Procedimiento de fabricación de bloques o perfiles ligeros, instalación para implementar dicho procedimiento, y producto obtenido.

Procedimiento de fabricación de bloques o perfiles ligeros, comprendiendo los pasos de:

mezclar y aglomerar retales de carton ondulado de un tamano máximo predeterminado con un ligante hasta formar un aglomerado isotropo, y controlar el grado de humedad de dicho aglomerado isótropo para no destruir la resistencia mecanica del papel del que esta formado el carton ondulado;

compactar dicho aglomerado hasta formar bloques o perfiles compactados aplicando una presión de compactación controlada para no aplastar unas acanaladuras de la estructura interna del cartón ondulado; y

secar dichos bloques o perfiles compactados mediante aplicación de calor hasta obtener bloques o perfiles ligeros.

Procedimiento de fabricación de bloques o perfiles ligeros, instalación para implementar dicho procedimiento, y producto obtenido Campo de la técnica La presente invención concierne a un procedimiento de fabricación de bloques o perfiles ligeros, ya sea a partir de la reutilización de retales de cartón ondulado, y opcionalmente otros residuos de cartón ondulado tales como polvo y virutas, generados en las empresas de fabricación y/o manipulación de cartón ondulado, o del troceado de planchas de cartón ondulado nuevas o reutilizadas. La presente invención también concierne a una instalación para implementar dicho procedimiento, y a los productos obtenidos.

Antecedentes de la invención El cartón ondulado se compone generalmente de un número de capas de papel lisas y capas de papel onduladas alternadas, donde las dos capas exteriores son siempre lisas. Las una o más capas de papel onduladas interiores forman una estructura interna con unas acanaladuras que confiere al cartón ondulado una gran resistencia mecánica, además de otras interesantes propiedades físicas.

En las empresas de fabricación y/o manipulación de cartón se producen retales y otros residuos de cartón ondulado, por ejemplo como resultado de procesos de corte, troquelado, lijado y doblado, entre otras operaciones, de planchas de cartón ondulado. Se consideran retales de cartón ondulado útiles para la presente invención aquellos retales de cartón ondulado que conservan sus propiedades mecánicas. Esto incluye tanto retales de cartón ondulado sobrantes procedentes de empresas de fabricación y/o manipulación de cartón, los cuales mantienen sus propiedades mecánicas pero no sus cualidades formales o estéticas, por lo que no son aptos para Su normal aprovechamiento y comercialización, como retales de cartón ondulado obtenidas a partir del troceado de planchas de cartón ondulado nuevas. El documento EP 0927614 muestra un ejemplo de un procedimiento de preparación de aglomerados de cartón o similares, el producto básico de los cuales es cartón o papel que tiene una naturaleza recidable.

El porcentaje de retales y otros residuos en una fábrica de cartón ondulado es muy elevado. Tradicionalmente, los retales de cartón ondulado, junto con planchas de cartón ondulado defectuosas, son recidados triturándolas y humedeciéndolas hasta formar una papilla a partir de la cual se puede fabricar papel o cartón reciclado. No obstante, este proceso de reciclado resulta caro y energéticamente ineficiente en comparación con el procedimiento de reutilización propuesto por la presente invención, puesto que éste hace innecesarios algunos de los procesos para la obtención de la pulpa, así como la utilización de productos químicos para blanquear el papel o cartón utilizados en algunas aplicaciones de papel o cartón recidado.

El documento ES 1007170 U da a conocer una prensa automática empacadora de papel y cartón que comprende una estructura a modo de túnel al interior del cual retales de papel o cartón son introducidos a granel desde una tolva y a través de una abertura en la cara superior del túnel. Un grupo hidráulico actúa sobre un vástago conectado a un pistón empujador guiado a lo largo del túnel, el cual empuja los retales de papel o cartón dentro del túnel conformando un bloque que es compactado a presión contra una compuerta que cierra una boca de salida. El túnel de prensado incluye prensores laterales y superior que acondicionan el bloque para ser atado por pasador de agujas de través conformando una paca o fardo de papel o cartón de tamatio predeterminado, el cual es extraído por la boca de salida una vez abierta la compuerta.

Dado que la finalidad de la prensa descrita en el citado documento ES 1007170 U es compactar los retales de cartón ondulado hasta reducir al mínimo su volumen para facilitar el transporte y almacenamiento de los mismos, por ejemplo hasta el momento de convertirlos en papilla para su reciclado, la presión utilizada en la prensa es suficientemente alta para aplastar las acanaladuras internas del cartón ondulado y expulsar el aire contenido en las mismas, lo cual tiene el inconveniente de eliminar las características de resistencia mecánica del cartón ondulado y producir una paca sumamente pesada. Además, al no haber un elemento adhesivo, una vez la paca es desligada ésta se deshace debido a que los retales compactados que la forman se separan.

Exposición de la invención Según un primer aspecto, la presente invención aporta un procedimiento de fabricación de bloques o perfiles ligeros, el cual comprende en primer lugar el paso de mezdar y aglomerar retales de cartón ondulado con un ligante hasta formar un aglomerado isótropo, las características físicas del cual no dependen de la dirección. Los retales de cartón ondulado utilizados tienen un tamatio máximo predeterminado, que asegura en gran medida la presencia en los retales de las acanaladuras que forman la estructura interna del cartón ondulado. Además, el grado de humedad del aglomerado isótropo está controlado de manera que es suficientemente bajo para asegurar que el papel del que está formado el cartón ondulado no se ablande hasta el punto de perder su resistencia mecánica.

A continuación, el procedimiento de la presente invención comprende el paso de compactar dicho aglomerado isótropo aplicando una presión suficientemente baja para no aplastar unas acanaladuras de la estructura interna del cartón ondulado hasta formar bloques o perfiles compactados, y finalmente secar dichos bloques o perfiles compactados mediante aplicación de calor hasta obtener bloques o perfiles ligeros, los cuales pueden ser utilizados directamente o pueden ser ulteriormente mecanizados para conferirles configuraciones específicas para usos particulares.

Dado que a lo largo de todo el proceso los retales de cartón ondulado mantienen la resistencia mecánica proporcionada por las acanaladuras de su estructura interna, y que los retales están orientados aleatoriamente en todas direcciones, los bloques o perfiles ligeros obtenidos mediante el procedimiento de la presente invención son extraordinariamente ligeros y mecánicamente resistentes, y tienen una alta capacidad de aislamiento térmico e interesantes propiedades acústicas. Además, debido al hecho de que los retales en la mezcla están orientados aleatoriamente en todas direcciones, los bloques o perfiles ligeros son isótropos ya que presentan las mismas propiedades físicas, por ejemplo resistencia mecánica a la tensión, compresión, torsión, flexión y cizalladura, rigidez

o flexibilidad, elasticidad, capacidad aislante, propiedades acústicas, etc., en cada punto del cuerpo y en todas las direcciones.

Los bloques o perfiles ligeros de la presente invención serán más o menos rígidos o más o menos flexibles dependiendo del tipo de ligante utilizado para hacer el aglomerado. Por ejemplo, un ligante incluyendo un adhesivo basado en caucho o poliuretano, o un adhesivo epoxi, proporcionará bloques o perfiles ligeros relativamente flexibles ylo elásticos, mientras que un ligante incluyendo un adhesivo basado por ejemplo en productos acrílicos proporcionará bloques o perfiles ligeros relativamente rígidos.

Los retales de cartón ondulado utilizados pueden ser retales sobrantes procedentes de una instalación de fabricación ylo manipulación de cartón ondulado o pueden ser retales formados ex profeso a partir del troceado de planchas de cartón ondulado nuevas o reutilizadas. Cuando en el procedimiento de la presente invención se desea reutilizar retales de cartón ondulado que exceden el tamaño máximo predeterminado, el procedimiento comprende el paso previo de triturar los retales de cartón ondulado hasta reducirlos a dicho tamaño máximo predeterminado antes de proceder a mezclarlos y aglomerarlos.

Otra ventaja del procedimiento de la presente invención es que permite reutilizar retales de cartón ondulado que de otra forma serían desperdiciados o reciclados para formar de nuevo cartón con un gasto energético muy superior. Opcionalmente, el procedimiento de la presente invención comprende añadir a la mezcla, además de los retales de cartón ondulado, polvo, virutas y otras partículas de cartón ondulado generadas en procesos de fabricación ylo manipulación del cartón ondulado como material a mezclar y aglomerar junto con elligante.

Preferiblemente, el aglomerado incluye retales de cartón ondulado de varios tamaños. En un ejemplo meramente orientativo, un 50% o más en peso de los retales tienen un tamaño máximo de 3 x 3 cm, y un pequeño porcentaje de los retales, por ejemplo del 5% al 10% en peso, pueden tener tamaños más grandes, con una dimensión máxima de hasta por ejemplo 20 o 30 cm. Así, los retales... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de fabricación de bloques o perfiles ligeros, comprendiendo los pasos de:

mezclar y aglomerar retales de cartón ondulado de un tamaño máximo predeterminado con un ligante hasta formar un aglomerado isótropo, y controlar el grado de humedad de dicho aglomerado isótropo para no destruir la resistencia mecánica del papel del que está formado el cartón ondulado;

compactar dicho aglomerado hasta formar bloques o perfiles compactados aplicando una presión de compactación controlada para no aplastar unas acanaladuras de la estructura interna del cartón ondulado; y

secar dichos bloques o perfiles compactados mediante aplicación de calor hasta obtener bloques o perfiles ligeros.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende el paso de triturar los retales de cartón ondulado hasta reducirlos a dicho tamaño máximo predeterminado antes de dicho paso de mezclar y aglomerar.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque comprende añadir polvo de cartón ondulado y otras partículas de cartón ondulado a los retales de cartón ondulado y al ligante en dicho paso de mezclar y aglomerar.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizado porque dicho ligante comprende al menos un producto adhesivo y un líquido disolvente.

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque al menos un 50% en peso de los retales de cartón ondulado en el aglomerado tienen un tamaño máximo de aproximadamente 3 x 3 cm, y entre un 5% y un 10% en peso de los retales de cartón ondulado en el aglomerado tienen una dimensión máxima de 3 a 30 cm.

6. Procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende compactar el aglomerado en un molde hasta obtener bloques compactados que una vez secados darán lugar a bloques ligeros o en una extrusora hasta obtener perfiles compactados que una vez secados darán lugar a perfiles ligeros.

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación6, caracterizado porque comprende el paso adicional de mecanizar dichos bloques ligeros o perfiles ligeros.

8. Instalación para implementar un procedimiento de fabricación de bloques o perfiles ligeros, comprendiendo:

al menos una mezcladora (80) provista de medios para mezclar y aglomerar retales de cartón ondulado de un tamaño máximo predeterminado con un ligante hasta formar un aglomerado isótropo y medios para controlar el grado de humedad en dicho aglomerado isótropo para no destruir la resistencia mecánica del papel que forma el cartón ondulado;

al menos una compactadora (90, 91) provista de medios para compactar dicho aglomerado isótropo aplicando una presión de compactación, y medios para controlar dicha presión de compactación para no aplastar unas acanaladuras de la estructura interna del cartón ondulado hasta formar, bloques o perfiles compactados; y

al menos un horno de secado (100) provisto de medios para aplicar calor a dichos bloques o perfiles compactados hasta secarlos y con ello obtener bloques o perfiles ligeros.

9. Instalación de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque comprende además al menos una trituradora (70) provista de medios para triturar los retales de cartón ondulado hasta reducirlos a dicho tamaño máximo predeterminado antes de ser introducidos a dicha mezcladora (80) .

10. Instalación de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizada porque comprende además al menos una cama vibratoria provista de medios para separar retales de cartón ondulado en función del peso de los mismos.

11. Instalación de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizada porque dicha compactadora (90, 91) está seleccionada entre una extrusora (90) provista de una hilera para formar perfiles compactados continuos o de gran longitud y una compactadora de molde (91) provista de un molde para formar bloques compactados separados.

12. Producto obtenido a partir de retales de cartón ondulado, comprendiendo al menos un cuerpo formado por un aglomerado isótropo de retales de cartón ondulado de un tamaño máximo predeterminado unidos entre sí por un producto adhesivo, donde dichos retales de cartón ondulado en dicho aglomerado isótropo tienen una estructura interna provista de acanaladuras formadas por al menos una lámina ondulada de papel.

13. Producto de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque dicho cuerpo tiene una o más superficies moldeadas.

14. Producto de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado porque dicho cuerpo tiene la forma de un perfil de sección transversal constante.

15. Producto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque dicho cuerpo tiene una o más superficies mecanizadas que proporcionan una configuración compleja.