WO2014114984A1 - Proceso de compactación por compresión de material particulado - Google Patents
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Definitions
- the present invention aims at a process of compression of particulate material by compression.
- the invention relates to a process of compacting particulate material that includes a method of compression compaction for the preparation of material units particulates
- the white, gray or mortar cement is commonly used in constructions based on concrete and is used to prepare cement grouts with the combination of different aggregates and water, so that once it has set, it is useful for form masses of columns, beams, walls, etc., in conjunction with others construction elements such as metal rods, additives, etc.
- Cement is one of the most important materials and necessary with a wide variety of applications in construction. Dust of cement is generally transported by pneumatic conveyors due to Its fine dust nature. Cement powder is routed to be packed in bags and sent to its destination of sale and subsequent purchase and use. Throughout this process, before the final aggregates for shaping of concrete, cement is subject to continuous losses due to its condition of highly volatile powder This is because the cement powder comprises a particle size in the range of 15 ⁇ m to 40 ⁇ m of cohesive nature. TO At the root of this situation, cement particles tend to rise and combine with the surrounding air so that there are considerable losses throughout the process, in addition to problems for the respiratory system of people who are directly in contact with the process.
- a first object of the present invention consists of in creating a compression compaction process of particulate material to its packaging, storage, transport, presentation, dosage, preparation and use from the opening of its packaging until its application final.
- Another object is to maintain the properties of the particulate material during compaction.
- An additional object is to treat the material particulate without the consequent suspension in the air thereof, avoiding respiratory, dermatological and contaminating problems that the Material handling by surrounding personnel.
- Another additional object of the present invention is facilitate the preparation of the mixture of the material with the water, because the end user does not need to measure the volume of the material, but to apply a determined amount of water
- Another object is to carry the image corporate embodied in the same material.
- the The present invention resides in a compression compaction process for packing, storage, transport, presentation, dosage, preparation and use of particulate material.
- the convenience of treated particulate matter under the present invention is that it does not need additives for its compaction and decompaction, so that once it is available for use, It is divided into parts allowing a simple mechanical decompaction, according to the need, and any means to conform the required mixture is added and be able to be treated in a common way.
- the mechanical properties of the material compacted once set do not differ beyond 5 MPa when compared to the uncompacted material. This is revealed in the lab results according to the NTC 220 standard in which 3 samples were tested: a first compacted sample at a pressure of 3 MPa; a second sample compacted to a pressure of 3 MPa but with an aging of 2 weeks; and a third sample without compacting.
- the average results of resistance to compression were after 28 days of setting, 27.7 MPa for the first sample, 25.4 MPa for the second sample and 29.5 MPa for the third sample.
- the compact presentation of the treated material under the process of the present invention is a step prior to final packing which is usually done in the industry.
- molds in different ways, with special cavities, such as strips to determine volumes and with different forms defined according to need.
- there is the possibility of applying different pressures for compression and conformation in different forms such as cylinders, cubes and other forms geometric; to be packed later for packing, storage, transport, presentation, dosage, preparation and use of compacted product from the opening of its packaging until its final application.
- Once the particulate material is compacted under a certain pressure it assumes the shape of the cavity and structural stability, thus facilitating the End user manipulation at dosing and cleaning level. Also no You will subsequently need the use of additives to undo the compaction.
- the end user is not the only beneficiary, so is the manufacturer who guarantees a product without the need to be modified by intermediaries outside production, both in quantity and content and presentation.
- Compressed material units can be packed in regular and irregular ways, which define the origin of the product, with the consequent benefits related to the increase in advertising impact that can be associated with the resulting product.
- the present invention aims at a process of compression compaction for packaging, storage, transport, presentation, dosage, preparation and use of particulate material.
- the invention relates to a process of compacting particulate material that includes a method of compression compaction for the preparation of material units particulates
- Such particulate materials to be treated may understand but not limited to cement, mortar, calcium, plaster, their combinations or the like, to improve your packaging, storage, transport, presentation, dosage, preparation and use, looking like this benefited the manufacturer, the distributor and the consumer.
- the size of the particles of these materials are in the range of 10 to 50 ⁇ m and It is cohesive in nature.
- the final product comprises a unit of material tablet made under the process of the present invention, with several attractive features such as adequate vibration tolerance, better mechanical strength, better moisture resistance, better preservation, etc.
- Vibration studies were carried out in a frequency range between 20Hz and 10KHz by subjecting the compacted product to a vertical vibration with an acceleration of 500m / s 2 .
- This frequency is used in tests of transport of products such as fruits to prevent deterioration, according to the document 'Effect of Truck Vibration during Transport on Damage to Fresh Produce Shipments in Thailand' published in the Journal of Applied Packaging Research, Volume 3, No. 1 in January 2009.
- the data was obtained through a signal conditioner at a sampling rate of 200,000 samples / second.
- the vibration frequency control was obtained by controlling a three-phase alternating current motor with 745 W of power by means of a frequency inverter.
- the convenience of treated particulate matter under the present invention is that it does not need additives for its compaction and decompaction, so that once it is available for use, It is divided into parts allowing a simple mechanical decompaction, according to the need, and any means to conform the required mixture is added and be able to be treated in a common way.
- the mechanical properties of the material compacted once set do not differ beyond 5 MPa when compared to the uncompacted material. This is revealed in the lab results according to the NTC 220 standard in which 3 samples were tested: a first compacted sample at a pressure of 3 MPa; a second sample compacted to a pressure of 3 MPa but with an aging of 2 weeks; and a third sample without compacting.
- the average results of resistance to compression were after 28 days of setting, 27.7 MPa for the first sample, 25.4 MPa for the second sample and 29.5 MPa for the third sample.
- the compact presentation of the material treated under the process of the present invention is a step prior to final packing that It is usually done in the industry.
- molds of different shapes with cavities special, such as strips to determine volumes and with different shapes defined according to need.
- there is the possibility of applying different pressures for compression and shaping in different shapes such as cylinders, cubes and other geometric shapes; to be packed later for packing, storage, transportation, presentation, dosage, preparation and use of the compacted product from the opening of its packaging until its final application.
- Once the particulate material at a certain pressure it assumes the shape of the cavity and structural stability, thus facilitating manipulation to the end user to Dosing and cleaning level. In addition you will not need the use of additives to undo the compaction.
- the user final is not the only beneficiary, so is the manufacturer who guarantees a product without the need to be modified by intermediaries outside the production, both in quantity and content and presentation.
- Compressed material units can be packed in regular and irregular ways, which define the origin of the product, with the consequent benefits related to the increase in advertising impact that can be associated with the resulting product.
- the user final is not the only beneficiary, so is the manufacturer who guarantees a product without the need to be modified by intermediaries outside the production, both in quantity and content and presentation.
- Compressed material units can be packed in regular and irregular ways, which define the origin of the product, with the consequent benefits related to the increase in advertising impact that can be associated with the resulting product.
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Abstract
La presente invención tiene por objeto un proceso de compactacíon por compresión de material particulado. Particularmente, la invención se relaciona con un proceso de compactacíon de material particulado que incluye un método de compactacíon por compresión para la preparación de unidades de materiales particulados. Dichos materiales particulados a tratar, pueden comprender pero no limitarse a, cemento, calcio, yeso, mortero, sus combinaciones y similares, para mejorar su embalaje, almacenamiento, transporte, presentación, dosificación, y preparación viéndose así beneficiado el fabricante, el distribuidor y el consumidor. La presente invención revela la posibilidad de aplicar diferentes presiones para la compresión y conformación en diferentes formas geométricas del producto compactado, para su embalaje, almacenamiento, transporte, presentación, dosificación, preparación y uso desde la apertura de su empaque hasta su aplicación final.
Description
La presente invención tiene por objeto un proceso de
compactación de material particulado por compresión.
Específicamente, la invención se relaciona con un
proceso de compactación de material particulado que incluye un método de
compactación por compresión para la preparación de unidades de materiales
particulados.
Existen algunos desarrollos tales como el presentado
en la solicitud de Gran Bretaña No. 2007/0006725 de titularidad de HALL THOMAS
y COLIN RAYMOND publicada en el año 2007, que revela un empaque soluble en agua
que permite que todo el conjunto de empaque y cemento sea ingresado a las
mezcladoras. Una vez se agrega el agua, el empaque se disuelve. Este desarrollo
disminuye considerablemente las pérdidas de cemento y el desorden producido
durante la preparación de la mezcla, así como el contacto del personal con el
cemento.
Así, hay necesidades continuas de mejorar de manera
simple y económica los métodos de transporte y manipulación del cemento en
polvo u otros materiales particulados.
Existen diferentes materiales y/o productos de
diferentes industrias y tecnologías cuyo uso final se da en una presentación
pulverizada.
Por ejemplo, en la industria del cemento, el
cemento blanco, gris o mortero es de uso común en construcciones a base de
hormigón y se utiliza para preparar lechadas de cemento con la combinación de
diferentes agregados y agua, de manera que una vez ha fraguado, es útil para
conformar masas de columnas, vigas, paredes, etc., en conjunto con otros
elementos de construcción tales como varillas metálicas, aditivos, etc.
El cemento es uno de los materiales más importantes
y necesarios con una gran variedad de aplicaciones en la construcción. El polvo
de cemento es generalmente transportado por transportadores neumáticos debido a
su naturaleza de polvo fino. El polvo de cemento es encaminado para ser
empacado en bolsas y ser enviado a su destino de venta y ulterior compra y uso.
Durante todo este proceso, antes de los agregados finales para la conformación
del hormigón, el cemento está sujeto a continuas pérdidas por su condición de
polvo altamente volátil. Esto debido a que el polvo de cemento comprende un
tamaño de partícula en el intervalo de 15 µm a 40 µm de naturaleza cohesiva. A
raíz de esta situación, las partículas de cemento tienden a elevarse y
combinarse con el aire circundante de manera que existen pérdidas considerables
durante todo el proceso, además de los problemas para el sistema respiratorio
de las personas que están directamente en contacto con el proceso.
Otro inconveniente es que normalmente el empaque y
presentación final de éste tipo de materiales o productos, se limita a formas
irregulares por la naturaleza misma de su estado pulverizado, lo cual
representa en ocasiones desventajas tales como requerir un segundo empaque para
facilitar el apilamiento, transporte, marcación, automatización y comunicación
de imagen corporativa, entre otros.
Un primer objeto de la presente invención consiste
en crear un proceso de compactación por compresión de material particulado para
su embalaje, almacenamiento, transporte, presentación, dosificación,
preparación y uso desde la apertura de su empaque hasta su aplicación
final.
Otro objeto es el de mantener las propiedades del
material particulado durante la compactación.
Un objeto adicional es el de tratar el material
particulado sin la consecuente suspensión en el aire del mismo, evitando los
problemas respiratorios, dermatológicos y contaminantes que puede comprender la
manipulación del material por el personal circundante.
Otro objeto adicional de la presente invención es
facilitar la preparación de la mezcla del material con el agua, debido a que el
usuario final no requiere medir el volumen del material, sino aplicar una
cantidad determinada de agua.
Finalmente, otro objeto es el de llevar la imagen
corporativa plasmada en el mismo material.
De acuerdo con los objetos anteriores, la
presente invención reside en un proceso de compactación por compresión para
embalaje, almacenamiento, transporte, presentación, dosificación, preparación y
uso del material particulado.
Las características novedosas que se consideran
como fundamento de la invención, son expuestas en las reivindicaciones adjuntas
y las ventajas adicionales de la misma se entenderán mejor sobre la descripción
detallada siguiente con sus modalidades preferidas.
La conveniencia del material particulado tratado
bajo la presente invención radica en que no necesita de aditivos para su
compactación y descompactación, de manera que una vez se dispone para su uso,
se secciona por partes permitiendo una descompactación mecánica sencilla, según
la necesidad, y se adiciona cualquier medio para conformar la mezcla requerida
y poder ser tratado de manera común.
Así mismo, las propiedades mecánicas del material
compactado una vez fraguado, no difieren más allá de 5 MPa al compararse con el
material sin compactar. Esto se revela en los resultados de laboratorio según
la norma NTC 220 en los cuales se sometieron a prueba 3 muestras: una primera
muestra compactada a una presión de 3 MPa; una segunda muestra compactada a una
presión de 3 MPa pero con un envejecimiento de 2 semanas; y una tercera muestra
sin compactar.
Las pruebas de las tres muestras mencionadas
tenían iguales características de temperatura (23°C), de humedad relativa del
ambiente (76%), de temperatura de agua (23°C), de cantidad de cemento (900gr),
de peso de arena (2475gr), de volumen de agua (460cm3), de diámetro
en la base mayor del cilindro (100.9mm) y de relación agua cemento (0.51).
Los resultados promedio de resistencia a la
compresión fueron después de 28 días de fraguado, de 27,7 MPa para la primera
muestra, de 25,4 MPa para la segunda muestra y 29,5 MPa para la tercera
muestra.
Por su parte las pruebas de laboratorio de
Termogravimetría (TG) cuyo objetivo es encontrar el porcentaje de humedad en
las muestras a una temperatura de 105°C, muestran que la compactación del
cemento de hecho disminuye la capacidad de absorción de agua, al tener en
promedio 0,81% de humedad con una desviación de 0,053%, en comparación con
0,87% de humedad de las muestras sin compactar.
Finalmente las pruebas de laboratorio por
difracción de rayos X (DRX) cuyo objetivo es evidenciar la composición química
de las muestras, corroboran la ausencia de fases hidratadas y el porcentaje de
hidróxido de calcio de 1.2% en la primera muestra analizada y 1.3% en la
segunda muestra analizada, el cual es similar al 1.8% de la tercera muestra
realizada con cemento sin compactar.
La presentación compacta del material tratado
bajo el proceso de la presente invención es un paso anterior al empacado final
que se realiza normalmente en la industria. Para el procedimiento de la
presente invención es posible el uso de moldes de diferentes formas, con
cavidades especiales, tales como regletas para determinar volúmenes y con
diferentes formas definidas según la necesidad. Según la presente invención,
existe la posibilidad de aplicar diferentes presiones para la compresión y
conformación en diferentes formas tales como cilindros, cubos y demás formas
geométricas; para ser empacadas posteriormente para el embalaje,
almacenamiento, transporte, presentación, dosificación, preparación y uso del
producto compactado desde la apertura de su empaque hasta su aplicación final.
Una vez se compacta el material particulado a determinada presión, éste asume
la forma de la cavidad y la estabilidad estructural, facilitando así la
manipulación al usuario final a nivel de dosificado y limpieza. Además no
necesitará posteriormente el uso de aditivos para deshacer la compactación.
Con el proceso de la presente invención el
usuario final no es el único beneficiado, lo es también el fabricante quien
garantiza un producto sin la necesidad de ser modificado por intermediarios
ajenos a la producción, tanto en cantidad como en contenido y presentación.
Finalmente se ven beneficiados también los
intermediarios al no tener que disponer de tiempo para capacitación, al tener
un local más limpio, y al poder dar un mejor uso al espacio.
Las unidades de material comprimido pueden
empacarse en formas regulares e irregulares, que definan la procedencia del
producto, con los consecuentes beneficios relacionados con el incremento del
impacto publicitario que puede asociarse al producto resultante.
La presente invención tiene por objeto un proceso
de compactación por compresión para embalaje, almacenamiento, transporte,
presentación, dosificación, preparación y uso del material particulado.
Particularmente, la invención se relaciona con un
proceso de compactación de material particulado que incluye un método de
compactación por compresión para la preparación de unidades de materiales
particulados.
Dichos materiales particulados a tratar, pueden
comprender pero no limitarse a cemento, mortero, calcio, yeso, sus
combinaciones o similares, para mejorar su embalaje, almacenamiento,
transporte, presentación, dosificación, preparación y uso, viéndose así
beneficiados el fabricante, el distribuidor y el consumidor. El tamaño de las
partículas de estos materiales se encuentra en el intervalo de 10 hasta 50 µm y
es de naturaleza cohesiva.
El procedimiento de la presente invención,
comprende:
- un primer paso de selección del tamaño de partícula del material particulado, mediante un primer tamizado;
- un segundo paso de ubicación del material particulado en un dispositivo de compresión, donde se deposita un contenido adicional de este material particulado equivalente al aire intersticial respecto a la capacidad total del material en el dispositivo de compresión;
- un tercer paso donde se centra dicho dispositivo de compresión en la máquina de compresión;
- un cuarto paso de compresión, donde el material se comprime y compacta a una presión de entre 2,3 y 3,8 MPa, preferiblemente, 3MPa;
- un quinto paso de separación del material comprimido del dispositivo de compresión ; y
- un sexto paso donde una vez retirado el material comprimido,se conforma la unidad de material particulado listo para su empaque en estado de compresión.
El producto final comprende una unidad de material
comprimido elaborado bajo el proceso de la presente invención, con varias
características atractivas tales como una adecuada tolerancia a la vibración,
una mejor resistencia mecánica, una mayor resistencia a la humedad, mejor
preservación, etc.
Se hicieron estudios de vibración en un rango de
frecuencia entre 20Hz y 10KHz sometiendo el producto compactado a una vibración
vertical con una aceleración de 500m/s2. Dicha frecuencia es usada
en pruebas de transporte de productos como frutas para evitar su deterioro,
según el documento 'Effect of Truck Vibration during Transport on Damage to
Fresh Produce Shipments in Thailand' publicado en el Journal of Applied
Packaging Research, Volúmen 3, No. 1 en Enero del año 2009. Los datos se
obtuvieron a través de un acondicionador de señales a una frecuencia de
muestreo de 200.000 muestras/segundo. El control de la frecuencia de vibración
se obtuvo mediante el control de un motor de corriente alterna trifásica con
745 W de potencia por medio de un variador de frecuencia.
La conveniencia del material particulado tratado
bajo la presente invención radica en que no necesita de aditivos para su
compactación y descompactación, de manera que una vez se dispone para su uso,
se secciona por partes permitiendo una descompactación mecánica sencilla, según
la necesidad, y se adiciona cualquier medio para conformar la mezcla requerida
y poder ser tratado de manera común.
Así mismo, las propiedades mecánicas del material
compactado una vez fraguado, no difieren más allá de 5 MPa al compararse con el
material sin compactar. Esto se revela en los resultados de laboratorio según
la norma NTC 220 en los cuales se sometieron a prueba 3 muestras: una primera
muestra compactada a una presión de 3 MPa; una segunda muestra compactada a una
presión de 3 MPa pero con un envejecimiento de 2 semanas; y una tercera muestra
sin compactar.
Las pruebas de las tres muestras mencionadas tenían
iguales características de temperatura (23°C), de humedad relativa del ambiente
(76%), de temperatura de agua (23°C), de cantidad de cemento (900gr), de peso
de arena (2475gr), de volumen de agua (460cm3), de diámetro en la
base mayor del cilindro (100.9mm) y de relación agua cemento (0.51).
Los resultados promedio de resistencia a la
compresión fueron después de 28 días de fraguado, de 27,7 MPa para la primera
muestra, de 25,4 MPa para la segunda muestra y 29,5 MPa para la tercera
muestra.
Por su parte las pruebas de laboratorio de
Termogravimetría (TG) cuyo objetivo es encontrar el porcentaje de humedad en
las muestras a una temperatura de 105°C, muestran que la compactación del
cemento de hecho disminuye la capacidad de absorción de agua, al tener en
promedio 0,81% de humedad con una desviación de 0,053%, en comparación con
0,87% de humedad de las muestras sin compactar.
Finalmente las pruebas de laboratorio por
difracción de rayos X (DRX) cuyo objetivo es evidenciar la composición química
de las muestras, corroboran la ausencia de fases hidratadas y el porcentaje de
hidróxido de calcio de 1.2% en la primera muestra analizada y 1.3% en la
segunda muestra analizada, el cual es similar al 1.8% de la tercera muestra
realizada con cemento sin compactar.
La presentación compacta del material tratado bajo
el proceso de la presente invención es un paso anterior al empacado final que
se realiza normalmente en la industria. Para el procedimiento de la presente
invención es posible el uso de moldes de diferentes formas, con cavidades
especiales, tales como regletas para determinar volúmenes y con diferentes
formas definidas según la necesidad. Según la presente invención, existe la
posibilidad de aplicar diferentes presiones para la compresión y conformación
en diferentes formas tales como cilindros, cubos y demás formas geométricas;
para ser empacadas posteriormente para el embalaje, almacenamiento, transporte,
presentación, dosificación, preparación y uso del producto compactado desde la
apertura de su empaque hasta su aplicación final. Una vez se compacta el
material particulado a determinada presión, éste asume la forma de la cavidad y
la estabilidad estructural, facilitando así la manipulación al usuario final a
nivel de dosificado y limpieza. Además no necesitará posteriormente el uso de
aditivos para deshacer la compactación.
Con el proceso de la presente invención el usuario
final no es el único beneficiado, lo es también el fabricante quien garantiza
un producto sin la necesidad de ser modificado por intermediarios ajenos a la
producción, tanto en cantidad como en contenido y presentación.
Finalmente se ven beneficiados también los
intermediarios al no tener que disponer de tiempo para capacitación, al tener
un local más limpio, y al poder dar un mejor uso al espacio.
Las unidades de material comprimido pueden
empacarse en formas regulares e irregulares, que definan la procedencia del
producto, con los consecuentes beneficios relacionados con el incremento del
impacto publicitario que puede asociarse al producto resultante.
Sólo se han ilustrado a manera de ejemplo algunas
modalidades preferidas de la invención. A este respecto se apreciará que el
proceso de compactación por compresión de material particulado de la presente
invención, así como los arreglos de cada etapa, se puede escoger de una
pluralidad de alternativas sin apartarse del espíritu de la invención según las
siguientes reivindicaciones.
Con el proceso de la presente invención el usuario
final no es el único beneficiado, lo es también el fabricante quien garantiza
un producto sin la necesidad de ser modificado por intermediarios ajenos a la
producción, tanto en cantidad como en contenido y presentación.
Finalmente se ven beneficiados también los
intermediarios al no tener que disponer de tiempo para capacitación, al tener
un local más limpio, y al poder dar un mejor uso al espacio.
Las unidades de material comprimido pueden
empacarse en formas regulares e irregulares, que definan la procedencia del
producto, con los consecuentes beneficios relacionados con el incremento del
impacto publicitario que puede asociarse al producto resultante.
Claims (1)
- Proceso de compactación por compresión de material particulado, caracterizado porque comprende:(i) un primer paso de selección del tamaño de partícula del material particulado, mediante un primer tamizado;(ii) un segundo paso de ubicación del material particulado en un dispositivo de compresión, donde se deposita un contenido adicional de este material particulado equivalente al aire intersticial respecto a la capacidad total del material en el dispositivo de compresión;(iii) un tercer paso donde se centra dicho dispositivo de compresión en la máquina de compresión;(iv) un cuarto paso de compresión, donde el material se comprime y compacta a una presión de entre 2,3 y 3,8 MPa, preferiblemente, 3MPa;(v) un quinto paso de separación del material comprimido del dispositivo de compresión ; y,(vi) un sexto paso, donde una vez retirado el material comprimido se conforma la unidad de material particulado listo para su empaque en estado de compresión.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| PCT/IB2013/050588 WO2014114984A1 (es) | 2013-01-24 | 2013-01-24 | Proceso de compactación por compresión de material particulado |
| US14/779,830 US20160083132A1 (en) | 2013-01-24 | 2013-01-24 | Method for compacting particulate material by compression |
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|---|---|---|---|
| PCT/IB2013/050588 WO2014114984A1 (es) | 2013-01-24 | 2013-01-24 | Proceso de compactación por compresión de material particulado |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2014114984A1 true WO2014114984A1 (es) | 2014-07-31 |
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ID=51226972
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| PCT/IB2013/050588 WO2014114984A1 (es) | 2013-01-24 | 2013-01-24 | Proceso de compactación por compresión de material particulado |
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