REVITALIZACION TERMICA DE MATERIALES QUE CONTIENE POLIMEROS.

Procedimiento para la revitalización térmica de un material que contiene polímero dañado,

que consiste esencialmente en aplicar calor desde una fuente de calor externa a la superficie del objeto para elevar temporalmente la temperatura superficial del objeto por encima del punto de reblandecimiento del polímero. Se da a conocer también un dispositivo para realizar la revitalización térmica sobre un material que contiene polímero

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200930142.

Solicitante: BUILDING MATERIALS INVESTMENT CORPORATION.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 300 DELAWARE AVENUE SUITE 303 WILMINGTON DE19801 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: L. WOLFE,JASON, KLEINLAUTH,PHILLIP.

Fecha de Solicitud: 7 de Mayo de 2009.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 14 de Julio de 2011.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B29C73/26 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B29 TRABAJO DE LAS MATERIAS PLASTICAS; TRABAJO DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL.B29C CONFORMACION O UNION DE LAS MATERIAS PLASTICAS; CONFORMACION O UNION DE SUSTANCIAS EN ESTADO PLASTICO EN GENERAL; POSTRATAMIENTO DE PRODUCTOS CONFORMADOS, p. ej. REPARACION (trabajo análogo a trabajo de metales con máquinas herramientas B23; trabajo con muela o pulido B24; corte B26D, B26F; fabricación de preformas B29B 11/00;  fabricación de productos estratificados combinando capas previamente no unidas para convertirse en un producto cuyas capas permanecerán unidas B32B 37/00 - B32B 41/00). › B29C 73/00 Reparación de artículos hechos de materia plástica o de sustancias en estado plástico, p. ej. de objetos conformados o fabricados utilizando técnicas cubiertas por la presente subclase o la subclase B29D (recauchutado de neumáticos B29D 30/54; dispositivos para evitar las fugas en los tubos o en las mangas F16L 55/16). › para el pretratamiento mecánico.
  • B29C73/34 B29C 73/00 […] › para calentar localmente.

Clasificación PCT:

  • B29C35/04 B29C […] › B29C 35/00 Calentamiento, enfriamiento o endurecimiento, p. ej. reticulación, vulcanización; Aparatos a este efecto (moldes con medios de calentamiento o de enfriamiento incorporados B29C 33/02; dispositivos para el endurecimiento de prótesis dentales de materia plástica A61C 13/14; antes del moldeo B29B 13/00; aspectos químicos C08J 3/00). › con líquido, gas o vapor de agua.
  • B29C73/00 B29C […] › Reparación de artículos hechos de materia plástica o de sustancias en estado plástico, p. ej. de objetos conformados o fabricados utilizando técnicas cubiertas por la presente subclase o la subclase B29D (recauchutado de neumáticos B29D 30/54; dispositivos para evitar las fugas en los tubos o en las mangas F16L 55/16).
  • B29C73/34 B29C 73/00 […] › para calentar localmente.

PDF original: ES-2345919_A1.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Revitalización térmica de materiales que contienen polímeros.

Antecedentes de la invención

Los tableros para cubiertas de material compuesto plástico (PC) son propensos a arañarse o rayarse, por un desgaste o desgarro normal o por el uso por parte del consumidor tal como el movimiento de mesas de picnic, parrillas, ornamentos u otro mobiliario de patio a través del mismo. Los tableros para cubiertas de PC adicionalmente experimentarán una pérdida de color y una desintegración pulverulenta por exposición normal a elementos externos o a partir de ensayos de erosión acelerada que emplean el uso de dispositivos de ensayo de laboratorio de erosión acelerada Weather-ometer® o QUV.

De manera similar, los muebles de plástico para patios tales como tumbonas, macetas de jardín y otros materiales de plásticos basados en diversas resinas poliméricas pueden sufrir efectos similares por exposición medioambiental y uso habitual.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento y aparato para la revitalización térmica de materiales que contienen polímero.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un procedimiento eficaz respecto a costes para la eliminación de desperfectos tales como arañazos, rallados, desintegración pulverulenta y pérdida de color que ocurren por la exposición de los objetos compuestos de materiales que contienen polímero a los elementos externos y por el desgaste y desgarro normales. En una realización, se usa una fuente de calor para elevar la temperatura superficial del objeto a una temperatura de 20-60 grados por encima del punto de reblandecimiento del componente polimérico del objeto, punto en el cual puede ocurrir la reacción de revitalización térmica.

Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un aparato para realizar de forma fiable y eficaz la revitalización térmica sobre objetos de plástico y compuesto plástico con grandes áreas superficiales tales como cubiertas de patios y otras situaciones donde el uso de un dispositivo manual pequeño puede conducir a malos resultados.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un gráfico de los resultados de una realización del procedimiento de revitalización térmica, que muestra la pérdida de color de tableros para cubiertas revitalizados térmicamente GAF/Elk CrossTimbers® frente a los nuevos tableros para cubiertas GAF/Elk CrossTimbers® después de una erosión acelerada en un dispositivo QUV®.

La Figura 2 es un gráfico de los resultados de una realización del procedimiento de revitalización térmica, que muestra la pérdida de color de GAF/Elk Weatherwood® revitalizado térmicamente con tableros para cubiertas PC CrossTimbers® frente a los nuevos tableros para cubiertas PC GAF/Elk Weatherwood® con CrossTimbers® después de una erosión acelerada en un dispositivo QUV®.

La Figura 3 es un gráfico de los resultados de una realización del procedimiento de revitalización térmica, que muestra un módulo de rotura tanto de tableros para cubiertas nuevos como revitalizados térmicamente.

La Figura 4 es un gráfico de los resultados de una realización del procedimiento de revitalización térmica que muestra el Módulo de Elasticidad tanto de tableros para cubiertas nuevos como revitalizados térmicamente.

La Figura 5 es una representación de una realización de un dispositivo para realizar el procedimiento de revitalización térmica sobre un material que contiene polímero.

Realización preferente de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para restaurar el acabado superficial de un objeto de plástico o PC mediante la aplicación de calor a la superficie del objeto desde una fuente externa. Cuando la superficie del objeto alcanza la temperatura apropiada, ocurre la reacción de revitalización térmica, que elimina los desperfectos tales como arañados, rayados pérdida de color y desintegración pulverulenta.

Los productos compuestos de plástico generalmente incluyen una carga y un polímero. La revitalización térmica puede realizarse sobre productos PC que incorporan diversos polímeros tales como polipropileno, polietileno o poli(cloruro de vinilo) (PVC). Similarmente, los productos PC que incorporan diversas cargas son compatibles con el procedimiento de revitalización térmica tales como: fibras de madera de cualquier tipo de madera incluyendo maderas duras y maderas blandas, cascarilla de arroz, cascarilla de trigo, paja de trigo, lino, cáñamo, caña de maíz, mazorca de maíz, avellanas, cáscaras de avellanas, cacahuetes, cáscara de cacahuetes, nueces, cáscaras de nueces o perlas de vidrio.

La temperatura precisa necesaria para provocar que ocurra el procedimiento de revitalización térmica será diferente para cada producto y dependerá de las combinaciones particulares de polímeros y otros materiales usados en su construcción. Para que ocurra la reacción, la temperatura de la superficie del objeto debe elevarse a una temperatura por encima del punto de reblandecimiento del polímero, por ejemplo aproximadamente de 11,1 a 33,3 grados centígrados (20 a 60 grados Fahrenheit) por encima, con el uso de una fuente de calor externa. Esto permitirá que ocurra la reacción de revitalización térmica y eliminará las imperfecciones. El punto de reblandecimiento del polímero puede determinarse usando el ensayo Vicat, ASTM D 1525, ISO 306. En general, aplicar el procedimiento de revitalización térmica a los productos PC y plásticos mejorará el color y la integridad superficial del producto que se está tratando.

Aplicar energía térmica desde la fuente de calor externa demasiado rápidamente o a una distancia demasiado próxima es contraproducente puesto que la temperatura de la superficie del objeto puede elevarse a un nivel demasiado alto por encima del punto de reblandecimiento del polímero, conduciendo a chamuscado, quemado o a dañar la superficie de otra manera. Como los efectos de la reacción ocurren rápidamente y pueden observarse visualmente, la manera más fácil para evitar los desperfectos a la superficie del objeto es inspeccionar visualmente el objeto durante el tratamiento.

Un alto flujo de aire y una temperatura de calor significativamente mayor que la del punto de reblandecimiento del polímero, tal como 277,8 a 388,9 grados centígrados (500-700 grados Fahrenheit) más alta, ayudan en el procedimiento de revitalización térmica. Por ejemplo, si la temperatura superficial a la que ocurre la reacción de revitalización térmica es 160ºC (320ºF), aplicar calor de esta temperatura a la superficie del objeto no conducirá al procedimiento y, en lugar de ello, necesitará un tiempo de aplicación largo y podría afectar negativamente a la integridad estructural del objeto. En lugar de ello, aplicar calor de una temperatura mucho mayor, tal como (426,7-537,8ºC) 800-1000ºF, promoverá la reacción y permitirá que ocurra rápidamente.

La fuente de calor externa puede ser una pistola de aire caliente, una antorcha de propano o cualquier otro dispositivo capaz de elevar rápidamente la temperatura superficial de un objeto. La alta temperatura de la antorcha de propano permite que el procedimiento se realice más rápido que si se usara una pistola de aire caliente, pero también aumenta el peligro de dañar accidentalmente la superficie del objeto aplicando demasiada energía térmica a la superficie, elevando de esta manera la temperatura superficial mucho más allá del punto de reblandecimiento del polímero.

Si ocurre chamuscado o quemado como resultado de la aplicación de demasiada energía térmica, es posible una acción correctiva. La capa de superficie dañada puede eliminarse, por ejemplo con papel de lija u otros abrasivos. Esto permitirá exponer un área nueva y el procedimiento puede intentarse de nuevo aplicando calor de una menor temperatura o a una mayor distancia de la superficie.

En general, la revitalización térmica de los materiales que contienen polímero ayudará a restaurar sus acabados a un aspecto más deseable después de un tiempo de erosión prolongado. El procedimiento puede usarse también sobre materiales nuevos que están arañados, sin brillo u oxidados por el envasado, transporte o instalación.

Para ensayar el procedimiento, se usó una pistola de aire caliente de temperatura variable Milwaukee Modelo 2000D para tratar un producto de tablero para cubiertas PC GAF/Elk CrossTimbers®. El tablero para cubiertas perdió el color en una máquina de erosión acelerada QUV®... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para revitalizar térmicamente un material que contiene polímero dañado caracterizado porque comprende las etapas de:

proporcionar una fuente de calor externa;

situar la fuente de calor externa a una distancia de la superficie del material que contiene polímero;

aplicar calor de un intervalo de temperatura predeterminada desde la fuente de calor externa a la superficie del material que contiene polímero; y

retirar la fuente de calor externa después de un intervalo de tiempo de manera que la aplicación y la retirada de calor da como resultado una elevación temporal de la temperatura superficial del material que contiene polímero de aproximadamente 11,1 a 33,3 grados centígrados (20 a 60 grados Fahrenheit) por encima del punto de reblandecimiento del polímero, provocando que se produzca una reacción de revitalización térmica.

2. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque comprende adicionalmente la etapa de usar un material abrasivo para preparar la superficie antes de la etapa de aplicar calor.

3. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque el intervalo de tiempo se determina por observación visual de la reacción de revitalización térmica.

4. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque la distancia se fija mecánicamente.

5. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque la fuente de calor externa es una pistola de aire caliente.

6. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque la fuente de calor externa es una antorcha de propano.

7. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque el material que contiene polímero es un plástico.

8. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque el polímero es polipropileno.

9. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque el polímero es polietileno.

10. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque el polímero es policloruro de vinilo.

11. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque el material que contiene polímero es un compuesto plástico que comprende una carga y un polímero.

12. El procedimiento de la reivindicación 11, caracterizado porque la carga comprende fibra de madera.

13. El procedimiento de la reivindicación 11 caracterizado porque la carga comprende cascarillas de arroz.

14. Un dispositivo para realizar la revitalización térmica sobre un material que contiene polímero dañado caracterizado porque comprende:

un carro;

un generador de flujo de aire con un escape, montado sobre el carro, para producir un flujo de aire;

una fuente de calor con una entrada y una salida, estando la entrada de la fuente de calor unida al escape del generador de flujo de aire para calentar el flujo de aire;

una conducto de escape, unido a la salida de la fuente de calor, que pasa a través del carro y dirige el aire que fluye calentado hacia el material que contiene polímero; y

un mango montado en el carro,

por lo que el aire que fluye calentado da como resultado una elevación temporal de la temperatura superficial del material que contiene polímero de aproximadamente 11,1 a 33,3 grados centígrados (20 a 60 grados Fahrenheit) por encima del punto de reblandecimiento del polímero, provocando que se produzca una reacción de revitalización térmica.

15. El aparato de la reivindicación 14 caracterizado porque la fuente de calor es un elemento calefactor eléctrico.

16. El aparato de la reivindicación 14 caracterizado porque la fuente de calor es un quemador de propano.

17. El aparato de la reivindicación 14 caracterizado porque el generador de flujo de aire es un ventilador centrífugo.

18. El aparato de la reivindicación 14 caracterizado porque el material que contiene polímero es un plástico.

19. El aparato de la reivindicación 14 caracterizado porque el polímero es polipropileno.

20. El aparato de la reivindicación 14 caracterizado porque el polímero es polietileno.

21. El aparato de la reivindicación 14 caracterizado porque el polímero es policloruro de vinilo.

22. El aparato de la reivindicación 14 caracterizado porque el material que contiene polímero es un compuesto plástico que comprende una carga y un polímero.

23. El aparato de la reivindicación 22 caracterizado porque la carga comprende fibra de madera.

24. El aparato de la reivindicación 22 caracterizado porque la carga comprende cascarillas de arroz.


 

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