ES2262869T3 - Un proceso para tratar una superficie. - Google Patents
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Abstract
Un proceso para tratar una superficie para remover un recubrimiento de la superficie, el proceso siendo del tipo que emplea un agente borrador que comprende una pluralidad de partículas, las partículas comprendiendo un precipitado o aglomerado de carbonato de calcio, el proceso comprendiendo el paso de contactar la superficie con el agente borrador de manera tal que al menos algunas de las partículas rueden a lo largo de al menos una porción de la superficie, donde un ángulo de incidencia de las partículas y la superficie está entre 0 y 60, donde las partículas son generalmente redondas y tienen una configuración irregular de la superficie para efectuar un movimiento de rodamiento a lo largo de la superficie de manera que las partículas froten y absorban el recubrimiento de la superficie, y donde el agente borrador es sustancialmente no acuoso, y donde las partículas tienen un diámetro máximo promedio de entre 300 y 1000 micrones.
Description
Un proceso para tratar una superficie.
La invención se relaciona con un proceso para
tratar una superficie para remover un recubrimiento de la
superficie, siendo el proceso del tipo el cual emplea un agente
borrador que comprende una pluralidad de partículas.
La limpieza de las superficies de varios tipos
de equipamiento y estructuras es frecuentemente deseable. Numerosos
procesos y agentes de limpieza son conocidos en el arte. La elección
del proceso y del agente depende en gran medida del recubrimiento a
ser removido y del sustrato. En adición, las condiciones de trabajo
y los efectos al medio ambiente del proceso y el agente usados se
han convertido en factores de importancia creciente cuando se
selecciona una técnica óptima de limpieza.
El granallado y otras técnicas abrasivas son muy
aplicadas sobre sustratos duros, pero requieren arreglos especiales
para cumplir las especificaciones relacionadas con las condiciones
de trabajo y el medio ambiente.
Los sustratos duraderos y menos duros como el
aluminio, la madera y los materiales compuestos requieren procesos y
agentes de limpieza que no causen daños químicos o mecánicos a la
superficie del sustrato.
WO-A-94/07658 a
nombre de Norsk Hydro A.S. describe un proceso de granallado en
húmedo que emplea una lechada acuosa de carbonato de calcio, no
soluble, precipitada. El uso de tales agentes acuosos de granallado
en húmedo tiene un número de desventajas. Las lechadas de granallado
acuosas tienen una tendencia a congelarse cuando son usadas en
países donde se encuentran inviernos severos. Adicionalmente, la
presencia de agua en las lechadas de granallado puede tener el
efecto de contribuir a la erosión de la superficie que está siendo
limpiada. Este problema es particularmente agudo cuando la
superficie que está siendo limpiada forma parte de una estructura o
una edificación. Además, el uso de las lechadas de granallado
acuosas para tratar superficies que tengan componentes eléctricos
puede ser particularmente riesgoso y puede provocar corrosión.
US-A-3 767 791
describe una crema dental que contiene aglomerados abrasivos y, como
un componente adicional, carbonato de calcio. De acuerdo al
documento, la crema es para el uso en la cavidad oral y remover los
depósitos de la superficie de los dientes.
Es un objeto de la invención superar al menos
algunas de las anteriores desventajas.
De acuerdo con la invención, se proporciona un
proceso para tratar una superficie para remover un recubrimiento de
la superficie, el proceso siendo del tipo que emplea un agente
borrador que comprende una pluralidad de partículas, las partículas
comprendiendo un precipitado o aglomerado de carbonato de calcio, el
proceso comprendiendo el paso de contactar la superficie con el
agente borrador de manera tal que al menos algunas de las partículas
rueden a lo largo de al menos de una porción de la superficie, donde
un ángulo de incidencia de las partículas y la superficie está entre
0º y 60º, donde las partículas son generalmente redondas y tienen
una configuración irregular de la superficie para efectuar un
movimiento de rodamiento a lo largo de la superficie de manera que
las partículas froten y absorban el recubrimiento de la superficie,
y donde el agente de tratamiento es sustancialmente no acuoso y
donde las partículas tienen un diámetro máximo promedio entre 300 y
1000 micrones.
En esta descripción, el término
"sustancialmente no acuoso" como es aplicado a los agentes de
tratamiento debe entenderse que significa agentes de tratamiento
que tienen menos de 5% de agua. Una cantidad mínima de agua está
frecuentemente incluida en el agente de tratamiento para minimizar
la producción de polvo.
En una realización de la invención, el agente de
tratamiento comprende menos de 5% de agua, convenientemente menos
de 4% de agua, típicamente menos de 3% de agua, preferiblemente
menos de 2% de agua, e idealmente menos de 1% de agua.
Cuando la partícula proyectada impacta el
sustrato con un bajo ángulo de incidencia ésta rueda a lo largo de
la superficie, frotando y absorbiendo el recubrimiento de la
superficie.
En una realización de la invención, el agente de
tratamiento incluye un solvente no acuoso tal como, por ejemplo, un
alcohol.
En una realización preferida de la invención,
las partículas son no cristalinas.
Las partículas son generalmente redondas. En
esta descripción el término "generalmente redondas" como es
aplicado a las partículas debe ser entendido que significa cualquier
forma de la partícula la cual permite a la partícula asumir
fácilmente un movimiento de rodamiento cuando se muevan a lo largo
de la superficie. De esta manera, aunque el término tiene el
propósito de referirse principalmente a partículas esféricas, no se
pretende excluir otros tipos de esferoides tales como esferas que
tienen una forma oblonga o elíptica. Típicamente, las partículas
tendrán una configuración irregular de la superficie.
Idealmente, las partículas son relativamente
blandas. Generalmente, las partículas tienen una dureza promedio de
menos de 10 Mohs, típicamente menos de 8 Mohs, y preferiblemente
menos de 6 Mohs. Típicamente, las partículas tendrán una dureza
promedio de al menos 1 Mohs, y preferiblemente de al menos 2 Mohs.
En una realización preferida de la invención, las partículas tendrán
una dureza promedio de alrededor de 3 Mohs. Las partículas tienen un
diámetro máximo promedio de entre 30 y 1000 micrones.
El proceso de la invención puede ser una
operación de granallado o una operación manual de frotación.
Cuando el proceso de la invención es una
operación de granallado, varios medios de granallado son
considerados, tal como por ejemplo, la proyección mecánica (es decir
aceleración centrífuga de la partícula), la proyección neumática de
las partículas y la proyección electrostática de las partículas. Un
dispositivo para la proyección mecánica de las partículas el cual es
apropiado para llevar a cabo el proceso de la invención es descrito
en la Solicitud Internacional de Patente publicada No
PCT/EP00/09960. Generalmente hablando, el granallado en seco es
considerado. Sin embargo, en ciertas circunstancias el granallado en
húmedo puede ser apropiado donde un componente húmedo del agente de
tratamiento es no acuoso. Tal componente húmedo puede ser un
solvente no acuoso tal como, por ejemplo, un alcohol.
Cuando el proceso de la invención involucra la
proyección manual de las partículas a lo largo de la superficie, las
partículas pueden ser frotadas a lo largo de la superficie usando un
paño, con la mano, o mediante cualquier otro medio tal como, por
ejemplo, un aparato de frotación, cepillado o pulido mecánico o
similar.
La invención también se relaciona con el uso del
proceso de la invención en aplicaciones dentales tal como el
blanqueo de los dientes, la remoción de la placa y la limpieza
general o el pulido de los dientes, la cavidad bucal, y partes
protésicas tales como coronas, puentes y dentaduras parciales o
completas. Como tal, el proceso puede involucrar tanto aplicación de
granallado usando alguna forma de acelerador de partículas, o
aplicación manual, del agente de tratamiento. La aplicación manual
incluye el pulido, la frotación, el cepillado convencional o
similar.
La invención también se relaciona con el uso del
proceso de la invención en el tratamiento de los huesos.
La invención también se relaciona con el uso del
proceso de la invención en aplicaciones cosméticas. De esta manera,
el proceso puede ser empleado para remover la piel en, por ejemplo,
una aplicación de exfoliación.
La invención también se relaciona con el uso del
proceso de la invención en el tratamiento de automóviles,
bicicletas, aeroplanos, botes, dados de fundición, máquinas y partes
de las mismas. En adición, el proceso puede ser utilizado en el
tratamiento y/o mantenimiento del equipamiento en las instalaciones
de producción de alimento, química y petroquímica.
El uso de agentes de tratamiento sustancialmente
no acuosos tiene un número de ventajas. Los agentes de tratamiento
acuoso tales como lechadas de granallado tienen una tendencia a
congelarse cuando son usadas en países donde se encuentran inviernos
severos. Adicionalmente, la presencia de agua en las lechadas de
granallado puede tener el efecto de contribuir a la erosión de la
superficie que está siendo limpiada. Este problema es
particularmente agudo cuando la superficie que está siendo limpiada
forma parte de una estructura o una edificación. Además, el uso de
las lechadas de granallado acuosas para tratar superficies que
tengan componentes eléctricos puede ser particularmente riesgoso
debido a la corrosión. El uso del proceso de la invención obvia
estos problemas.
El uso del proceso de la invención tiene el
efecto de remover los recubrimientos sin dañar la superficie del
sustrato. Debe ser también posible limpiar las estructuras y
equipamientos completos que tienen configuraciones geométricas
complejas tales como válvulas, puentes, rodamientos, rodamientos de
bolas etc que tienen partes que son difíciles de acceder con
equipamiento de limpieza convencional o chorros de granallado
convencionales.
Después de haber limpiado o tratado de otra
forma el sustrato de acuerdo al proceso de la invención el agente de
tratamiento es fácilmente removido junto con el recubrimiento
removido. El agente de limpieza por sí mismo es aceptable desde el
punto de vista medio ambiental.
La invención será más claramente entendida a
partir de la siguiente descripción de algunas realizaciones de la
misma, dadas a modo de ejemplo solamente, con referencia a las
siguientes figuras en las cuales:
La Fig 1 es una ilustración de una partícula de
un agente de tratamiento; y
La Fig 2 ilustra el proceso de la invención.
La presente invención ha sido encontrada
efectiva en la remoción de varios tipos de recubrimientos de
sustratos que tienen dureza desde aquella del acero a la madera (o
incluso materiales más blandos) sin causar daño a la superficie de
los sustratos. El agente de tratamiento puede ser removido
fácilmente por lavado a chorro con agua o aire comprimido. La
persona que lleva a cabo el proceso de limpieza no está expuesta a
ningún daño y el agente es aceptable desde el punto de vista medio
ambiental. El agente está también disponible con la dureza, el
tamaño de la partícula, las calidades etc deseadas.
Con referencia a los dibujos, e inicialmente a
la Fig 1, se ilustra una partícula, indicada generalmente por el
número de referencia 1, la cual es usada en el proceso de la
invención. La partícula es una partícula de carbonato de calcio
precipitado y tiene una forma generalmente redonda, y ligeramente
irregular y una configuración de la superficie rugosa,
irregular.
Con referencia a la Fig 2, el proceso de la
invención es ilustrado en el cual la partícula 1 es proyectada
hacia una superficie 2 que tiene un recubrimiento 3 a ser removido.
Debido al bajo ángulo de incidencia de la partícula 1 y de la
superficie 2, y la forma generalmente redonda de la partícula 1, con
el impacto la partícula 1 rueda a lo largo de la superficie,
frotando la superficie y absorbiendo el recubrimiento 3 sobre una
superficie de la partícula. Esto tiene el efecto neto de remover el
recubrimiento de la superficie sin causar ningún daño a la
superficie.
La producción de partículas insolubles de
CaCO_{3} es llevada a cabo proporcionando Ca^{++} libre en un
líquido con un pH por encima de 7 disolviendo óxido de calcio en
agua.
La adición de CO_{2} resulta en la
precipitación de CaCO_{3}.
Ca^{++} +
2OH^{-} + CO_{2} \rightarrow CaCO_{3} +
H_{2}O
Varios otros métodos de producción de partículas
que forman parte de los agentes de tratamiento de acuerdo a la
invención han sido investigados usando varios tipos de sustratos
incluyendo plástico, metal y polímero. Ejemplos de estos métodos
incluyen:
Existen numerosos métodos químicos para producir
polvos esféricos. Generalmente, los métodos químicos resultan en
tamaños de partículas muy finas. Tales métodos incluyen el Sol Gel,
la precipitación química, la Reacción, la reducción (hidrógeno en
una autoclave para reducir las sales de metal a metal), la
descomposición (por ejemplo metal carbonilos) y la Electrólisis.
Este es el proceso industrial más ampliamente
usado que involucra la formación de partículas y el secado. Es
altamente apropiado para la producción continua de sólidos secos en
forma de polvo, granulado o aglomerado a partir de materias primas
como soluciones, emulsiones y suspensiones que pueden ser
bombeadas.
El método más común de aglomeración es donde los
constituyentes son mezclados físicamente junto con un aglutinante
orgánico. El solvente es entonces extraído y el material resultante
conformado. El aglutinante debe ser calcinado durante la
atomización. Este proceso es usado en la producción de polvos de
poliéster, NiAL o AlSi. El método más común de aglomeración es donde
los constituyentes son físicamente mezclados junto con un
aglutinante orgánico. El solvente es entonces extraído y el material
resultante conformado. El aglutinante debe ser calcinado durante la
atomización. Este proceso es usado en la producción de polvos de
poliéster, NiAL o AlSi. El uso del secado por atomización se ha
convertido en otro método común para la aglomeración de polvos.
Aquí, una lechada es formada con los constituyentes y ésta es
entonces alimentada a un cabezal de atomización rotatorio. Aquí, la
lechada forma una nube atomizada la cual es solidificada por una
corriente opuesta de aire caliente para producir un polvo. Este
método es usado para cerámicas tales como zirconia y cermets tal
como WC-cobalto. El polvo es mayormente esférico
pero en el estado de secado por atomización puede ser poroso y
friable. El material es frecuentemente densificado y estabilizado
por densificación por atomización y/o sinterizado.
También existen métodos de aglomeración mecánica
(por ejemplo el método de Hosakawa) donde por ejemplo un
constituyente duro es impactado mecánicamente en una partícula
matriz más blanda para formar un polvo compuesto. Verdaderamente, la
trituración de bolas simple puede ser usada para alear mecánicamente
dos o más constituyentes juntos.
Aunque el sinterizado puede ser usado como parte
del proceso de secado por atomización también puede ser usado solo
como un método para fabricar polvos. Los constituyentes son
mezclados juntos y calentados para poner en marcha alguna difusión
del estado sólido y luego el producto resultante es triturado. Un
número de ciclos repetidos pueden ser usados para promover una
aleación adicional en cuyo caso el polvo es llamado un polvo
"reaccionado".
Existe un número de técnicas de atomización las
cuales todas dependen de la producción de un baño de fusión como la
fuente. Los métodos de atomización incluyen el Electrodo Rotatorio,
el Electrodo de Vibración (arco), la Solidificación Centrífuga (a
partir de un estado de fusión) y Rápida (por ejemplo cinta de
aluminio). Sin embargo, por mucho los métodos más comúnmente usados
son la atomización con agua o gas.
- -
- Reducción del Estado Sólido
- -
- Electrólisis
- -
- Electrodeposición
- -
- Trituración Mecánica
Como se describió anteriormente, el proceso de
la invención puede ser llevado a cabo usando alguna forma de
acelerador de partículas, tal como aquel descrito en la Solicitud
Internacional de Patente No PCT/EP00/09960 y usando los parámetros
operacionales descritos en esta Solicitud, o por medio del
tratamiento manual de una superficie.
La invención no está limitada a las
realizaciones anteriormente descritas las cuales pueden ser variadas
en los pasos del proceso sin apartarse de la invención como está
definida en las reivindicaciones anexadas.
Claims (6)
1. Un proceso para tratar una superficie para
remover un recubrimiento de la superficie, el proceso siendo del
tipo que emplea un agente borrador que comprende una pluralidad de
partículas, las partículas comprendiendo un precipitado o aglomerado
de carbonato de calcio, el proceso comprendiendo el paso de
contactar la superficie con el agente borrador de manera tal que al
menos algunas de las partículas rueden a lo largo de al menos una
porción de la superficie, donde un ángulo de incidencia de las
partículas y la superficie está entre 0º y 60º, donde las partículas
son generalmente redondas y tienen una configuración irregular de la
superficie para efectuar un movimiento de rodamiento a lo largo de
la superficie de manera que las partículas froten y absorban el
recubrimiento de la superficie, y donde el agente borrador es
sustancialmente no acuoso, y donde las partículas tienen un diámetro
máximo promedio de entre 300 y 1000 micrones.
2. Un proceso como el reivindicado en cualquier
Reivindicación precedente el cual es una operación de
granallado.
3. Un proceso como el reivindicado en cualquiera
de las Reivindicaciones 1 a 2 el cual emplea la aplicación manual
del agente borrador.
4. El uso del proceso de cualquiera de las
Reivindicaciones 1 a 3 en aplicaciones dentales tal como el blanqueo
de los dientes, la remoción de la placa y la limpieza general o
pulido de los dientes, la cavidad bucal y las partes protésicas
tales como coronas, puentes y dentaduras parciales o completas.
5. El uso del proceso de cualquiera de las
Reivindicaciones 1 a 3 en el tratamiento de los huesos.
6. El uso del proceso de cualquiera de las
Reivindicaciones 1 a 3 para exfoliar la piel.
Applications Claiming Priority (2)
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| IE20020038 | 2002-01-24 |
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