PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN DE ELEMENTO ABRASIVO PARA ABRILLANTADO DE MATERIALES Y PROCEDIMIENTO DE FABRICACIÓN.

Procedimiento de fabricación de elemento abrasivo para abrillantado de materiales y procedimiento de fabricación.

La presente invención hace referencia a un elemento abrasivo para pulido y abrillantado de superficies duras, como por ejemplo mármol, travertinos, terrazo y piedra, basado en una composición que le confiere una porosidad mejorada, evitando el endurecimiento y cristalización del material abrasivo en condiciones de fricción continuada con esas superficies.

Además, la invención también se refiere a un procedimiento para obtener dicho elemento abrasivo, así como el uso del abrasivo para pulir superficies duras.

Procedimiento de fabricación de elemento abrasivo para abrillantado de materiales y procedimiento de fabricación.

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere a un elemento abrasivo, así como a un método para producir el mismo y está relacionada con el acondicionamiento y pulido de las superficies de materiales duros como mármoles, travertinos, terrazos o piedra.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Hasta el momento, se conoce en el estado de la técnica el empleo de tacos abrasivos para pulir superficies de materiales duros, como por ejemplo mármol, travertino, piedra y distintos tipos de terrazo.

Sin embargo, las labores de pulido y abrillantado de superficies duras en las condiciones habituales de trabajo, conducen a cambios en el comportamiento en servicio de este tipo de tacos, debido a un embotamiento de la superficie abrasivo que origina una capa dura en dicha superficie. Esto supone una pérdida del rendimiento abrasivo por parte del conjunto del taco, además de un mayor desgaste, lo que en numerosas ocasiones supone tener que desechar dicho taco y reemplazarlo por otro nuevo.

En general, para la fabricación de este tipo de tacos abrasivos para pulido y abrillantado, se emplea como base fundamental la acetosella (un compuesto derivado de una sal de oxalato potásico) , que junto con otros componentes entre los que se incluyen alúminas y alguna resina termoestable, permiten conjuntamente elaborar dichos tacos abrasivos.

Normalmente, en el procedimiento de fabricación de estos tacos, los fabricantes de todo el mundo utilizan los habituales procesos de moldeado por prensado.

Los procesos de moldeado por prensado son los indicados para moldear resinas termoestables, las cuales en forma de polvo o granulado, se vierten en un molde previamente elaborado según la pieza a conformar. Una vez en el molde, se aplica calor y presión, obteniéndose la forma de la resina en toda su extensión. Finalmente, después de enfriar se obtiene la resina polimerizada o curada endurecida.

De hecho, estos procesos de moldeado por prensado empleados en la producción de los tacos abrasivos comprenden un prensado de los componentes que constituyen dichos tacos, lo que supone una gran compactación del producto, y por tanto, una porosidad pequeña, lo que condiciona las propiedades de los tacos así obtenidos.

De manera habitual, la fabricación de este tipo de tacos abrasivos obtenidos mediante moldeado por prensado, se realiza mezclando las materias primas necesarias habitualmente empleadas en dicho tacos, como son entre otras, resina roja, alúminas, oxalato de potasio, resinas fenólicas, gomalacas, etc. Dicha mezcla se amasa hasta obtener una masa homogénea propicia para que acto seguido se vierta una pequeña cantidad sobre un molde, el cual ha sido previamente elaborado, para conseguir la forma de la pieza deseada. Una vez en el molde, dicha masa se prensa hasta eliminar por completo los poros. Posteriormente, se levanta la prensa, se adiciona otra pequeña cantidad de masa preparada, y se vuelve a prensar. Y así sucesivamente, se repiten ciclos de adición de masa y prensado, hasta alcanzar la altura total del molde, obteniéndose una masa bien compactada con la forma adecuada.

Por tanto, existe la necesidad de crear nuevos tacos o elementos abrasivos para pulido y abrillantado, capaces de evitar el embotamiento y endurecimiento de su superficie, para mejorar así su rendimiento y durabilidad.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Por tanto, la presente invención se refiere a un nuevo elemento abrasivo que puede ser utilizado para pulir y abrillantar superficies de materiales duros, como por ejemplo mármol, travertino, terrazo o piedra, y que no se endurece con el uso.

Asimismo, la presente invención también describe un procedimiento para la obtención de dicho elemento abrasivo.

En el ámbito de la presente memoria, elemento abrasivo se refiere a un material que sirve para desgastar o pulir, por fricción, sustancias duras como por ejemplo mármol, travertino, terrazo o piedra. Dicho elemento abrasivo puede tener forma de taco, pastilla, disco, etc.

Un primer aspecto de la invención hace referencia un elemento abrasivo que, debido a una porosidad mejorada, no endurece ni cristaliza en condiciones de fricción continuada con una superficie dura, como puede ser mármol, travertino, terrazo o piedra. Es decir, este primer aspecto se refiere a un elemento abrasivo con características de rigidez y compactación adecuadas para evitar un embotamiento, endurecimiento y cristalización de la superficie de contacto de dicho elemento en fricción continuada con una superficie dura, prolongando la vida útil abrasiva de este elemento y por tanto el tiempo de su ciclo de servicio.

Dicho elemento abrasivo tiene una composición, en adelante composición de la invención, que comprende los siguientes componentes:

i. una sal de oxalato o ácido oxálico, preferentemente una sal potásica de oxalato, como por ejemplo acetosella, bioxalato de potasio o tetraoxalato de potasio,

ii. goma laca, preferentemente goma laca descerada,

iii. una alúmina,

iv. una resina (como una resina fenólica, una resina de urea, etc.) , preferentemente una resina fenólica,

v. al menos un catalizador capaz de catalizar la reacción de polimerización de dicha resina, preferentemente un catalizador capaz de catalizar la reacción de polimerización de una resina fenólica.

Los componentes i, ii, iii, iv y v de la composición pueden estar presentes en combinaciones de uno o más de cada tipo.

En la memoria, dicha sal de oxalato puede ser un oxalato de cationes univalentes alcalinos, como por ejemplo una sal que contenga el anión univalente (HOOC-COO-) , o puede ser una sal de tetraoxalato, tal como el tetraoxalato potásico, KHC2O4·H2C2O4. Asimismo, la sal de oxalato puede contener cationes monovalentes, divalentes o trivalentes, como por ejemplo catión potasio, catión sodio, catión estroncio, catión aluminio o catión amonio. De manera preferida, la sal de oxalato es una sal potásica de oxalato, como pueden ser la acetosella, el bioxalato de potasio, el tetraoxalato de potasio, etc., así como combinaciones de las mismas.

En la presente invención, el término acetosella se refiere a una mezcla que comprende bioxalato potásico y tetraoxalato potásico, preferentemente:

- entre un 5% y un 10% de bioxalato potásico, y

- entre un 5% y un 10% de tetraoxalato potásico,

incluídos dichos límites.

En la presente invención, el término “goma laca” se refiere a una sustancia exudada de varios árboles de la India, que se obtiene a partir del residuo o secreción resinosa de un pequeño insecto llamado Kerria lacca o gusano de la laca, que habita en el sudeste asiático. De manera preferida, la goma laca de la composición es goma laca en esencia, que es una disolución de goma laca en un disolvente orgánico, como puede ser alcohol isotrópico, tolueno, etc., preferentemente a una concentración comprendida entre un 15% y 35% en peso, incluidos ambos límites, más preferentemente entre un 20% y 30% en peso, incluidos ambos límites, y aún más preferentemente a una concentración del 25% en peso, respecto al peso total de la disolución.

En la presente invención, “alúmina” se refiere indistintamente a un óxido de aluminio (Al2O3) , a una clase de potea, a un mineral de donde se obtiene óxido de aluminio, o a combinaciones de los mismos.

Dicho óxido de aluminio puede encontrarse en cualquiera de sus formas, tales como a-alúmina (corindón) , ºalúmina, y-alúmina, a-alúmina, r-alúmina, x-alúmina, K-alúmina, 8-alúmina, p-alúmina, o puede ser el resultado de una combinación de las mismas.

El término potea se refiere en la presente invención a una mezcla de urea, óxido de estaño y óxido de aluminio. Dicha potea puede ser potea blanca, potea gris o potea negra en función del color que presenta, blanco, gris o gris oscuro, respectivamente.

En la presente invención, una resina fenólica se refiere a una resina termoestable obtenida como producto de la reacción de los fenoles con un aldehído (por ejemplo formaldehido) , como puede ser, sin carácter limitante, una resina fenólica de tipo Novolac-hexamina.

El término fenoles según se usa en esta memoria, incluye a compuestos como por ejemplo el fenol, alquilfenoles tales como el cresol, xilenol, p-tert-butilfenol y el nonilfenol, polifenoles tales como resorcinol, bisfenol F y bisfenol A, así como combinaciones de los mismos.

Los aldehídos que pueden reaccionar con los fenoles para obtener la resina fenólica pueden ser por ejemplo acetaldehído, formaldehído,... [Seguir leyendo]

1. Un elemento abrasivo caracterizado porque tiene una composición que comprende los siguientes componentes:

i. una sal de oxalato o ácido oxálico,

ii. goma laca, iii.una alúmina,

iv. una resina,

v. al menos un catalizador capaz de catalizar la reacción de polimerización de dicha resina; y porque no endurece ni cristaliza en condiciones de fricción continuada con una superficie dura debido a una porosidad mejorada.

2. Un elemento abrasivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha composición comprende además:

vi. hexamina.

3. Un elemento abrasivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha composición comprende:

i. una sal de oxalato, en una cantidad comprendida entre 40% y 50% en peso,

ii. goma laca, en una cantidad comprendida entre 20% y 25% en peso,

iii. una alúmina, en una cantidad comprendida entre 10% y 15% en peso,

iv. una resina, en una cantidad comprendida entre 10% y 15% en peso,

v. al menos un catalizador capaz de polimerizar dicha resina, en una cantidad comprendida entre 5% y 10% en peso, respecto del peso total de dicha composición.

4. Un elemento abrasivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicha composición comprende:

i. una sal de oxalato, en una cantidad comprendida entre 40% y 50% en peso,

ii. goma laca, en una cantidad comprendida entre 20% y 25% en peso, iii.una alúmina, en una cantidad comprendida entre 10% y 15% en peso,

iv. una resina, en una cantidad comprendida entre 10% y 15% en peso,

v. al menos un catalizador capaz de polimerizar dicha resina, en una cantidad comprendida entre 5% y 10% en peso,

vi. hexamina, en una cantidad comprendida entre 5% y 10% en peso, respecto del peso total de dicha composición, de manera que la suma de las cantidades de todos los componentes sea igual al 100%.

5. Un elemento abrasivo según una de las reivindicaciones 1, a 4, caracterizado porque dicha composición comprende:

i. un 45% en peso de una sal de oxalato,

ii. un 21% en peso de goma laca,

iii. un 11% en peso de una alúmina,

iv. un 11% en peso de una resina,

v. un 6% en peso de al menos un catalizador capaz de polimerizar dicha resina,

vi. un 6% en peso de hexamina, respecto del peso total de dicha composición, de manera que la suma de las cantidades de todos los componentes sea igual al 100%.

6. Un elemento abrasivo según una de las reivindicaciones 1, a 5, caracterizado porque la sal de oxalato es una sal potásica de oxalato.

7. Un elemento abrasivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dicha sal potásica de oxalato es seleccionada del grupo compuesto por: acetosella, bioxalato potásico, tetraoxalato potásico y una combinación de las mismas.

8. Un elemento abrasivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicha sal de oxalato potásico es tetraoxalato de potasio.

9. Un elemento abrasivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque dicha resina es una resina fenólica.

10. Un elemento abrasivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque dicha resina es una resina fenólica tipo Novolac-hexamina.

11. Un elemento abrasivo según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque:

a. la sal de oxalato es tetraoxalato de potasio,

b. la resina es una resina fenólica tipo Novolac-hexamina.

12. Un elemento abrasivo según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque dicho elemento presenta un espesor comprendido entre 1 y 8 cm.

13. Un elemento abrasivo según la reivindicación 12, caracterizado porque dicho espesor es 4, 5cm.

14. Un elemento abrasivo según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque dicho elemento tiene forma de pirámide truncada de base trapezoidal.

15. Un elemento abrasivo según la reivindicación 14, caracterizado porque dicha forma comprende:

a. una base superior con forma de trapecio isósceles definida por dos lados paralelos de dimensiones 6 y 8 cm, respectivamente, separados por una distancia de 9 cm,

b. una base inferior con forma de trapecio isósceles definida por dos lados paralelos de dimensiones 6, 3 y 8, 3 cm, respectivamente, separados por una distancia de 9, 3 cm.

16. Un elemento abrasivo según la reivindicación 14, caracterizado porque dicha forma comprende:

a. una base superior con forma de trapecio isósceles definida por dos lados paralelos de dimensiones 6 y 8 cm, respectivamente, separados por una distancia de 9 cm,

b. una base inferior con forma de trapecio isósceles definida por dos lados paralelos de dimensiones 6, 3 y 8, 3 cm, respectivamente, separados por una distancia de 9, 3 cm,

c. una distancia máxima entre bases de 4, 5cm.

17. Un procedimiento de fabricación de un elemento abrasivo definido en una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque comprende los siguientes pasos:

I. mezclar por medio de agitación mecánica todos los componentes que comprende dicho elemento abrasivo hasta obtener una masa homogénea,

II. verter dicha masa sobre un molde, III.endurecer la masa en dicho molde hasta obtener una pieza sólida,

IV. secar dicha pieza a una temperatura superior a 100 ºC.

18. Un procedimiento según la reivindicación 17, caracterizado porque en el paso III dicha masa se endurece durante un periodo de tiempo comprendido entre 24 y 72 horas.

19. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 17 ó 18, caracterizado porque en el paso III dicha masa se endurece durante 48 horas.

20. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 19, caracterizado porque en el paso IV dicha pieza se seca a una temperatura comprendida entre 100 y 150 ºC.

21. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado porque en el paso IV dicha pieza se seca en un horno a 130 ºC.

22. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 21, caracterizado porque en el paso IV dicha pieza se seca durante un periodo de tiempo comprendido entre 1, 5 y 2, 5 horas.

23. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 22, caracterizado porque en el paso IV dicha pieza se seca durante un periodo de tiempo de 2 horas.

24. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 23, caracterizado porque después del paso III y previamente al paso IV, la pieza sólida se extrae de dicho molde.

25. Un procedimiento según una de las reivindicaciones 17 a 24, caracterizado porque posteriormente al paso IV, dicha pieza sólida seca se pinta con goma laca.

26. Uso de un elemento abrasivo definido en una de las reivindicaciones 1 a 16 para pulir y abrillantar una superficie que comprende al menos un material que se selecciona del grupo compuesto por: mármol, travertino, terrazo, piedra, y una combinación de los mismos.