreciclá-la pelo aquecimento até o ponto de fusão do aglutinante na etapa lieum subseqüente amassamento ou outro processamento mecânico na etapa 12.Em um caso desses, o material é reciclado, quando ele tiver resfriado até atemperatura ambiente, para sua forma original como na etapa 6. Em seguida,é possível novamente trabalhar o material em novas esculturas.

Se desejado, a escultura pode ser retrabalhada em que oaquecimento na etapa 11 é seguido por um processamento mecânico local daescultura onde se deseja retrabalhar a escultura. O aquecimento na etapa 11deve também ser parcial. Em decorrência do aquecimento renovado, oaglutinante do material se fundirá e, antes de retornar para sua fase dura àtemperatura ambiente, é possível trabalhar a figura ainda mais. Em seguida, épossível novamente deixar que a escultura resfrie naturalmente na sua fasesólida dura. Isto pode ser realizado um número de vezes intermediária, porquenão dizer infinito.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES ALTERNATIVAS

No exposto, foi descrita uma mistura de um polímero e umaborracha sintética. É possível obter propriedades de material correspondentescom uma fase dura e uma macia, respectivamente, à temperatura ambiente,mesmo se o polímero, que é a base do aglutinante, for substituído por ceramicrocristalina. A adição de borracha sintética pode ser até certo pontomodificada, dependendo de sua proporção na composição total. Diversosexemplos de composições funcionais são dados a seguir na tabela.

Na tabela, são dados exemplos de composições de polímerosou cera e borrachas sintéticas de diferentes tipos. Essas partículas que sãoempregadas podem também ser de diferentes tipos.

Escorene são copolímeros de etileno e acetato de vinila, e duasvariações diferentes destes são incluídas na tabela.

Luvax EVA 1 é uma cera de copolímero de etileno, enquantoLuvax A é uma cera de homopolímero de etileno.

Essas borrachas sintéticas que estão presentes na tabela são umpar de variações de Oppanol, que é um poliisobuteno, Hyvis 2000, que é umisobuteno, Vistanex, que é um poliisobutileno, bem como Dynapak, que é umpoliisobutileno.

As partículas que são empregadas são esferas E, esferascerâmicas ocas, ou as assim chamadas cenoesferas, e areia de sílica, que éareia de silicato ou areia natural. Esferas E têm menor densidade que a areia,que implica que sua área superficial por unidade de massa é maior para omesmo tamanho de partículas. Isto implica que a concentração de aglutinanteem% em peso tem que ser maior para partículas leves do que para as pesadas.

É também possível aplicar outros métodos para endurecimentoda superfície de esculturas produzidas a partir da composição de material nasua fase macia. Em tal caso, uma dispersão de polímero é esfregada e jateadana superfície da escultura acabada. Em seguida, a escultura não é submetida anenhuma ação mecânica adicional. Os polímeros aplicados penetram nacomposição do material nos espaços entre os grãos revestidos incluídos nacomposição do material. A fim de facilitar esta penetração, tensídios têm sidoadicionados na dispersão de polímero a fim de quebrar a tensão superficial.

Além disso, um emulsificante é possivelmente também adicionado. Uma vezque a escultura, que tem sua camada superficial banhada com uma dispersãode polímero, não é sujeita a nenhum amassamento adicional, os polímeros sesedimentarão em uma fase dura, quando o suporte na dispersão tiverevaporado. A superfície dura pode ser de até um centímetro de espessura.

Desta maneira, uma estrutura de concha será concretizada, que corresponde àobtida se somente a camada superficial de uma escultura fosse aquecida, talcomo foi descrito anteriormente. Caso queira reciclar uma escultura que foiendurecida usando uma dispersão de polímero, um aquecimento descrito naetapa 11 com relação à figura 1 com subseqüente amassamento de acordocom a etapa 12 provavelmente resultaria na obtenção de um material macio,como na etapa 6. Entretanto, a concentração de polímero no materialreciclado aumentou um pouco.

Para a modalidade preferida, verificou-se que o amassamentocomeça imediatamente depois que o polímero fundido tiver misturado com aborracha sintética, isto é, enquanto a temperatura da composição está aindapróxima do ponto de fusão do polímero. Entretanto, é possível resfriar ocomposto parcialmente até o ponto de fusão do polímero. Entretanto, épossível resfriar o composto parcialmente sem processamento mecânico, esomente depois começar um amassamento da composição do aglutinante e omaterial particulado ou a areia até um tempo tal que todas as partículas seseparem e tenham sido revestidas com uma camada superficial do aglutinanteamassado.

Também, um método alternativo adicional é que as partículasque foram misturadas com a composição do aglutinante sejam resinadas paraque elas se separem e um estrato de aglutinante endureça e sedimente na suasuperfície. Em seguida, as partículas revestidas são amassadas enquanto oresfriamento até a temperatura ambiente continua. Quando mais se amassa equanto maior o tempo, tanto maior será a diferença entre a fase dura e a fasemacia obtida no aglutinante.

A presente invenção pode ser modificada ainda sem fugir doescopo das reivindicações anexas.

TABELA

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Claims (17)

1. Composição de material compreendendo, por um lado, ummaterial particulado ou granulado e, por outro lado, um aglutinante que éfornecido como um revestimento nas partículas ou grãos do material,caracterizada pelo fato de que o aglutinante tem pelo menos duas fases sólidas(13, 14), das quais uma fase mais dura (14) é configuracionalmente estável euma fase mais macia (13) é plástica e facilmente desmoldável emtemperaturas abaixo do ponto de fusão (16) do aglutinante.

2. Composição de material de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a fase mais macia (13) do aglutinante éalcançada depois do amassamento do aglutinante durante o resfriamento apartir de seu ponto de fusão (16).

3. Composição de material de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a fase mais dura (14) do aglutinante éalcançada depois do resfriamento enquanto o aglutinante não estámecanicamente afetado.

4. Composição de material de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que o aglutinante tem umprimeiro componente que é borracha sintética.

5. Composição de material de acordo com a reivindicação 4,caracterizada pelo fato de que o segundo componente no aglutinante é umpolímero ou uma cera.

6. Composição de material de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que os grãos no materialparticulado ou granulado tem um tamanho de grão ou de partículas entre 0,02e 0,5 mm, preferivelmente entre 0,05 e 0,150 mm.

7. Método para produzir uma composição de materialcompreendendo um material particulado ou granulado e um aglutinante compelo menos dois componentes incluídos que são sólidos à temperaturaambiente, os componentes incluídos no aglutinante sendo aquecidos (1) acimade seus respectivos pontos de fusão e misturados (12), caracterizado pelo fatode que a composição do aglutinante é amassada (4) durante o resfriamento,uma fase sólida macia (13) que é plástica e facilmente deformável sendoobtida (6) a partir da composição de aglutinante.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelofato de que o material particulado ou granulado é misturado (5) no aglutinanteenquanto este resfria.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelofato de que o material particulado ou granulado é misturado (5) no aglutinantequando este está na sua fase fluida.

10. Uso de uma composição de material como definida emqualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que é comoum material de brinquedo, um material educacional, um auxiliar arquitetônicode paisagismo, esculturas, protótipos ou um material para decorar o interiorde museu ou decoração de aquário, um material para projeto industrial ouuma camada de vedação de líquido, a composição de material de areia sendoformada (7) em uma forma desejada.

11. Uso de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo-fato de que, quando a composição do material de areia atinge umaconfiguração desejada, ele é endurecido em pelo menos uma camadasuperficial por uma elevação de temperatura (8) e um subseqüenteresfriamento (9).

12. Uso de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizadopelo fato de que a composição do material, na sua configuração desejada, éendurecida pela aplicação de um agente de fixação na superfície da forma.

13. Aglutinante para uma composição de material, acomposição compreendendo pelo menos dois componentes, caracterizadopelo fato de que o aglutinante tem pelo menos duas fases sólidas (13, 14), dasquais uma fase mais dura (14) é configuracionalmente estável e uma fase maismacia (13) é plástica e facilmente deformável em temperaturas abaixo doponto de fusão (16) do aglutinante.

14. Aglutinante de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de que uma fase mais macia (13) é alcançada depoisdo amassamento do aglutinante durante o resfriamento a partir de seu pontode fusão (16).

15. Aglutinante de acordo com a reivindicação 13 ou 14,caracterizado pelo fato de que uma fase mais dura (14) é alcançada depois doresfriamento enquanto o aglutinante não é mecanicamente afetado.

16. Aglutinante de acordo com qualquer uma dasreivindicações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que um primeirocomponente é uma borracha sintética.

17. Aglutinante de acordo com a reivindicação 16,caracterizado pelo fato de que um segundo componente é um polímero ouuma cera.