Artículo de cerámica fotocatalítica y método para su producción.

Método para la producción de un artículo tratado; el método comprende: una etapa de tratamiento de superficie, durante la cual se aplica un adhesivo inorgánico sobre una superficie de un producto base que comprende material cerámico; una etapa de aplicación, que sigue a la etapa de tratamiento de la superficie y durante la cual se deposita, al menos parcialmente, polvo de TiO2 que tiene un área de superficie específica en un rango de 5 a 20 m2/g sobre el adhesivo inorgánico para obtener un artículo intermedio; y una etapa de calentamiento, durante la cual el articulo intermedio se calienta; donde el polvo de TiO2 tiene partículas de TiO2 con un diámetro medio

(medido con microscopio electrónico de barrido - SEM) mayor que o igual a 0,20 μm, y menor que o igual a 1 μm.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/IB2009/006002.

Solicitante: Granitifiandre S.p.A.

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: Via Radici Nord 112 Castellarano ITALIA.

Inventor/es: PELLICELLI,GIOVANNI, TUCCI,ANTONELLA, RAMBALDI,ELISA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Postratamiento de morteros, hormigón, piedra artificial;... > C04B41/87 (Cerámicas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Postratamiento de morteros, hormigón, piedra artificial;... > C04B41/50 (con sustancias inorgánicas)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Postratamiento de morteros, hormigón, piedra artificial;... > C04B41/89 (para obtener al menos dos revestimientos superpuestos de composiciones diferentes)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS;... > LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES,... > Postratamiento de morteros, hormigón, piedra artificial;... > C04B41/52 (Revestimiento o impregnación múltiple)

PDF original: ES-2473469_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Artïculo de cerïmica fotocatalïtica y mïtodo para su producciïn ïrea tïcnica La presente invenciïn hace referencia a un mïtodo para la producciïn de un artïculo y a dicho artïculo.

Estado del arte previo En el ïrea de los materiales cerïmicos, es conocido recubrir objetos con TiO2 de manera que presenten propiedades fotocatalïticas. El recubrimiento se realiza generalmente utilizando sistemas sol-gel y/o mediante la aplicaciïn de partïculas nanomïtricas de diïxido de titanio, a fin de obtener materiales que sean fïciles de limpiar y capaces de purificar parcialmente el aire de contaminantes orgïnicos. Para hacer que el TiO2 se adhiera de manera efectiva a la superficie de los objetos, se utilizan con frecuencia polïmeros orgïnicos.

La memoria US6210779 revela materiales multi-funcionales que tienen una capa fotocatalïtica con una funciïn fotocatalïtica, dispuesta sobre la superficie de una base mediante una capa de aglomerante amorfo entre los mismos. Las partïculas de la capa fotocatalïtica se unen entre sï mediante una energïa superficial o sinterizaciïn en estado sïlido. Una capa inferior de la capa fotocatalïtica se encuentra intercalada en la capa de aglomerante, de tal manera que se forma una capa intermedia entre la capa de aglomerante y la capa fotocatalïtica.

Los mïtodos conocidos utilizados para el recubrimiento de objetos cerïmicos con diïxido de titanio y los artïculos asï obtenidos presentan una serie de inconvenientes, algunos de los cuales se mencionan a continuaciïn.

El uso de mïtodos sol-gel puede provocar la emisiïn de compuestos orgïnicos que son contaminantes y potencialmente perjudiciales para la salud.

Las tïcnicas conocidas son bastante inflexibles, y no pueden ser utilizadas para diferentes tipos de baldosas. No es posible obtener diversos efectos estïticos.

Los efectos catalïticos obtenidos son relativamente pobres y son con frecuencia no reproducibles.

La solidez de adhesiïn de la capa de TiO2 a los objetos es relativamente baja.

Los costes de producciïn son a menudo elevados.

Objeto de la invenciïn El objeto de la presente invenciïn es proporcionar un mïtodo para la producciïn de un artïculo y ademïs un artïculo que permita que los inconvenientes del arte conocido sean superados, al menos parcialmente, y al mismo tiempo resulten sencillos y econïmicamente ventajosos.

De acuerdo a la presente invenciïn, se proporciona un mïtodo para producir un artïculo ademïs de dicho artïculo, tal como se expone en las consiguientes reivindicaciones independientes y, preferiblemente, en cualquiera de las reivindicaciones que dependen directa o indirectamente de las reivindicaciones independientes.

Modos de realizaciïn de la invenciïn De acuerdo a un primer aspecto de la presente invenciïn, se proporciona un mïtodo para la producciïn de un artïculo tratado. El mïtodo comprende una etapa de tratamiento de la superficie, durante la cual se aplica un adhesivo inorgïnico sobre la superficie de un producto base que comprende (en particular, realizado en) un material cerïmico. El mïtodo ademïs comprende una segunda etapa de aplicaciïn, que es posterior a la etapa de tratamiento de la superficie, y durante la cual se deposita, al menos parcialmente, polvo de TiO2 que tiene un ïrea de superficie especïfica que se encuentra en un rango de aproximadamente 20 m2/g en el adhesivo inorgïnico para obtener un artïculo intermedio; y una etapa de calentamiento, durante la cual se calienta el artïculo intermedio.

Habitualmente, el artïculo tratado es una baldosa.

De acuerdo con algunos modos de realizaciïn, el polvo de TiO2 tiene un ïrea de superficie especïfica que se encuentra en un rango de 10 a 20 m2/g. De manera ventajosa, el polvo de TiO2 tiene un ïrea de superficie especïfica que se encuentra en un rango de 10 a 15 m2/g.

El ïrea de superficie especïfica debe entenderse como la relaciïn entre el ïrea de la superficie y el peso de una muestra. El ïrea de superficie especïfica se mide utilizando el mïtodo de adsorciïn de gases (BET) . En particular, se utiliza el equipo FlowSorb II 2300 (de Micrometricsï) , siguiendo las instrucciones estïndar anexas.

El polvo de TiO2 tiene (en particular consiste en) partïculas con un diïmetro medio mayor que o igual a 0, 20 μm y menor que o igual a 1, 0 μm. De manera ventajosa, las partïculas de TiO2 tienen un diïmetro medio mayor que o igual a 0, 2 μm (en particular, mayor que o igual a 0, 2 μm y menor que o igual a 0, 8 μm) . Segïn algunos modos de realizaciïn, las partïculas de TiO2 tienen un diïmetro medio de menos que o igual a 0, 5 μm y mayor que o igual a 0, 2 μm.

A menos que se especifique lo contrario de manera explïcita, en el presente texto, el diïmetro de partïculas se mide utilizando el microscopio electrïnico de barrido (SEM, por sus siglas en inglïs) . En particular, se utiliza un SEM (Zeiss EVO 40.D) conectado a un espectrïmetro de rayos X por dispersiïn de energïas (EDS, por sus siglas en inglïs) (Inca, Oxford Instruments, UK) . El diïmetro medio se calcula computando la media de las medidas del diïmetro de 100 partïculas seleccionadas de manera aleatoria. El diïmetro de las partïculas se mide antes de que dichas partïculas hayan sido aplicadas sobre el producto base (especïficamente, en lo que respecta a las partïculas de diïxido de titanio, sobre el adhesivo inorgïnico) .

El mïtodo comprende una etapa de preparaciïn del producto base, durante la cual se obtiene el producto base mediante prensado, seguido de tratamiento tïrmico. La etapa de preparaciïn del producto base precede a la etapa de aplicaciïn.

De manera ventajosa, el producto base se trata tïrmicamente a una temperatura de 900 a 1250ïC durante un tiempo que se encuentra en un rango de 30 a 70 minutos, en particular para obtener una solidificaciïn sustancial del producto base.

De acuerdo con algunos modos de realizaciïn, durante la etapa de aplicaciïn, se aplica una suspensiïn acuosa del polvo de TiO2 sobre el adhesivo inorgïnico.

Segïn algunos modos de realizaciïn, el adhesivo inorgïnico comprende de un 30% en peso a un 50% en peso (de manera ventajosa, de 35% en peso a 48% en peso) , con respecto a su propio peso total, de SiO2. El adhesivo inorgïnico comprende de un 0% en peso a un 30% en peso (de manera ventajosa, de 0, 3% en peso a 20% en peso) , con respecto a su propio peso total, de Al2O3. El adhesivo inorgïnico comprende de un 0% en peso a un 40% en peso (de manera ventajosa, de 5% en peso a 38% en peso) , con respecto a su propio pero total, de B2O3. El adhesivo inorgïnico comprende de un 0% en peso a un 15% en peso (de manera ventajosa, de 0% en peso a 13% en peso) con respecto a su propio peso total, de BaO. El adhesivo inorgïnico comprende de un 0% en peso a un 15% en peso (de acuerdo a algunas realizaciones, de 0, 3% en peso a 20% en peso) , con respecto a su propio peso total, de CaO. El adhesivo inorgïnico comprende de un 0% en peso a un 5% en peso (de manera ventajosa, de 0% en peso a 3% en peso) con respecto a su propio peso total, de MgO. El adhesivo inorgïnico comprende de un 0% en peso a un 35% en peso (de manera ventajosa, de 0% en peso a 30% en peso) con respecto a su propio peso total, de ZnO. El adhesivo inorgïnico comprende de un 5% en peso a un 20% en peso (de manera ventajosa, de 8% en peso a 18% en peso) con respecto a su propio peso total, de Na2O+K2O. El adhesivo inorgïnico comprende de un 0% en peso a un 10% en peso (de manera ventajosa, de 0% en peso a 5% en peso) con respecto a su propio peso total, de Li2O.

De manera ventajosa, el adhesivo inorgïnico estï constituido por la combinaciïn de parte de los componentes o de todos los componentes indicados... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Mïtodo para la producciïn de un artïculo tratado; el mïtodo comprende: una etapa de tratamiento de superficie, durante la cual se aplica un adhesivo inorgïnico sobre una superficie de un producto base que comprende material cerïmico; una etapa de aplicaciïn, que sigue a la etapa de tratamiento de la superficie y durante la cual se deposita, al menos parcialmente, polvo de TiO2 que tiene un ïrea de superficie especïfica en un rango de 5 a 20 m2/g sobre el adhesivo inorgïnico para obtener un artïculo intermedio; y una etapa de calentamiento, durante la cual el articulo intermedio se calienta; donde el polvo de TiO2 tiene partïculas de TiO2 con un diïmetro medio (medido con microscopio electrïnico de barrido – SEM) mayor que o igual a 0, 20 μm, y menor que o igual a 1 μm.

2. Mïtodo segïn la reivindicaciïn 1, en donde el artïculo tratado es una baldosa.

3. Mïtodo segïn la reivindicaciïn 1 o 2, en donde el artïculo intermedio y/o el artïculo tratado tiene sobre su propia superficie de 0, 3 a 3 g/m2 de TiO2.

4. Mïtodo segïn cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el adhesivo inorgïnico comprende: de 30% en peso a 50% en peso, con respecto a su peso total, de SiO2; de 0% en peso a 30% en peso, con respecto a su propio peso total, de Al2O3; de 0% en peso a 40% en peso, con respecto a su propio peso total, de B2O3; de 0% en peso a 15% en peso, con respecto a su propio peso total, de BaO; de 0% en peso a 15% en peso, con respecto a su propio peso total, de CaO; de 0% en peso a 5% en peso, con respecto a su propio peso total, de MgO; de 0% en peso a 35% en peso, con respecto a su propio peso total, de ZnO; de 5% en peso a 20% en peso, con respecto a su propio peso total, de la suma de Na2O y K2O; y de 0% en peso a 10% en peso, con respecto a su propio peso total, de Li2O.

5. Mïtodo segïn cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el adhesivo inorgïnico se aplica en forma de partïculas de adhesivo inorgïnico con un diïmetro medio medido con microscopio electrïnico de barrido (SEM) mayor que o igual a 3 μm, y menor que o igual a 15 μm.

6. Mïtodo segïn cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el porcentaje en peso del polvo de TiO2 con respecto a la suma del peso del adhesivo inorgïnico y de las partïculas de TiO2 que son aplicadas, es mayor que o igual a 23% en peso y, mïs en particular, menor que 50% en peso.

7. Mïtodo segïn cualquiera de las reivindicaciones precedentes y que comprende una etapa de preparaciïn del producto base, durante la cual el producto base se obtiene mediante prensado y posterior tratamiento tïrmico; donde la etapa de preparaciïn del producto base precede a la etapa de aplicaciïn.

8. Mïtodo segïn cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, durante la etapa de tratamiento de la superficie, se aplica una suspensiïn acuosa del adhesivo inorgïnico sobre el producto base.

9. Mïtodo segïn cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, durante la etapa de aplicaciïn, se deposita una suspensiïn acuosa de polvo de TiO2 sobre el adhesivo inorgïnico.

10. Mïtodo segïn cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, durante la etapa de tratamiento de la superficie, el producto base estï a una temperatura que se encuentra en un rango de 130ïC a 230ïC.

11. Mïtodo segïn cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, durante la etapa de aplicaciïn, el producto base estï a una temperatura que se encuentra en un rango de 130ïC a 230ïC.

12. Mïtodo segïn cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la etapa de calentamiento comprende una etapa de tratamiento tïrmico, durante la cual el artïculo intermedio se mantiene a una temperatura que se encuentra en un rango de 550ïC a 900ïC.

13. Mïtodo segïn la reivindicaciïn 12, en donde la etapa de tratamiento tïrmico tiene una duraciïn mayor que o igual a 20 minutos.

14. Mïtodo segïn cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, durante la etapa de aplicaciïn, se aplica una cantidad de TiO2 que se encuentra en un rango de 0, 3 a 3g/m2 con respecto a la superficie del producto base.

15. Mïtodo segïn cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el adhesivo inorgïnico se aplica en forma de partïculas de adhesivo inorgïnico con un diïmetro medio, medido con microscopio electrïnico de barrido (SEM) , mayor que o igual a 3 μm y menor que o igual a 8 μm.

16. Artïculo tratado obtenido segïn un mïtodo tal como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15.

17. Artïculo segïn la reivindicaciïn 16, en donde las partïculas de TiO2 tienen un diïmetro medio menor que o igual a 0, 8 μm.

18. Artïculo segïn la reivindicaciïn 17, en donde el porcentaje en peso de las partïculas de TiO2, con respecto a la

suma del peso del adhesivo inorgïnico y de las partïculas de TiO2 de la capa inferior y de la capa superior, es mayor que o igual a 23% en peso y, mïs en particular, menor que 50% en peso.

19. Artïculo segïn cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, en donde el adhesivo inorgïnico comprende: de 30% en peso a 50% en peso, con respecto a su propio peso total, de SiO2; de 0% en peso a 30% en peso, con respecto a su propio peso total, de Al2O3; de 0% en peso a 40% en peso, con respecto a su propio peso total, de B2O3; de 0%

en peso a 15% en peso, con respecto a su propio peso total, de BaO; de 0% en peso a 15% en peso, con respecto a su propio peso total, de CaO; de 0% en peso a 5% en peso, con respecto a su propio peso total, de MgO; de 0% en peso a 35% en peso, con respecto a su propio peso total, de ZnO; de 5% en peso a 20% en peso, con respecto a su propio peso total, de la suma de Na2O y K2O; y de 0% en peso a 10% en peso, con respecto a su propio peso total, de Li2O.

20. Artïculo segïn cualquiera de las reivindicaciones 16 a 19 y que tiene sobre su propia superficie de 0, 3 a 3 g/m2 de TiO2.

21. Artïculo segïn cualquiera de las reivindicaciones 16 a 20, donde el artïculo es una baldosa.