ES2201110T3

ES2201110T3 - Procedimiento para reprocesar articulos de cauchos industriales.

Info

Publication number: ES2201110T3
Application number: ES95923614T
Authority: ES
Inventors: Alexandr Vasilievich Ryazanov; Evgeny Vladimirovich Danschikov; Igor Nikolaevich Luchnik; Sergei Vasilievich Chuiko
Original assignee: OK TECH Inc
Current assignee: OK TECH Inc
Priority date: 1995-03-16
Filing date: 1995-03-16
Publication date: 2004-03-16
Anticipated expiration: 2015-03-16
Also published as: EP0816035A4; EP0816035A1; KR100240885B1; EP0816035B1; UA47425C2; KR19980703024A; WO1996028291A1; DE69531003D1; RU2111859C1; AU696846B2; DE69531003T2; AU2810595A

Abstract

LA INVENCION ESTA RELACIONADA CON LA ELIMINACION O EL RECICLADO DE FRAGMENTOS O PRODUCTOS DE CAUCHO USADOS, MAS ESPECIFICAMENTE PARA EL RECICLADO DE NEUMATICOS GASTADOS, CORREAS TRANSPORTADORAS, TUBOS DE CAUCHO, ETC. LOS OBJETOS DE LA INVENCION SON DISMINUIR EL CONSUMO DE ENERGIA NECESARIO PARA EL PROCESADO DE LOS PRODUCTOS DE CAUCHO PARA FRAGMENTAR EL CAUCHO Y PARA MEJORAR LAS OPERACIONES Y LA CALIDAD DEL PRODUCTO GMENTADO. OTROS OBJETOS DE LA INVENCION SON FACILITAR Y MEJORAR LA SEPARACION DE LOS MATERIALES QUE NO SON CAUCHO PARA DISMINUIR LOS COSTOS DE OPERACION Y EL DESGASTE DEL EQUIPAMIENTO. PARA CONSEGUIR ESTOS OBJETOS, LOS PRODUCTOS DE CAUCHO DEFORMADOS SE EXPONEN A GAS QUE CONTIENE OZONO, QUE PROVOCA LA DESTRUCCION DEL CAUCHO Y FACILITA LA SEPARACION DEL CAUCHO DEL MATERIAL DE REFUERZO SIN NECESIDAD DE UTILIZAR CORTE O TROCEADO MECANICOS. EL PRINCIPIO PRINCIPAL DE LA PRESENTE INVENCION ES EL CRECIMIENTO RAPIDO DE GRIETAS EN EL CAUCHO DEFORMADO BAJO LA ACCION DEL OZONO. EL OZONO ACTUA COMO UN "CUCHILLO DE OZONO" MOLECULAR QUE REDUCE EL TAMAÑO DE LAS PIEZAS DE CAUCHO HASTA EL CAUCHO FRAGMENTADO DESEABLE (NORMALMENTE HASTA TAMAÑOS DE APROXIMADAMENTE 5 MM E INCLUSO INFERIORES A 0,01 MM). EL ENVEJECIMIENTO DE PRODUCTOS DE CAUCHO DEFORMADOS FACILITAN CONSIDERABLEMENTE SU DESTRUCCION. LA DEFORMACION NO ES UN PROCESO ENERGETICAMENTE INTENSO Y UNA PEQUEÑA CANTIDAD DE OZONO PUEDE PROPORCIONAR LA DESINTEGRACION DEL CAUCHO. EL CONSUMO TOTAL DE ENERGIA PARA EL PROCESADO DEL CAUCHO POR EL METODO ES ENTONCES INFERIOR A 0,1 KWH/KG Y PUEDE DISMINUIR HASTA 0,02 KWH/KG. EL PRESENTE METODO PROPORCIONA LA SEPARACION PRECISA DEL CAUCHO DE LOS ELEMENTOS DE REFUERZO. PERMITE OBTENER CAUCHO FRAGMENTADO PURO ASI COMO METAL LIBRE DE CAUCHO SIN UTILIZAR LA SEPARACION DE FRAGMENTOS DE REFUERZO PEQUEÑOS EN MULTIPLES ETAPAS Y COMPLEJOS APARATOS PARA ELIMINAR EL CAUCHO FRAGMENTADO QUE CONTIENE METALES Y TEJIDOS. INCREMENTA LA CANTIDAD FINAL DE PRODUCTOS VALIOSOS Y, PARTICULARMENTE, CAUCHO FRAGMENTADO Y DISMINUYE LA CANTIDAD DE PRODUCTOS DE DESECHO. EL PRESENTE METODO PARA EL PROCESADO DE PRODUCTOS DE CAUCHO PERMITE PROPORCIONAR UNA TECNOLOGIA PARA EL RECICLADO DEL CAUCHO QUE RESPETA EL MEDIO AMBIENTE Y CON UN COSTE EFICAZ.

Description

Procedimiento para reprocesar artículos de cauchos industriales.

La presente invención, se refiere a la puesta a disposición y reciclado de residuos o recortes de productos de caucho (goma), o productos de caucho usados, por ejemplo, ruedas o neumáticos usados, cintas transportadoras, desperdicios o sobrantes de producción de tuberías de caucho, correas de transmisión, etc.

Los productos de caucho (goma) usados, representan la mayor parte de los productos de la actividad humana, que crean un considerable problema de contaminación. Debido a su alta tolerancia a los factores naturales, estos productos, se definen como fuertes y prolongadas fuentes de la contaminación del medio ambiente.

Se conoce el hecho de que, la mayoría de los problemas serios, es la disposición de ruedas (neumáticos) usadas, cuyas pilas de almacenaje, crean un problema medioambiental global. Únicamente una pequeña porción de ruedas usadas, se ponen a disposición (es decir, de terceros o en lugares apropiados) y, la mayoría de litros de ruedas residuales, inundan de forma desordenada el paisaje, depositadas y amontonadas en montones, en tierra, o a poca distancia de la costa, en el océano. En concordancia con los datos disponibles en la US Environnmental Protection Agency, -Agencia de la Protección del Medio Ambiente, de Estados Unidos-, más de 3 mil millones de ruedas de caucho usadas, se encuentran amontonadas, únicamente en los Estados Unidos (Tire Review, 1991, v. 91, n4, p. 35). El procesado y el reciclado de ruedas reforzadas con cables de acero (alambre o hilo metálico), es el problema más difícil; estas ruedas, prácticamente, no se procesan mediante equipos que se encuentren disponibles.

Los incendios de vertederos, traen como resultado una contaminación medioambiental fuerte, y son muy difíciles de eliminar. Los fuegos en zonas de enterramientos de gran superficie, pueden ser la causa de una catástrofe ecológica total. Otro serio problema, reside en el hecho de que, los vertederos de ruedas, sirven como molidos de cultivo fértiles para la propagación de enfermedades que provocan epidemias en las regiones circundantes.

El problema de la puesta a disposición de residuos y recortes de productos de caucho o goma y de productos de caucho o goma, usados, comprende dos tareas. La primera, es la destrucción exenta de contaminación de estos productos y, la segunda, es el uso eficiente de su material valuable. Desde el punto de vista correspondiente a la situación actual de la conservación de los recursos naturales, en las condiciones de crecimiento de su deficiencia, el reciclado de los materiales residuales, presenta un problema importante. Los productos de caucho o goma, usados, incluyendo las ruedas o neumáticos usados, representaban más de un 90% de estos productos, y forman la significativa fuente de materiales de stock secundarios.

La conveniencia económica del reciclado de productos de caucho usados, se determina por su capacidad de retener propiedades de material que permitan el utilizar productos de caucho usados, en la producción de nuevos materiales constructivos y tecnológicos. Así, por lo tanto, el procesado de los residuos o recortes de producto de caucho, no únicamente reduce la una contaminación medioambiental, sino que, además, permite el reciclar materiales valiosos. Por ejemplo, las migas o fragmentos pequeños de caucho, los cuales pueden obtenerse mediante el procesado de productos de caucho usados, se utilizan de una forma efectiva en la industria de las ruedas o neumáticos, en la producción de otros productos de caucho, así como también en la producción de la corrosión preventiva, en la industria de ingeniería civil, para carreteras, materiales estructurales y materiales de aislamiento.

Así, de esta forma, el desarrollo de procedimientos para procesar productos de caucho, es urgente y significa un importante problema.

El procedimiento más simple para la puesta a disposición de residuos y recortes de caucho, de una forma particular, muy ampliamente utilizado, para la puesta a disposición, es la combustión. Antes de quemarse, las ruedas, se trituran y se mezclan con un residuo inflamable, para proporcionar una combustión más efectiva (véase la patente estadounidense US nº 4.142.688, publicada en el año 1979, y otorgada a A.O. Johnson y colegas). La no reproducibilidad de los recursos naturales, fuerza la búsqueda de formas de utilización más aprovechables de este material valioso, que la de la combustión.

Otro procedimiento industrial, es la regeneración de productos de residuos de cauchos. Éste presenta la producción de un producto nuevo moldeable, mediante la utilización de productos de residuos triturados, exentos de materiales de refuerzo. Este procedimiento, involucra la destrucción previa de productos de caucho, y la eliminación de la contaminación de elementos de refuerzo. La regeneración, tiene también sus propios serios problemas de contaminación.

Uno de los procedimientos para la puesta a disposición de residuos de productos de caucho, o de productos de caucho usados, es la pirólisis, la cual permite la transformación de las ruedas de caucho en negro de carbón (negro de humo), y una variedad de compuestos orgánicos gaseosos y líquidos, los cuales pueden utilizarse en la industria química y en procesos energéticos. La pirólisis, requiere también, usualmente, la destrucción previa y desmenuzamiento o trituración de los productos de caucho (véase la patente estadounidense U.S. nº 4.839.151, publicada en 1989 y concedida a E. Apfel). El punto débil o desventaja de la pirólisis, es la de un uso industrial reducido de sus productos, que permite el poner a disposición únicamente una pequeña parte de las ruedas de residuos. Es necesario el tomar debida nota en cuanto al hecho de que, es necesario un alto consumo de energía en el proceso (más de 1 kWh/kg, debido a la alta temperatura del proceso.

Una dirección eficaz para el procesado de productos de caucho, es la recuperación de migas o pequeños fragmentos de caucho, y la de los elementos reforzantes metálicos y de tejidos, a partir de residuos de caucho. La separación completa de estos materiales, es un difícil problema tecnológico, no resuelto hasta la fecha, mediante una vía económicamente eficiente. Por esta razón, la extensión de este procedimiento, es demasiado pequeña para procesar partes significativas de residuos de caucho.

El procesado de productos de caucho, y la producción de migas o fragmentos de caucho, involucra, como regla, las siguientes etapas generales; en primer lugar, el cortado, fragmentación (trituración) y separación de productos de caucho, de materiales de refuerzo metálicos y de tejidos, a continuación, el molido de los pedazos de cacho y su subsiguiente separación de los materiales de refuerzo de reducida contaminación. Para este tratamiento, se utilizan bloques de corte, fragmentadoras de cuchillas rotativas, y molinos. Los cables y alambres metálicos, se eliminan del caucho, mediante la utilización de separadores magnéticos y separadores de aire, respectivamente.

El procedimiento especial para moler fragmentos o migas de caucho, mediante rodillos, que tienen una superficie altamente estructural, se describe en la patente estadounidense U.S. nº 4.840.316, publicada en el año 1989, y adjudicada a R.L. Barclay. El complejo procedimiento, involucra, en primer lugar el cortado de ruedas (neumáticos) a piezas de 150-300 mm, mediante la utilización de cuchillas y, a continuación, el molido, mediante la utilización de rodillos, que se lleva a cabo en varias etapas, con separaciones secuenciales de cable metálico y otros materiales de refuerzo, y que se ejemplifica mediante la patente estadounidense U.S. nº 47.2265.530, publicada en 1988, y adjudicada a D. Miller.

En estos procedimientos, se procede a utilizar un proceso mecánico de destrucción de caucho. Una punto débil o desventaja generalizada de estos procedimientos, es la múltiple y fuerte deformación de materiales molidos, lo cual trae como resultado un incremento de las temperaturas del material y un incremento de la fuerza de cizallamiento de este material, lo cual da como resultado un enorme consumo de energía, un alto desgaste del equipo, y reducidos rendimientos productivos. Los consumos de energía, se incrementan proporcionalmente a la superficie total de la miga o fragmento de caucho, con la reducción de su tamaño. Así, por ejemplo, se conoce el hecho de que, el moler migas o fragmentos a un tamaño de 0,5 mm, requiera más de 1 kWh/kg.

Otro serio punto débil o desventaja de estos procedimientos, reside en el hecho de que, éstos no son capaces de recuperar, de una forma eficiente, los productos de caucho reforzados con metales. La utilización de este equipo, para el tratamiento, como por ejemplo, de ruedas reforzadas con metales, conduce a unos costes de energía crecientes, en la utilización del equipo, y a pérdidas, relacionadas con el frecuente reemplazo de las herramientas de corte.

Con objeto de utilizar caucho en forma de migas o fragmentos, en productos de caucho de responsabilidad, tales como ruedas (neumáticos), es necesario el asegurar las solicitudes y requerimientos técnicos para la calidad del caucho en forma de migas o fragmentos, particularmente, el contenido de cables o cuerdas metálicas y de tejidos en los fragmentos o migas de caucho, los cuales deben estar limitadas. Con esta finalidad, los fragmentos de caucho, de metal y de tejido, deberían separarse completamente. Este proceso, es complicado, con una gran adherencia de estos materiales, y requiere una costosa separación de múltiples etapas, y un equipo complejo.

La técnica de fragmentación en frío, ejemplificada por las patentes británicas GB nº 1.334.718 y GB nº 1.438.278,, publicadas en 1973 (C3E, MKI B29 H19/99) basada en el enfriado en profundidad de productos de caucho a temperaturas que lo convierten en quebradizo, permiten un consumo de reducida energía para la fragmentación, y la eliminación de material de refuerzo, previamente al tratamiento mecánico.

El procedimiento, consiste en enfriar los productos de caucho, a sus pedazos, a la temperatura de fragilidad del caucho (es decir a la temperatura a la que éste se convierte en quebradizo), seguido de la destrucción mecánica, mediante la aplicación de fuerzas de doblado, de prensado o de choque y, a continuación, retirando por lo menos la porción principal de los elementos de refuerzo. Así, por lo tanto, el principio general de este procedimiento, es el de la separación previa de los elementos de refuerzo, debido a los cambios de las propiedades de los cauchos, mediante el enfriamiento del material, a muy bajas temperaturas, es decir, a la temperatura de fragilidad del caucho, llevado a cabo a una atmósfera inerte, por ejemplo, en nitrógeno líquido, y provocando la destrucción de este material.

El principal punto débil o desventaja de los procedimientos criogénicos, reside en el gran consumo de energía para la obtención de un cantidad suficiente de nitrógeno líquido que proporciona bajas temperaturas en la cámara de operación. Los costes totales, son conocidos, como ascendiendo también a valores superiores a 1kWh/kg.

Además, el proceder a aplicar fuerzas de choque al caucho, a las muy bajas temperaturas, requiere un equipo especial, el aislamiento térmico de todos los aparatos, el aislamiento de las migas o fragmentos de la atmósfera, así como también la solución de muchos otros problemas tecnológicos.

Adicionalmente a lo anteriormente expuesto, el tratamiento de productos de gran tamaño, viene acompañado de un enfriamiento no uniforme, debido a la reducida conductividad térmica del caucho, lo cual requiere un enfriamiento continuo. Esto conduce a un alto consumo de energía, y al decrecimiento de la capacidad productiva. Se conoce el hecho de que, debido a estas razones, el caucho, debe desmenuzarse en fragmentos, antes de la congelación a bajas temperaturas.

Un procedimiento para el reciclado de productos de caucho, mediante la exposición de los productos, de una forma simultánea, a un tratamiento criogénico y una atmósfera de ozono de aire, que contiene 10 ppm de ozono, es el que se conoce, a raíz de la solicitud de patente japonesa JP-A-51 023 855. Tal tipo de procedimiento, utiliza, también, el gas que contiene ozono, simplemente como un medio accesorio, al tratamiento criogénico común.

Otro procedimiento para el reciclado de productos de caucho, es mediante la destrucción de las bases de caucho, mediante la exposición del producto a las acciones simultáneas de cortado mecánico y una mezcla de gas que contiene una cantidad similar de ozono, es la que se conoce a raíz de la solicitud de patente japonesa JP-A-024 972. La citada reducida cantidad de ozono, se utiliza para producir microgrietas en el caucho, únicamente para soportar la destrucción de la base de caucho mediante el cortado mecánico común.

Los objetivos de la presente invención, son la disminución del consumo de energía requerida para el procesado de productos de caucho, el facilitar una separación de los productos que no sean de caucho, las mejoras de la calidad del proceso de reciclado y de la calidad del producto secundario obtenido, y la reducción del desgaste del equipo y de los costes de producción.

Con objeto de lograr estos objetivos, la presente invención, proporciona un procedimiento tal y como se define en la reivindicación 1, en el cual, se exponen productos de caucho a la acciones simultáneas de cargas mecánicas y de una mezcla de gas, que contienen un porcentaje de ozono, que se encuentra comprendido dentro de unos márgenes que van desde un 0,1% hasta un 10% de ozono, lo cual provoca la rotura y desmenuzamiento del caucho y facilita la separación del caucho, del material de refuerzo, sin utilizar procesos de corte mecánico o de choque. Durante la deformación en el gas que contiene ozono, los fragmentos de caucho, pueden someterse adicionalmente a esfuerzos de choque, hasta la obtención del tamaño deseado (0,01-5 mm).

En este procedimiento, se utiliza la capacidad que tiene el ozono para destruir caucho. Los esfuerzos y tensiones del material de productos de caucho deformados, facilita considerablemente su destrucción. La deformación, es un proceso exento de una energía intensiva y, una pequeña cantidad de ozono, puede proporcionar la desintegración del caucho. Así, en su conjunto, el procedimiento, es eficiente en energía y consume menos de 0,1 kWh/kg (el consumo, puede reducirse a 0,02 kWh/kg).

La acción del ozono, permite el disminuir considerablemente las fuerzas requeridas para la deformación del caucho. La destrucción, se realiza sin la necesidad de cortado, rotura o abrasión rápida del caucho, lo cual reduce el desgaste del equipo relativo al proceso mecánico común.

Los elementos de refuerzo, se separan completamente del caucho, sin contaminación del caucho por sus fragmentos. Esto permite la obtención de fragmentos o migas de caucho puro, así como también el caucho exento de metal, sin utilizar una separación de múltiples etapas de pequeños fragmentos de refuerzo y complejos aparatos para la separar el caucho del cable o cuerda metálica y de tejido. Ello reduce el volumen de la salida de producto y reduce la producción de volúmenes de residuos.

La presente invención para el procesado de productos de caucho, permite el proporcionar una tecnología protectora del medio ambiente.

En las figuras 1-7, se proporcionan algunas variantes para la realización del procedimiento en concordancia con la presente invención. Algunos de los elementos de los aparatos, que son comunes para diferentes variantes, se muestran únicamente en uno o dos de los esquemas. Los aclaraciones, se proporcionarán en las descripción detallada que se facilita a continuación.

La figura 1, es una ilustración esquemática de la unidad de funcionamiento operativo periódico. La unidad, consiste en una cámara (1) para el tratamiento o descomposición de productos (2) equipada con compuertas de entrada y de salida (3) y medios (4) que proporcionan la deformación, y que se inician, utilizando un dispositivo de transmisión de potencia (5). El sistema de gas de la unidad, consiste en un generador de ozono (ozonizador (6)), un distribuidor de gas (7), un destructor de ozono (8), un bloque para la preparación del gas (9) y un compresor (10). Las flechas claras, señalan la dirección de flujo de gas en el sistema cerrado de gas, con una renovación parcial del gas de trabajo. Las instalaciones para la circulación de gas (11)(sopladores, por ejemplo), se emplazan en la cámara (1).

La figura 2, muestra una ilustración esquemática de la unidad de funcionamiento operativo continuo, para llevar a cabo el proceso en el modo de cinta transportadora. Los dispositivos comunes de las figuras 1 y 2, se encuentran anotados con los mismos números de identificación. La cámara de tratamiento, está equipada con medios para la deformación (12) y transporte (13) de los productos (2), conectados con las compuertas de entrada (14) y de salida (15) para la carga de alimentación (2) y descarga de los productos, respectivamente. Los productos (16), que incluyen piezas de caucho de varios tamaños, anotados e identificados como círculos, y diferentes elementos de refuerzo, anotados como identificados como cruces, y recortes, entran a través de la compuerta de entrada (15), al interior del sistema de separación, el cual abarca medios (17), para retirar el tejido, fibra de vidrio y otros fragmentos de refuerzo grandes, un separador (18), para retirar el metal, y un clasificador (19), de varias fracciones de migas o fragmentos de caucho. Las flechas claras, señalan el flujo de gas en el sistema de gas abierto, el cual abarca elementos idénticos a los del sistema cercano (fig. 1), las flechas negras, señalan la dirección de transporte de los materiales, utilizando una cinta transportadora.

La figura 3, es una ilustración esquemática de la unidad en donde, una carga de alimentación (2) se prensa mediante la prensa (21), a través de elementos estrechantes parecidos a hendiduras o en forma de conos (22). El sistema de gas, los sistemas de entrada, de salida y de separación de los productos, se muestran en las figuras 3-7.

La figura 4, es una ilustración esquemática de la unidad para llevar a cabo el proceso, mediante la utilización de un molino en forma de cono, en donde, la carga de alimentación de caucho (2), y sus fragmentos (23), producidos durante la destrucción, experimentan la deformación en el espacio comprendido entre las paredes y la cámara (1) y, el elemento en forma de cono (24), el cual se impulsa mediante un motor (5). La cámara de tratamiento (1), se acopla con el sistema para la separación de refuerzos de metal, a partir de los productos tratados (25).

La figura 5, es una ilustración esquemática de la unidad similar a la que se muestra en la figura 4, en donde, la deformación de la carga de alimentación de caucho (2) y sus fragmentos (23), tiene lugar en la totalidad del volumen de la cámara (19, entre los elementos giratorios (25) del rotor (27) y los elementos (28), fijados en la cámara (1).

La figura 6, es una ilustración esquemática de la unidad para procesar la carga de alimentación (2), mediante la utilización de un dispositivo del tipo consistente en un molino de bolas, en donde, la cámara (1), gira de una forma relativa a los ejes (29) y contiene los pesos (30) además de la carga alimentadora (2).

La figura 7, es un ilustración esquemática de la unidad para procesar la carga de alimentación (2), mediante la utilización de un dispositivo del tipo de piedra de molino. La carga de alimentación (2), sus fragmentos (23) y las migas o fragmentos de caucho (31), se separan de los elementos de refuerzo, y se muelen entre dos elementos (32), los cuales forman hendiduras que se estrechan.

El proceso de corrosión de desmenuzamiento o desintegración del caucho en presencia de ozono, que define el trasfondo del procedimiento en concordancia con la presente invención, es un proceso físico de grietas generalizados que acontecen durante la interacción química de las molécula del polímero con ozono, que provoca su rotura. Se conoce el hecho de que, la iniciación del la destrucción mecánica del caucho, requiere no menos de una cierta cantidad de energía por unidad de superficie desgarrada. Para las resinas de origen natural y de butadieno-estireno, esta cantidad de energía, es de aproximadamente 40 J/m^{2} y de 60 J/m^{2}, respectivamente. En presencia de ozono, la extensión de las grietas, requiere una cantidad de energía considerablemente inferior -aproximadamente 0,1 J/m^{2} [1]. Así, por lo tanto, el consumo de energía mecánica, para proporcionar esfuerzos de deformación de caucho, durante su desintegración en presencia de ozono, es extremadamente pequeña, con relación a la utilizada para la destrucción mediante medios mecánicos. La energía total consumida de este procedimiento en concordancia con la presente invención, depende de la demanda de energía para obtener el ozono requerido para la desintegración del caucho.

El desmenuzamiento o desintegración de caucho, mediante la utilización de ozono, acontece cuando se ha excedido, el nivel crítico de deformación del material. Para caucho exento de antiozonante, este nivel, de un 1-5%; unos valores más precisos y exactos de este nivel, pueden obtenerse en dependencia de la rigidez del caucho vulcanizado y del grado del tratamiento superficial (2). Estos valores de deformación (> 1%), pueden obtenerse a niveles de esfuerzo de deformación del caucho, de más de 0,5 kg/m^{2}.

La adición de antiozonantes efectivos al caucho, incrementa considerablemente el nivel crítico de deformación en hasta más de un 100%, para las N'N-di-alquil-p-fenilendiaminas [2]. Bajo la exposición en ozono (particularmente, a altas concentraciones de N > 0,01%), el caucho antiozonante, pierde su resistencia al ozono.

La concentración de ozono, N, tiene un efecto considerable en la capacidad de las adiciones de estabilizante, para incrementar el nivel crítico de deformación y para evitar la desintegración del caucho en presencia de ozono. Cuando N excede de un nivel crítico, el efecto de los antiozonantes, se suspende completamente. De una forma usual, este nivel de concentración, es del 0,1%. A la extremadamente alta concentración de los más efectivos antiozonantes, N'N-dioctil-p-fenilendiaminas (15 partes por 100 partes de resina), el caucho, retiene su resistencia al ozono, hasta en un porcentaje del 0,1% [3]. El eficiente tratamiento del caucho, incluso conteniendo antiozonantes, es posible, a la concentración de ozono y esfuerzos de deformación del caucho, lo suficientemente altos.

Durante el desmenuzamiento y desintegración del caucho, mediante ozono, un gran número de grietas y la tasa de su extensión, depende de los esfuerzos de deformación en el material y, además, cuanto más esfuerzos o tensiones de deformación, más alta es la tasa y el número de grietas. Así, de este modo, la tasa de la desintegración por ozono, del caucho, así como también el tamaño de las migas o fragmentos producidos, la cual depende de la longitud entre grietas, puede regularse precediendo a cambiar tanto el nivel como el carácter de los esfuerzos o tensiones de deformación que aparecen en el material.

Bajo la acción de ozono, se forman grietas, en las áreas de las máximas tensiones o esfuerzos de deformación del cacho. La distribución desigual de los esfuerzos o tensiones de deformación, durante el agrietamiento, y su concentración, en las partes altas o superiores de las grietas, dan como resultado la subsiguiente rotura, justo en dichas partes superiores y, eventualmente, la drástica desintegración del material. Así, por lo tanto, la desintegración del caucho, viene acompañada únicamente con un cambio en la estructura de ciertas áreas de la superficie, sin ninguna transformación en el volumen y, de esta forma, el consumo específico de ozono requerido para la desintegración del caucho, es extremadamente bajo.

A altas tasas, la desintegración puede limitarse mediante la difusión de ozono, desde el gas, hacia la superficie del caucho. Esto se evita mediante una circulación de gas, cerca de la superficie, lo cual incrementa la convención y proporciona la rápida desintegración cinética. La difusión, decrece también bajo la deformación cíclica.

Para proporcionar una eficiente desintegración del caucho, deben crearse las condiciones para la obtención de altas concentraciones de esfuerzos o tensiones de deformación, en el material, adicionalmente a los efectos de deformación y ozono. Esto, se facilita, mediante una suficiente movilidad de las moléculas que se rompen. Cuando se impide su movimiento, por ejemplo, mediante bajas temperaturas, el agrietamiento disminuye o incluso no ocurre. Para proporcionar la alta tasa de desintegración, la temperatura del caucho, debe ser lo suficientemente más alta que su temperatura de fragilidad. Así, de esta forma, el procedimiento de tratamiento, puede llevarse a cabo, de una forma eficiente, incluso a la temperatura ambiente, y acelerarse con el incremento de temperatura. La optimización de la desintegración de caucho, mediante la utilización de ozono, involucra no únicamente el estudiar la dependencia de la tasa de procesado, con respecto a la temperatura, sino también la descomposición térmica con el incremento de ozono, con temperaturas mayores de 100ºC.

La desintegración y desmenuzamiento del caucho, acontece también durante la deformación cíclica del material, y puede intensificarse mediante la combinación de la deformación estática y la vibración.

El examen de la presente invención, se ha llevado a cabo a varias concentraciones de ozono (0,01%-20%), varios niveles de temperatura (10-110ºC), varios grados de elasticidad o capacidad de extensión (0-200%), varias tasas de flujo de gas con relación a la superficie (0-10 m/s), utilizando diferentes muestras de productos de caucho, que involucran productos puros de caucho, ruedas (neumáticos) reforzados con cuerdas de tejido y cables metálicos, tubos de caucho de alta presión reforzados con varias capas de metales. Las exámenes, se llevaron a cabo en presencia de aire enriquecido mediante ozono, varias mezclas con contenido en oxígeno, incluyendo oxígeno puro con contenidos de oxígeno de hasta un 20%. En los exámenes, se utilizaron deformaciones estáticas y dinámicas, así como también el efecto de vibraciones sónicas.

Los datos del examen, mostraron la posibilidad del eficiente reciclado de los productos de caucho, mediante cargas mecánicas en gas que contiene ozono. Los parámetros óptimos de los exámenes precedentes, se determinaron para diferente productos de caucho.

La deformación de productos de caucho en gas que contiene ozono, tiene como resultado su destrucción; cuando se encuentran presentes elementos de refuerzo, entonces, éstos, se liberan del caucho. La tasa de destrucción, se incrementa con la concentración de ozono y el nivel de deformación. Cuando los contenidos de ozono o el nivel de deformación se incrementan de un 0,2 a un 2%, o de un 3 a un 300%, respectivamente, el tiempo requerido para la destrucción del caucho, se acorta de varias horas a decenas de minutos.

En concordancia con los datos de consumo de ozono, en la cámara de tratamiento, y con las tasas de obtención de migas o fragmentos de caucho, el consumo de ozono que es suficiente para la desintegración del caucho deformado, puede ser tan reducido como aproximadamente 1 g por 1 kg de caucho y, para la mayoría de los casos, no excede de más de

\hbox{4 g/kg,}

en dependencia de las condiciones de procesado (concentración de ozono, nivel de deformaciones, y tasa de procesado). El consumo de energía, para la producción de ozono, a partir de aire seco y oxígeno, son respectivamente de 16 y 8 Wh/g, respectivamente [4]. Así, de esta forma, el consumo total del presente procedimiento de procesado, es de un valor de no más de 0,07 kWh/kg y, en condiciones especiales, éste puede reducirse a 0,02 kWh/kg. Cuando, como gas de trabajo, se utiliza oxígeno, el consumo de energía, puede disminuir dos veces más.

Durante el examen, el consumo de energía para la deformación mecánica de los productos de caucho, no excedió de un 30% de la energía requerida para la obtención de ozono y, en algunos casos, era menos un 10%, en peso, de tales gastos.

Los elementos de refuerzo, no impiden la destrucción del caucho, y sus materiales (metal, fibra de vidrio, tejido), no afectan, de una forma considerable, al proceso de reciclado. El presente procedimiento en concordancia con la invención, permite el separar los elementos de refuerzo del caucho, en su totalidad, lo cual excluye la contaminación del caucho, mediante estos elementos. Esta importante ventaja del presente procedimiento, permite el producir migas o fragmentos de alta calidad, sin utilizar una separación completa del caucho, a partir de pequeños fragmentos de elementos de refuerzo y especiales aparatos para retirar las migas o fragmentos de caucho que contienen alambre o cable metálico, cuerda o fibra,

Para determinar los óptimos parámetros del procedimiento de procesado, debería tenerse en cuenta el hecho de que, cuanto más alta es la concentración en ozono, más reducido es el tiempo del procedimiento de procesado pero, al mismo tiempo, más elevado es el consumo de energía para la producción de ozono [4]. No es conveniente el hacer disminuir la concentración de ozono a un valor por debajo de un 0,1%, debido al aumento anormal del tiempo de procesado, especialmente, en el procesado de los productos de caucho tratados con antiozonantes. Los valores óptimos de la concentración de ozono, son aquéllos que se encuentran comprendidos dentro de unos márgenes de un 0,1-10% y, cuando se utiliza aire en el ozonizante, como gas de trabajo, los valores óptimos son de un 0,2-2%.

Se determina que, el presente procedimiento, requiere tanto la exposición de los productos de caucho en el ozono, como, simultáneamente, la deformación ininterrumpida del caucho, de tal forma que, las deformaciones relativas, eran mayores que el nivel umbral para la desintegración o desmenuzamiento de ozono, el cual, es de aproximadamente un 1-5%. Como regla general, un esfuerzo o tensión de deformación de aproximadamente 0,5 kg/cm^{2}, es suficiente para estos niveles.

Para destruir los productos de configuración desafiante, es conveniente el proceder a variar las direcciones de la fuerzas de carga que proporcionarán la deformación y subsiguiente destrucción de cada parte del producto. Para obtener durante el tratamiento, migas o fragmentos de caucho de reducido tamaño, que puedan ser utilizados como materia prima secundaria, sería conveniente el cargar las fuerzas a los fragmentos separado de caucho, de gran tamaño, hasta que se logre la necesaria reducción del tamaño de las migas o fragmentos. La variación de las fuerzas cargadas, permite también el regular la tasa de procesado y el tamaño de las migas o fragmentos.

Se determinó el hecho de que, cuando la temperatura se incrementa de 10 a 100ºC, las tasas de procesado de algunos tipos de productos de caucho, pueden incrementarse en diez veces. Debido al hecho de que, este efecto, depende del tipo de caucho, las condiciones de temperatura, deberían obtenerse para cada tipo individual.

Para acelerar el proceso, sería también conveniente el aportar el gas de circulación, cerca de la superficie de los productos. Pero, la intensificación del intercambio de gas, por encima de cierto nivel satisfactorio, no tiene prácticamente efectos en la subsiguiente destrucción de caucho.

Así, por lo tanto, los exámenes llevados a cabo, mostraron que, el presente procedimiento en concordancia con la presente invención, para reciclar productos de caucho, incluye el permitir el llevar a cabo tal tipo de reciclado, mediante una forma eficiente, y puede aplicarse para productos reforzados mediante metales. El consumo de energía, de este procedimiento, es 10-50 veces inferior, que algunos de los otros procedimientos. La separación de caucho de los elementos de refuerzo, se lleva a cabo fácilmente, sin cortado ni fragmentación o desmenuzamiento, de tal modo que, la ausencia de aparatos para estos procedimientos, reduce el uso de equipos. Así, de esta forma, se logra conseguir el objetivo de la presente invención.

La presente invención, puede presentarse en distintas formas de ejecución, en dependencia de los tipos de productos, objetivos y condiciones del proceso. Una variedad de formas, se presentan en la figuras

\hbox{1-7.}

La figura 1, es una ilustración esquemática de la unidad para llevar a cabo una operación de procesado periódico. El producto (2), se carga en la cámara (1) a través de la compuerta de entrada y de salida (3). Debido a la toxicidad del ozono, la cámara (1), se sella herméticamente, para evitar la pérdida de gas. La hermeticidad al aire, se proporciona mediante medios técnicos conocidos. La superficie interna de la cámara (1), debería estar fabricada mediante el material resistente al ozono, por ejemplo, acero, aluminio, teflón, polietileno, etc.

Los productos (2), se someten a esfuerzos de deformación, utilizando elementos mecánicos (4), emplazados en la cámara. Discos perfilados unidos mediante tornillos, con ejes giratorios, pueden proporcionar diferentes tipos de deformaciones (doblado, compresión, retorcido, estirado) o sus combinaciones. Los esfuerzos, se transmiten a los elementos (4), por mediación de la densa entrada del dispositivo de transmisión de potencia (5), el cual puede ser un motor eléctrico, conectado con engranajes reductores, hidromotores, o motores neumáticos.

Los esfuerzos mecánicos de deformación cargados sobre los productos, pueden ser de una naturaleza estática, o de una naturaleza dinámica. La forma más simple de proporcionar el primer tipo de esfuerzo de deformación, es la deformación bajo una fuerza o peso aplicada a los productos. El período de esfuerzos mecánicos, es de aproximadamente diez a cientos de segundos, éstos pueden resultar de vibraciones de elementos (4) con frecuencias que se encuentran comprendidas entre 1 a varias G, transmitidas a los productos. Es conveniente el utilizar las altas frecuencias de resonancia entre el propio caucho y las vibraciones externas.

El gas con contenido en ozono, se bombea a través del sistema de preparación (9), en donde, éste, se seca y se purifica de la contaminación de polvo y de aceite, en el interior del ozonizador (6), mediante un compresor (10). Desde el ozonizador (6), el gas que contiene hidrógeno, se dirige a la cámara (1).

El gas que salía de la cámara (1), contiene concentraciones remanentes de ozono y oxígeno, y pueden utilizarse, por lo menos parcialmente, para la producción de ozono o para el procesado de los productos. La distribución de gas, se regula mediante un sistema de válvulas (7). Para evitar la salida de ozono hacia la atmósfera, el ozono, se convierte en oxígeno, de una forma catalítica, o a la temperatura ambiente, en un destructor de ozono (8) [4]. El sistema de válvulas, controla el flujo de gas en el ionizador (6) y el destructor de ozono (8), proporcionando el que el gas requerido recircule en el sistema cerrado. Así, de esta forma, la unidad de este modo, puede funcionar de una forma operativa en el régimen de sistema de gas cíclico, con la regeneración parcial del gas. Esto es cierto, para unidades de cualesquiera modos para procesar productos de caucho, mediante el procedimiento en concordancia con la presente invención.

El gas que recircula en la cámara 1, se aporta mediante medios para gas forzado (11), por ejemplo, mediante ventiladores. La emisión del ozono hacia fuera de la cámara (1), mediante un ventilador (11), permite el disminuir la presión del gas en la cámara, los cual evita la pérdida de gas que contiene ozono.

La figura 2, es una ilustración esquemática de la unidad para llevar a cabo una operación de procesado continuo. Elementos idénticos para las figuras 1 y 2, se encuentran anotados con los mismos números de identificación. La cámara de tratamiento (1), se encuentra conectada con las compuertas de entrada (14) y de salida (15) para la carga de alimentación y descarga de los productos, respectivamente. La hermeticidad o estanqueidad de la compuertas, se proporciona mediante técnicas conocidas. Los productos de caucho brutos (2), los cuales puede contener elementos de refuerzo, son transportados mediante la cinta de transporte (20) a través de la compuerta de salida (14), a la cámara (1). Los productos (16), consisten en migas y fragmentos de caucho de varios tamaños, anotados e identificados como círculos de varios diámetros, las cuerdas o cables metálicos, anotados como identificados como pequeñas longitudes, y otros elementos de refuerzo (cruces), se retiran de la cámara (1), a través de la compuerta de salida (15) y, a continuación, se transportan al sistema de separación, el cual abarca medios para separar, del caucho, tejido (por ejemplo, malla de gran tamaño), cuerda o cable metálico (por ejemplo, separador magnético), y también, para la separación de migas o fragmentos de caucho a su tamaño (en el clasificador (19), lo cual puede venir representado, por ejemplo, mediante mallas vibratorias de diferentes tamaños. Las migas o fragmentos de caucho, y los elementos de refuerzo, se transportan mediante cintas transportadoras (20), para al subsiguiente tratamiento y envasado, respectivamente. Pueden utilizarse elementos de refuerzo envasados, como materia prima secundaria.

El sistema de gas de la unidad descrita, consiste en elementos idénticos a los del sistema mostrado en la figura 1. Éste consiste en un sistema abierto que utiliza gas disponible que contiene ozono. El gas libre de ozono, se dirige al sistema de válvulas (7), para soplar las compuertas (14, 15). El gas con contenido en ozono, puede dirigirse a la cámara (1), mediante un distribuidor de gas especial (éste, no se muestra en la figura), el cual tiene la función de facilitar el que el gas entre directamente en la superficie de los productos. Este distribuidor, puede corresponder a una forma de presentación en forma de ventiladores y tubos de plástico perforados, resistentes al ozono. Es conveniente el dirigir gas desde el ionizador a los medios mecánicos, para la deformación (12, 13) de los productos de caucho (2), de una forma inmediata. Con objeto de someter a test de ensayo los parámetros óptimos del proceso, los dispositivos de control de la concentración de ozono (éstos no se muestran en la figura), deberían construirse en distintos lugares de la unidad, en primer lugar, cerca de las salidas del ionizador y la cámara (1).

Este esquema, es una ilustración de la forma de presentación de la unidad, para llevar a cabo la operación de del proceso en cinta transportadora, en donde, se encuentran aportados medios que proporcionan los esfuerzos de deformación (13, los cuales pueden comprender rodillos giratorios, los cuales efectúan la deformación y, simultáneamente, dirigen a los productos (2), hacia las hendiduras estrechantes, situadas entre los elementos de deformación (12) y (13). El elemento (12), puede también corresponder a una forma de presentación correspondiente a rodillos giratorios o elementos masivos fijos, elásticos, con una superficie perfilada, provista, por ejemplo, con dientes, para inducir esfuerzos locales de deformación en el producto. En la forma de ejecución descrita, así como en otras formas de presentación en concordancia con la presente invención, que se discuten posteriormente, más abajo, el dispositivo de trasmisión de potencia (5), que actúa sobre los elementos de movimiento de avance (12, 13), pueden representarse como motores eléctricos, cilindros hidrálicos o pneumáticos y, en la versión transportable, como una máquina. Con objeto de intensificar el proceso, pueden aportarse dispositivos de transmisión de potencia, como por ejemplo, un elemento vibratorio (12).

Ciertamente, la forma de presentación de la unidad descrita anteriormente, arriba, no es la única. Otros modos y su principio principal, se consideran posteriormente, abajo, en los que se obvian los detalles.

La figura 3, corresponde a una ilustración de una forma de presentación de la unidad en donde, los productos (2), se comprimen haciéndolos pasar a través de elementos directivos en forma de conos estrechantes, o de forma parecida a hendiduras (22), mediante la utilización de un prensa (22). Estos elementos (22), pueden corresponder a una forma de ejecución consistente en conos, planos, redes o cantos, emplazados a lo largo del primero de éstos, o figuras similares. Los productos (2), transportados a la parte alta estrecha del cono, experimentan unos esfuerzos de deformación axiales y radiales. Las fuerzas, y su distribución a lo largo del cono, dependen de los esfuerzos de deformación creados mediante la prensa (21), y un elemento en ángulo rematado en punta. Cuando la carga de los productos es lo suficientemente amplia, y la cámara, es vertical, los esfuerzos de deformación en los productos, pueden inducirse mediante pesos aplicados sobre las configuraciones superiores de los productos. Así, de esta forma, una carga constante de los productos desde arriba hacia abajo, crea unas posibilidades para llevar a cabo el proceso continuo, sin necesidad de utilizar medios adicionales de fuerza.

Los elementos 22, pueden estar curvados o inclinados, con relación a los ejes del cono, con objeto de inducir unos esfuerzos tangenciales de deformación y el retorcido del producto. Los fragmentos producidos en la destrucción del producto (2), se retiran del espacio de trabajo, a través de una red, o entre los cantos de los elementos (22). En la forma de presentación descrita, puede utilizarse el estirado a través de los elementos (21), en lugar del prensado de los productos. En este caso, los productos se someten a esfuerzos de estirado, mediante ganchos o garfios, conectados mediante cadena o mediante mecanismo de transmisión, del tipo de arrastre, a través de hendiduras, entre los elementos (22). Cuando uno de los elementos (22), se reemplaza completamente o parcialmente con medios del tipo anteriormente mencionados, arriba, por ejemplo, ganchos o garfios con un mecanismo de trasmisión del tipo de arrastre, la presente forma de presentación de la invención, se convierte, en principio, similar a la que se muestra en la figura.

Las figuras 4 y 5, son una ilustración de las unidades en donde, los elementos (24, fig. 4) y (27, fig. 5), utilizados para la deformación de los productos (2) y sus fragmentos (23), se encuentran en una forma de ejecución correspondiente a rotores. En la forma que se muestra en la figura 4, ésta se encuentra construida como un cono o pirámide, la cual tiene un hendidura del tipo de anillo estrechante, formado a lo largo de la superficie y que proporciona, en primer lugar, esfuerzos de cizallamiento de los productos. Cuando, en la superficie del cono (24) o en la superficie interna de la cámara (1), en cada una de ambas superficies, dichos elementos anteriormente citados, en forma de husillos helicoidales, se construyen en un ángulo relativo a los ejes de rotación, los productos, experimentan esfuerzos de deformación, a lo la largo de la hendidura estrechante, lo cual tiene como resultado sus deformaciones de estiramiento, compresión, y curvado. Los rotores (24, 27), pueden emplazarse de una forma radial o pueden emplazarse de tal forma que aporten una compresión periódica de los productos, y sus fragmentos, de una forma excéntrica, con respecto a los ejes de rotación.

En la forma de presentación que se muestra en la figura 5, los elementos (26), fijados a lo largo de los ejes del rotor (27), pueden presentarse en una forma de ejecución, correspondiente a discos, cuchillas o agujas. Estos elementos (26), conjuntamente con los elementos (28), fijados en una cámara (1), proporcionan unos esfuerzos de deformación de cizallamiento de los productos (2). A medida que se va produciendo la destrucción de los productos (2), sus fragmentos (23), se mueven avanzando hacia abajo, con dirección al fondo, en donde, unas hendiduras entre los elementos (26) y (28), decrecen de tal modo que deforman los pedazos en tamaño decreciente.

Con objeto de intensificar el procesado de los productos de caucho reforzado, particularmente, con refuerzos de metal, y con objeto de facilitar su separación, es conveniente el exponer los productos a la acción de un campo magnético, mediante lo cual, debido a la atracción magnética de los elementos de metal, se inducen esfuerzos de deformaciones adicionales en el caucho y se facilita la separación de los elementos de metal, de otros materiales de refuerzo, justamente durante la ejecución del proceso. Para este propósito, los medios para esta separación, correspondientes, por ejemplo, a una forma de presentación consistente en imanes electromagnéticos, estáticos o rotativos, deben conectarse con la cámara de tratamiento (1), de tal forma que se aporte la acción de retirar los elementos mecánicos de los productos destruidos. Los elementos de metal, se retiran de la superficie del imán electromagnético (25), mediante la utilización de cuchillas especiales (las cuales no se encuentran mostradas en la figura), o mediante la interrupción periódica del suministro de potencia, tal y como se realiza de forma usual.

Cada una de las formas de presentación de las unidades para el procesado de productos de caucho que utilizan ozono, descritas anteriormente, arriba, en este documento, requieren el funcionamiento de la cámara (1) y de los rotores (24, 27), relativos el uno con respecto al otro. Esto puede lograrse, obviamente, cuando el rotor, se encuentra fijado y, la cámara (1), gira mediante la utilización de un dispositivo de transmisión de potencia (5).

La figura 6, es una ilustración de formas de presentación de la unidad, cuando los productos (2), se cargan al interior de la cámara (1), avanzando moviéndose alrededor de los ejes (29), los cuales pueden estar construidos a lo largo de los propios ejes de la cámara (1), o de forma excéntrica. En la cámara, los esfuerzos de deformación de los productos, se aportan mediante pesos (30), emplazados en el interior de la cámara, y los cuales pueden moverse, de una forma libre, durante el movimiento de giro, en el interior de la cámara, provocado por el efecto de la gravedad, o pueden encontrarse fijados mediante eslabones. Debe tomarse debida nota en cuanto al hecho de que, los pesos (30), no son los elementos urgentes de la presente forma de presentación y que, los productos, pueden cumplir con su función, por sí mismos.

La figura 7, es una ilustración de la unidad, cuando, los productos (2), sus fragmentos (23) y la miga o fragmentos de caucho (32), experimentan esfuerzos de deformación por cizallamiento, procediendo a utilizar elementos del tipo de piedras de molino (31), los cuales giran o se mueven recíprocamente. Este movimiento, así como también el prensado de los productos de alimentación (2, 23, 32), entre piedras de molino, se aporta mediante dispositivos de transmisión de potencia (5).

Las formas de presentación de las unidades descritas anteriormente, arriba, no corresponden a formas alternativas, y pueden complementarse las unas con las otras. Cada uno de los elementos, o sus combinaciones, pueden utilizarse de diferentes modos. Así, por ejemplo, la acción de un campo magnético a los refuerzos metálicos de los productos, durante su destrucción, o deformación de los productos, mediante la utilización de vibración, puede suministrarse en cada una de las unidades. Cada una de las formas de sistemas de gas (fig. 1,2), incluyendo medios para la circulación de gas en la cámara (1), pueden también utilizarse en las unidades, con módulos mostrados en las figuras 3-7. Los esquemas de funcionamiento operativo periódico (fig. 1), y continuo (fig. 2), así como también los sistemas de separación (fig. 2), pueden también realizarse en estas unidades.

En cada unidad, los medios para la deformación de los productos de caucho (4, 12, 13, 21, 22, 26, 28, 30, 31), pueden estar equipados con cantos, dientes, agujas y cuchillas, que proporcionen altos esfuerzos locales de deformación y una fácil destrucción.

Para el procesado intensivo de los productos de caucho, es conveniente el retirar las migas o fragmentos de caucho producidos, de reducido tamaño, hacia fuera del espacio del tratamiento. Estos elementos instalados a propósito para conseguir el objetivo pretendido, y que inducen esfuerzos de deformación, por ejemplo, consistentes en elementos direccionales (22, fig. 3), cono (24, fig. 4) y piedras de molino (31, fig. 7), deben tener orificios de determinados diámetros, a través de los cuales, se retiran las migas o fragmentos, del espacio del tratamiento y, a continuación, de la cámara(1). Además de ello, en la unidad que se muestra en las figuras 1, 5, 6, las paredes de la cámara (1), deben estar perforadas. Para proporcionar una hermeticidad al aire del espacio del tratamiento de la cámara, debe construirse una tapa de cobertura del tipo no forzable.

En algunos casos, de una forma particular, en el procesado de productos de caucho de una compleja configuración y composición, tales como ruedas (neumáticos) reforzadas con cables o cuerdas metálicos, es conveniente el llevar a cabo el procedimientos de dos etapas o de múltiples etapas que involucran la destrucción previa del producto acontecida en la primera etapa y producir el producto final en las etapas siguientes. En estos casos, puede también utilizarse el cortado previo de los productos de compleja configuración. La aplicación de un cortado previo mecánico a los procedimientos descritos, se considerará más en detalle, en la discusión que sigue a continuación, del uso industrial de la presente invención.

Es posible el combinar las diferentes formas de presentación de la presente invención. Así, por ejemplo, el esquema que se muestra en la figura 3, y piedras de molino (figura 7), pueden ser utilizadas en la primera y segunda etapas, respectivamente; el esquema que se muestra en la figura 5 y el molino en forma de cono (fig, 7), puede utilizarse en la primera y en la segunda etapa, respectivamente; el esquema que se muestra en la figura 5 y el molino de forma cónica (fig. 4), pueden utilizarse en la segunda etapa. La combinación óptima, debe elegirse en concordancia con la calidad y la cantidad de los productos.

Teniendo en cuenta el hecho de que, la humedad, supera la desintegración del ozono, es conveniente el llevar a cabo el proceso, procediendo a procesar productos de goma o caucho secos. Para el secado, debe utilizarse gas de escape obtenido antes y después del destructor de ozono. Este gas, puede secarse en el sistema de penetración de gas (9) y calentarse antes del destructor del ozono en el ionizador (9) o en el destructor de ozono en sí mismo (8).

Para intensificar el procedimiento y para obtener los productos de alta calidad, la temperatura óptima de los productos de caucho, debe elegirse en concordancia con su tipo. Para la mayoría de materiales, estas temperaturas, se encuentran comprendidas dentro de unos márgenes que van desde 11 a 110ºC. En dependencia de la temperatura de los productos calentados mediante el gas que contiene ozono, obtenido del ozonizador, así como también durante su deformación, deben utilizarse los sistemas adicionales para calentar productos, o para eliminar el calor del espacio del tratamiento.

Como conclusión, debe tomarse debida nota en cuanto al hecho de que, las unidades construidas para someter a test de ensayo la resistencia al ozono de la muestras de caucho, tal y como se describe en [11], no son aptas para realizar el presente procedimiento de la invención, el cual permite el producir migas o fragmentos de caucho en un procedimiento de procesado en continuo de muchas toneladas de productos de caucho de compleja configuración.

La aplicación industrial del procedimiento, no requiere ninguna forma de presentación especial que no pueda construirse mediante la utilización de modernas tecnologías.

La utilización del procedimiento, puede facilitar el problema de procesado de productos de caucho usados, una materia prima correspondiente a un material de segunda clase, que sea valioso, y abre la posibilidad para la construcción de equipos eficientes, para la realización de este proceso, que sean respetuosos con los requerimientos medioambientales.

El procedimiento para reciclar productos de caucho, abre también la posibilidad de llevar a cabo el procesado, de tal forma que sea más respetuoso con los requerimientos medioambientales, que los procedimientos mecánicos comunes. Como respuesta a los requerimientos medioambientales, la forma de presentación del procedimiento en concordancia con la presente invención, debe ser capaz de satisfacer tres requerimientos: en primer lugar, la cámara de tratamiento, debe encontrarse herméticamente sellada, en segundo lugar, la descomposición del ozono, debe llevarse a cabo en el flujo del gas de escape y, por lo menos, el gas de escape, debe filtrarse, con objeto de eliminar la contaminación nociva.

Tal y como se ha mencionado anteriormente, arriba, en este documento, el problema tecnológico del sellado hermético del equipo, puede facilitarse procediendo a hacer disminuir la presión en las cámaras de tratamiento y de las compuertas. En este caso, la dilución del gas de trabajo con aire, debido a las insignificantes imperfecciones o defectos del complicado sistema, no deben despreciarse. Debe también tomarse debida nota en cuanto al hecho de que, en el entorno medioambiental, la descomposición espontánea del ozono en oxígeno, tiene lugar rápida y fácilmente en el aire, y en la superficie del equipo. Así, de esta forma, la descomposición de ozono residual, puede llevarse fácilmente a cabo, previamente al escape de gas, procediendo a utilizar el destructor de ozono, en donde, el ozono, se convierte en oxígeno.

El problema de purificación de los gases de escape y de la eliminación de contaminación nociva, en cualquier tipo de procesado de productos de caucho, debe ser resuelto, debido al hecho de que, esta contaminación, se forma, en cualquier proceso de desintegración de caucho. La presente invención, para el procesado de productos de caucho, mediante la utilización de ozono, permite el facilitar el alivio de este problema, a expensas de la utilización de bajas temperaturas en el proceso, ciclo de operaciones, y alta capacidad oxidativa del ozono, lo cual permite el eliminar mediante incineración, la contaminación orgánica, en los gases de escape. Así, por lo tanto, el presente procedimiento de la invención, es considerablemente más respetuoso con respecto a los requerimientos del medio ambiente, que los procedimientos comunes.

Puesto que, el procedimiento, es efectivo en cuanto a costes, en la destrucción de cualesquiera productos de caucho, éste puede aplicarse como una primera etapa, a procesos que requieren la fragmentación o desmenuzamiento previos de los productos, tales como la combustión, la fragmentación, la regeneración, pirólisis o proceso criogénico.

Por otro lado, puesto que, la fragmentación del caucho para formar migas o fragmentos, es la etapa que consume más energía del tratamiento mecánico, con relación al cortado del caucho, éste último, puede combinarse de una forma efectiva con el presente procedimiento, en el procesado de productos de caucho de compleja configuración. En estos casos, el procedimiento, puede combinarse con el tratamiento mecánico, como etapa final de la producción de migas o fragmentos de caucho, y separación de los elementos de refuerzo, si éstos se encuentran presentes en los productos de caucho.

Referencias

1.- Barteven G.M. Zuev Yu. S., Prochnos't' i razrushenie vysokoelasticheskikh materially, Moscow, Khimia, 1964 (La estabilidad y destrucción de los materiales altamente elásticos).

2.- Lorentz O., Parks C. R. Rubber Chem. Technology, 1963, 36, 201.

3.- Braden M., Gent A. N. Action of antiozonants, -Acción de los antiozonantes-, J. Appl. Polym. 1962, 6, 449.

4.- Tekhnicheskie zapiski po problemam wody (Memento technique de l'eau. Degremon), Moskow. Stroyizdat, 1983, (Los papeles técnicos en el problema del agua)

Claims

1. Un procedimiento para el reciclado de productos de caucho, mediante la destrucción de bases de caucho, en presencia de gas que contiene ozono, en donde, los productos, se exponen a las acciones simultáneas de cargas mecánicas, con las relativas deformaciones del caucho manteniéndose dentro de unos márgenes que van de un 1% a un 500%, y de mezclas de gas que contienen un porcentaje de ozono comprendido dentro de unos márgenes que van desde más de un 0,1%, y hasta un 10%, de ozono, para producir migas o fragmentos de caucho y materiales que no son de caucho.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, que incluye adicionalmente la etapa de separación de la miga o fragmentos de caucho producidos, de los materiales que no son de caucho.

3. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde, el procedimiento, se lleva a cabo a temperaturas comprendidas dentro de unos márgenes que van de 10ºC a 100ºC.

4. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que incluye adicionalmente la etapa de proporcionar el movimiento relativo de gas que contiene ozono, cerca de los productos de caucho, con velocidades de más de 3 cm/s, de tal forma que se suministre un acceso constante de ozono a la superficie del caucho.

5. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde, se aplican cargas mecánicas, a todos los fragmentos de caucho y, el procedimiento, se lleva a cabo para reducir el tamaño de las migas o fragmentos de caucho, a unos valores de 5 mm - 0,01 mm.

6. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde, se aplican las cargas mecánicas, a los productos de caucho, como vibraciones deformantes, que tienen una frecuencia de 1 Hz a 3 kHz.

7. El procedimiento de la reivindicación 6, en donde, la frecuencia de las vibraciones deformantes, se selecciona de tal forma que sea cercana a la frecuencia de resonancia del producto de caucho.

8. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, ó 7, en donde, se aplican cargas mecánicas, a los productos de caucho, simultáneamente con vibraciones deformantes, que tienen una frecuencia comprendida dentro de unos márgenes que van desde 1 Hz hasta 3 kHz, y se cambian lentamente las cargas, durante un período de tiempo de más de 10 segundos.

9. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que incluye adicionalmente la etapa de exposición del producto de caucho a un campo magnético, y la separación de elementos metálicos de las migas o fragmentos de caucho.

10. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, que incluye adicionalmente la etapa de retirar la miga o fragmentos de caucho, durante el proceso de tratamiento.

11. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde, el procedimiento, se lleva a cabo en una cámara de tratamiento, con un sistema de gas de circuito cerrado, que proporciona la regeneración del gas.

12. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende adicionalmente la etapa de destruir el ozono residual en un flujo de escape de la cámara de tratamiento.

13. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que incluye adicionalmente la etapa de secado de los productos de caucho, antes y/o durante el tratamiento de ozono.

14. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en donde, los productos de caucho, se cargan en el interior de la cámara de tratamiento, en donde se proporciona una circulación de gas que contiene ozono, para lograr un requerido grado de procesado y, a continuación, los productos de procesado, se descargan de la cámara.

15. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en donde, los productos de caucho, se cargan en el interior de la cámara de tratamiento, a través de compuertas y, los productos de procesado, se descargan a través de otras compuertas, de tal forma que se permita un funcionamiento operativo continuo.

16. El procedimiento de la reivindicación 15, en donde, los productos de caucho, se deforman y se mueven simultáneamente, a través de medios mecánicos de deformación, ubicados de una forma consistente.

17. El procedimiento de la reivindicación 15, en donde, se aplican cargas mecánicas a los productos de caucho, mediante rotación de rotor localizado en un eje de la cámara de tratamiento.

18. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 14 ó 15, en donde, el procedimiento, se lleva a cabo mediante la rotación de la cámara que contiene los productos de caucho.

19. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 15, en donde, los productos de caucho, se someten a deformación, mediante compresión y movimiento, entre dos o más elementos del tipo de piedra de molino.