Ensayo de irradiación rápida para granulados.

Dispositivo para la irradiación de granulados, que comprende

a.

por lo menos una lámpara de irradiación (3) y

b. por lo menos un recipiente para muestras (5 2) para el granulado que debe de ser irradiado,

caracterizado porque el recipiente para muestras está unido con un sistema de propulsión, para que el recipientepara muestras pueda ser movido durante la irradiación y los granulados puedan ser mezclados a fondo.

Ensayo de irradiación rápida para granulados El presente invento se refiere a un ensayo de irradiación rápida para granulados, de manera preferida para granulados inorgánicos u orgánicos, de manera especialmente preferida para granulados de materiales sintéticos, así como a un dispositivo para un tal ensayo.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Los granulados de materiales sintéticos constituyen una típica forma de suministro de materiales sintéticos termoplásticos de los fabricantes de materias primas para la industria elaboradora de materiales sintéticos. Debido a su capacidad de corrimiento, ellos constituyen un material a granel, tal como una arena o grava, y por consiguiente son comparativamente fáciles de transportar y elaborar.

Últimamente se está discutiendo intensamente la utilización de granulados de materiales sintéticos como un material de relleno para céspedes artificiales. Por ejemplo, el documento de solicitud de patente europea EP 1 416 009 A1 divulga el empleo de partículas envueltas de caucho vulcanizado como un material para esparcir o como una capa elástica suelta para céspedes artificiales u otros recubrimientos de suelos. Las partículas de caucho vulcanizado son por regla general irregulares, están conformadas como poliedros con n vértices y tienen de manera preferida un tamaño medio comprendido entre 0, 4 mm y 2, 5 mm hasta como máximo 4, 0 mm. Las partículas individuales de caucho vulcanizado están provistas a lo largo de toda su superficie de un revestimiento con un espesor de 5 μm hasta 35 μm. El revestimiento forma una envoltura permanentemente elástica, que debe de impedir ampliamente la separación por lavado de sustancias contaminantes dañinas, tales como p.ej. zinc. Además, mediante esta encapsulación se debe de reducir un olor a caucho, que es típico para un caucho vulcanizado viejo.

Para el uso como material de relleno para céspedes artificiales, es importante, no obstante, averiguar cómo se modifican en el transcurso del tiempo las propiedades de tales granulados de materiales sintéticos bajo la irradiación solar (el denominado envejecimiento de los granulados de materiales sintéticos) . Por desgracia, sin embargo, hasta ahora no se conoce ningún ensayo, mediante el cual se pueda simular y estimar la irradiación solar de unos granulados de materiales sintéticos de un modo sencillo, rápido y barato, y que haga posible determinar la repercusión de la irradiación sobre los granulados de materiales sintéticos, en particular sobre las superficies de las partículas, en el transcurso de un breve período de tiempo.

Tan sólo se conocen diversos procedimientos de tratamiento para la irradiación de superficies de chapas revestidas o no revestidas o de otras superficies bidimensionales o de partículas revestidas o no revestidas. Por ejemplo, para el ensayo del efecto de los rayos UV sobre barnices para automóviles se emplea frecuentemente el ensayo denominado Sun (sol) , que se puede utilizar además también para sistemas en forma de partículas. Aquí pasa a utilizarse un recipiente en el que las partículas revestidas o no revestidas, que deben de ser irradiadas por iluminación, se esparcen y luego se irradian.

Como un ejemplo adicional para la irradiación de partículas revestidas o no revestidas, por parte del instituto ISA Sport, para la valoración de la estabilidad frente a la meteorización de materiales de relleno para céspedes artificiales, se emplea un aparato, que trabaja según la norma ISO 4892-3. En este caso, un granulado de caucho vulcanizado, revestido o no revestido, se somete a una simulación climática, en la que la muestra es cargada con luz UV (ultravioleta) durante un período de tiempo de 125 días.

Estos ensayos tienen, sin embargo, diversas desventajas, que constituyen un obstáculo para una rápida estimación de la influencia de la irradiación solar sobre las propiedades de los granulados de materiales sintéticos: Los ensayos son largos y tediosos, y dedican extremadamente mucho tiempo, puesto que por regla general

requieren una irradiación durante varios meses o años.

Actualmente no existe ningún ensayo, que permita cargar con radiación luminosa y meteorización a unas partículas revestidas o no revestidas, tales como p.ej. un granulado de material sintético, de un modo uniforme sobre toda la superficie. Sin embargo, esto es necesario para conseguir un comportamiento lo más uniforme que sea posible de todas las partículas revestidas o no revestidas sobre toda su superficie. A causa de la irradiación por iluminación de solamente un lado de los granulados revestidos o no revestidos, resultan dos superficies grandemente diferentes, por lo que son posibles solamente con dificultades diversos análisis y determinaciones más amplios/as (p.ej. una elución de sustancias contaminantes, o una medición del color) en los granulados irradiados por iluminación, revestidos o no revestidos.

Algunos de los ensayos actuales pueden tratar de una vez solamente una pequeña cantidad de material; para la realización de unos métodos de análisis que siguen a la irradiación (p.ej. una medición del color, o una elución de sustancias contaminantes) es necesario, no obstante, que esté a disposición una cantidad suficiente del material de muestra.

En parte, las superficies tienen que ser irradiadas en posición colgante (p.ej. en el ensayo con xenón) . Esto se puede realizar con los granulados solamente cuando éstos sean pegados a una superficie, que entonces es irradiada en posición colgante. En este caso, el desprendimiento de las partículas es extremadamente costoso y el pegamento que permanece junto a las partículas falsea los resultados de las subsiguientes investigaciones. Además, de nuevo, solamente se irradia un lado de las partículas.

RESUMEN DEL INVENTO

Por consiguiente, fue una misión del presente invento mostrar unas posibilidades para la mejor simulación de la influencia de los rayos solares sobre las propiedades de unos granulados, en particular de unos materiales de relleno para céspedes artificiales.

En el caso del desarrollo de revestimientos de partículas constituiría una gran ventaja obtener lo más rápidamente que sea posible unos resultados, que se puedan utilizar, a fin de ensayar diferentes revestimientos en cuanto a su estabilidad frente a una irradiación con rayos UV y para escoger los mejores revestimientos.

Sería muy especialmente ventajoso que se pudiera pasar a usar la radiación UV que incide sobre la tierra, por lo tanto por regla general las radiaciones UV-B y UV-A con una longitud de onda > 295 nm. Además, sería muy especialmente ventajoso que se pudiera aprovechar predominantemente la radiación UV-B para realizar los ensayos, puesto que muchos daños en revestimientos resultan de una carga por una radiación UV-B.

Además, se buscó una posibilidad de conseguir una acción lo más uniforme que sea posible sobre toda la superficie de los granulados.

En particular se pretendió obtener una solución, que permitiese realizar una rápida simulación de la influencia de los rayos solares sobre las propiedades de unos granulados, fuese fácilmente realizable y manipulable, se pudiera realizar del modo más barato que sea posible, se pudiera usar lo más universalmente que sea posible, requiriese unas cantidades de muestras mínimas lo más pequeñas que sean posibles, pero que a pesar de todo pudiese poner a disposición para unas investigaciones subsiguientes unas cantidades suficientes de muestras del granulado irradiado, eventualmente, sin embargo, hiciese posible el tratamiento de grandes cantidades de muestras, fuese lo más selectiva que sea posible, con el fin de permitir todavía una diferenciación de su comportamiento de envejecimiento también en el caso de unos granulados muy parecidos, hiciese posible no solamente la medición de un punto, sino también la medición de una evolución del envejecimiento en el transcurso del tiempo; de esta manera se pueden obtener otros indicios importantes sobre el comportamiento de envejecimiento de los revestimientos, las partículas y en particular de un granulado de caucho vulcanizado de neumáticos viejos. Además, de esta manera se pudo determinar también la influencia sobre el envejecimiento del tipo y de la cantidad de una pigmentación contenida en los granulados.

Los problemas planteados por estas así como otras misiones, que se establecen a partir de los contextos discutidos, son resueltos mediante la puesta a disposición de un procedimiento para la irradiación de granulados con todas las características de la reivindicación independiente de procedimiento. Unas variantes especialmente convenientes del procedimiento se describen en las reivindicaciones secundarias... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la irradiación de granulados, que comprende

a. por lo menos una lámpara de irradiación (3) y

b. por lo menos un recipiente para muestras (2) para el granulado que debe de ser irradiado, caracterizado porque el recipiente para muestras está unido con un sistema de propulsión, para que el recipiente para muestras pueda ser movido durante la irradiación y los granulados puedan ser mezclados a fondo.

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la lámpara de irradiación (3) está dispuesta dentro del recipiente para muestras (2) .

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el recipiente para muestras (2) comprende una zona con una forma cilíndrica recta, estando dispuesta la lámpara de irradiación (3) en una posición centrada en el centro del cilindro.

4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque las paredes interiores del recipiente para muestras (2) comprenden un material reflectante.

5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 2, 3 ó 4, caracterizado porque el recipiente para muestras (2) comprende un material con una conductividad del calor mayor que 1 W / (m · K) , medida a 25°C.

6. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque el dispositivo comprende además por lo menos un elemento atemperador (1) .

7. Dispositivo de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el recipiente para muestras (2) comprende por lo menos un elemento mezclador para la realizar la mezcladura de los granulados durante la irradiación.

8. Dispositivo de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el extremo superior y/o el extremo inferior (7) del recipiente para muestras (2) están biselados, con el fin de mezclar los granulados durante la irradiación.

9. Procedimiento para la irradiación de granulados, en el que los granulados se disponen en un recipiente para muestras (2) y se irradian con una lámpara de irradiación (3) , caracterizado porque los granulados se mezclan a fondo periódicamente durante la irradiación, de tal manera que se irradian diferentes superficies de los granulados.

10. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque los granulados se mezclan a fondo de tal manera que se irradian consecutivamente por lo menos dos superficies diferentes de los granulados, siendo irradiada por lo menos dos veces cada una de estas superficies.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9 ó 10, caracterizado porque se irradian los granulados con una luz que tiene una longitud de onda situada en el intervalo de 1 nm hasta 1.000 nm.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, 10 u 11, caracterizado porque se irradian los granulados mediando utilización de un dispositivo de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 9.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque el recipiente para muestras se hace girar periódicamente con una velocidad situada en el intervalo de 1 rpm hasta 500 rpm.

14. Procedimiento de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 9 hasta 13, caracterizado porque la irradiación se lleva a cabo a una temperatura situada en el intervalo de 0°C hasta 95°C.

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 9 hasta 14, caracterizado porque la irradiación se lleva a cabo durante un período de tiempo situado en el intervalo de 1 h hasta 1.000 h.

16. Procedimiento de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 9 hasta 15, caracterizado porque la irradiación se efectúa con una luz que tiene una intensidad de irradiación situada en el intervalo de 1 W/m2 hasta

10.000 W/m2.

17. Procedimiento de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 9 hasta 16, caracterizado porque se irradian unas partículas de caucho vulcanizado envueltas.

18. Procedimiento de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 9 hasta 17, caracterizado porque se investigan unas partículas, que se habían obtenido a partir de un material compuesto.