Un método de variación de la extensión de la distribución de tamaño de partícula de lentejuelas de material,

comprendiendo dicho método la alimentación de un chorro de material fundido en una dirección hacia abajo dentro de una taza o disco giratorio, y que el material sobresalga del borde de la taza de tal forma que se vea ajustado al espacio entre una par de planchas que rodean la taza, manteniéndose el movimiento del material en una dirección angular y siendo afectado por un flujo de aire que pasa entre las planchas y a cada lado del material de tal forma que atraiga el chorro de material de tal manera que se mantenga plano y también lo atraiga de tal manera que, cuando tenga lugar la solidificación del material, la película de material así formada se fraccione en lentejuelas, caracterizado porque el método incluye la etapa de variar la distancia entre la taza y el acceso al espacio entre las planchas hasta que se consiga el distribución deseada de tamaño de partícula

Formación de lentejuelas de vidrio.

Campo de la invención

La presente invención se relaciona con métodos para la formación de lentejuelas u otras pequeñas partículas de vidrio o de otros materiales similares, incluyendo materiales cerámicos.

La presente invención se puede aplicar a cualquier material que se funde cuando se calienta y que es susceptible de formar pequeñas unidades tales como lentejuelas. Dicho material se usa cada vez más para una variedad de fines, incluyendo pinturas, recubrimientos, cosméticos, alfombras, losas y termoplásticos. Las lentejuelas pueden ser usadas para alterar sustancialmente las propiedades de los materiales en las que se incorporan, por ejemplo, alterando su apariencia, en particular las propiedades de reflejo de luz, y mejorando las propiedades mecánicas de los materiales y también incrementando la lentitud de inflamación y de emisiones de humo.

Antecedentes de la invención

En la descripción de nuestra Patente Europea 0 289 240 se describe un aparato para la formación de lentejuelas de materiales a partir de un chorro caliente de material fundido. El aparato comprende medios para alimentar el chorro en una dirección hacia abajo dentro de una taza giratoria, estando dispuesta dicha taza con su boca abierta en dirección superior, de tal manera que el material fundido, en el interior de la taza, fluye sobre sus bordes superiores y hacia fuera, en una dirección radial, debido a la fuerza centrífuga. El aparato también incluye un parte de planchas sustancialmente paralelas, separadas entre sí y dispuestas alrededor de la taza, de tal forma que el material que deja la taza por la fuerza centrífuga pasa por un espacio definido entre las planchas. Las planchas están instaladas en el interior de una cámara de vacío, de tal forma que se sitúa un vacío en el espacio entre las planchas, formando así un difusor anular que atrae aire desde fuera de la cámara entre las planchas en una dirección radial, manteniendo una velocidad angular e impidiendo que el material fundido toque los lados de las planchas y enfriando el material hasta que alcance un estado sólido. El material es atraído de forma veloz por la corriente de aire en una dirección angular a medida que el radio se expande, manteniéndolo, en consecuencia, en forma de una película plana y, en última instancia, fragmentándolo en pequeñas partículas.

En la Patente Europea 0 289 240 se señala que hay alternativas aceptables en cuanto a la velocidad de rotación de la taza, mediante las que se puede modificar y controlar la distancia entre las dos planchas y el índice de flujo de aire por la cámara de vacío, así como el tamaño y grosor de las lentejuelas de material que se van a producir. También se indica que el aparato puede ser usado no solamente con vidrio, sino también con materiales como el basalto, cerámicas como alúmina o grafito y metales como el plomo. Puede ser necesario, para cada diferente material, alterar el funcionamiento del aparato, por ejemplo, variando la velocidad de rotación de la taza, la temperatura del material fundido, la medida del espacio entre las planchas y el flujo de aire entre las planchas. En cuanto a otros factores susceptibles de variación, se puede hacer referencia al volumen de chorro fundido entrando en la taza, la temperatura de dicho material, la velocidad de la taza, el diámetro de la taza, la distancia entre la taza y las planchas y el flujo de aire a la salida de las cámaras de vacío asociadas con las planchas.

En cuanto a la distancia entre la taza y las planchas, no estaba claro cuál sería el efecto de la modificación de esta distancia. Se sabía que la distancia sólo podía ser modificada, en ambas direcciones, dentro de ciertos parámetros, para producir lentejuelas en lugar de filamentos o fibras, pero se pensaba que el principal efecto era un tamaño reducido de la lentejuela con un incremento en la distancia entre la taza y las planchas, debido a un período más largo de dilatación del vidrio antes del enfriamiento, y un incremento en el diámetro nominal de la lentejuela.

En la práctica, para algunas aplicaciones, son necesarias lentejuelas de vidrio con una distribución de tamaño de partícula tan estrecha como sea posible, en cuanto esto resulta en un producto con el intervalo deseado de propiedades físicas para un procesamiento ulterior. En otras aplicaciones, una extensión amplia de distribución del tamaño de la partícula puede ser exigida, por ejemplo, para conseguir efectos ópticos. Sin embargo, existe, como se ha indicado supra, un número sustancial de parámetros que afectan a la naturaleza del producto, y de los cuales la separación de las planchas de la taza representa tan sólo una posible variable. Se pensaba que la distancia entre taza y planchas debería estar fijada en una media consecuente con la producción de lentejuelas aceptables, siendo modificados los parámetros de grosor mediante la variación del espacio entre las planchas, la velocidad periférica de la taza y el flujo de aire. Se pensaba que cualquier modificación de la distancia entre taza y planchas era simplemente un medio adicional para modificar el grosor del producto pero no para modificar la distribución del grosor.

Se ha trabajado durante muchos años con aparatos como el escrito en la patente EP 0289240 en lo que se pensaba que era la mejor combinación de condiciones de trabajo, con el objeto de producir el mejor producto. Sin embargo, incluso bajo tales condiciones, se produce la lentejuela de vidrio con un grosor controlado, pero con un amplio intervalo de distribución de partícula que, generalmente, se pensaba que no se podía controlar. En muchas aplicaciones, el intervalo de medida requerido excede del producido por tal aparato. Consecuentemente, el producto tiene que ser graduado y el material que queda en lo más bajo y lo más alto del intervalo de medida tiene que ser apartado y, posteriormente, descartado o reciclado. Este procedimiento incrementa el gasto de producción del producto y sería deseable que un producto pudiera ser producido con un intervalo de tamaño de partícula más específico, de tal forma que la extensión de la graduación, descarte y reciclado de los productos pueda ser reducida o eliminada.

Descripción de la invención

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método de variación de la extensión de la distribución de tamaño de partícula de lentejuelas de material formadas por un proceso que comprende alimentar un chorro de material fundido en una dirección hacia abajo en una taza o disco rotatorio, y permitir que el material sobrepase el borde de la taza de tal forma que se ajuste al espacio entre un par de planchas que rodeen la taza, manteniéndose el movimiento del material en una dirección angular y teniendo lugar un flujo de aire que pasa por las planchas y a cada lado del material como para presionar el chorro de material de tal manera que se mantenga plano e, igualmente, presionarlo de tal forma que, una vez que tenga lugar la solidificación del material, la hoja de material formado de esta manera se fraccione en lentejuelas, comprendiendo el método la variación de la distancia entre la taza y la entrada al espacio entre las planchas hasta que se consigue la distribución deseada de tamaño de partícula.

Consecuentemente, la presente invención proporciona un medio por el cual, en la producción de lentejuelas de vidrio o lentejuelas de otro material, la relación entre el borde de la taza o disco giratorio, en lugar de permanecer fija, es modificada para producir una diferencia en la distribución de tamaño de partícula, permitiendo así la producción de discretas distribuciones de medida durante la fase de producción en lugar de cómo un proceso de producción secundario.

Aunque se conocía previamente que la variación de la distancia entre la taza y las planchas era uno entre muchos factores que podrían afectar el tamaño de la lentejuela (como se mencionó en la patente EP 0289240). No se apreciaba que la variación de esta distancia pudiera tener un efecto destacado en la distribución del tamaño y que esta característica particular de un producto es fundamental para la calidad del mismo. Es cierto que se había dado por hecho que cualquier incremento significativo de la distancia entre taza y plancha, dentro de los límites en los que se consigue un producto aceptable, llevaría a un deterioro del producto y, más en concreto, de su lisura y que, cualquier reducción, simplemente supondría reducir el diámetro nominal de la lentejuela. Sin embargo, lo sorprendente del descubrimiento es que la separación entre taza y plancha puede ser incrementada...

1. Un método de variación de la extensión de la distribución de tamaño de partícula de lentejuelas de material, comprendiendo dicho método la alimentación de un chorro de material fundido en una dirección hacia abajo dentro de una taza o disco giratorio, y que el material sobresalga del borde de la taza de tal forma que se vea ajustado al espacio entre una par de planchas que rodean la taza, manteniéndose el movimiento del material en una dirección angular y siendo afectado por un flujo de aire que pasa entre las planchas y a cada lado del material de tal forma que atraiga el chorro de material de tal manera que se mantenga plano y también lo atraiga de tal manera que, cuando tenga lugar la solidificación del material, la película de material así formada se fraccione en lentejuelas, caracterizado porque el método incluye la etapa de variar la distancia entre la taza y el acceso al espacio entre las planchas hasta que se consiga el distribución deseada de tamaño de partícula.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la distancia entre al taza y el acceso al espacio entre las planchas puede ser modificada hasta un 1500% a partir de la separación mínima entre las planchas.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la distribución de tamaño de partícula a conseguir mediante la variación de distancia entre la taza y las planchas está en el intervalo de entre 10% y 95%, lo que supone que, en el 10%, el 95% de todas las partículas están dentro de una variación de tamaño del 10% y, en el 95%, virtualmente todas las partículas están dentro de una variación de tamaño del 95%.

4. Un método de acuerdo con alguna de las reivindicaciones precedentes, en el que la separación entre la taza y las planchas es tal que la distribución de tamaño de partícula está en el intervalo de 700 a 900 nanómetros cuando dicha distancia se ajuste a aproximadamente 100 unidades, y 700 a 1300 nanómetros cuando se ajuste a aproximadamente 500 unidades.