ES2279867T3 - Proceso para la regeneracion funcional de la porosidad de moldes usados para modelar objetos ceramicos. - Google Patents
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Abstract
Proceso para la regeneración funcional de la porosidad de los materiales usados para realizar moldes (2) para modelar objetos cerámicos, una vez que los poros han sido dañados por el uso del molde (2) debido a la contaminación provocada por sustancias orgánicas, el proceso comprendiendo la etapa de aplicación (A1) de un primer flujo de fluido hacia el molde (2), el fluido comprendiendo una solución alcalina, caracterizado por el hecho que la solución alcalina fluye a través de los poros del molde, de manera de eliminar la contaminación por sustancias orgánicas en el molde (2) y sus poros.
Description
Proceso para la regeneración funcional de la
porosidad de moldes usados para modelar objetos cerámicos.
La presente invención se refiere a la producción
de objetos cerámicos, en particular aparatos sanitarios, objetos
modelados por vaciado de una mezcla cerámica (conocida como
barbotina) dentro de moldes realizados de materiales porosos y
drenantes. En particular, la presente invención se refiere a un
proceso de tratamiento para restablecer la funcionalidad de los
poros del material con que están hechos los moldes, che se obturan
debido al uso de los mismos moldes.
Moldes hechos de material poroso para la
producción de objetos cerámicos comprenden una o varias cavidades,
cada una delimitada por una superficie adecuada para formar la
superficie externa del objeto cerámico y conectada a una red de
canales de drenaje y a un sistema para llenar y vaciar la cavidad de
modelado con la mezcla cerámica. Especiales colectores de drenaje y
colectores de barbotina permiten el acceso, respectivamente, desde
la parte externa del molde, al sistema de canales de drenaje y al
sistema de llenado y vaciado de la cavidad de modelado del
molde.
Funcionalmente, dichos moldes pueden ser
considerados al mismo nivel que un filtro de drenaje en el cual la
mezcla cerámica, vaciada en la cavidad de modelado con la forma de
una suspensión acuosa de partículas sólidas extremadamente finas,
es retenida y modelada, mientras que la fracción líquida se separa
de la misma a través de la superficie circunstante de modelado que
actúa como un tamiz filtrante.
En la práctica, tales moldes los controla una
máquina que gobierna el ciclo de modelado. En algunas etapas
particulares del ciclo, el sistema de drenaje del molde puede ser
alimentado con los denominados fluidos de servicio (agua, aire y
soluciones de lavado). Estos últimos de pueden suministrar de dos
maneras diferentes, lo que equivale a decir, contracorriente o por
absorción. Cuando se suministran contracorriente, los fluidos de
servicio se introducen dentro del sistema de drenaje por medio de
los colectores de drenaje, luego caen dentro de la cavidad de
modelado, pasando a través de las superficies de modelado. Durante
la alimentación con absorción, en la cual el flujo es paralelo a la
corriente, los fluidos de servicio se aplican a las superficies de
modelado y se dejan migrar hacia el sistema de drenaje por gravedad
o con la ayuda de un cierto vacío.
En la industria de aparatos sanitarios, las
materias primas usadas para las mezclas cerámicas, lo que equivale
a decir las barbotinas, son materiales inorgánicos, obtenidos como
resultado de una refinación industrial o directamente de
yacimientos naturales. En este último caso, por lo tanto, pueden
contener impurezas debido a sustancias orgánicas u otros compuestos
minerales.
Las barbotinas, normalmente se componen de
arcillas, feldespatos y sílices, finamente molidos y dispersados en
agua, del tipo industrial. Las partículas sólidas en estas mezclas
cerámicas presentan diámetros que miden entre varias fracciones de
1 \mum y a lo sumo aproximadamente 40 \mum.
Por lo tanto, si, durante el uso, un molde hecho
de material poroso (por ejemplo, un molde hecho de resina
microporosa) no se lo somete a tratamientos de mantenimiento
regulares y objetivados, los poros, debido a la penetración natural
de las partículas provenientes de la mezcla cerámica o a la
infiltración de impurezas desde el aire y/o agua usadas para la
operación de moldeo, se pueden obstruir parcial o totalmente.
Asimismo, el extracto filtrante de un molde puede ser dañado,
accidentalmente, por contaminación de sustancias provenientes del
externo del ciclo de producción, tales como por ejemplo grasas,
aceites, etc.
Los efectos de las sustancias que se infiltran
dentro de los poros del tamiz filtrante del molde se pueden
clasificar como: contaminación biológica y orgánica; incrustaciones
inorgánicas; e incrustaciones mixtas, que combinan los varios tipos
indicados con anterioridad.
En el caso de contaminación biológica, los
agentes contaminantes son las impurezas contenidas en las mezclas o
en el agua de servicio para los moldes, tal como por ejemplo humus y
cargas bacterianas en general.
Tal como se ha indicado con anterioridad, la
contaminación orgánica se debe a la presencia accidental de grasas
o aceites.
La contaminación por incrustación se debe a la
formación de aglomerados como resultado de la interacción de las
partículas presentes en la mezcla con sales u óxidos. Estos últimos
pueden estar presentes como impurezas en las materias primas o en
el agua que se usa para preparar la mezcla, o se pueden introducir
dentro del molde durante las varias etapas del ciclo tecnológico
(por ejemplo, con el agua usada durante el lavado de los
moldes).
El documento DE-2.107.018
publica un método para moldear productos cerámicos donde se usa aire
comprimido para secar los moldes porosos.
El documento GB-1.337.492
publica un método para modelar productos cerámicos y describe el uso
de aire caliente para acelerar el proceso de secado de los moldes
porosos.
La solicitud de patente de invención
EP-A-0.463.179 publica un
dispositivo de alta presión para modelar productos cerámicos dentro
de moldes porosos y que incluye una unidad ultrasónica para limpiar
el molde.
El documento
US-A-4.076.779 publica un método de
restablecimiento de la permeabilidad al fluido de la superficie de
un molde tratando la superficie sucia con un flúor que contiene
ácido y luego aplicando un fluido presurizado a través de los
poros.
En la actualidad no se conocen procesos para la
regeneración de materiales del molde que permitan la completa
restauración de la microporosidad original del material. Por
consiguiente, no hay solución para el progresivo deterioro de la
funcionalidad de los moldes hechos de resina, con consiguiente
deterioro de las condiciones de producción en las etapas
específicas del proceso en cuestión (modelado del objeto y su
extracción del molde). Por esos motivos, después de un dado período
de tiempo de uso hay que reemplazar los moldes.
El objetivo de la presente invención es el de
introducir un proceso para regenerar la funcionalidad de la
porosidad de los materiales en el cual se eligen y ordenan
cuidadosamente en una secuencia predeterminada las varias etapas
operativas, usando métodos que permitan la eliminación completa y
sistemática de los varios contaminantes y, al mismo tiempo, que
permitan que todo se lleve a cabo con un elevado nivel de eficiencia
que garantice una significativa prolongación de la vida útil de los
moldes.
De acuerdo con algunos aspectos de la presente
invención, la misma proporciona un proceso para la regeneración
funcional de la porosidad de los materiales usados para realizar
moldes para modelar objetos cerámicos tal como se expresa en la
reivindicación independiente del método.
La presente invención también se refiere a una
estación operativa en conformidad con el dispositivo de la
reivindicación independiente 26.
Las reivindicaciones dependientes describen
realizaciones ventajosas y preferidas de la presente invención.
El orden de algunas de las etapas del proceso
sorprendentemente se ha demostrado una mejora sinérgica de los
efectos producidos por las etapas individuales que, prolongando la
vida útil del molde, ofrece ahorros significativos en términos de
gastos de instalación y de ejercicio.
Las características técnicas de la presente
invención, con respecto a los objetivos antes mencionados, se
describen con suma claridad en las reivindicaciones que están más
adelante y sus ventajas se ponen de manifiesto a partir de la
descripción detallada que sigue, con referencia a los dibujos anexos
que exhiben una realización preferida de la invención proporcionada
a título puramente ejemplificador y, por ende, sin restringir el
alcance del concepto inventivo, y en los cuales:
- la figura 1 es una vista esquemática de una
primera secuencia de las etapas del proceso de regeneración, en el
cual se regenera la porosidad del material del molde afectada por
contaminación orgánica;
- la figura 2 es una vista esquemática de una
segunda secuencia de etapas del proceso de regeneración, en el cual
se regenera la funcionalidad de la porosidad de los moldes afectada
por contaminación inorgánica y biológica;
- la figura 3 es una vista muy esquemática de un
proceso de regeneración adecuado para regenerar la porosidad
afectada por contaminación mixta;
- la figura 4 es un diagrama de distribución de
una estación operativa en la cual se pone en acto el proceso en
conformidad con la presente invención.
La figura 3 de los dibujos anexos ilustra en su
totalidad un diagrama de bloques funcionales de un proceso de
tratamiento de moldes, para moldes realizados de un material poroso,
para modelar objetos cerámicos. El proceso tiene la finalidad de
restablecer la funcionalidad original de la porosidad del material,
dañada por el repetido uso del molde.
Tal como se ha dicho arriba, la porosidad del
molde se daña principalmente por la contaminación de tres tipos:
contaminación orgánica; contaminación biológica y/o bioorgánica;
contaminación inorgánica o incrustaciones. El segundo y el tercer
tipo pueden dar lugar a incrustaciones mixtas.
Tal como se ha indicado arriba, la contaminación
orgánica se debe a la presencia accidental de grasas y/o
aceites.
En el caso de contaminación biológica, los
agentes contaminantes son las impurezas contenidas en las mezclas o
en el agua de servicio para los moldes, tales como por ejemplo humus
y cargas bacterianas en general.
La contaminación por incrustaciones se debe a la
formación de aglomeraciones como resultado de la interacción de las
partículas de la mezcla con sales u óxidos. Estos últimos pueden
estar presentes como impurezas en las materias primas y/o en el
agua que se usa para preparar la mezcla, o pueden ser introducidos
dentro del molde durante las varias etapas del ciclo tecnológico
(por ejemplo, con el agua durante el lavado de los moldes).
El proceso en su conjunto, lo que equivale a
decir, cuando están todos los tipos de contaminación mencionados
arriba, comprende una primera etapa de eliminación de la
contaminación provocada por sustancias orgánicas; a esta etapa le
siguen las etapas de eliminación de la contaminación de origen
biológico; ataque de incrustaciones inorgánicas para provocar su
desprendimiento y, por medio de fluidización, eliminación de las
sustancias inorgánicas que se han infiltrado en los poros.
Las primeras etapas de eliminación de la
contaminación provocada por sustancias orgánicas están representadas
simbólicamente por un bloque (A) en la figura 3 y por la secuencia
de la figura 1. Las etapas segunda, tercera y cuarta están
representadas simbólicamente por un bloque (B) en la figura 3 y por
la secuencia de la figura 2. Cabe hacer notar que las etapas
representadas por el bloque A y por el bloque B se deben realizar en
el orden mostrado, mientras que, dentro del bloque B, las subetapas
de eliminación de la contaminación de origen biológico y ataque de
las incrustaciones inorgánicas no es imperioso que se realicen en el
orden mostrado.
La secuencia completa descrita arriba implica el
tratamiento sistemático de todos los tipos de contaminación que
normalmente pueden afectar a un molde realizado de resina
microporosa para la producción de objetos cerámicos,
preferentemente aparatos sanitarios.
Sin embargo, en el caso de presencia de
solamente algunos tipos de contaminación, las etapas del proceso
correspondientes a la eliminación de los agentes de contaminación
que indudablemente no se encuentran se pueden omitir del proceso,
si bien para las demás etapas se debe mantener el orden predispuesto
antes mencionado.
Una especial estación automatizada (figura 4)
controlada por medios automáticos de control programables -por
ejemplo, un PLC- pueden, dependiendo del tipo de agente o agentes
contaminantes, seleccionar las etapas a ejecutar y seleccionar la
etapa de inicio a partir de la cual debe comenzar el proceso
siguiendo el orden establecido.
Más exactamente, la eliminación de la
contaminación por sustancias orgánicas (figura 1) incluye la
aplicación al material poroso del molde de un flujo líquido, que se
compone de un fluido alcalino, tal como por ejemplo una solución
alcalina que es una mezcla de surfactantes y detergentes. Los
detergentes, preferentemente, se seleccionan a partir del grupo de
alquilamina polietoxilatos.
El diagrama de la figura 1 también muestra cómo
la eliminación práctica de la contaminación debida a sustancias
orgánicas -simbólicamente denotada etapa A1- implica la aplicación
continua y repetida de la solución alcalina en el molde hasta lograr
una condición de control que permita detener la recirculación de la
solución. Una posterior recirculación de un fluido de lavado, tal
como por ejemplo agua bajo presión -simbólicamente denotada etapa
A2- lava, enjuaga y quita del molde las soluciones detergentes y los
contaminantes removidos. Finalmente, una posterior recirculación de
un fluido gaseoso, tal como por ejemplo aire, seca los poros del
material con que está compuesto el molde y quita mecánicamente todo
desperdicio residual que pudiera haber quedado en el molde.
A la etapa de eliminación de la contaminación
provocada por sustancias orgánicas le sigue la parte del proceso en
el cual se atacan los contaminantes inorgánicos y biológicos (bloque
B de la figura 3).
La figura 2 muestra claramente que esta parte
del proceso implica una primera etapa de ataque de las
incrustaciones en un ambiente ácido - etapa B1, seguida de una etapa
de ataque de las mismas en un ambiente alcalino - etapa B3. Entre
las etapas B1 y B3 se ejecuta una etapa de desinfección en un
ambiente alcalino, denotada B2. Las posteriores etapas B4 y B5
implican un tratamiento adicional de las incrustaciones en un
ambiente alcalino, mientras que una etapa (B6) ejecutada al final
del proceso lleva a cabo otra desincrustación en un ambiente
ácido.
La etapa de ataque de las incrustaciones en un
ambiente ácido -etapa B1- se puede realizar en primer lugar y la
etapa de desinfección en un ambiente alcalino - etapa B2, en segundo
lugar o, si fuera necesario, su orden puede ser invertido.
De todos modos, la etapa B1 en la cual se
realiza una aplicación de soluciones ácidas al molde (2), también
tiene un cierto efecto biocida y, por ende, ayuda a eliminar los
contaminantes biológicos.
Más exactamente, el ataque a las incrustaciones
inorgánicas en un ambiente ácido -denotado etapa B1- implica la
aplicación repetida al molde, a través del correspondiente sistema
de drenaje, de un primer fluido con pH ácido, por ejemplo una
solución acuosa de una mezcla de uno o varios ácidos. Dicha solución
preferentemente contiene concentraciones ácidas que no superan el
10% del peso y, de ser necesario, son coadyuvadas por la presencia
de agentes activos en un ambiente ácido.
Para la elección de los tipos más convenientes
de ácidos y agentes coadyuvantes se tiene en cuenta la naturaleza
química de las incrustaciones.
Por ejemplo, las incrustaciones provocadas por
mezclas cerámicas se pueden tratar eficazmente con ácido
clorhídrico, ácido fluorhídrico o mezclas de ambos.
Otros ácidos que se pueden usar son ácido
sulfúrico y ácido nítrico, los cuales se pueden usar individualmente
o mezclados entre sí o con los ácidos antes mencionados.
La etapa de desinfección en un ambiente alcalino
-etapa B2- se puede ejecutar recirculando un fluido de lavado a
través del molde. Dicho fluido puede ser una solución de lavado que
contiene agentes biocidas compatibles con el tipo de contaminación
biológica en el molde. Por ejemplo, tienen una amplia gama de
aplicaciones soluciones acuosas con una sustancia biocida elegida a
partir del grupo compuesto por hipoclorito de sodio o sales
cuaternarias de amonio, que ejercen una fuerte acción biocida y
desinfectante.
Tanto la etapa de desinfección (B2) como la
etapa de desincrustación en un ambiente alcalino (B3) ventajosamente
se pueden combinar con secuencias que implican el paso de aire
comprimido a través del molde.
Las otras etapas del proceso, representadas por
las etapas B4 y B5, sirven para la desincrustación de los poros del
material del molde -las incrustaciones provocadas por mezclas
cerámicas- mediante lavado con recirculación de un fluido alcalino,
tal como por ejemplo una solución acuosa alcalina.
La solución a la cual se agregan agentes de
fluidización adecuadamente elegidos en función de las sustancias
principales en las incrustaciones, también se puede combinar con
secuencias de soplidos de aire a través del molde. Ejemplos de
agentes de fluidización adecuados para mezclas cerámicas son
compuestos como por ejemplo polifosfatos y sales de sodio y de
amonio de policrilatos con bajo peso molecular.
La etapa adicional de desincrustación en un
ambiente ácido -denotada B6- implica la sucesiva aplicación
repetida al molde de un fluido de lavado, que preferentemente se
compone de una solución acuosa ácida, o mezcla de ácidos, con una
concentración de hasta el 20% del peso. Los agentes usados pueden
ser los mismos de la etapa B1.
La recirculación de agua a través del molde
proporciona el enjuagado final de los poros del material del
molde.
Obviamente, el proceso puede implicar la
repetición, si bien parcial, de una o varias etapas características,
como se ha indicado -a título ejemplificador y, por ende, sin
limitar el alcance de la presente invención- en la figura 2. Dicha
figura exhibe cómo, después de la ejecución de la etapa B6 y la
posterior etapa de lavado con agua, se deben repetir las etapas de
secado, etapas B4 y B5 y las respectivas etapas adicionales de
lavado y/o secado. Alternativamente, es posible ejecutar sólo la
etapa B5, o incluso repetir únicamente las etapas de lavado y/o
secado del material con el cual se compone el molde (2). La
repetición cíclica de las etapas sigue hasta satisfacer una
condición predeterminada de control.
La estación de regeneración de moldes exhibida
esquemáticamente en la figura 3 esencialmente comprende un tanque de
tratamiento (1), arriba del cual se colocan los moldes (2) a
regenerar. Un tubo configurado tipo anillo (3) con una bomba (4)
entrega las soluciones de lavado que llegan desde adecuados tanques
de alimentación (6a y 6b) bajo presión al sistema de drenaje del
molde (2). Posteriormente, éstas se toman del tanque (1) y se
recirculan, enviándolas nuevamente al molde (2). Un sistema de
medios de interceptación -tal como por ejemplo válvulas de solenoide
(5) controlados por un PLC (7)- permite detener la recirculación de
las soluciones usadas para el procesamiento del molde (2), y
permite dirigirlas hacia una boca de salida (8). Los tubos denotados
con 9, 10, 11, 12 y que desembocan en el tubo configurado tipo
anillo (3), también equipados con adecuadas válvulas de solenoide
(5) con conmutación controlada por el PLC (7), permiten que el tubo
(3) que transporta fluidos hacia el molde (2) se pueda llenar con
aire presurizado y/o agua presurizada, una vez alcanzadas las varias
etapas características del proceso descrito.
Por lo que concierne a los métodos para
circulación de los flujos de líquido, durante el proceso se pueden
utilizar varias alternativas. Una primera opción está dada por la
posibilidad de introducir flujos de lavado dentro del sistema de
drenaje del molde y una vez fluidos dentro de la cavidad de modelado
a través del tamiz poroso, vaciarlos del molde a través de los
canales usados para introducir y quitar la barbotina. El flujo de
lavado luego se lo hace circular contracorriente, lo que equivale a
decir, en la dirección opuesta con la cual se introduce la mezcla
cerámica dentro de la cavidad de modelado.
Una opción alternativa está dada por la
posibilidad de hacer circular el flujo de lavado en el mismo sentido
de la corriente, por ejemplo, aplicando soluciones de lavado
directa y localmente en la superficie de modelado, lo que equivale
a decir, en la superficie del tamiz poroso filtrante y con la ayuda
de un vacío aplicado al molde de manera de producir la deseada
circulación del flujo de lavado.
A continuación se describen dos ejemplos de cómo
se puede aplicar el proceso en conformidad con la presente
invención.
En este ejemplo, el proceso en conformidad con
la presente invención se usa para regenerar un molde contaminado
por sustancias orgánicas, es decir, grasa y/o aceite, y por
incrustaciones inorgánicas, es decir incrustaciones formadas por
sales u óxidos que se combinan con las mezclas usadas para formar
los artículos cerámicos.
El proceso de regeneración sigue la secuencia
exhibida muy esquemáticamente en la figura 3.
La eliminación de la contaminación provocada por
sustancias orgánicas implica una primera etapa (etapa A1 de la
figura 1) de aplicación de una solución acuosa alcalina que contiene
hidróxido de potasio con concentraciones de hasta el 20% del peso.
La solución se aplica al molde a regenerar con el mismo sentido de
la corriente, lo que equivale a decir, y como se ha indicado
arriba, en la misma dirección que aquella de introducción de la
mezcla cerámica dentro del molde.
La solución alcalina se aplica de modo
interrumpido, es decir, a intervalos definidos y sin recirculación:
el ciclo del proceso se establece de manera que las aplicaciones,
por un tiempo comprendido entre 1 hora y 24 horas, se alternen con
intervalos de al menos 30 minutos.
A lo anterior le sigue una etapa de retiro por
lavado de la solución alcalina (etapa A2 de la figura 1). La etapa
de lavado se ejecuta aplicando agua bajo presión con el mismo
sentido de la corriente de manera continua y sin recirculación por
un tiempo comprendido entre 10 y 30 minutos.
A lo anterior le sigue una etapa de secado y
remoción mecánica (etapa denominada AIRE en la figura 1) en la cual
al molde se aplica aire bajo presión contracorriente por un período
de tiempo comprendido entre 5 y 15 minutos.
Esta secuencia de etapas se puede repetir hasta
obtener el resultado buscado.
A lo anterior le sigue otra secuencia de etapas
-denotadas B en su totalidad en la figura 3 e ilustradas con mayor
nivel de detalles en la figura 2- que tiene el cometido de eliminar
las incrustaciones inorgánicas.
Después de lo cual hay una etapa (denotada B1 en
la figura 2) de ataque de las incrustaciones inorgánicas en un
ambiente ácido usando una solución acuosa ácida de ácido clorhídrico
con concentraciones de hasta el 10% del peso.
Esta solución acuosa ácida se aplica con
recirculación continua "contracorriente" -lo que equivale a
decir, recirculándola en la dirección opuesta a aquella con la cual
se introduce la mezcla cerámica- por un lapso de tiempo comprendido
entre 1 y 24 horas.
A lo anterior le sigue una etapa (primera etapa
denominada AGUA en la figura 2) de lavado del molde usando agua
aplicada bajo presión de manera continua con el mismo sentido de la
corriente y sin recirculación. La duración de esta etapa está
comprendida entre 10 y 60 minutos y se alterna con intervalos de a
lo sumo 5 minutos.
A lo anterior le sigue una etapa de secado y
remoción mecánica (primera etapa denotada AIRE en la figura 2) en
la cual al molde se aplica aire bajo presión contracorriente y de
manera continua por un lapso de tiempo comprendido entre 5 y 15
minutos.
Puesto que no hay contaminantes bioorgánicos o
biológicos, se omiten la etapa de desinfección (B2) y la
correspondiente etapa denominada AIRE.
Luego hay una etapa de ataque en un ambiente
alcalino usando una solución acuosa alcalina de silicato de sodio
con concentraciones de hasta el 10% del peso (etapa B3 de la figura
2).
La solución acuosa alcalina se aplica al molde
de modo interrumpido contracorriente, sin recirculación y alternada
con aire bajo presión. La duración de esta etapa está comprendida
entre 30 y 60 minutos, mientras que las subetapas de aplicación del
aire comprimido tienen una duración comprendida entre 2 y 5
minutos.
A lo anterior le sigue una etapa de secado y
remoción mecánica (tercera etapa denotada AIRE en la figura 2) en
la cual al molde se aplica aire bajo presión contracorriente y de
manera continua por un período de tiempo comprendido entre 5 y 15
minutos.
Luego hay otra etapa de ataque en un ambiente
alcalino usando una solución acuosa alcalina de silicato de sodio
con concentraciones de hasta el 10% del peso (etapa B4 de la figura
2).
La solución acuosa alcalina se aplica al molde
recirculándola continuamente contracorriente. La duración de esta
etapa está comprendida entre 1 y 24 horas.
A lo anterior le sigue una etapa de secado y
remoción mecánica (cuarta etapa denotada AIRE en la figura 2) en la
cual al molde se aplica aire bajo presión contracorriente y de
manera continua por un lapso de tiempo comprendido entre 5 y 15
minutos.
Luego hay otra etapa de ataque en un ambiente
alcalino usando una solución acuosa alcalina de silicato de sodio
con concentraciones de hasta el 10% del peso (etapa B5 de la figura
2).
La solución acuosa alcalina se aplica al molde
mediante recirculación discontinua contracorriente. El ciclo es
adecuado para asegurar que los fluidos alternados fluyan a través de
todo el molde.
La duración de esta etapa está comprendida entre
1 y 24 horas.
A lo anterior le sigue una etapa de secado y
remoción mecánica (cuarta etapa denotada AIRE en la figura 2) en la
cual al molde se aplica aire bajo presión contracorriente y de
manera continua por un lapso de tiempo comprendido entre 5 y 15
minutos.
A lo anterior le sigue una etapa (segunda etapa
denotada AGUA en la figura 2) de lavado del molde usando agua
aplicada bajo presión de manera intermitente con el mismo sentido de
la corriente y sin recirculación. Esta etapa tiene una duración
comprendida entre 10 y 60 minutos y se alterna con intervalos de a
lo sumo 5 minutos.
Luego hay una etapa (denotada B6 en la figura 2)
de ataque de las incrustaciones inorgánicas en un ambiente ácido
usando una solución acuosa ácida de ácido clorhídrico con
concentraciones de hasta el 20% del peso.
La solución acuosa ácida se aplica de manera
intermitente con el mismo sentido de la corriente y sin
recirculación por un lapso de tiempo comprendido entre 5 y 24
horas, alternando con intervalos de al menos 30 minutos.
A lo anterior le sigue una etapa (tercera etapa
denotada AGUA en la figura 2) de lavado del molde usando agua
aplicada bajo presión de manera intermitente con el mismo sentido de
la corriente y sin recirculación. Esta etapa tiene una duración
comprendida entre 10 y 60 minutos y se alterna con intervalos de a
lo sumo 5 minutos.
El proceso se puede repetir en su totalidad o
parcialmente en función de los requisitos y de los resultados
obtenidos.
En este ejemplo, el proceso en conformidad con
la presente invención se usa para regenerar un molde contaminado
por sustancias bioorgánicas o sustancias biológicas, es decir,
impurezas contenidas en las mezclas o en el agua de servicio para
los moldes, tales como por ejemplo humus y cargas bacterianas en
general, y por incrustaciones inorgánicas, es decir incrustación
formada por sales u óxidos que se combinan con las mezclas
cerámicas.
El proceso de regeneración sigue la secuencia
exhibida en la figura 2.
La eliminación de las incrustaciones inorgánicas
y el tratamiento preliminar de contaminación provocada por
sustancias bioorgánicas implica una primera etapa (etapa B1 de la
figura 2) de aplicación de una solución acuosa ácida de ácido
clorhídrico con concentraciones de hasta el 10% del peso.
La solución ácida se aplica mediante
recirculación continua "contracorriente" -lo que equivale a
decir, recirculándola en la dirección opuesta a aquella con la cual
se introduce la mezcla cerámica- por un lapso de tiempo comprendido
entre 1 y 24 horas.
A lo anterior le sigue una etapa (primera etapa
denotada AGUA en la figura 2) de lavado del molde usando agua
aplicada bajo presión de manera intermitente con el mismo sentido de
la corriente y sin recirculación. Esta etapa tiene una duración
comprendida entre 10 y 60 minutos y se alterna con intervalos de a
lo sumo 5 minutos.
A lo anterior le sigue una etapa de secado y
remoción mecánica (primera etapa denominada AIRE en la figura 2) en
la cual al molde se aplica aire bajo presión contracorriente y de
manera continua por un período de tiempo comprendido entre 5 y 15
minutos.
Luego hay una etapa de ataque en un ambiente
alcalino usando una solución acuosa desinfectante de hipoclorito de
sodio con concentraciones de hasta el 15% del peso (etapa B2 de la
figura 2).
A lo anterior le sigue otra etapa de secado y
remoción mecánica (segunda etapa denominada AIRE en la figura 2) en
la cual al molde se aplica aire bajo presión contracorriente y de
manera continua por un período de tiempo comprendido entre 5 y 15
minutos.
La solución acuosa desinfectante se aplica al
molde recirculándola continuamente con el mismo sentido de la
corriente. La duración de esta etapa está comprendida entre 30
minutos y 5 horas.
Luego hay una etapa de ataque en un ambiente
alcalino usando una solución acuosa alcalina de silicato de sodio
con concentraciones de hasta el 10% del peso (etapa B3 de la figura
2).
La solución acuosa alcalina se aplica al molde
de manera interrumpida y contracorriente, sin recirculación y
alternada con aire bajo presión. La duración de esta etapa está
comprendida entre 30 y 60 minutos, mientras que las subetapas de
aplicación del aire comprimido tienen una duración comprendida entre
2 y 5 minutos.
A lo anterior le sigue otra etapa de secado y
remoción mecánica (tercera etapa denominada AIRE en la figura 2) en
la cual al molde se aplica aire bajo presión contracorriente y de
manera continua por un período de tiempo comprendido entre 5 y 15
minutos.
Luego hay otra etapa de ataque en un ambiente
alcalino usando una solución acuosa alcalina de silicato de sodio
con concentraciones de hasta el 10% del peso (etapa B4 de la figura
2).
La solución acuosa alcalina se aplica al molde
recirculándola continuamente contracorriente. La duración de esta
etapa está comprendida entre 1 y 24 horas.
A lo anterior le sigue una etapa de secado y
remoción mecánica (cuarta etapa denotada AIRE en la figura 2) en la
cual al molde se aplica aire bajo presión contracorriente y de
manera continua por un lapso de tiempo comprendido entre 5 y 15
minutos.
Luego hay otra etapa de ataque en un ambiente
alcalino usando una solución acuosa alcalina de silicato de sodio
con concentraciones de hasta el 10% del peso (etapa B5 de la figura
2).
La solución acuosa alcalina se aplica al molde
mediante recirculación interrumpida contracorriente. El ciclo es
adecuado para asegurar que los fluidos alternados fluyan a través de
todo el molde.
La duración de esta etapa está comprendida entre
1 y 24 horas.
A lo anterior le sigue una etapa de secado y
remoción mecánica (cuarta etapa denotada AIRE en la figura 2) en la
cual al molde se aplica aire bajo presión contracorriente y de
manera continua por un lapso de tiempo comprendido entre 5 y 15
minutos.
A lo anterior le sigue una etapa (segunda etapa
denotada AGUA en la figura 2) de lavado del molde usando agua
aplicada bajo presión de manera intermitente con el mismo sentido de
la corriente y sin recirculación. Esta etapa tiene una duración
comprendida entre 10 y 60 minutos y se alterna con intervalos de a
lo sumo 5 minutos.
Luego hay una etapa (denotada B6 en la figura 2)
de ataque de las incrustaciones inorgánicas en un ambiente ácido
usando una solución acuosa ácida de ácido clorhídrico con
concentraciones de hasta el 20% del peso.
La solución acuosa ácida se aplica de manera
intermitente con el mismo sentido de la corriente y sin
recirculación por un lapso de tiempo comprendido entre 5 y 24
horas, alternando con intervalos de al menos 30 minutos.
A lo anterior le sigue una etapa (tercera etapa
denotada AGUA en la figura 2) de lavado del molde usando agua
aplicada bajo presión de manera intermitente con el mismo sentido de
la corriente y sin recirculación. Esta etapa tiene una duración
comprendida entre 10 y 60 minutos y se alterna con intervalos de a
lo sumo 5 minutos.
El proceso se puede repetir en su totalidad o
parcialmente en función de los requisitos y de los resultados
obtenidos.
La invención según se ha descrito puede ser
modificada y adaptada de diferentes maneras sin por ello apartarse
del alcance del concepto inventivo definido en las
reivindicaciones.
Claims (27)
1. Proceso para la regeneración funcional de la
porosidad de los materiales usados para realizar moldes (2) para
modelar objetos cerámicos, una vez que los poros han sido dañados
por el uso del molde (2) debido a la contaminación provocada por
sustancias orgánicas, el proceso comprendiendo la etapa de
aplicación (A1) de un primer flujo de fluido hacia el molde (2), el
fluido comprendiendo una solución alcalina, caracterizado
por el hecho que la solución alcalina fluye a través de los poros
del molde, de manera de eliminar la contaminación por sustancias
orgánicas en el molde (2) y sus poros.
2. Proceso según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho que comprende al menos una etapa
(A2) de lavado del molde (2), que usa un fluido de lavado, que
sigue a la aplicación (A1) de la solución alcalina.
3. Proceso según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado por el hecho que comprende, después de la etapa
(A1) de aplicación de la solución alcalina, una etapa (B1) de
aplicación de un flujo de fluido al molde (2) y a través de sus
poros, el fluido que comprende una solución ácida, de manera de
eliminar la contaminación provocada por sustancias inorgánicas en
el molde (2) y sus poros.
4. Proceso según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones de 1 a 3, caracterizado por el
hecho que comprende, después de la etapa (A1) de aplicación de la
solución alcalina o después de la etapa de lavado, una etapa (B2)
de aplicación de un flujo de fluido al molde (2) y a través de sus
poros, el fluido comprendiendo una solución desinfectante, de
manera de eliminar la contaminación provocada por sustancias
biológicas en el molde (2) y sus poros.
5. Proceso según las reivindicaciones de 1 a 4,
caracterizado por el hecho que el fluido de lavado es
agua.
6. Proceso según las reivindicaciones de 1 a 4 ó
5, caracterizado por el hecho que la etapa de lavado (A2) se
lleva a cabo contracorriente con respecto a la dirección con la cual
se introduce la mezcla cerámica dentro de la cavidad de modelado
del molde (2).
7. Proceso según las reivindicaciones de 1 a 4 o
una cualquiera de las precedentes reivindicaciones 5 o 6,
caracterizado por el hecho que la etapa de lavado (A2) se
ejecuta con el mismo sentido de la corriente, en la misma dirección
que aquella de introducción de la mezcla cerámica dentro de la
cavidad de modelado del molde (2).
8. Proceso según las reivindicaciones de 1 a 4 o
cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 5 a 7,
caracterizado por el hecho que la etapa de lavado (A2) se
ejecuta aplicando un cierto vacío al molde (2).
9. Proceso según las reivindicaciones de 1 a 4 o
cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 5 a 8,
caracterizado por el hecho que la solución alcalina es una
solución acuosa alcalina que incluye una solución que contiene una
mezcla de detergentes y surfactantes.
10. Proceso según las reivindicaciones de 1 a 4
o cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 5 a 9,
caracterizado por el hecho que la solución alcalina es una
solución acuosa alcalina que incluye detergentes elegidos a partir
del grupo de detergentes catiónicos y no iónicos y surfactantes
elegidos a partir del grupo de alquilamina polietoxilatos.
11. Proceso según las reivindicaciones de 1 a 4
o cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 5 a 10,
caracterizado por el hecho que la solución ácida es una
solución acuosa que contiene un ácido o una mezcla de ácidos con
concentraciones totales no superiores al 10% del peso.
12. Proceso según las reivindicaciones de 1 a 4
o cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 5 a 11,
caracterizado por el hecho que la solución ácida es una
solución acuosa que contiene un ácido o una mezcla de ácidos
elegidos entre el grupo de los ácidos clorhídrico, fluorhídrico,
sulfúrico y nítrico.
13. Proceso según las reivindicaciones de 1 a 4
o cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 5 a 12,
caracterizado por el hecho que comprende al menos otra etapa
de lavado del molde (2), que usa un fluido de lavado, que sigue a
la aplicación (B1) de la solución ácida.
14. Proceso según las reivindicaciones de 1 a 4
o cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 5 a 13,
caracterizado por el hecho que la solución desinfectante
aplicada en la etapa (B2) incluye una solución acuosa que contiene
una sustancia biocida.
15. Proceso según la reivindicación 14,
caracterizado por el hecho que la sustancia biocida se elige
a partir del grupo compuesto por hipoclorito de sodio y sales
cuaternarias de amonio.
16. Proceso según la reivindicación 14 o 15,
caracterizado por el hecho que la solución acuosa biocida es
una solución acuosa en la cual la sustancia biocida está presente
con concentraciones totales de a lo sumo el 15% del peso.
17. Proceso según las reivindicaciones de 1 a 4
o cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 5 a 16,
caracterizado por el hecho que comprende al menos una etapa
(B3; B4, B5) de aplicación de un fluido alcalino al molde (2)
después de la etapa (B1) de aplicación de la solución ácida, de
manera de eliminar la contaminación provocada por sustancias
inorgánicas en el molde (2) y sus poros.
18. Proceso según la reivindicación 17,
caracterizado por el hecho que al fluido alcalino usado en la
etapa (B3; B4, B5) se le ha agregado un agente de fluidización
elegido a partir del grupo que se compone de compuestos tales como
polifosfatos y sales de de sodio y de amonio de poliacrilatos con
bajo peso molecular.
19. Proceso según la reivindicación 17 ó 18,
caracterizado por el hecho que comprende aplicaciones
secuenciales de un flujo gaseoso, después de la etapa (B3; B4; B5)
de aplicación del fluido alcalino.
20. Proceso según la reivindicación 17 ó 18,
caracterizado por el hecho que el fluido alcalino aplicado al
molde (2) en la etapa (B3, B4, B5) incluye detergentes elegidos a
partir del grupo de detergentes catiónicos y no iónicos y
surfactantes elegidos a partir del grupo de alquilamina
polietoxilatos.
21. Proceso según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones de 17 a 20, caracterizado por el
hecho que comprende una etapa (B6) de aplicación de una solución
ácida, esta etapa de aplicación (B6) siendo después de la etapa
(B3, B4, B5) de aplicación del fluido alcalino al molde (2).
22. Proceso según la reivindicación 21,
caracterizado por el hecho que la solución ácida aplicada en
la etapa (B6) incluye una solución acuosa de ácidos o mezcla de
ácidos con concentraciones de hasta el 20% del peso.
23. Proceso según la reivindicación 21 o 22,
caracterizado por el hecho que a la etapa (B6) de aplicación
de una solución ácida le sigue otra etapa de lavado del molde
(2).
24. Proceso según la reivindicación 3,
caracterizado por el hecho que comprende al menos una etapa
(B3; B4, B5) de aplicación de un fluido alcalino al molde (2) que
se ejecuta después de la etapa (B1) de aplicación de la solución
ácida, de manera de eliminar la contaminación provocada por
sustancias inorgánicas en el molde (2) y sus poros.
25. Proceso según la reivindicación 24,
caracterizado por el hecho que al fluido alcalino usado en la
etapa (B3, B4, B5) se le agrega un agente de fluidización elegido a
partir del grupo que se compone de compuestos tales como
polifosfatos y sales de sodio y de amonio de policrilatos con bajo
peso molecular.
26. Estación operativa que pone en acto el
proceso de regeneración según una cualquiera de las precedentes
reivindicaciones, que comprende: un tanque de tratamiento (1),
arriba del cual se colocan los moldes (2) a regenerar; un tubo (3)
provisto de una bomba (4) a través del cual se alimentan los fluidos
de lavado provenientes al menos de un tanque de alimentación (6a;
6b) al molde (2) para fluir a través de sus poros, el fluido, luego,
siendo tomado desde el tanque de tratamiento (1) y recirculado a
través del molde (2); medios automáticos de control (7) que se
pueden programar en función del tipo de contaminantes de la
porosidad del material usado para realizar el molde (2); medios de
interceptación (5) controlados por los medios automáticos de control
(7) que permiten la recirculación de los fluidos a controlar y que
permiten que sean dirigidos hacia una boca de salida (8) cuando se
satisface una condición predeterminada de
control.
control.
27. Estación según la reivindicación 26,
caracterizada por el hecho que comprende al menos un tubo (9;
10; 11; 12) que desemboca en el tubo (3), que está conectado al
molde (2), y que tiene medios de interceptación (5) que se pueden
conmutar, bajo mando, y que los controlan los medios automáticos de
control (7), que permite que los fluidos, seleccionados en función
de las etapas características del proceso de regeneración, sean
enviados al tubo (3) que los transporta hacia el molde (2).
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