Procedimientos de formación de pseudopartículas de pigmento.

Un procedimiento de formación de pseudopartículas de pigmento a partir de partículas de dióxido de titanio

, que comprende: proporcionar un recipiente hueco que tiene una superficie cilíndrica interna y contiene partículas de pigmento; proporcionar una pluralidad de paletas que se extienden hacia dentro desde la superficie cilíndrica interna; hacer pasar un flujo de gas a través de la superficie cilíndrica interna; hacer rotar axialmente la superficie cilíndrica interna, haciendo, de ese modo, que la pluralidad de paletas eleve una porción de las partículas de pigmento; hacer rotar axialmente la superficie cilíndrica interna, haciendo, de ese modo, que la pluralidad de paletas distribuya las partículas de pigmento de la porción distribuida que está siendo polarizada por el gas y que cae sobre una pila de las partículas de pigmento; y hacer rotar axialmente la superficie cilíndrica interna, induciendo, de ese modo, un giro reiterado de avalancha de las partículas polarizadas de pigmento que aglomera las partículas polarizadas de pigmento formando pseudopartículas de pigmento.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2005/019758.

Solicitante: TIOXIDE GROUP SERVICES LIMITED.

Inventor/es: BOHACH,WILLIAM L, BOHACH,CHRISTOPHER S.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados caracterizados por la heterogeneidad... > B32B5/16 (caracterizados por el hecho de que una de las capas está formada por partículas, p. ej. virutas, fibras cortadas, polvo)

PDF original: ES-2475983_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimientos de formación de pseudopartículas de pigmento Antecedentes de la invención La invención divulgada en el presente documento versa, en general, acerca de un aparato y un procedimiento de formación de pseudopartículas de pigmento a partir de partículas de pigmento, al igual que las pseudopartículas de pigmento producidas a partir de las mismas. Más específicamente, las realizaciones de la invención divulgada versan acerca de partículas polarizantes de pigmento y la aglomeración de las partículas polarizantes de pigmento para formar pseudopartículas de pigmento.

Las partículas de pigmento de dióxido de titanio, las partículas de pigmento de óxidos de hierro, las partículas de pigmento perlado, otras partículas de pigmento de óxido metálico, son utilizadas a menudo en productos cosméticos, detergentes, pintura, plásticos y otros productos e industrias en los que se desea añadir al color del producto y/u hacer opaco el producto deseado. Esto se realiza normalmente mediante una mezcla completa de microgránulos y/o polvo residual de pigmento en un medio líquido al que ha de darse color. Algunas propiedades deseadas de los microgránulos de pigmento son la dispersibilidad del pigmento por todo el sistema de aplicación, la facilidad de manipulación volumétrica, la facilidad de dosificación y la cantidad de polvo que da color al microgránulo de pigmento.

Para aumentar la dispersibilidad en un medio al que ha de darse color, se produce a menudo pigmento en forma de un polvo residual dividido finamente, preferentemente, de partículas inorgánicas de pigmento. Normalmente los polvos residuales son triturados con chorro, triturados con arena, triturados con martillos móviles o triturados con rodillos pendulares como una etapa de acabado en su producción, lo que contribuye a la dispersibilidad y al brillo. Sin embargo, los pigmentos triturados en la técnica exhiben, en general, características deficientes de flujo seco y tienen la gran desventaja de ser sumamente pulverulentos. Durante el uso de estos polvos residuales, se deben tomar medidas costosas para reducir los efectos perjudiciales del polvo (por ejemplo, seguridad en el puesto de trabajo, consideraciones ecológicas, garantía de la calidad del producto, etc.) , consumiendo, de esta manera, tiempo valioso, dinero y otros recursos. Además, los microgránulos fabricados de tales polvos residuales son generalmente difíciles de manipular, de almacenar, de transportar y de introducir en el equipo de fabricación sin que los microgránulos se desmenucen. Por lo tanto, los productos que han conseguido una buena dispersibilidad del pigmento a menudo no proporcionan una buena estabilidad del pigmento y los productos que han conseguido una buena estabilidad del pigmento a menudo no proporcionan una buena dispersibilidad del pigmento.

Los procedimientos de la técnica anterior intentaban solucionar algunos de estos problemas utilizando aditivos químicos. Por ejemplo, la patente U.S. nº 4.285.984 (“Pearce”) expone un procedimiento para la producción de pigmentos de flujo libre exentos de polvo, un procedimiento que comprende voltear conjuntamente una composición de cera dividida finamente y de un pigmento en polvo, de forma que la cera absorbe el pigmento, y un pigmento nucleado que comprende una composición de cera enfriada por pulverización. Además, la patente U.S. nº 4.375.520 (“Pennie”) expone un tratamiento de partículas con un polímero sólido de bajo peso molecular y una sustancia polimérica líquida.

Otros problemas experimentados continuamente en la manipulación de grandes cantidades de polvos residuales son el apelmazamiento, la formación de túneles y de bóvedas. La estabilidad del pigmento es importante para un buen almacenamiento y transporte, y se desea evitar el endurecimiento y/o la aglutinación del pigmento formando aglomeraciones no deseadas cuando se somete al pigmento almacenado a calor, humedad y presión con el paso del tiempo. Junto con problemas relacionados con el polvo asociados con polvos residuales divididos finamente, frecuentemente se desea que se formen las partículas de pigmento creando microgránulos de pigmento. Sin embargo, los microgránulos de pigmento también deben estar formados de forma que sean dispersables fácilmente en un medio y, por lo tanto, los microgránulos no obstruyan los depósitos de alimentación, lo que provoca un flujo reducido de pigmento y otros problemas.

En la técnica anterior se han intentado soluciones para algunos de estos problemas. Por ejemplo, la patente U.S. nº

5.604.279 (“Bernhardt”) expone una composición colorante que consiste esencialmente en un fluidizante con uno o más colorantes dispersados finamente en una polialfaolefina amoría que está compuesta de al menos dos monómeros distintos que tienen un contenido de buteno-1 de al menos un 25% en peso. La patente U.S. nº

5.199.986 (“Krockert”) expone un procedimiento para colorear materiales de construcción con pigmentos inorgánicos que comprende incorporar dichos pigmentos de materiales en forma de gránulos que son de flujo libre y no forman polvo, produciéndose los granulados de pigmento a partir de gránulos secados por aspersión mediante un proceso posterior a la granulación.

La dispersibilidad es una medida de la facilidad con la que se puede mezclar uniforme y homogéneamente el pigmento en un medio, y una dispersión deficiente en el medio puede provocar grandes aglomeraciones que pueden tener como resultado terrones, imperfecciones superficiales, vetas de color, una coloración no uniforme y/o un desarrollo incompleto del color en el medio. Los procedimientos de la técnica anterior han intentado mejorar la dispersibilidad o mejorar las características de flujo seco mediante un tratamiento superficial de pigmentos para

conseguir características mejoradas de rendimiento para cuando se dispersa el pigmento, por ejemplo, en revestimientos y/o composiciones de plástico. Por ejemplo, la patente U.S. nº 3.925.095 (“Bockmann”) expone una composición dispersable que comprende un pigmento o material de carga inorgánico y una diamina de alquileno hidroxialquilado, mientras que la patente U.S. nº 4.056.402 (“Guzzi”) expone una composición de pigmento preparada al triturar el pigmento en agua en presencia de un agente de dispersión no iónico, mezclar la dispersión triturada de pigmento con un éter de celulosa y eliminar el agua de la mezcla resultante.

La patente U.S. nº 4.310.483 (“Dorfel”) expone un procedimiento para producir un granulado mediante volteo térmico de granulación utilizando un aditivo y una granulación auxiliar, y la patente U.S. nº 4.464.203 expone formulaciones concentradas de pigmento que contienen pigmentos y óxido de etileno. Los pigmentos también han sido tratados con ceras, disoluciones acuosas, polímeros, etc. Por ejemplo, la patente U.S. nº 4.127.421 (“Ferrill”) expone la formación de una suspensión acuosa espesa de un pigmento que contiene cromato de plomo dispersado en una resina desmenuzable de hidrocarburo. Además, la patente U.S. nº 4.762.523 expone la mezcla de un tensioactivo de poliéster de cadena larga producido mediante condensación y la adición de un líquido esencialmente no volátil seleccionado del grupo que consiste en aceite mineral y cera fundida.

Se puede obtener otro procedimiento para crear polvos residuales de flujo libre con poco polvo mediante secado por aspersión. En general, estos productos exhiben propiedades deficientes de coloración y, por lo tanto, los usuarios finales han tenido, en general, que escoger entre pigmentos de flujo libre, con poca producción de polvo, secados por aspersión con propiedades de coloración deficiente... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento de formación de pseudopartículas de pigmento a partir de partículas de dióxido de titanio, que comprende: proporcionar un recipiente hueco que tiene una superficie cilíndrica interna y contiene partículas de pigmento; proporcionar una pluralidad de paletas que se extienden hacia dentro desde la superficie cilíndrica interna; hacer pasar un flujo de gas a través de la superficie cilíndrica interna; hacer rotar axialmente la superficie cilíndrica interna, haciendo, de ese modo, que la pluralidad de paletas eleve una porción de las partículas de pigmento; hacer rotar axialmente la superficie cilíndrica interna, haciendo, de ese modo, que la pluralidad de paletas distribuya las partículas de pigmento de la porción distribuida que está siendo polarizada por el gas y que cae sobre una pila de las partículas de pigmento; y hacer rotar axialmente la superficie cilíndrica interna, induciendo, de ese modo, un giro reiterado de avalancha de las partículas polarizadas de pigmento que aglomera las partículas polarizadas de pigmento formando pseudopartículas de pigmento.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que proporcionar la pluralidad de paletas comprende proporcionar

la pluralidad de paletas colocadas a lo largo de la superficie cilíndrica interna en una formación sustancialmente 15 helicoidal.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende hacer vibrar un alimentador de entrada del recipiente hueco para desairear las partículas de pigmento.

4. Un aparato para inducir un enlace electrostático y una aglomeración de partículas de pigmento para llevar a cabo un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3: un recipiente hueco adaptado para ser 20 girado en una dirección axial y que tiene una superficie cilíndrica interna para contener las partículas de pigmento; una pluralidad de paletas, comprendiendo cada una de la pluralidad de paletas un extremo de unión fijado a la superficie cilíndrica interna, un extremo de distribución distal con respecto al extremo de unión, y un segmento de paleta entre el extremo de unión y el extremo de distribución, en el que el segmento tiene una curvatura cóncava orientada en la dirección axial; un gas en el interior del recipiente hueco; y un medio para impulsar la rotación del recipiente hueco.

5. El aparato de la reivindicación 4, en el que el extremo de unión es al menos uno de entre estar fijado directamente a la superficie cilíndrica interna y de estar fijado a la superficie cilíndrica interna por medio de un componente intermedio.

6. El aparato de la reivindicación 4, en el que el recipiente hueco cilíndrico es modular.

7. El aparato de la reivindicación 4, que comprende un medio para soportar el recipiente hueco durante la rotación.

8. El aparato de la reivindicación 4, en el que el medio para soportar el recipiente hueco comprende muñones.

9. El aparato de la reivindicación 4, en el que cada una de la pluralidad de paletas tiene forma de cuchara.

10. El aparato de la reivindicación 4, en el que un radio de curvatura del segmento es sustancialmente igual a una 35 distancia lineal medida desde el extremo de unión hasta el extremo de distribución.

11. El aparato de la reivindicación 10, en el que el extremo de distribución comprende una curvatura convexa que tiene un radio de curvatura sustancialmente igual a la mitad de la anchura del segmento.

12. El aparato de la reivindicación 4, que comprende medios para desairear las partículas de pigmento.

13. El aparato de la reivindicación 4, que comprende un medio para minimizar la adhesión entre la superficie 40 cilíndrica interna y al menos una de entre partículas de pigmento y partículas polarizadas de pigmento.

14. El aparato de la reivindicación 13, en el que el medio para minimizar la adhesión comprende percutores adaptados para golpear el recipiente hueco, provocando, de ese modo, que el recipiente hueco vibre.

15. El aparato de la reivindicación 14, que comprende medios para accionar de forma periódica los percutores junto con la rotación del recipiente hueco.

16. El aparato de la reivindicación 4, en el que el plano inclinado hueco está colocado con un ángulo con respecto al suelo.

17. El aparato de la reivindicación 4, que comprende una entrada para recibir las partículas de pigmento y una salida para descargar partículas aglomeradas de pigmento.

18. El aparato de la reivindicación 17, en el que el plano inclinado hueco está colocado con un ángulo con respecto 50 al suelo, estando la entrada más elevada que la salida.

19. El aparato de la reivindicación 18, en el que el ángulo es de no más de aproximadamente veinte grados.

20. El aparato de la reivindicación 18, en el que el ángulo es mayor de aproximadamente cero grados y en el que el ángulo es menor de aproximadamente diez grados.

21. El aparato de la reivindicación 4, en el que los extremos de unión de la pluralidad de paletas están colocados a 5 lo largo de la superficie cilíndrica interna en una formación sustancialmente helicoidal.

22. El aparato de la reivindicación 4, en el que la pluralidad de paletas comprende al menos un conjunto de paletas, estando colocados los extremos de unión de cada paleta en un conjunto a lo largo de la superficie cilíndrica interna en una formación sustancialmente helicoidal.

23. El aparato de la reivindicación 4, en el que la pluralidad de paletas comprende un primer conjunto de paletas,

un segundo conjunto de paletas y un tercer conjunto de paletas, en el que los extremos de unión de cada paleta en el primer conjunto están colocados a lo largo de la superficie cilíndrica interna en una primera formación sustancialmente helicoidal, en el que los extremos de unión de cada paleta en el segundo conjunto están colocados a lo largo de la superficie cilíndrica interna en una segunda formación sustancialmente helicoidal, y en el que los extremos de unión de cada paleta en el tercer conjunto están colocados a lo largo de la superficie cilíndrica interna en una tercera formación sustancialmente helicoidal.