La invención se refiere a la obtención de productos con alta capacidad de resistencia al fuego empleando residuos procedentes de la industria conservera,

como las conchas de moluscos.Los productos desarrollados se caracterizan porque, en su composición, el material proveniente de las conchas de moluscos acondicionadas representa más del 40% en peso del producto final.El reciclado del material permite una nueva aplicación de alto valor añadIdo para los residuos generados en la industria conservera, al ser utilizados como materiales resistentes al fuego en productos de gran demanda, en edificios, naves e instalaciones industriales

Obtención de materiales resistentes al fuego a partir de residuos procedentes de la industria conservera.

Objeto de la invención

Se refiere la presente invención a la obtención de productos para la protección pasiva contra el fuego, mezclando constituyentes procedentes de conchas de moluscos con aglomerantes y con aditivos absorbentes de agua, siendo la proporción de dichos constituyentes más del 40% en peso y base seca, del producto final.

La invención es aplicable fundamentalmente al ámbito de la obtención de materiales resistentes al fuego utilizables en un amplio espectro de formas y utilidades en el sector de la construcción de edificios, naves e instalaciones industriales. Estos materiales pueden utilizarse en forma de revestimientos, enfoscados, gunitados y paneles, sean estos flexibles, rígidos o semi-rígidos. Se puede destacar su uso en divisiones o compartimentaciones resistentes al fuego como puertas cortafuego, tabiques, mamparas, trasdosados, falsos techos y en la protección de estructuras metálicas, bien mediante placas o bien mediante proyectado (gunitado).

Estado de la técnica

Algunos de los productos comerciales empleados para la protección pasiva contra el fuego, tienen una composición química y propiedades que pueden esperarse en mezclas de componentes inorgánicos como los que conforman los productos que se describen en esta patente.

Otras patentes (ES2245895) han demostrado que es posible obtener materiales aislantes térmicos y resistentes al fuego a partir de ciertos residuos industriales sin valor de mercado (cuando no onerosos para el medio ambiente). Las conchas de moluscos son materiales calizos, compuestos fundamentalmente por carbonatos de calcio y magnesio. Sin embargo, dichos componentes pueden tener previsiblemente un comportamiento comparable al de otros compuestos inorgánicos como el silicato cálcico.

Por otra parte, la elevada producción de la industria conservera, ha supuesto en los últimos tiempos un notable incremento de los residuos generados, en forma de conchas, residuos que, en una proporción considerable, se están depositando en vertederos. Como alternativa al vertido se han descrito en los últimos años aplicaciones de reciclado de las conchas de moluscos: en productos cerámicos y hormigones (JP2004323314; NL1000871C, WO5000506ES, KR20020060867, CN1439615, US6248166, CN1872513 ES 2254011 A1 y WO2006/035091 A1) y en procesos para la fabricación de carbonato cálcico (ES2 169680 y ES2 190830). Las características de los materiales aislantes obtenidos a partir de residuos de conchas de moluscos que se describen en esta patente, los hacen competitivos frente a otros productos comerciales con propiedades de aislamiento térmico o resistencias al fuego similares o inferiores.

Por tanto, con la presente invención, además de obtenerse un producto con valor de mercado, se consigue disminuir los problemas medioambientales ocasionados por los residuos procedentes de la industria conservera de moluscos, mediante su reciclado, reduciéndose al mismo tiempo el coste de gestión y vertido de las conchas de moluscos generadas en dicho sector.

Descripción de las figuras

A continuación se pasan a describir de manera muy breve la figura que ayuda a comprender mejor la invención y que se relaciona expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta:

Figura 1.- Ensayo de resistencia al fuego del producto.

Hay que resaltar que durante la realización del ensayo no se ha detectado emisión de gases, y el cilindro ha mantenido la estabilidad mecánica antes, durante y después del ensayo.

Descripción de la invención

La invención se refiere a la obtención de productos con alta capacidad de resistencia al fuego empleando residuos procedentes de la industria conservera, como las conchas de moluscos.

La presente invención permite utilizar, por primera vez, en elementos constructivos de aislamiento y de protección pasiva contra el fuego, un material procedente de residuos de conchas de moluscos, en una proporción mayor del 40% en peso y base seca del producto final, el cual está constituido por conchas de moluscos con un tamaño de partículas de manera que el 99% sea inferior a 200 μm y el 90% inferior a 100 μm. Se pueden utilizar las conchas molidas, pero resulta un producto final de mejores propiedades cuando los residuos de las conchas además de molerse se calcinan, con lo que se destruyen los restos de materia orgánica adherida a las conchas. Aunque dicha materia orgánica no es ningún impedimento serio para esta aplicación, con su eliminación las características estéticas y mecánicas del producto final se ven mejoradas apreciablemente.

Los residuos de conchas pueden someterse también a una serie de pre-tratamientos adicionales tales como: ataques con ácidos o con bases, o una molienda avanzada tras la calcinación, seguida de un tamizado para conseguir un producto con un menor tamaño de partícula. El alcance de estas operaciones viene dado por el grado de mejora que se desee conseguir en el material final con respecto a las siguientes propiedades: resistencia al fuego, conductividad térmica, densidad, capacidad calorífica, capacidad de almacenamiento de agua, coeficiente de absorción acústico, resistencia a compresión, flexión e impacto, rigidez de los productos, dureza y color.

Para la fabricación del producto final, el material proveniente de las conchas de moluscos previamente tratadas se ha de mezclar con alguno de los siguientes componentes:

• Aglomerantes (cemento, yeso, cal, escayola, óxido de magnesio, alúmina o fosfatos).

• Residuos con propiedades aglomerantes y resistentes al fuego: cenizas o escorias procedentes de la valoración energética de distintos combustibles (carbón o biomasa).

• Aditivos capaces de producir reacciones endotérmicas (sales hidratadas, hidróxidos).

• Aditivos que aumentan la capacidad de almacenamiento de agua (vermiculita, silica gel, perlita, arlita, geles super-absorbentes de agua).

• Aditivos que pueden aumentar la porosidad del producto (polvo de aluminio, agua oxigenada).

• Aditivos que mejoran la resistencia mecánica del producto (fibras orgánicas o inorgánicas).

• Aditivos que mejoran la presentación de los productos finales (colorantes).

• Aditivos que alteran el tiempo de fraguado del material (cloruro sódico, aditivos fluidificantes o superplastificantes).

En cualquier caso, el contenido de los aditivos y/o aglomerantes no superará, en base seca, el 60% en peso del producto final.

El proceso de elaboración básico consiste en la obtención de una pasta homogénea, añadiendo la proporción de agua requerida a la mezcla del material procedente del residuo de conchas, aglomerante y otros aditivos, en función de las propiedades y de la aplicación que se vaya a dar al producto final.

Adicionalmente, en el caso de productos conformados, las piezas podrán ser sometidas, durante o tras el periodo de fraguado, a una serie de operaciones que ayuden a mejorar alguna de sus propiedades aislantes o mecánicas, tales como:

- La utilización de consolidantes. La consolidación consiste normalmente en la inmersión de la pieza conformada una vez fraguada, en una solución que se introduce en los poros de la pieza, creando una malla que mejora las propiedades mecánicas del producto (resistencia a compresión, flexión e impacto, rigidez y dureza). Este tratamiento puede hacerse igualmente mediante impregnación con brocha o mediante un rociado a baja presión (máximo 0,5 bar).

- Tratamiento con recubrimientos protectores especiales y/o pinturas.

Modo de realización de la invención

Para la fabricación del producto en un ejemplo de realización práctica, unos residuos procedentes de la industria conservera (conchas de berberechos) se lavaron y se sometieron a un tratamiento térmico a 500ºC durante 1 hora y a continuación a una molienda y tamizado, obteniéndose un producto con un 90% de granulometría inferior a 63 μm.

El material anterior junto con yeso, fibra de vidrio y vermiculita, se mezcla con agua en las proporciones mostradas en la Tabla 1.

 

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Reivindicaciones:

1. Obtención de materiales a partir de residuos procedentes de la industria conservera, caracterizado porque más del 40% en peso en base seca del material final está constituido por conchas de moluscos con un tamaño de partícula de manera que el 99% sea inferior a 200 μm y el 90% inferior a 100 μm.

2. Obtención de materiales a partir de residuos procedentes de la industria conservera según reivindicación 1, caracterizado porque las conchas de moluscos son pretratadas mediante calcinación para la eliminación de la materia orgánica remanente en las conchas.

3. Obtención de materiales a partir de residuos procedentes de la industria conservera según reivindicación 2, caracterizado porque las conchas de moluscos pretratadas se someten a un tratamiento de molienda y tamizado, para la utilización de una fracción de menor tamaño de partícula y a ataques con ácidos o bases, para la eliminación de residuos indeseables.

4. Obtención de materiales a partir de residuos procedentes de la industria conservera según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material se somete a un tratamiento de consolidación, mejorando las características y propiedades aislantes, mecánicas y físicas del material final.

5. Utilización del material aislante obtenido según reivindicaciones anteriores, para su uso en elementos destinados a la protección pasiva contra el fuego.

 

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