ES2245880B1 - Procedimiento de polimerizacion de resinas aplicadas sobre el marmol mediante el uso de microondas. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de polimerización de resinas aplicadas sobre el mármol mediante el uso de microondas. Procedimiento para el curado de resinas o polímeros en la industria del mármol, que comprende la utilización de microondas, que permite conseguir una polimerización uniforme de la resina o polímero mediante el precalentamiento de la piedra antes de la aplicación de la resina.
Description
Procedimiento de polimerización de resinas
aplicadas sobre el mármol mediante el uso de microondas.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para el curado de resinas o polímeros en la industria
del mármol, que comprende la utilización de microondas.
Debido a que las resinas o polímeros ejercen
diversas funciones en la industria del mármol, su utilización tiene
en la actualidad gran importancia. Las funciones más frecuentes de
las resinas son:
- \bullet
- Refuerzo de losas, bandas y tablas.
- \bullet
- Enmasillado y relleno de oquedades de grandes dimensiones.
- \bullet
- Acabado superficial, es decir, mejora del aspecto estético del material tapando los poros pequeños para posteriormente aplicar el proceso de pulido.
Tradicionalmente, los polímeros o resinas
utilizados en estos procesos, generalmente resinas epoxy y
poliester, se mezclan con catalizadores y endurecedores químicos
para acelerar su curado, dejando a la intemperie la piedra tratada
con la resina el tiempo suficiente para que el curado finalice. Sin
embargo, este sistema de curado de la resina resulta poco práctico,
ya que alarga demasiado el procesamiento de la piedra de
mármol.
Uno de los métodos utilizados actualmente para
acelerar el curado de las resinas es la irradiación con ondas UV.
La utilización de este sistema requiere la adición de iniciadores
fotoquímicos y, aunque reduce considerablemente el tiempo de
curado, presenta problemas cuando los poros de la piedra tienen
cierta profundidad. En estos casos, los rayos UV no pueden
penetrar suficientemente en la resina y la zona interna de la
misma, que está en contacto con la piedra, queda sin polimerizar,
dificultando el posterior proceso de pulido.
Otro sistema utilizado para acelerar el curado
de las resinas, es la irradiación con microondas. Este método
presenta la ventaja de que las microondas penetran más
profundamente en la resina o polímero, permitiendo que su curado
sea más efectivo, incluso cuando la piedra de mármol presenta
oquedades profundas. Los problemas que se plantean con las
microondas son que el factor de pérdida del mármol suele ser mucho
menor que el de la resina o polímero. Como consecuencia de esto, el
mármol se calienta y enfría más lentamente que la resina o el
polímero. Por lo tanto, al calentar la piedra tratada con resina,
se produce una transferencia de calor desde la resina a la piedra,
que obliga a un calentamiento más prolongado para conseguir el
curado. Esto también provoca un gradiente de temperatura entre la
cara de la resina que está en contacto con la piedra y la cara de
la piedra que está en la superficie externa, dando lugar a un
curado desigual de la resina. Adicionalmente, el calor específico
de las piedras varía mucho de un tipo a otro, en función de su
composición, obligando a calibrar la cadena de producción cada vez
que se trata un tipo distinto de piedra.
La presente invención tiene por objeto eliminar
los problemas expuestos, acelerando el curado de la resina, al
tiempo que permite una aplicación más eficiente de la energía ya
que disminuye el aporte de microondas necesario para alcanzar la
temperatura de polimerización.
El proceso para el curado de una resina que se
aplica sobre la piedra del mármol al que se refiere la presente
invención, comprende las siguientes etapas:
- i)
- corte de la piedra de mármol;
- ii)
- secado;
- iii)
- precalentamiento de la piedra;
- iv)
- aplicación de la resina sobre la superficie de la piedra;
- v)
- reposo de la resina sobre la piedra; y
- vi)
- curado de la resina mediante la aplicación de microondas.
Una vez se ha cortado la piedra de mármol
utilizando cualquiera de los métodos conocidos en el estado de la
técnica, antes de proceder con las siguientes etapas, es importante
que la piedra se haya limpiado suficientemente. A continuación, se
seca la piedra para eliminar cualquier residuo de agua que pueda
dificultar la posterior aplicación de la resina. Este tratamiento es
importante para que la resina penetre de forma óptima en los poros
y vetas de la piedra. Para llevar a cabo el secado, se puede
aplicar cualquier procedimiento seleccionado entre el grupo de
irradiación mediante microondas o calentamiento en horno, eléctrico
o de propano.
Un primer aspecto de la presente invención es
que, antes de aplicar la resina, se procede a precalentar la piedra.
El objetivo de esta etapa es evitar la transferencia de calor entre
la resina y la piedra durante el curado de la resina mediante
irradiación de microondas. Además de reducir el tiempo de
irradiación de microondas, se consigue un curado más uniforme de
la resina. También se minimiza al máximo la necesidad de calibrar
el proceso en función de la piedra sobre la cual se aplica la
resina; ya que la piedra, sea del tipo que sea, estará a una
temperatura predeterminada cuando se aplica dicha resina. La
elección de la temperatura a la cual se calienta la piedra, depende
únicamente del tipo de resina aplicada, no de la piedra.
Para llevar a cabo el precalentamiento, se puede
aplicar cualquier procedimiento seleccionado entre el grupo de
irradiación mediante microondas o calentamiento en horno, eléctrico
o de propano. Generalmente, la temperatura inicial del mármol está
comprendida entre 36ºC, temperatura más indicada para el poliéster,
y los 70ºC, temperatura más indicada para las resinas epoxi.
Una vez la piedra ha alcanzado la temperatura
deseada, se procede a la aplicación de la resina o polímero.
Preferiblemente, se utilizan poliésteres sin parafinas, para el
acabado superficial, ya que se ha encontrado que dichas parafinas
forman una película entre la piedra y la resina que reduce
significativamente la adhesión entre ambas. También es frecuente la
utilización de resinas epoxi, para el refuerzo o rellenado de
grandes oquedades. Con el fin de acelerar posteriormente la etapa
de curado, es posible añadir catalizadores del curado sobre la
resina, o dopantes, preferiblemente aquellos que se seleccionan del
grupo que comprende el carbonato cálcico o el sulfato
cálcico.
cálcico.
La siguiente etapa del proceso consiste en dejar
reposar la piedra durante un tiempo que preferiblemente está
comprendido entre 5 y 15 minutos, con el fin de permitir que la
resina penetre y cale en el mármol y conseguir así una mejor
adherencia.
A continuación se aplican las microondas sobre
la resina que recubre la piedra. La potencia, la frecuencia y el
tiempo de aplicación de las microondas utilizados durante el
curado, depende fundamentalmente del tipo de resina empleada. La
potencia preferiblemente está comprendida entre 0,01 y 10
W/cm^{3}, la frecuencia de microondas entre 2,4 y 2,6 GHz y el
tiempo de curado entre 20 y 250 s.
Se han realizado pruebas de polimerización
aplicando microondas en mármol tipo Crema Sierra Puerta. Las piezas
utilizadas en la prueba son de dimensiones 5 x 5 x 2 cm. El mármol
se ha precalentado a una temperatura de 36ºC. El polímero aplicado
fue del tipo epoxi comercial con las proporciones de la mezcla de
75 partes de Epomar 2003-A y 25 partes de Epomar
2003-B (endurecedor). La potencia de microondas
aplicada fue de 600 W y la frecuencia fue de 2,45 Ghz. El tiempo de
irradiación fue de 80 segundos. Se observó una polimerización
buena.
Se han realizado pruebas de polimerización
aplicando microondas en mármol tipo Crema Sierra Puerta. Las piezas
utilizadas en la prueba son de dimensiones 5 x 5 x 2 cm. El mármol
se ha precalentado a una temperatura de 40ºC. El polímero aplicado
fue poliéster preacelerado en amina, dopado con Carbonato Cálcico
en relación 1:1. La potencia de microondas aplicada fue de 100 W y
la frecuencia fue de 2,45 Ghz. El tiempo de irradiación fue de 80
segundos. Se observó una polimerización buena.
El mármol empleado en esta prueba fue de tipo
Travertino en losas comerciales de 60 x 30 x 2 cm. Las resinas
utilizadas fueron epoxi en mezcla de 75 partes de Epomar A:25
Epomar B. El mármol Travertino se precalentó hasta los 60ºC. La
polimerización fue buena con potencia de microondas de 100 W y la
frecuencia fue de 2,45 Ghz. El tiempo de irradiación fue de 60
segundos. Se observó una polimerización buena.
Claims (10)
1. Procedimiento para el curado de una resina
que se aplica sobre la piedra del mármol, caracterizado
porque comprende las siguientes etapas:
- i)
- corte de la piedra de mármol;
- ii)
- secado;
- iii)
- precalentamiento de la piedra;
- iv)
- aplicación de la resina sobre la superficie de la piedra;
- v)
- reposo de la resina sobre la piedra; y
- vi)
- curado de la resina mediante la aplicación de microondas.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque, además de dicha resina, se añaden
catalizadores del curado.
3. Procedimiento según la reivindicación 2,
caracterizado porque dichos catalizadores del curado se
seleccionan del grupo que comprenden el carbonato cálcico o el
sulfato cálcico.
4. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
secado ii) se realiza mediante un procedimiento seleccionado entre
el grupo de irradiación mediante microondas o calentamiento en
horno, eléctrico o de propano.
5. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
precalentamiento iii) se realiza mediante un procedimiento
seleccionado entre el grupo de irradiación mediante microondas o
calentamiento en horno, eléctrico o de propano.
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho
precalentamiento iii) se realiza hasta una temperatura de entre 36
y 70ºC.
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha
resina se selecciona entre el grupo de las resinas epoxi y los
poliésteres sin parafinas.
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
potencia de microondas que se aplica durante el curado vi) de la
resina, está comprendida entre 0,01 y 10 W/cm^{3}.
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
frecuencia de microondas que se aplica durante el curado vi) de la
resina, está comprendida entre 2,4 y 2,6 GHz.
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tiempo
de curado vi) está comprendido entre 20 y 250 s.
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