ES2632225A1 - Compuesto polimérico y procedimiento de obtención del mismo - Google Patents
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Abstract
Compuesto polimérico y procedimiento de obtención del mismo. La invención consiste en un compuesto polimérico con alto contenido de biomasa y PVC reciclado 100%, de manera que la mezcla de estos componentes, mayoritarios en el compuesto, se mezcla con un estabilizante térmico, aditivos ligantes, cera etilénica y filtro UVA, de modo que dicha mezcla, previa preparación y tratamiento de cada uno de los componentes, es sometida a una centrifugación y a un posterior enfriado para obtener finalmente un compuesto polimérico sustitutivo de la madera, utilizable para estructuras relacionadas con la construcción.
Description
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DESCR1PCIQN
QBJETQ DE LA INVENCIQN
La presente invencion se refiere a un compuesto polimerico, con un elevado contenido en biomasa y PVC de vertedero, de manera que mezclando dichos dos componentes, en donde el PVC es 100% reciclado, con un porcentaje pequeno de estabilizante, aditivos, cera etilenica, filtro UVA, y elevado porcentaje de biomasa, se consigue un compuesto sustitutivo de la madera para su uso en multiples aplicaciones, tales como estructuras arquitectonicas, es decir estructuras relacionadas con la construccion, tanto para medio exterior como en el interior de ella.
El objeto de la invencion es proporcionar un compuesto polimerico con un alto contenido en biomasa, que permite obtener un producto final ecologico.
Es igualmente objeto de la invencion el procedimiento a partir del cual se obtiene el compuesto referido, en base a un proceso de extrusion con homogeneizacion de la composicion mediante polimerizacion.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIQN
En la actualidad, son conocidos los perfiles que imitan madera, a base de materiales polimericos del tipo PVC, polietileno o polipropileno con la incorporation de cargas lignito celulosicas como son la cascara de arroz o el serrin de aserradero pretratado para conseguir su deshidratacion.
Hasta el momento, los productos o compuestos fabricados con este tipo de materiales van dirigidos al sector de la construccion y generalmente a suelos y vigas que imitan la madera mediante composiciones que difieren unas de otras en cuanto a polimeros, cargas lignito
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celulosicas y proporciones de ellos siendo conocidas algunas patentes como es el caso de la patente ES2052053 T3 correspondiente a una composicion polimerica parecida a la madera cuya composicion se basa en un 80-90% en peso de polietileno tereftaleno, un 120% en peso de policarbonato y un 0.3-2% en peso de 5 feniltetrazoles, cuya finalidad es la fabricacion de articulos parecidos a la madera mediante moldeado en cuya composicion no aparece ningun producto lignitico. Otro caso es el de la patente con numero de publicacion WO2012074350 A1 correspondiente a un material compuesto a base de cascarilla de arroz y aglutinante modificado con nanoestructuras de carbono.
Otras patentes que se pueden citar son:
EP 0883482 Babrildel 2000: “Interfacial blending agent for natural fiber composites"
Esta invencion se refiere en general a un proceso para hacer un compuesto sostenible que se puede pintar que comprende un primer plastico y una mezcla esencialmente homogenea de un segundo plastico y fibras naturales, particularmente adecuados para uso como componentes de puertas y ventanas, asi como aplicaciones de revestimiento.
EP 1086988 A1 Marzo 2001: “Powder blends of chlorinated vinyl resin/cellulosic material, compositions, processes and composites and articles therefrom”
En esta invencion se proporcionan composiciones y procedimientos para la preparacion de mezclas en polvo que contienen una resina de cloruro de vinilo y un material celulosico extruible. Mas especificamente, tambien se proporcionan composiciones y procedimientos para la preparacion de mezclas de polvo de flujo libre que contienen PVC extruibles y polvo de madera (WF) para la preparacion de materiales extruidos de espumado o sin espumar. Los procesos proporcionados en este documento incorporan componentes que pueden contener hasta un total de 25 por ciento de agua en peso. Tambien se proporcionan procedimientos para preparar materiales extruidos de espuma en el que un fluido de refrigeracion se utiliza para aumentar la relacion de expansion de la espuma. Finalmente, son materiales compuestos que tienen un sustrato termoplastico extruible y al menos una capa de revestimiento dispuesta sobre la misma que contiene una composicion de PVC / WF.
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WO 2005105916 A1 Noviembre 2005: “Method for improving mechanical properties of pvc- wood and other natural fiber composites using pvc stabilizers”
En esta invencion se describe un proceso para mejorar las propiedades mecanicas y quimicas de un compuesto de (poli cioruro de vinilo) y al menos una fibra natural que comprende la adicion a dicho compuesto de al menos un estabilizador de calor seleccionado del grupo que consiste en: A) alquilestano esteres sulfuros; B) alquilestano alquilo maleatos; y C) mezclas complejas de calcio/zinc/carboxilatosacetilacetonatos.
EP 2346932 A2 Julio 2011: “Foamed pvc profiles with a high mineral filler content and their uses"
Esta invencion se refiere a la produccion de perfiles de polimero de cioruro de polivinilo espumado que comprenden entre 40 y 60 partes en peso de origen natural carga mineral por cada 100 partes en peso de cioruro de polivinilo (PVC), y PVC con un valor K de 50 a 58
EP 2114648 B1 Septiembre 2014: “Wood-plastic composites using recycled carpet waste and methods of manufacturing"
Esta invencion se refiere a metodos para la fabrication de materiales compuestos extruidos y, mas particularmente, a la madera o extrusiones de material compuesto de fibra de plastico naturales que emplean residuos de alfombra reciclada como un componente del material compuesto.
Actualmente, la disponibilidad de biomasa en el mercado espanol alcanza cuotas enormes y aparte de su uso como combustible para el acondicionamiento termico de viviendas existen otros que permiten la sustitucion de las diferentes estructuras construidas en madera natural por este tipo de productos de relleno con similar aspecto y mejoras tecnicas.
Los conglomerados producidos mediante este compuesto pueden ser utilizados para un sistema constructivo completo siendo mas economicos al tratarse de materiales generados
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mediante residuos plasticos y !os procedentes de la propia naturaleza como es el caso de la biomasa sin que se resientan en gran medida sus propiedades mecanicas respecto de los materiales tradicionales utilizados en la construccion.
DESCRIPCION DE LA INVENCION
El compuesto polimerico objeto de invencion permite obtener un material con las caracteristicas que se acaban de referir, que tiene como elementos principales la biomasa, que se produce en todas las regiones de! mundo y el PVC reciclado que al tratarse de un material altamente contaminante y con largo periodo de vida permite su reutilizacion alia donde se acumula evitando su abandono en los vertederos sin degradarse de forma natural.
Una de sus principales caracteristicas es que se trata de un compuesto que produce un tipo de material ignifugo, auto extinguible al retirar la llama, !o cual lo hace idoneo para su aplicacion en lugares habitados y debido a sus constituyentes no es transmisor del calor y repele el agua (hidrofobo) lo que le permite actuar como material aislante para determinadas aplicaciones.
Los diferentes materiales que se pueden producir mediante el compuesto objeto de la invencion son perfiles de todo tipo que pueden dar lugar a diferentes objetos y estructuras constructivas como puede ser todo tipo de mobiliario, pasarelas, suelos, paredes, tejados, vigas etc. realizados mediante un compuesto formado por componentes ecologicos y respetuoso con el medio ambiente al dejar de utilizar aquellos materiales convencionales que para su obtencion generan elevadas cantidades de dioxido de carbono.
En resumen, se trata de un material respetuoso con el medioambiente y que permite su total reutilizacion mediante un pretratamiento, Consultas realizadas sobre otras patentes de este tipo incorporan compuestos similares pero no en las proporciones de este y con el uso de materiales basicos 100% reciclados como es el caso del PVC de vertedero y pellets de biomasa.
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El procedimiento para la obtencion del compuesto con elevado contenido de biomasa, objeto de la invencion se realiza en base a un proceso de extrusion que permite obtener un producto similar a la madera, utilizando una instalacion que permite homogeneizar la composicion del producto mediante polimerizacion con la incorporacion a la matriz de la carga lignitica aportada por la biomasa.
Mas concretamente el procedimiento de la invencion comprende las siguientes fases operativas:
Preparation de la biomasa en forma de pellets, con una fase posterior de secado para conseguir su deshidratacion y reduction de humedad del orden del 96%.
Tratamiento mediante lavado, secado y posterior trituration del PVC de vertedero hasta conseguir un tamano de grano cercano a los 3 mm.
Micronizado del PVC tratado en la fase anterior para conseguir polvo fino.
Mezclado de la biomasa y el PVC tratado y preparado en las fases anteriores.
Adicion a dicha mezcla de un estabilizante termico para homogeneizacion de la mezcla y aditivos capaces de mejorarla favoreciendo la ligadura de todos los componentes, cera etilenica encargada de la lubrication externa del compuesto a obtener para permitir que resbale dentro de la extrusora y favorecer su saiida de ella, anadiendo finalmente un componente “filtro UVA” para evitar la influencia de la radiation solar en las propiedades correspondientes a la decoration y deformation del material producido.
En cuanto al estabilizante termico referido con anterioridad, que se anade a la mezcla y que participa en el compuesto final, es un producto, preferentemente un complejo de Ca-Zn, productos fungicidas y lubricantes, de manera que este estabilizante es el responsable de homogeneizar la mezcla principal que forman la biomasa y el PVC.
La mezcla de todos los componentes referidos es centrifugada en una mezcladora de aspas para conseguir una mezcla homogenea, realizandose esa centrifugation a una temperatura
fija de 110°C, de manera que tras la centrifugation termina la operation de mezclado y el producto final se transfiere a un enfriador para disminuir su temperatura hasta 40° C.
Los componentes que participan en el compuesto corresponden a los siguientes:
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• Biomasa, en un porcentaje comprendido entre el 67% y el 67,5%
• PVC reciclado en un porcentaje comprendido entre el 28,5% y el 29,1%
• Estabilizante termico en un porcentaje comprendido entre el 2,3% y el 2,5%
• Aditivos en un porcentaje comprendido entre el 0,95% y el 0,98%
10 • Cera etilenica en un porcentaje comprendido entre el 0,19% y el 0,194%
• Filtro UVA en un porcentaje comprendido entre el 0,23% y el 0,25%
En un ejemplo de realization preferente, los porcentajes exactos utilizados fueron:
15 • 67,34% de biomasa.
• 28,86% de PVC reciclado.
• 2,405% de estabilizante termico.
• 0,96% de aditivos.
• 0,192% de cera etilenica.
20 • 0,24% de filtro UVA.
Claims (1)
- 510152025301a - Compuesto polimerico que, correspondiendo a un material sustitutivo de la madera para su utilizacion en estructuras relacionadas con la construccion, se caracteriza porque comprende una mezcla de PVC reciclado y biomasa en elevadas concentraciones, a los que se aiiaden en menor cantidad estabilizantes, aditivos favorecedores de la ligadura de los componentes, cera etilenica y filtro UVA como componentes para evitar la influencia de la radiacion solar.2a.- Compuesto polimerico, segun reivindicacion 1a, caracterizado porque en la composicion del mismo participan los siguientes elementos en %:• Biomasa, en un porcentaje comprendido entre el 67% y el 67,5%.• PVC reciclado en un porcentaje comprendido entre el 28,5% y el 29,1%.• Estabilizante termico en un porcentaje comprendido entre el 2,3% y el 2,5%.• Aditivos en un porcentaje comprendido entre el 0,95% y el 0,98%.• Cera etilenica en un porcentaje comprendido entre el 0,19% y el 0,194%.• Filtro UVA en un porcentaje comprendido entre el 0,23% y el 0,25%.3a.- Procedimiento para obtener un compuesto polimerico, participando en el compuesto un elevado volumen de biomasa como derivado de la madera, asi como PVC reciclado de vertedero, y en menor medida estabilizante termico, aditivos, cera etilenica y filtro UVA, realizandose el proceso mediante extrusion con medios que permiten homogeneizar la composicion mediante polimerizacion, caracterizado porque comprende las siguientes fases operativas:• Preparacion de la biomasa en forma de pellets.• Secado de la biomasa hasta conseguir su deshidratacion con una eliminacion dehumedad del orden del 96%.• Tratamiento mediante lavado, secado y posterior trituracion del PVC reciclado hastaconseguir un tamano de grano cercano a los 3mm.• Micronizado de dicho PVC para conseguir polvo fino.• Mezclado de la biomasa seca y del polvo fino de PVC.• Adicion a la mezcla de un estabilizante termico, aditivos ligantes, cera etilenica y filtroUVA• Centrifugacion de la mezcla a una temperatura del orden de 110°C.• Enfriado del producto hasta una temperatura del orden de 40°C y obtener elcompuesto polimerico sustitutivo de la madera.
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WO2020067859A1 (es) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | Corporativo Boro S.A. De C.V. | Pasta biodegradable para usos múltiples y su método de preparación |
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