BR102019020915A2 - artificial rock made of vegetable polyurethane resin based on castor oil and ornamental rock residues and method of production - Google Patents

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BR102019020915A2
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Monica Castoldi Borlini Gadioli
Carlos Paulino Agrizzi
Carlos Maurício Fontes Vieira
Mariane Costalonga De Aguiar
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Centro De Tecnologia Mineral
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Novo compósito denominado de rocha artificial, de matriz polimérica e seu método de obtenção, a qual utiliza resina poliuretana feita a partir de óleo de mamona (Ricinuscommunis), de origem vegetal, como matriz e carga mineral de resíduos de rocha ornamental, em especial resíduos de quartzito, cuja principal aplicação é para a construção civil como revestimentos, bancadas, pisos, balcões e artefatos entre outros, resultando em uma rocha artificial ecologicamente correta, uma vez que a utilização desse novo material torna o produto final, que até o momento utiliza de polímeros nocivos à saúde humana, como resinas químicas sintetizadas, poliéster e epóxi, em um produto ecológico e sustentável. Sendo ainda um produto de alto valor agregado.

Figure 102019020915-1-abs
New composite called artificial rock, with polymeric matrix and its method of obtaining, which uses polyurethane resin made from castor oil (Ricinuscommunis), of vegetal origin, as matrix and mineral filler of ornamental rock waste, especially waste of quartzite, whose main application is for civil construction such as coatings, countertops, floors, counters and artifacts, among others, resulting in an ecologically correct artificial rock, since the use of this new material makes the final product, which so far uses of polymers harmful to human health, such as synthesized chemical resins, polyester and epoxy, into an ecological and sustainable product. It is still a product with high added value.
Figure 102019020915-1-abs

Description

ROCHA ARTIFICIAL DE RESINA POLIURETANA VEGETAL A BASE DE ÓLEO DE MAMONA E RESÍDUOS DE ROCHA ORNAMENTAL E MÉTODO DE OBTENÇÃOARTIFICIAL ROCK OF VEGETABLE POLYURETHANE RESIN BASED ON CASTOR OIL AND ORNAMENTAL ROCK WASTE AND METHOD OF PROCUREMENT

[001] Trata o presente relatório da descrição detalhada acompanhada de figuras ilustrativas de novo compósito denominado de rocha artificial, de matriz polimérica e seu método de obtenção, a qual utiliza resina poliuretana vegetal feita a partir de óleo de mamona (Ricinuscommunis), como matriz e carga mineral de resíduos de rocha ornamental, em especial resíduos de quartzito, cuja principal aplicação é para a construção civil em revestimentos, como bancadas, pisos, balcões e artefatos entre outros, resultando em uma rocha artificial ecologicamente correta, uma vez que a utilização desse novo material torna o produto final, que até o momento utiliza de polímeros nocivos à saúde humana, como resinas químicas sintetizadas, poliéster e epóxi, em um produto ecológico, inerte e sustentável. Sendo ainda um produto de alto valor agregado.[001] This report deals with the detailed description accompanied by illustrative figures of a new composite called artificial rock, polymer matrix and its method of obtaining, which uses vegetable polyurethane resin made from castor oil (Ricinuscommunis) as a matrix and mineral load of ornamental rock waste, especially quartzite waste, whose main application is for civil construction in coatings, such as countertops, floors, counters and artifacts, among others, resulting in an ecologically correct artificial rock, since the use This new material turns the final product, which so far uses polymers harmful to human health, such as synthesized chemical resins, polyester and epoxy, into an ecological, inert and sustainable product. It is still a product with high added value.

CAMPO DE APLICAÇÃO.APPLICATION FIELD.

[002] A Rocha Artificial de Resina Poliuretana Vegetal A Base De Óleo De Mamona e Resíduos De Rocha Ornamental e método de obtenção, objeto da presente invenção, é aplicada na construção civil em revestimentos em geral, como bancadas, artefatos e outros elementos, com o diferencial de ser um material com a utilização de resina vegetal de mamona e resíduos de rochas ornamentais em geral, e em particular com os resíduos dos processos de extração e beneficiamento (grossos e finos) do quartzito, com o diferencial de ser um material ecológico.[002] The Artificial Rock of Plant Polyurethane Resin Based on Castor Oil and Ornamental Rock Residues and method of obtaining, object of the present invention, is applied in civil construction in coatings in general, such as countertops, artifacts and other elements, with the differential of being a material with the use of castor bean plant resin and ornamental rock residues in general, and in particular with the residues from the extraction and processing processes (thick and fine) of quartzite, with the differential of being an ecological material .

OBJETIVO DA INVENÇÃOPURPOSE OF THE INVENTION

[003] A Rocha Artificial de Resina Poliuretana Vegetal A Base De Óleo De Mamona e Resíduos De Rocha Ornamental e método de obtenção, objeto da presente invenção, tem por objetivo oferecer ao mercado elementos para a construção civil compostos por uma rocha artificial ecológica, utilizando a resina poliuretana vegetal a base de óleo de mamona como matriz, visto que o Brasil é um dos principais produtores e exportadores mundiais do óleo de mamona, visando à produção de uma rocha artificial usando resíduos provenientes da extração e do beneficiamento de rochas ornamentais com alto teor de quartzo, agregando valor na forma de um produto de crescente demanda e preço.[003] The Artificial Rock of Plant Polyurethane Resin Based on Castor Oil and Ornamental Rock Waste and method of obtaining, object of the present invention, aims to offer the market elements for civil construction composed of an ecological artificial rock, using the vegetable polyurethane resin based on castor oil as a matrix, since Brazil is one of the main producers and exporters of castor oil in the world, aiming at the production of an artificial rock using residues from the extraction and processing of high-quality ornamental stones. quartz content, adding value in the form of a product of increasing demand and price.

PROBLEMA A SER RESOLVIDOPROBLEM TO BE SOLVED

[004] De acordo com dados da Organização das Nações Unidas para a Agricultura e Alimentação (FAO), em 2018, os principais países produtores de mamona são a Índia (74%), China (13%), o Brasil (6,1%) e Moçambique (2,5%). Os maiores consumidores são China, Estados Unidos, França, Alemanha e Japão. A mamona é a única fonte comercial de ácido ricinoléico.[004] According to data from the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), in 2018, the main castor bean producing countries are India (74%), China (13%), Brazil (6.1 %) and Mozambique (2.5%). The biggest consumers are China, the United States, France, Germany and Japan. Castor beans are the only commercial source of ricinoleic acid.

[005] O óleo de mamona é matéria prima na preparação de poliol. Em sua composição são encontrados triglicérides de ácidos graxos instaurados com mais de uma dupla ligação, sendo o principal deles o ácido ricinoléico (ácido 12-hidróxi-oléico), um ácido insaturado que pertence ao grupo dos hidroxiácidos. O poliol pode ser sintetizado por transesterificação do triglicérides, ou por esterificação do ácido ricinoleoco com glícois. O grupo hidroxila presente na ricinoléina permite ao óleo de mamona ser solúvel em álcool e em outros solventes como éter, clorofórmio e ácido acético glacial.[005] Castor oil is raw material in the preparation of polyol. Its composition contains fatty acid triglycerides with more than one double bond, the main one being ricinoleic acid (12-hydroxy-oleic acid), an unsaturated acid that belongs to the group of hydroxy acids. Polyol can be synthesized by transesterification of triglycerides, or by esterification of ricinoleic acid with glycols. The hydroxyl group present in ricinolein allows castor oil to be soluble in alcohol and in other solvents such as ether, chloroform and glacial acetic acid.

[006] O poliuretano é considerado um dos polímeros mais populares do mundo atual, com uma grande e crescente atuação no mercado nas mais diversificadas áreas. Sem falar nas propriedades fantásticas que se podem obter nesse material quando sintetizado a partir de óleo vegetal, ganhando a denominação de biomaterial devido as suas propriedades biocompativeis e biodegradáveis.[006] Polyurethane is considered one of the most popular polymers in the world today, with a large and growing market presence in the most diversified areas. Not to mention the fantastic properties that can be obtained from this material when synthesized from vegetable oil, earning the name of biomaterial due to its biocompatible and biodegradable properties.

[007] O poliuretano à base de óleo de mamona pode ser classificado como uma resina termo fixa líquida de baixa à alta viscosidade. Trata-se de um polímero bi componente composto por um pré-polímero e um poliol extraído do óleo da semente da mamona. Por ser proveniente de fonte renovável constitui uma excelente alternativa para o desenvolvimento de bi compósitos, além disso, é uma resina atóxica por não apresentar materiais voláteis e metais pesados em sua composição e também por não precisar de solventes para aplicação.[007] Castor oil-based polyurethane can be classified as a liquid thermosetting resin of low to high viscosity. It is a bicomponent polymer composed of a prepolymer and a polyol extracted from the castor seed oil. As it comes from a renewable source, it is an excellent alternative for the development of bi-composites, in addition, it is a non-toxic resin for not having volatile materials and heavy metals in its composition and also for not needing solvents for application.

[008] O Brasil é um grande produtor de rochas ornamentais no mundo e, consequentemente, essa produção gera uma alta carga de resíduos minerais vindos das jazidas até o beneficiamento final. A cadeia produtiva do setor de rochas ornamentais é dividida em extração e beneficiamento, que por sua vez, é subdividido em serragem e polimento. Na extração, o bloco é extraído do maciço rochoso e posteriormente transportado para a serragem, onde ocorre o desdobramento do bloco em chapas, por meio de teares multilâmina ou multifio. Um processo, que é recente, realizado no beneficiamento dos blocos de materiais mais frágeis, é o envelopamento, no qual se utiliza uma manta de fibra de vidro e resina envolta dos blocos antes de serem serrados, para suportar os esforços mecânicos. Após a serragem dos blocos, as chapas podem ser enviadas para o levigamento, telagem e resinagem ou resinagem, finalizando com o polimento. Na lavra e beneficiamento de rochas ornamentais ocorrem perdas de matéria-prima que são da ordem de 83%. Vidal et al. (2014) estimam que no Brasil foram geradas mais de 22 milhões de toneladas (Mt) de resíduos em 2012, aproximadamente 20 Mt são de resíduos grossos gerados nas pedreiras e 2 Mt de resíduos finos nas indústrias. Além da quantidade, o problema agrava-se visto que a maioria dos resíduos se acumula nos aterros.[008] Brazil is a major producer of ornamental stones in the world and, consequently, this production generates a high load of mineral residues coming from the deposits until the final processing. The productive chain of the ornamental stone sector is divided into extraction and processing, which in turn is subdivided into sawdust and polishing. During extraction, the block is extracted from the rock mass and later transported to sawdust, where the block is split into sheets, by means of multi-blade or multi-wire looms. A process, which is recent, performed in the processing of blocks of more fragile materials, is the enveloping, in which a fiberglass and resin blanket is used around the blocks before being sawn, to withstand the mechanical efforts. After sawing the blocks, the sheets can be sent for levigating, screening and resining or resining, ending with polishing. In the mining and processing of ornamental rocks, raw material losses are in the order of 83%. Vidal et al. (2014) estimate that in Brazil more than 22 million tons (Mt) of waste were generated in 2012, approximately 20 Mt of coarse waste generated in quarries and 2 Mt of fine waste in industries. In addition to quantity, the problem is aggravated as most waste accumulates in landfills.

[009] As rochas aglomeradas artificiais têm hoje enorme importância na construção civil. As rochas aglomeradas têm se tornado a principal concorrente da rocha natural para o acabamento em obras civis. Em 2017, as importações brasileiras de materiais rochosos artificiais para ornamentação e revestimento somaram, em torno de US$ 44,5 milhões. Atualmente, as rochas artificiais, como as superfícies de quartzo, são fabricadas utilizando quartzo, que é extraído do meio ambiente.[009] Artificial agglomerated rocks are today of enormous importance in civil construction. Agglomerated rocks have become the main competitor of natural rock for finishing in civil works. In 2017, Brazilian imports of artificial rock materials for ornamentation and coating totaled around US$ 44.5 million. Currently, artificial rocks, such as quartz surfaces, are manufactured using quartz, which is extracted from the environment.

[010] Quartzito é uma rocha metamórfica composta quase que inteiramente de grãos de quartzo. Sua origem está relacionada com ação de processos metamórficos desenvolvidos principalmente sobre rochas sedimentares ricas em quartzo. São encontrados na forma de rochas brutas, com sua estrutura maciça e granulação grossa, geralmente trincada e de coloração branco leitosa. Os seus resíduos com alto teor de SiO2 podem ser denominados de coprodutos (matéria prima que será utilizada para a fabricação da rocha artificial).[010] Quartzite is a metamorphic rock composed almost entirely of quartz grains. Its origin is related to the action of metamorphic processes developed mainly on quartz-rich sedimentary rocks. They are found in the form of raw rocks, with their massive structure and coarse grain, usually cracked and milky white in color. Its residues with a high SiO2 content can be called co-products (raw material that will be used for the manufacture of artificial rock).

[011] O quartzito cuja composição mineralógica é constituída por grãos de quartzo recristalizados, vem ganhando destaque devido ao seu aspecto cromático. É uma rocha nobre, tolera grandes mudanças de temperatura sem sofrer alterações em sua estrutura ou transmitir calor excessivo, além de propriedades antiderrapantes (exceto quando polido) e apresenta alta resistência a produtos químicos.[011] The quartzite whose mineralogical composition is constituted by recrystallized quartz grains, has been gaining prominence due to its chromatic aspect. It is a noble rock, tolerates large changes in temperature without undergoing changes in its structure or transmitting excessive heat, in addition to non-slip properties (except when polished) and is highly resistant to chemical products.

[012] Em contrapartida, a produção de rochas ornamentais, em particular o quartzito ornamental, gera grandes quantidades de resíduo. As jazidas possuem baixo aproveitamento, inferior a 15%, estimado, enquanto que no beneficiamento primário, 26% dos blocos serrados são transformados em resíduo fino (Vidal et al., 2014). Alguns tipos de resíduos de quartzitos chegam a apresentar mais de 90% de teor de quartzo, o que torna de grande interesse o desenvolvimento de tecnologias para o seu aproveitamento, que pode ser em utilizações nobres, em indústrias que necessitam de matéria prima com alto teor de sílica, como a rocha artificial.[012] In contrast, the production of ornamental stones, in particular ornamental quartzite, generates large amounts of waste. The deposits have low utilization, less than 15%, estimated, while in primary processing, 26% of the sawn blocks are transformed into fine waste (Vidal et al., 2014). Some types of quartzite residues have more than 90% quartz content, which makes the development of technologies for its use of great interest, which can be in noble uses, in industries that need raw material with high content. of silica, such as artificial rock.

[013] Há uma preocupação crescente relacionada com o gerenciamento de resíduos. Isto tem motivado a busca de alternativas viáveis para o destino final correto dos resíduos gerados e a utilização de materiais que não agridem o meio ambiente, como a resina de mamona, que é uma alternativa ecológica para fabricação de novos produtos, como a rocha artificial.[013] There is growing concern related to waste management. This has motivated the search for viable alternatives for the correct final destination of the waste generated and the use of materials that do not harm the environment, such as castor bean resin, which is an ecological alternative for the manufacture of new products, such as artificial rock.

[014] O Brasil é um grande produtor de rochas ornamentais, contudo, a quantidade de resíduos gerada é muito grande, sendo a principal preocupação do setor e da população em relação às questões ambientais no que diz respeito à geração de resíduos de rochas ornamentais.[014] Brazil is a large producer of ornamental stones, however, the amount of waste generated is very large, being the main concern of the sector and the population in relation to environmental issues with regard to the generation of waste from ornamental stones.

[015] O uso desse resíduo, que contem alto teor de sílica, para a fabricação da rocha artificial é uma alternativa ecológica e sustentável para substituir os agregados naturais utilizados na fabricação de rochas artificiais convencionais e a diminuição da quantidade de resíduos no meio ambiente, como em aterros ou depósitos.[015] The use of this waste, which contains high silica content, for the manufacture of artificial rock is an ecological and sustainable alternative to replace the natural aggregates used in the manufacture of conventional artificial rocks and to reduce the amount of waste in the environment, such as in landfills or deposits.

[016] A rocha artificial com a utilização de resina poliuretana feita a partir de óleo de mamona (Ricinuscommunis), origem vegetal, como matriz e carga mineral para fabricação de um compósito, para ser utilizada na construção civil, na forma de acabamentos de superfície como pisos e bancadas trata-se de um novo material, podendo ser disponibilizado no mercado um produto ecológico e sustentável. Até o momento utiliza polímeros nocivos à saúde humana (resinas poliéster, epóxi). Sendo ainda um produto de alto valor agregado.[016] The artificial rock with the use of polyurethane resin made from castor oil (Ricinuscommunis), vegetable origin, as a matrix and mineral filler for the manufacture of a composite, to be used in civil construction, in the form of surface finishes as floors and countertops, this is a new material, and an ecological and sustainable product can be made available on the market. To date, it uses polymers that are harmful to human health (polyester, epoxy resins). It is still a product with high added value.

[017] Assim, a rocha artificial ecológica, utilizando a resina poliuretana vegetal a base de óleo de mamona como matriz e os resíduos dos processos de extração e beneficiamento de rochas ornamentais, vem colaborar para diminuir ou resolver o problema desses resíduos, por meio do seu aproveitamento, a diminuição da retirada de matéria prima do meio ambiente para a fabricação da rocha artificial e o problema do uso de resinas tóxicas, e também a diminuição da importação, já que o Brasil importa grande parte da rocha artificial, e poderá aumentar a produção brasileira. O Brasil é um dos principais produtores exportadores mundiais do óleo de mamona e produz grande quantidade de resíduos de rochas. Os resíduos estão dispostos no meio ambiente e a resina de mamona é uma resina ecológica e sem toxicidade. Atualmente, as rochas artificiais são fabricadas com resina comercial, epóxi, poliéster, que são tóxicas.[017] Thus, the ecological artificial rock, using the vegetable polyurethane resin based on castor oil as a matrix and the residues from the extraction and processing processes of ornamental rocks, comes to collaborate to reduce or solve the problem of these residues, through the its use, the reduction in the removal of raw material from the environment for the manufacture of artificial rock and the problem of the use of toxic resins, and also the reduction in imports, since Brazil imports a large part of the artificial rock, and may increase the Brazilian production. Brazil is one of the main world exporters of castor oil and produces a large amount of waste rock. The residues are disposed in the environment and castor bean resin is an ecological resin with no toxicity. Currently, artificial rocks are manufactured with commercial resin, epoxy, polyester, which are toxic.

[018] É gerada grande quantidade de resíduos de quartzito (os resíduos utilizados no presente trabalho possuem em sua composição 99,3 e 99,4% de SiO2), podendo ser utilizado em substituição ao quartzo. Atualmente os resíduos são dispostos no meio ambiente. Assim, a produção de rochas artificiais a partir de resíduos das rochas ornamentais é uma alternativa para destinação dessa alta carga mineral descartada, além de reduzir o impacto ambiental, gerar mais emprego e alavancar a economia. Portanto, a presente invenção vem resolver ou melhorar a questão ambiental, já que serão utilizados resíduos e resina vegetal para a confecção da rocha artificial aqui proposta, colaborando com a mitigação do impacto ambiental e o desenvolvimento sustentável.[018] A large amount of quartzite waste is generated (the waste used in this work has in its composition 99.3 and 99.4% of SiO2), which can be used in replacement of quartz. Currently, waste is disposed of in the environment. Thus, the production of artificial rocks from ornamental rock residues is an alternative for the disposal of this high discarded mineral load, in addition to reducing the environmental impact, generating more jobs and boosting the economy. Therefore, the present invention comes to solve or improve the environmental issue, since residues and plant resin will be used to make the artificial rock proposed here, collaborating with the mitigation of environmental impact and sustainable development.

ESTADO DA TÉCNICATECHNICAL STATUS

[019] Existem alguns artigos e documentos de patente que descrevem composições e métodos de obtenção de rochas artificiais, porém nenhum desses documentos revela especificamente rochas artificiais obtidas com utilização de resina a partir do óleo de mamona como matriz polimérica e os resíduos dos processos de extração e beneficiamento do quartzito, conforme descrito nesta invenção. Dentre esses documentos podem-se destacar os seguintes:[019] There are some articles and patent documents that describe compositions and methods of obtaining artificial rocks, but none of these documents specifically reveal artificial rocks obtained using resin from castor oil as a polymer matrix and the residues from extraction processes and quartzite beneficiation, as described in this invention. Among these documents, the following can be highlighted:

[020] O documento de patente BR102016023463-8, SÍNTESE DE ROCHA ARTIFICIAL COM RESÍDUO DE PRECIPITADOR ELETROSTÁTICO, onde a presente patente de invenção consiste na síntese de rocha artificial para revestimento a partir de resíduos da indústria siderúrgica retidos em precipitador eletrostático (PE) e resina epóxi DGEBA. A utilização desse resíduo para o desenvolvimento de rocha artificial diminui a quantidade de resíduos industriais a ser descartada na natureza, além de agregar valor a um resíduo indesejável e, possibilitar a geração de novos empregos. Ainda, a presente patente possibilita a substituição de materiais naturais mármore e granito, reduzindo a exploração das jazidas e os custos de produção. O produto obtido por este resíduo supera em força não só as rochas naturais, mas também muitas rochas artificiais e, destina-se ao setor da construção civil. A partir dos resultados dos testes laboratoriais para aplicação industrial, podemos concluir que ambas as formulações avaliadas para a rocha artificial com o resíduo PE (RAPE) apresentaram propriedades físicas similares às relatadas na literatura e resistência à flexão superior a rocha comercial, podendo, a priori ser utilizado em substituição a materiais rochosos. Para aplicações de revestimento de pavimentos, onde a resistência ao desgaste abrasivo é muito importante, as pedras artificiais avaliadas apresentam um desempenho satisfatório, sendo indicada para pavimentos de tráfego médio;[020] Patent document BR102016023463-8, SYNTHESIS OF ARTIFICIAL ROCK WITH ELECTROSTATIC precipitator WASTE, where the present invention patent consists of the synthesis of artificial rock for coating from steel industry waste retained in an electrostatic precipitator (PE) and DGEBA epoxy resin. The use of this waste for the development of artificial rock reduces the amount of industrial waste to be disposed of in nature, in addition to adding value to an undesirable waste and enabling the generation of new jobs. Furthermore, this patent enables the replacement of natural materials, marble and granite, reducing the exploration of deposits and production costs. The product obtained from this residue surpasses in strength not only the natural rocks, but also many artificial rocks, and is intended for the civil construction sector. From the results of laboratory tests for industrial application, we can conclude that both formulations evaluated for artificial rock with PE residue (RAPE) had physical properties similar to those reported in the literature and superior bending strength than commercial rock, which may, a priori be used in place of rocky materials. For pavement coating applications, where resistance to abrasive wear is very important, the evaluated artificial stones present a satisfactory performance, being indicated for pavements with medium traffic;

[021] O documento de patente CN1139083, ARTIFICIAL SCINTILLANT ROCK AND ITS PRODUCTION PROCESS, onde a presente invenção refere-se a um material de construção. A rocha cintilante artificial é um tipo de placa composta artificial através da mistura de areia luminosa artificial com areia colorida e quartzito, misturando-se com resina de poliéster insaturado como adesivo e moldagem na superfície de filme de vidro ou poliéster com desmoldante. Ele é usado em decoração de interiores e mobiliário, e à noite, a areia luminosa dispersa na rocha artificial luminescente como estrelas no céu e isso produz um dreamlande encantador;[021] Patent document CN1139083, ARTIFICIAL SCINTILLANT ROCK AND ITS PRODUCTION PROCESS, where the present invention refers to a construction material. Artificial sparkling rock is a kind of artificial composite board by mixing artificial luminous sand with colored sand and quartzite, mixing with unsaturated polyester resin as adhesive and molding on the surface of glass film or polyester with release agent. It is used in interior decoration and furniture, and at night, the luminous sand disperses on the luminescent artificial rock like stars in the sky and this produces an enchanting dreamlande;

[022] O documento de patente PI0900373-8, COMPOSIÇÃO E PROCESSO DA ROCHA VIVA ARTIFICIAL. Patente de Invenção para composição e processo da rocha viva artificial, a qual possui pequenas cavidades internas e externas, e por sua extrema porosidade, podendo haver variações de seu peso, cor, forma e textura; de acordo com a qualidade de cada componente em sua variação de proporção. A rocha viva artificial é composta da mistura cuidadosa e ordenada de materiais reciclados e demais materiais encontrados com abundância na natureza, os quais são: areia, argila em pó e em grãos, cimentos, carapaças de crustáceos moídos, isopor, plástico (garrafas pet e sacolas moídas), corante natural de urucum e água; é acomodada em formas, secando a temperatura ambiente de 20 a 30° C, por 40 a 50 horas, cozidas em uma temperatura de 800 aa 1.200° C por 7 a 12 horas, após o cozimento a rocha e retirada do forno ainda quente e resfriada em um barracão designado para isso a uma temperatura ambiente de 20 a 30°C para finalização do processo. A rocha viva artificial tem como finalidade filtrar a água, e auxiliar na propiciação da colonização de algas e demais microrganismos benéficos ao sistema aquático (paludários, aquários e jardins) além de desempenhar funções decorativas;[022] Patent document PI0900373-8, COMPOSITION AND PROCESS OF ROCK VIVA ARTIFICIAL. Invention Patent for the composition and process of artificial live rock, which has small internal and external cavities, and because of its extreme porosity, and there may be variations in its weight, color, shape and texture; according to the quality of each component in its variation of proportion. Artificial live rock is composed of the careful and orderly mixture of recycled materials and other materials found abundantly in nature, which are: sand, powdered and grained clay, cement, ground crustacean carapaces, Styrofoam, plastic (pet bottles and ground bags), natural coloring of annatto and water; it is accommodated in molds, drying at room temperature of 20 to 30° C, for 40 to 50 hours, cooked at a temperature of 800 to 1,200° C for 7 to 12 hours, after baking the rock and removed from the oven while still hot and cooled in a shed designated for this at an ambient temperature of 20 to 30°C for completion of the process. The purpose of artificial live rock is to filter the water, and help to facilitate the colonization of algae and other microorganisms beneficial to the aquatic system (paludariums, aquariums and gardens) in addition to performing decorative functions;

[023] O documento de patente US2017066283 (CA2941188), MATERIAL AND METHOD FOR AN ARTIFICIAL ROCK, onde a invenção refere-se à modificação de esponja de fibra sintética, tal como poliéster ou espuma de poliuretano, com uma resina epóxi, poliéster ou acrílica para induzir um produto de rocha projetado para uso como substituto de pedra em uma variedade de aplicações. O método de fabricação compreende: produzir um bloco de espuma; moldar o bloco de espuma em qualquer forma regular ou irregular; resistindo ao bloco de espuma em forma; infundindo o bloco de espuma intemperizado com uma resina; curar o bloco de espuma infundido; e terminando o bloco de espuma curada. A rocha artificial compreende um bloco de espuma moldado para se assemelhar a uma rocha, um exterior do bloco de espuma infundido com uma resina;[023] Patent document US2017066283 (CA2941188), MATERIAL AND METHOD FOR AN ARTIFICIAL ROCK, where the invention relates to the modification of a synthetic fiber sponge, such as polyester or polyurethane foam, with an epoxy, polyester or acrylic resin to induce a rock product designed for use as a stone substitute in a variety of applications. The manufacturing method comprises: producing a foam block; mold the foam block into any regular or irregular shape; resisting shaped foam block; infusing the weathered foam block with a resin; cure the infused foam block; and finishing the cured foam block. Artificial rock comprises a foam block molded to resemble a rock, an exterior of the foam block infused with a resin;

[024] O documento de patente FR2233820, LIGHTWEIGHT ARTIFICIALROCK - COMPRISING POROUS, RIGID CORE COATED WITH MATERIAL GIVING IT THE APPEARANCE OF NATURAL ROCK, que descreve uma rocha artificial para trabalho de rocha em jardins e relvados compreende um material de núcleo rígido, poroso, consistindo em material expansível tal como poliuretano, poliestireno, espuma rígida ou cimento poroso que é revestido com um prep. à base de resina acrílica, propionato de polivinila, resina de poliéster ou cimento, o prepn. sendo misturado com caulino, giz, BaSO4, quartzo ou ardósia em pó, areias finas, SiO2 em pó, óxido de Fe, TiO2 ou outros (in) pigmentos orgânicos que conferem a aparência de rocha natural. A rocha é leve e, portanto, fácil de manusear e transportar;[024] Patent document FR2233820, LIGHTWEIGHT ARTIFICIALROCK - COMPRISING POROUS, RIGID CORE COATED WITH MATERIAL GIVING IT THE APPEARANCE OF NATURAL ROCK, which describes an artificial rock for rock work in gardens and lawns comprises a rigid, porous core material, consisting of expandable material such as polyurethane, polystyrene, rigid foam or porous cement which is coated with a prep. based on acrylic resin, polyvinyl propionate, polyester resin or cement, prepn. being mixed with kaolin, chalk, BaSO4, quartz or powdered slate, fine sand, powdered SiO2, Fe oxide, TiO2 or other (in) organic pigments that give the appearance of natural rock. Rock is light and therefore easy to handle and transport;

[025] O artigo científico da Abirochas - Associação Brasileira das Indústrias de Rochas Ornamentais. (2018) Balanço das exportações e importações brasileiras de rochas ornamentais em 2017. Disponível em<www.abirochas.com.br>. acesso em 11/03/2019;[025] Scientific article by Abirochas - Brazilian Association of Dimension Stone Industries. (2018) Balance of Brazilian exports and imports of ornamental stones in 2017. Available at <www.abirochas.com.br>. accessed on 03/11/2019;

[026] O artigo científico da Abirochas - Associação Brasileira das Indústrias de Rochas Ornamentais. (2019) Balanço das exportações e importações brasileiras de rochas ornamentais em 2018. Disponível em<www.abirochas.com.br>. acesso em 11/03/2019;[026] Scientific article by Abirochas - Brazilian Association of Dimension Stone Industries. (2019) Balance of Brazilian exports and imports of ornamental stones in 2018. Available at <www.abirochas.com.br>. accessed on 03/11/2019;

[027] O artigo científico de Altoé, T.P., Vidal, F.W.H. (2017). Aproveitamento de resíduos oriundos da lavra de quartzito ornamental. VI Jornada do Programa de Capacitação Institucional - PCI/CETEM - 21 de setembro de 2017;[027] The scientific article by Altoé, T.P., Vidal, F.W.H. (2017). Use of waste from ornamental quartzite mining. VI Conference of the Institutional Capacity Building Program - PCI/CETEM - September 21, 2017;

[028] O artigo científico de Souza, L.R., Ribeiro, R.C.C., Carrisso, R.C.C., Silva, L.P., Pacheco, E.B.A.V., Visconte, L.L.Y. (2009) Aplicação de resíduos de mármore na indústria polimérica. Série tecnologia ambiental. Rio de janeiro: Cetem/MCT, 36p;[028] The scientific article by Souza, L.R., Ribeiro, R.C.C., Carrisso, R.C.C., Silva, L.P., Pacheco, E.B.A.V., Visconte, L.L.Y. (2009) Application of marble waste in the polymer industry. Environmental technology series. Rio de Janeiro: Cetem/MCT, 36p;

[029] O artigo científico de Chang, F.C., Lee, M.Y., Lo, S.L., Lin, J.D. (2010). Artificial Aggregate made from waste stone sludge and waste silt: Journal of Environmental Management, 90, p. 2289-2294;[029] Scientific article by Chang, F.C., Lee, M.Y., Lo, S.L., Lin, J.D. (2010). Artificial Aggregate made from waste stone sludge and waste silt: Journal of Environmental Management, 90, p. 2289-2294;

[030] O artigo científico de Lee, M.Y., Ko, C.H., Chang, F.C., Lo, S.L., Lin. J.D., Shan, M.Y., Lee, J.C. (2008). Artificial stone slab production using waste glass, stone fragments and vacuum vibratory compaction: Cement & concrete compositrd, 30, p.583-587;[030] Scientific article by Lee, M.Y., Ko, C.H., Chang, F.C., Lo, S.L., Lin. J.D., Shan, M.Y., Lee, J.C. (2008). Artificial stone slab production using waste glass, stone fragments and vacuum vibratory compaction: Cement & concrete compositrd, 30, p.583-587;

[031] O trabalho científico de RODRIGUES, Jucélia Maria Emerenciano. Preparação de Poliuretano á Base de Óleo de Mamona. Natal - RN, 2005. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte;[031] The scientific work of RODRIGUES, Jucélia Maria Emerenciano. Preparation of Polyurethane based on Castor Oil. Natal - RN, 2005. Thesis (Doctorate in Chemical Engineering) - Federal University of Rio Grande do Norte;

[032] O artigo científico de VILAR, Walter Dias. Química e Tecnologia dos Poliuretanos, 3° edição. Rio de Janeiro: Vilar Consultoria, 2005; e[032] The scientific article by VILAR, Walter Dias. Chemistry and Technology of Polyurethanes, 3rd edition. Rio de Janeiro: Vilar Consultoria, 2005; and

[033] O artigo científico de NETO, Salvador Claro, Usos e aplicações do óleo de mamona. Instituto de Química. USP - São Carlos. Disponível em: Acesso em 14 de março de 2019.[033] The scientific article by NETO, Salvador Claro, Uses and applications of castor oil. Institute of Chemistry. USP - São Carlos. Available at: Accessed on March 14, 2019.

[034] O trabalho científico de Larissa Ribeiro (et al.), REUSE OF THE IRON ORE RESIDUE THROUGH THE PRODUCTION OF COATING, publicado no ebook Green Materials Engineering An EPD Symposium in Honor of Sergio Monteiro (2019) difere do presente relatório o resíduo, a resina e o processo.[034] The scientific work of Larissa Ribeiro (et al.), REUSE OF THE IRON ORE RESIDUE THROUGH THE PRODUCTION OF COATING, published in the ebook Green Materials Engineering An EPD Symposium in Honor of Sergio Monteiro (2019) differs from this report the residue , the resin and the process.

[035] O trabalho científico de Gomes, Maria Luiza P. M. (et al.), PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF ARTIFICIAL STONE PRODUCED WITH GRANITE WASTE AND VEGETABLE POLYURETHANE, publicado no e-book Green Materials Engineering An EPD Symposium in Honor of Sergio Monteiro (2019), difere do presente pelo resíduo e o método de obtenção. O trabalho de Maria Luiza P.M. et al. utilizou como carga um resíduo (de rocha ígnea) e o do presente relatório são resíduos da extração (lavra) e do processo de beneficiamento do quartzito, retirando do meio ambiente resíduos de processos, que são um problema ambiental, e que possuem elevado teor de quartzo, o que também difere do trabalho de Maria Luiza et al.[035] The scientific work of Gomes, Maria Luiza PM (et al.), PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF ARTIFICIAL STONE PRODUCED WITH GRANITE WASTE AND VEGETABLE POLYURETHANE, published in the e-book Green Materials Engineering An EPD Symposium in Honor of Sergio Monteiro ( 2019), differs from the present by the residue and the method of obtaining it. The work of Maria Luiza P.M. et al. used as a charge a residue (of igneous rock) and the one in this report are residues from the extraction (mining) and processing of quartzite, removing process residues from the environment, which are an environmental problem, and which have a high content of quartz, which also differs from the work by Maria Luiza et al.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS.DESCRIPTION OF THE FIGURES.

[036] Em seguida faz-se referência às Figuras que acompanham este relatório descritivo, para melhor entendimento e ilustração do mesmo, onde se vê:[036] Next, reference is made to the Figures that accompany this descriptive report, for a better understanding and illustration of it, where it is seen:

[037] A Figura 1 mostra um esquema de Composições do modelo simplex centroide, ilustrando geometricamente os pontos para a obtenção de comprovação experimental do método simplex.[037] Figure 1 shows a scheme of Compositions of the centroid simplex model, geometrically illustrating the points to obtain experimental proof of the simplex method.

[038] A Figura 2 mostra um esquema do método de produção das placas de rochas artificiais, destacando o fluxograma de produção de rochas artificiais, da presente invenção.[038] Figure 2 shows a schematic of the method of production of artificial rock slabs, highlighting the flowchart of production of artificial rocks of the present invention.

[039] A Figura 3 mostra um esquema do modelo de placa de rocha artificial, como exemplo prático de placas produzidas de rocha artificial, de Resina Poliuretana Vegetal A Base De Óleo De Mamona e Resíduos De Rocha Ornamental.[039] Figure 3 shows a scheme of the model of artificial rock slab, as a practical example of slabs produced from artificial rock, from Vegetal Polyurethane Resin Based on Castor Oil and Ornamental Rock Residues.

DESCRIÇÃO GERAL DA INVENÇÃO.GENERAL DESCRIPTION OF THE INVENTION.

[040] A Rocha Artificial de Resina Poliuretana Vegetal A Base De Óleo De Mamona e Resíduos De Rocha Ornamental e método de obtenção, objeto da presente invenção, objetiva a produção de rochas artificiais com resíduos dos processos de extração e beneficiamento de rochas ornamentais, em especial resíduos de quartzito, e resina de mamona. O quartzito apresenta uma maior dureza em relação aos outros materiais de rochas, como mármore e granito, por exemplo. A rocha artificial desta invenção vem melhorar a questão ambiental, já que para sua fabricação são utilizados resíduos e resina vegetal, sem a necessidade de retirar (extrair) matérias primas do meio ambiente, que geram impactos ambientais, necessita de recursos, etc., e sem a utilização de resina tóxica.[040] The Artificial Rock of Vegetal Polyurethane Resin Based on Castor Oil and Ornamental Stone Residues and method of obtaining, object of the present invention, aims at the production of artificial rocks with residues from the extraction and processing processes of ornamental rocks, in special quartzite residues, and castor resin. Quartzite has a higher hardness compared to other rock materials, such as marble and granite, for example. The artificial rock of this invention improves the environmental issue, since residues and plant resin are used for its manufacture, without the need to remove (extract) raw materials from the environment, which generate environmental impacts, need resources, etc., and without the use of toxic resin.

[041] Já são conhecidas no mercado rochas artificiais fabricadas com a utilização de outras resinas. Essas resinas têm toxicidade, diferente da resina de poliuretano a base de óleo de mamona, que é uma resina ecológica e atóxica.[041] Artificial rocks manufactured with the use of other resins are already known in the market. These resins have toxicity, different from the castor oil-based polyurethane resin, which is an ecological and non-toxic resin.

[042] Uma importante questão que é superada pela invenção proposta é a utilização de resíduos da extração e do beneficiamento de quartzito e a resina de mamona, atóxica. A quantidade desses resíduos que já está disposta no meio ambiente é muito grande, ou seja, há uma grande quantidade de matéria prima disponível. Com o uso desse resíduo, há diminuição do impacto ambiental.[042] An important issue that is overcome by the proposed invention is the use of waste from the extraction and processing of quartzite and castor bean resin, non-toxic. The amount of this waste that is already disposed of in the environment is very large, that is, there is a large amount of raw material available. With the use of this residue, the environmental impact is reduced.

[043] As resinas já usadas para a fabricação de rochas artificiais são resinas tóxicas, como epóxi, poliéster e entre outras. Com a utilização da resina vegetal, proveniente da mamona, é produzido um material ecológico, sem toxicidade e com o resíduo aproveitado, um menor gasto no seu processo de fabricação, contribuindo para a sustentabilidade no que diz a respeito ao setor de rochas ornamentais e da construção civil, e ainda fabricando um produto de maior valor agregado.[043] The resins already used for the manufacture of artificial rocks are toxic resins, such as epoxy, polyester and others. With the use of vegetable resin, from castor bean, an ecological material is produced, without toxicity and with the waste used, less expense in its manufacturing process, contributing to sustainability with regard to the sector of ornamental stones and the construction, and still manufacturing a product with greater added value.

[044] A utilização da resina de mamona para produção de rocha ecológica contribui para o desenvolvimento sustentável da produção de um material de alto valor agregado.[044] The use of castor bean resin for the production of ecological rock contributes to the sustainable development of the production of a material with high added value.

[045] A resina usada para a fabricação da rocha é a base de poliuretano vegetal originada do óleo mamona, bi componente, isenta de solventes (100% sólido), que não libera vapores tóxicos, estabelecida pela mistura a frio de um componente A (pré-polímero) e um componente B (poliól), com características de impermeabilidade, elasticidade e estabilidade físico-química.[045] The resin used to manufacture the rock is based on vegetable polyurethane derived from castor oil, bi-component, solvent-free (100% solid), which does not release toxic vapors, established by the cold mixing of a component A ( prepolymer) and a component B (polyol), with characteristics of impermeability, elasticity and physicochemical stability.

[046] O invento constitui um material compósito de matriz poliuretana de mamona, onde a carga utilizada na forma de partículas são os resíduos da extração e do processo de beneficiamento de rochas ornamentais (em especial, do processo de serragem por teares multifio), em especial quartzito.[046] The invention is a composite material of castor bean polyurethane matrix, where the filler used in the form of particles are the residues from the extraction and processing of ornamental rocks (in particular, from the sawing process by multi-thread looms), in special quartzite.

[047] O resíduo de lavra (extração) é cominuído (reduzida a sua granulometria) a fim de garantir a faixa granulométrica necessária para a mistura com o resíduo do beneficiamento, este já é coletado com granulometria apropriada, bem fina.[047] The mining residue (extraction) is comminuted (reduced to its granulometry) in order to ensure the necessary granulometric range for mixing with the processing residue, this is already collected with appropriate granulometry, very fine.

[048] Essa mistura de grãos do quartzito constitui a "carga” do compósito, a ela é adicionada a matriz, ou seja, o polímero, que nesse trabalho, é a resina de mamona.[048] This mixture of quartzite grains constitutes the "charge" of the composite, to it is added the matrix, that is, the polymer, which in this work, is the castor resin.

[049] O procedimento para a confecção da rocha aglomerada artificial é por meio do processo de vibro termo compressão a vácuo.[049] The procedure for making the artificial agglomerated rock is through the process of vacuum thermo compression vibro.

[050] A Tabela 1 mostra as faixas granulométricas utilizadas dos resíduos de quartzito. As faixas grossa e média são do resíduo da extração e a fina do resíduo da serragem por multifio.[050] Table 1 shows the particle size ranges used for quartzite waste. The thick and medium strips are from the extraction residue and the fine one from the multi-wire sawdust residue.

[051] As rochas artificiais com a resina e os resíduos de rocha ornamental são produzidas em três faixas granulométricas, conforme a Tabela 1.[051] Artificial rocks with resin and ornamental rock waste are produced in three granulometric bands, as shown in Table 1.

[052] Para o resíduo de rocha ornamental, que pode ser em particular o resíduo de quartzito, utiliza-se o planejamento experimental em rede simplex, com variação da granulometria da matéria-prima (Figura 1 e Tabela 2) para determinar a proporção de maior empacotamento dos resíduos utilizados.
Tabela 1. Faixas granulométricas do resíduo (-) passante na peneira, (+) retido na peneira

Figure img0001
Tabela 2. Diferentes composições do modelo simplex
Figure img0002
[052] For the ornamental rock residue, which can be in particular the quartzite residue, the experimental design in simplex network is used, with variation of the grain size of the raw material (Figure 1 and Table 2) to determine the proportion of greater packaging of waste used.
Table 1. Particle size ranges of the residue (-) passing through the sieve, (+) retained in the sieve
Figure img0001
Table 2. Different compositions of the simplex model
Figure img0002

[053] Para a confecção das rochas artificiais podem ser utilizados resíduos na proporção de 95 a 85% e resina na faixa de 05 a 15%. Os resíduos usados para fazer a rocha foram secos em estufa por 24 horas a 110°C com o objetivo de retirar a umidade do material até o momento da mistura. São pesados os componentes A (pré-polímero) e B (Poliól) da resina poliuretana vegetal de óleo de mamona, misturados, garantindo a sua homogeneização. A mistura então é colocada em uma câmara de vácuo para serem retiradas as bolhas provenientes dos gases formados pela reação de polimerização da resina.[053] For the manufacture of artificial rocks can be used waste in the proportion of 95 to 85% and resin in the range of 05 to 15%. The residues used to make the rock were oven dried for 24 hours at 110°C in order to remove moisture from the material until the moment of mixing. Components A (pre-polymer) and B (Polyol) of the vegetable polyurethane resin of castor oil are weighed, mixed, ensuring their homogenization. The mixture is then placed in a vacuum chamber to remove the bubbles from the gases formed by the resin polymerization reaction.

[054] Após esse período, a mistura é levada para um misturador junto á carga mineral (resíduos de quartzito) para a completa mistura e homogeneização do material. É colocada sob vácuo por 2-3 minutos para retirar bolhas, caso tenha, de dentro da massa. Esta é então conformada em um molde de aço, para ir à prensa térmica, onde recebe uma pressão de no mínimo 10 ton. por 20 minutos à temperatura de 60°C sob vibração, para melhor realocação da carga dentro do material (Figura 2).[054] After this period, the mixture is taken to a mixer next to the mineral load (residues of quartzite) for the complete mixing and homogenization of the material. It is placed under vacuum for 2-3 minutes to remove bubbles, if any, from inside the dough. This is then formed in a steel mold, to go to the heat press, where it receives a pressure of at least 10 ton. for 20 minutes at a temperature of 60°C under vibration, for better relocation of the load inside the material (Figure 2).

[055] Após a retirada da prensa, a placa é retirada do molde e levada para a estufa para o processo de pós-cura. Foi feito polimento para o desgaste das irregularidades que possam existir na superfície da placa. O modelo de placa é visto na Figura 3.[055] After removing the press, the plate is removed from the mold and taken to the oven for the post-curing process. Polishing was done to wear out any irregularities that may exist on the surface of the plate. The board model is seen in Figure 3.

DESCRIÇÃO DETALHADA E FORMA DE REALIZAÇÃO DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION AND MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[056] A Rocha Artificial de Resina Poliuretana Vegetal A Base De Óleo De Mamona e Resíduos De Rocha Ornamental e método de obtenção, objeto da presente invenção está composta por resina a base de poliuretano vegetal originada do óleo mamona, bi componente, isenta de solventes (100% sólido), estabelecida pela mistura a frio de um componente A (pré-polímero) e um componente B (poliól), como matriz polimérica e carga mineral (resíduos de rocha ornamental, em especial, de quartzito). Composições com 95 a 85% de resíduos e 05 a 15% de resina. A carga utilizada na forma de partículas são resíduos da lavra (extração) e do processo de beneficiamento de rochas ornamentais, e em especial quartzito.[056] The Artificial Rock of Vegetable Polyurethane Resin Based on Castor Oil and Ornamental Stone Waste and method of obtaining, object of the present invention is composed of resin based on vegetable polyurethane originated from castor oil, bi-component, solvent-free (100% solid), established by the cold mixing of an A component (prepolymer) and a B component (polyol), as a polymer matrix and mineral filler (residues from ornamental rock, especially quartzite). Compositions with 95 to 85% of residues and 05 to 15% of resin. The filler used in the form of particles are residues from mining (extraction) and from the processing of ornamental rocks, and especially quartzite.

[057] As rochas artificiais com a resina e os resíduos de rocha ornamental são produzidas em três faixas granulométricas, faixa grossa com tamanho do grão 2,38>ø>0,707 mm; media com tamanho do grão 0,707>ø>0,063 mm; e fina com tamanho do grão 0,063>ø mm.
Para um melhor empacotamento do resíduo utiliza-se o planejamento experimental em rede simplex, com variação da granulometria da matéria-prima. Para esse procedimento podem ser utilizados resíduos de rocha, em especial de quartzito, na proporção de 95 a 85% e 05 a 15% de resina vegetal para a confecção das rochas artificiais.
[057] The artificial rocks with the resin and the ornamental rock residues are produced in three granulometric bands, thick band with grain size 2.38>ø>0.707 mm; media with grain size 0.707>ø>0.063 mm; and fine with grain size 0.063>ø mm.
For a better packaging of the waste, the experimental planning in simplex network is used, with variation in the grain size of the raw material. For this procedure, rock residues can be used, especially quartzite, in the proportion of 95 to 85% and 05 to 15% of vegetable resin for the manufacture of artificial rocks.

[058] O procedimento para confecção da rocha aglomerada artificial é por meio do processo de vibro termo compressão a vácuo, constando das etapas de: secagem do resíduo de quartzito em estufa por 24 horas a 110°C; pesagem dos componentes A (pré-polímero) e B (Poliól) da resina poliuretana vegetal de óleo de mamona; mistura visando a sua homogeneização; mistura colocada em uma câmara de vácuo para serem retiradas as bolhas provenientes dos gases formados pela reação de polimerização da resina; mistura é levada para um misturador junto á carga mineral (resíduos de quartzitos); mistura é colocada sob vácuo por 2-3 minutos para retirar bolhas, caso tenha, de dentro da massa; conformação em um molde de aço, para ir à prensa térmica, aonde recebe a pressão de no mínimo 10 ton. por 20 minutos à temperatura de 60°C sob vibração para melhor realocação da carga dentro do material; placa é retirada do molde; processo de pós-cura em estufa e polimento opcional.[058] The procedure for making the artificial agglomerated rock is through the process of vibro thermo-compression vacuum, consisting of the steps of: drying the quartzite residue in an oven for 24 hours at 110°C; weighing of components A (prepolymer) and B (Polyol) of the vegetable polyurethane resin of castor oil; mixing aiming at its homogenization; mixture placed in a vacuum chamber to remove the bubbles from the gases formed by the resin polymerization reaction; The mixture is taken to a mixer with the mineral charge (residues of quartzite); mixture is placed under vacuum for 2-3 minutes to remove bubbles, if any, from inside the dough; forming in a steel mold, to go to the heat press, where it receives a pressure of at least 10 ton. for 20 minutes at a temperature of 60°C under vibration for better relocation of the load inside the material; plate is removed from the mold; post-oven curing process and optional polishing.

[059] Assim, pode-se notar que a Rocha Artificial de Resina Poliuretana Vegetal A Base De Óleo De Mamona e Resíduos De Rocha Ornamental e método de obtenção, objeto da presente invenção, trata-se de um produto ecológico de alto valor agregado, utilizando resíduos de quartzito e resina vegetal, atóxica, que podem substituir matérias primas convencionais com grandes vantagens ambientais e econômicas. No mercado atual há uma demanda por material artificial, principalmente por materiais que atendam cada vez mais a propósitos específicos de um usuário final cada vez mais exigente, duráveis ao longo do tempo, ecologicamente corretos e adaptáveis às técnicas modernas de construção e design sustentáveis. Assim, esse novo produto é um produto ecológico e que está de acordo com o conceito de economia circular, que pode inserir no mercado novos produtos com a utilização dos resíduos de rochas e resina vegetal, atóxica (eco produtos) e consequentemente, diminuição do impacto ambiental.[059] Thus, it can be noted that the Artificial Rock of Plant Polyurethane Resin Based on Castor Oil and Ornamental Rock Waste and method of obtaining, object of the present invention, is an ecological product of high added value, using quartzite residues and non-toxic vegetable resin, which can replace conventional raw materials with great environmental and economic advantages. In today's market there is a demand for artificial material, especially for materials that increasingly meet the specific purposes of an increasingly demanding end user, durable over time, ecologically correct and adaptable to modern techniques of sustainable construction and design. Thus, this new product is an ecological product and which is in accordance with the concept of circular economy, which can introduce new products into the market with the use of rock residues and non-toxic plant resin (eco-products) and, consequently, reduced impact environmental.

VANTAGENSBENEFITS

[060] Desta forma, Rocha Artificial de Resina Poliuretana Vegetal A Base De Óleo De Mamona e Resíduos De Rocha Ornamental e método de obtenção, objeto da presente invenção, que se trata de rochas artificiais produzidas com matriz polimérica proveniente do óleo de mamona e de resíduos de rochas em especial de quartzito, conforme descritas acima, apresentam uma configuração nova e única que lhes configura grandes vantagens em relação às rochas artificiais atualmente conhecidas e/ou produzidas no país. Dentre essas vantagens podem-se citar: a utilização de resíduos com alta quantidade de SiO2 na sua composição; material que já tem em quantidade e disponível para ser utilizado; a diminuição de retirada de matéria-prima natural do meio ambiente; a diminuição do impacto ambiental, a contribuição para a sustentabilidade no que diz a respeito ao setor de rochas ornamentais e da construção civil; a utilização de resina vegetal a base de óleo de mamona sem toxicidade; a obtenção de um produto utilizando resíduos e resina vegetal de mamona; o fato de ser um produto ecológico; a disponibilidade no mercado de novos produtos a serem comercializados, a geração de novos empregos e oportunidades de negócio; e a Geração de renda.[060] Thus, Artificial Rock of Plant Polyurethane Resin Based on Castor Oil and Ornamental Rock Residues and method of obtaining, object of the present invention, which are artificial rocks produced with polymeric matrix from castor oil and from rock residues, especially quartzite, as described above, present a new and unique configuration that gives them great advantages in relation to artificial rocks currently known and/or produced in the country. Among these advantages, we can mention: the use of waste with a high amount of SiO2 in its composition; material that you already have in quantity and available for use; the reduction in the removal of natural raw materials from the environment; the reduction of the environmental impact, the contribution to sustainability with regard to the ornamental stone sector and civil construction; the use of vegetable resin based on castor oil without toxicity; obtaining a product using castor bean residues and plant resin; the fact that it is an ecological product; the availability in the market of new products to be sold, the generation of new jobs and business opportunities; and Income generation.

[061] Assim, pelas características de configuração e fabricação, acima descritas, pode-se notar claramente que a ROCHA ARTIFICIAL DE RESINA POLIURETANA VEGETAL A BASE DE ÓLEO DE MAMONA E RESÍDUOS DE ROCHA ORNAMENTAL E MÉTODO DE OBTENÇÃO, trata-se de produto novo para o Estado da Técnica que se revestem de condições de inovação, atividade inventiva e industrialização inéditas, que o fazem merecer o Privilégio de Patente de Invenção.[061] Thus, due to the configuration and manufacturing characteristics, described above, it can be clearly noted that the ARTIFICIAL ROCK OF VEGETABLE POLYURETHANE RESIN BASED ON BEAST OIL AND ORNAMENTAL ROCK WASTE AND OBTAINING METHOD, it is a new product for the State of the Art, which are covered by unprecedented conditions of innovation, inventive activity and industrialization, which make it deserve the Invention Patent Privilege.

Claims (4)

ROCHA ARTIFICIAL DE RESINA POLIURETANA VEGETAL A BASE DE ÓLEO DE MAMONA E RESÍDUOS DE ROCHA ORNAMENTAL E MÉTODO DE OBTENÇÃO, caracterizada por ser composta por resina a base de poliuretano vegetal originada do óleo mamona, bi componente, isenta de solventes (100% sólido), estabelecida pela mistura a frio de um componente A (pré-polímero) e um componente B (poliól), como matriz polimérica e carga mineral de resíduos de rocha ornamental, em especial do quartzito, 95 a 85% de resíduos de rocha e 05 a 15% de resina.ARTIFICIAL ROCK OF VEGETABLE POLYURETHANE RESIN BASED ON CASTOR OIL AND ORNAMENTAL ROCK WASTE AND METHOD OF OBTAINING, characterized by being composed of resin based on vegetable polyurethane originated from castor oil, bi-component, solvent-free (100% solid), established by the cold mixing of an A component (pre-polymer) and a B component (polyol), as a polymer matrix and mineral charge of ornamental rock waste, in particular quartzite, 95 to 85% of rock waste and 05 to 15% resin. ROCHA ARTIFICIAL DE RESINA POLIURETANA VEGETAL A BASE DE ÓLEO DE MAMONA E RESÍDUOS DE ROCHA ORNAMENTAL E MÉTODO DE OBTENÇÃO, rocha artificial de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela carga mineral de resíduos de rocha ornamental, sendo resíduos da lavra (extração) e do beneficiamento de rochas ornamentais, e em especial do quartzito, na forma de partículas.ARTIFICIAL ROCK OF VEGETABLE POLYURETHANE RESIN BASED ON CASTOR OIL AND ORNAMENTAL ROCK WASTE AND METHOD OF OBTAINING, artificial rock according to claim 1, characterized by the mineral load of ornamental rock waste, being mining (extraction) and mineral waste. processing of ornamental rocks, and especially quartzite, in the form of particles. ROCHA ARTIFICIAL DE RESINA POLIURETANA VEGETAL A BASE DE ÓLEO DE MAMONA E RESÍDUOS DE ROCHA ORNAMENTAL E MÉTODO DE OBTENÇÃO, rocha artificial de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela carga mineral de resíduos de rocha ornamental, utilizada em três faixas granulométricas, faixa grossa com -8 ø +25 MESH[#], e tamanho do grão 2,38>ø>0,707 mm; media com -25 ø +230 MESH[#], e tamanho do grão 0.707>ø>0,0630 mm; e fina com -230ø MESH[#], e tamanho do grão 0,0630>ø mm.ARTIFICIAL ROCK OF VEGETABLE POLYURETHANE RESIN BASED ON CASTOR OIL AND ORNAMENTAL ROCK WASTE AND METHOD OF OBTAINING, artificial rock according to claim 1, characterized by mineral load of ornamental rock waste, used in three granulometric bands, thick band with -8 ø +25 MESH[#], and grain size 2.38>ø>0.707 mm; average with -25 ø +230 MESH[#], and grain size 0.707>ø>0.0630 mm; and fine with -230ø MESH[#], and grain size 0.0630>ø mm. ROCHA ARTIFICIAL DE RESINA POLIURETANA VEGETAL A BASE DE ÓLEO DE MAMONA E RESÍDUOS DE ROCHA ORNAMENTAL E MÉTODO DE OBTENÇÃO, método de obtenção de rocha artificial da reivindicação 1, realizado por meio do processo de vibro termo compressão a vácuo, caracterizado por utilizar o planejamento experimental em rede simplex, com variação da granulometria da matéria-prima, resíduo de rocha, constando das etapas de: secagem do resíduo de rochas ornamentais, em especial de quartzito, em estufa por 24 horas a 110°C; pesagem dos componentes A (pré-polímero) e B (Poliól) da resina poliuretana vegetal de óleo de mamona; mistura garantindo a sua homogeneização; mistura colocada em uma câmara de vácuo para serem retiradas as bolhas provenientes dos gases formados pela reação de polimerização da resina; mistura é levada para um misturador junto á carga mineral (resíduos de quartzitos); conformação em um molde de aço, para ir à prensa térmica, aonde recebe a pressão de no mínimo 10 ton. por 20 minutos à temperatura de 60°C sob vibração para melhor realocação da carga dentro do material; placa é retirada do molde; processo de pós-cura em estufa e polimento opcional.ARTIFICIAL ROCK OF VEGETABLE POLYURETHANE RESIN BASED ON CASTOR OIL AND ORNAMENTAL ROCK WASTE AND METHOD OF PROCUREMENT, method of obtaining the artificial rock of claim 1, carried out through the process of vibro thermo-compression vacuum, characterized by using experimental planning in simplex mesh, with variation of the granulometry of the raw material, rock residue, consisting of the steps of: drying the ornamental rock residue, especially quartzite, in an oven for 24 hours at 110°C; weighing of components A (prepolymer) and B (Polyol) of the vegetable polyurethane resin of castor oil; mixture ensuring its homogenization; mixture placed in a vacuum chamber to remove the bubbles from the gases formed by the resin polymerization reaction; The mixture is taken to a mixer with the mineral charge (residues of quartzite); forming in a steel mold, to go to the heat press, where it receives a pressure of at least 10 ton. for 20 minutes at a temperature of 60°C under vibration for better relocation of the load inside the material; plate is removed from the mold; post-oven curing process and optional polishing.
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