ES2385571A1

ES2385571A1 - Método de obtención de una pasta acuosa de arcilla, y su uso en la fabricación de materiales cerámicos.

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Publication number: ES2385571A1
Application number: ES201032017A
Authority: ES
Inventors: María Lidón Bou Cortés; D.Dura Vujic; D.Sinisa Sremac
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2012-07-26
Anticipated expiration: 2030-12-31
Also published as: BR112013016775A2; US20130267404A1; EA201300662A1; WO2012089873A1; PE20140419A1; CL2013001342A1; MA34740B1; MX2013007097A; EP2660221A4; EP2660221A1; ES2385571B1; CN103339085A; TN2013000259A1

Abstract

Método de obtención de una pasta acuosa de arcilla, y su uso en la fabricación de materiales cerámicos.La presente invención se refiere a un método de obtención de una pasta acuosa de arcilla caracterizado porque comprende al menos las etapas de: obtener una primera mezcla de arcilla y ácido fosfórico, y amasar; y añadir a dicha mezcla silicato sódico hidratado (Na2O)n(SiO2)m(H2O), preferentemente con un contenido de SiO2 del 30%, también preferentemente en una proporción de ácido fosfórico y silicato sódico de al menos 1:3 en peso; y amasar la mezcla final. Este método comprende diferentes variantes dependiendo del contenido de agua de la arcilla de partida. Asimismo, constituye otro objeto de la presente invención un método de fabricación de materiales cerámicos donde se emplea como materia prima la pasta acuosa de arcilla obtenible por el método aquí descrito, así como la propia pasta acuosa de arcilla y el material cerámico resultantes de ambos métodos. También se contempla en esta invención el uso de la pasta acuosa de arcilla para fabricar materiales cerámicos.

Description

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invencion se enmarca en el campo de la fabricacion de materiales de arcilla obtenidos por extrusion o prensado, especialmente para su uso en la industria de la construccion.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La produccion de materiales ceramicos a partir de arcilla y otras materias primas es ampliamente conocida en el campo de la industria ceramica y de la construccion. De forma simplificada, el proceso de obtencion de productos de arcilla por extrusion se basa en la adicion de agua a dicha arcilla en unas proporciones determinadas para obtener una pasta humeda, que es secada antes de ser sometida a un tratamiento termico de coccion durante el que tienen lugar una serie de reacciones quimicas entre polisilicatos (silicatos y aluminosilicatos) presentes en la propia arcilla a temperaturas superiores a los g00DC; la temperatura final de coccion depende del tipo de producto elaborado que se quiere obtener y de la materia prima (composicion mineral de la arcilla y contenido en carbonatos). En el caso de que la arcilla no comprenda suficientes polisilicatos es necesario mezclarla con arcillas ricas en este tipo de compuestos, con objeto de obtener la calidad deseada en el producto final en cuanto a absorcion de agua, dureza, color, capilaridad, contenido en oxido de calcio cao, etc. Asimismo, es posible mejorar la calidad del producto final mediante la adicion de otros compuestos que pueden consistir, por ejemplo, en materia organica como paja, polietileno, productos derivados del petroleo, antracita, pasta de papel, etc.

Uno de los principales defectos del proceso de fabricacion de productos ceramicos es el largo tiempo que se precisa para el secado de la materia de partida, que a su vez esta sujeto a las bajas temperaturas requeridas para evitar la formacion de posibles grietas o quebraduras. Asimismo, un inconveniente adicional de este proceso son las elevadas temperaturas a las que se ha de llevar a cabo la coccion con objeto de obtener las propiedades mecanicas (dureza, absorcion de agua, etc.) deseadas en el producto final. Estas temperaturas, superiores a g00Dc, provocan la descomposicion de los carbonatos en dioxido de carbono (C02) y oxido de calcio (cao). Una parte del oxido de calcio reacciona con los silicatos y el dioxido de carbono (C02) se elimina a la atmosfera. De este modo, como consecuencia de la descomposicion de los carbonatos, alrededor de la mitad de su masa se pierde en forma de C02. Dependiendo de la cantidad total de carbonatos en la arcilla, este efecto puede representar una significativa perdida de peso en el producto final. Asi por ejemplo, en caso de que los carbonatos representen un 15% en peso de la arcilla, la perdida en peso total causada por la descomposicion de los carbonatos es de en torno a un 7%.

Como antecedente mas proximo a la invencion que aqui se presenta puede citarse la solicitud de patente internacional W0 2008/017082. Dicho documento describe un metodo para la preparacion de un material de partida para la fabricacion de productos de arcilla, donde dicho metodo comprende la adicion de entre un 10% y un 20% de un material inerte, como puede ser ceniza volante, al que de manera previa se ha anadido un 1% de silicato de sodio y, a continuacion, un 0,4% de acido fosforico. A diferencia de esta solicitud internacional, la presente invencion ha sido desarrollada para la obtencion de pastas acuosas de arcilla que son utilizables en la fabricacion de materiales ceramicos mediante un moldeo de extrusion.

A la vista de lo expuesto anteriormente, la presente invencion pretende contribuir al estado de la tecnica mejorando el metodo mencionado, mediante la aplicacion de determinados compuestos quimicos durante la preparacion de la pasta humeda o barbotina que se prepara para obtener el material ceramico, constituida fundamentalmente por arcilla y agua mezclados en proprociones concretas. La intencion es alterar las propiedades de la arcilla modificando su contenido en carbonatos, concretamente se trata de descomponer el CaC03 y otros carbonatos similares contenidos en la arcilla para favorecer la formacion de polisilicatos adicionales, con las ventajas tecnicas, economicas y ambientales que esto conlleva.

La presente invencion tiene como principal objetivo aportar las siguientes soluciones a los problemas tecnicos detectados en el campo:

-: usar arcilla con un alto contenido de arena y carbonatos para obtener todo tipo de ladrillos sin alterar la composicion mineralogica de las materias primas,

-: adaptar las caracteristicas de las materias primas (arcilla) a los requisitos de todo tipo de productos elaborados,

-: obtencion de productos por extrusion con un alto contenido en humedad del 25% al 40%,

-: incremento de la plasticidad de la arcilla,

-: conservacion de una forma determinada del producto de arcilla a la salida de la extrusora o prensa sin deformaciones,

-: incremento de la dureza mecanica de los productos crudos y secos en torno al 30%,

-: aceleracion del tiempo de secado debido a la posibilidad de cocer el ladrillo verde con un alto contenido en humedad sin deformaciones,

-: reducir la duracion del ciclo de coccion debido a un incremento de las acciones capilares (capilaridad),

-: disminucion de la temperatura de coccion del producto hasta los/por debajo de g00DC,

-: reduccion de la emision de dioxido de carbono e incremento de la cantidad de bienes cocidos, y

-: almacenamiento de carbonatos problematicos en la arcilla mediante la fabricacion de productos sin sales solubles en agua.

En definitiva, la presente invencion tiene aplicabilidad en cualquier campo industrial que implique la produccion de materiales ceramicos o provenientes de la arcilla con propiedades ventajosas frente a otros similares, pudiendo ser concebida ademas como un metodo seguro y ecologico que disminuye la produccion de compuestos contaminantes a la atmosfera.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Descripción general

Constituye un primer objeto de la presente invencion un metodo de fabricacion de una pasta acuosa de arcilla, comunmente denominada barbotina, caracterizado por que comprende las etapas de:

-: mezclar arcilla y acido fosforico (H3P04), y moler la mezcla para conseguir una mezcla homogenea de los componentes; y

-: agregar a dicha mezcla silicato de sodio hidratado (Na20)n(Si02)m(H20)k), conocido tambien como cristal liquido

o vidrio soluble (del ingles water glass). La mezcla final se muele (o amasa).

Se entiende en la presente memoria por arcilla una mezcla de agregados de alumino-silicatos procedentes de la descomposicion de minerales de aluminio. Dicho producto de arcilla o pasta acuosa de arcilla puede emplearse a su vez como materia prima en la obtencion de otros productos, como son los materiales ceramicos, por ejemplo los utilizados comunmente en el sector de la construccion (tejas, baldosas, etc.). Se entiende que dichos materiales ceramicos parten del producto de arcilla mencionado, el cual es transformado o conformado en un proceso industrial hasta la obtencion final del material ceramico.

Preferiblemente, los aditivos se presentan en solucion acuosa.

Es conveniente, aunque preferido, que entre la molienda de la mezcla de arcilla y acido fosforico y la adicion del silicato sodico hidratado pase un periodo de tiempo que puede variar ampliamente, desde al menos 1 minuto hasta horas; cuando se produce industrialmente, la arcilla molida se deja reposar de manera preferida al menos 24 horas para que se equilibre el contenido de agua y se homogeinice la mezcla.

La adicion del acido fosforico y del silicato sodico hidratado debe realizarse siempre por separado y en el orden indicado, no simultaneamente, lo que supone una clara diferencia con el metodo descrito en la solicitud de patente internacional W02008/017082. La adicion de acido fosforico y silicato sodico hidratado en el orden indicado produce las

siguientes reacciones:

. CaC03 + H3P04: C02 + fosfatos calcicos primarios, secundarios o terciarios

. Primarios y secundarios: polifosfatos (por calentamiento)

. Polifosfatos: silicatos calcicos: CS, C2S y C3S (por calentamiento de Si02 hidratado)

Estos dos aditivos, silicato sodico hidratado y acido fosforico, cuando la pasta acuosa de arcilla se emplea como materia prima en la fabricacion de materiales ceramicos por extrusion o prensado, origina la formacion de polisilicatos que permiten realizar la etapa de coccion de dicho material ceramico durante el proceso por debajo de los 850DC. La formacion de dichos polisilicatos adicionales se debe a la descomposicion de CaC03 (y carbonatos similares) por adicion de acido fosforico (H3P04) en una mezcla de una arcilla que contiene agua. Este proceso origina la formacion de diferentes fosfatos de calcio.

La adicion de silicato de sodio hidratado (Na20)n(Si02)m(H20)k) se lleva a cabo para ligar dicho silicato de sodio hidratado con los iones de calcio facilmente accesibles que provienen del fosfato durante la coccion del material ceramico (a temperaturas superiores a los 200DC). De esta forma, cuando se realiza la coccion de la pasta acuosa de arcilla en presencia de Si02 hidratado, los distintos fosfatos reaccionan con la arcilla dando lugar a diferentes tipos de polifosfatos y el silicato sodico hidratado accede facilmente al calcio de los fosfatos calcicos, dando lugar a distintos tipos de polisilicatos primarios, secundarios y terciarios. Estos silicatos calcicos, formados a temperaturas comprendidas entre 200DC y 840DC, producen una reduccion en la temperatura de coccion del producto de arcilla por debajo de (o hasta) los 850DC. La disminucion de la temperatura impide la descomposicion de carbonatos, lo que supone una ventaja frente a otros procesos conocidos hasta ahora.

La presente invencion tiene tambien por objeto una pasta acuosa de arcilla, comunmente denominada barbotina, obtenible a partir del procedimiento anterior, asi como su uso para la fabricacion de materiales ceramicos.

Es otro objeto adicional de la invencion un procedimiento para la fabricacion de materiales ceramicos a partir de una pasta acuosa de arcilla obtenida de acuerdo al metodo anteriormente descrito, donde dicho procedimiento se caracteriza por que comprende las siguientes etapas:

a) secar y acondicionar la pasta acuosa de arcilla; y

b) moldear y cocer la pasta de arcilla obtenida en la etapa anterior. En relacion al moldeo, este puede llevarse a cabo, preferentemente, por prensado o extrusion.

Finalmente, la presente invencion engloba tambien el material ceramico obtenible a partir del proceso de fabricacion aqui detallado, mediante secado, moldeo y coccion de la pasta acuosa de arcilla definida. Los materiales ceramicos obtenibles pueden ser ladrillos, bloques de construccion, azulejos, tejas, u otros productos elaborados hechos a partir de arcilla.

Descripción detallada

El metodo de fabricacion de una pasta acuosa de arcilla (barbotina) descrito de forma esencial en el apartado anterior se caracteriza preferiblemente por que se anade agua cuando el contenido de la misma (o lo que es lo mismo, el nivel de humedad) en la arcilla de partida es menor del 18%, es decir, cuando se considera que el contenido de agua es demasiado bajo para mezclar adecuadamente todos los componentes. Este hecho se debe a que para realizar un proceso de extrusion adecuadamente, la arcilla o la mezcla de arcilla con otros materiales debe tener una humedad de al menos 18% y preferiblemente comprendida entre 18% y 22%. A continuacion se plantean dos variantes cuando se cumple esta condicion.

En una realizacion preferida, se prepara en primer lugar una suspension de arcilla y agua, preferiblemente mediante molienda en humedo, antes de mezclar dicha arcilla con el acido fosforico, cuando el contenido en agua de la arcilla es inferior al 18%; es decir, el agua se anade directamente a la arcilla. De manera tambien preferida, la relacion de arcilla y agua empleada en la suspension se encuentra comprendida entre 100:40 y 100:70, y de manera mas preferida todavia esta relacion de arcilla y agua es de 100:62.

En otra realizacion preferida, cuando el contenido en agua de la arcilla es inferior al 18% el acido fosforico se mezcla con una parte de agua antes de mezclarse con la arcilla, y el silicato sodico hidratado se mezcla con otra parte de agua antes de anadirse a la mezcla anterior; es decir, el agua que se precisa para hidratar la arcilla no se anade directamente a la misma, sino en partes y mezclada con los aditivos, que son solubles. La preparacion de suspensiones de los dos aditivos con agua antes de anadirse a la arcilla permite obtener una mezcla mas homogenea de los componentes cuando la arcilla presenta el contenido de agua indicado (menor del 18%), debido a que esta utilizando una cantidad pequena en peso de los aditivos. En definitiva, en esta realizacion el metodo comprende las etapas de:

-: preparar una suspension que comprende una parte de agua y el acido fosforico (H3P04), -anadir dicha suspension a la arcilla y moler; y

-: agregar a dicha mezcla una segunda suspension que comprende otra parte de agua y el silicato de sodio hidratado (Na20)n(Si02)m(H20)K), y moler.

Debe entenderse que las dos partes de agua que se adicionan a la arcilla en dos suspensiones diferentes suman conjuntamente el total (100%) de agua que debe anadirse.

Sin embargo, cuando el contenido de agua (o nivel de humedad) de la arcilla de partida es igual o superior al 18%, no es necesario anadir agua a la mezcla. En este caso, el acido fosforico se adiciona directamente a la arcilla para formar una mezcla, preferentemente mediante pulverizacion o rociado en pequenas gotas, y el silicato sodico hidratado se agrega tambien directamente a la mezcla anterior, preferentemente mediante rociado o pulverizacion. Preferiblemente, los aditivos se presentan en solucion acuosa.

En cualquiera de las realizaciones expuestas, la arcilla de partida presenta preferentemente un contenido en peso de carbonatos de al menos 3%. Si la arcilla de partida seleccionada presenta una baja proprocion de carbonatos, generalmente inferior al 3% en peso, entonces pueden ser anadidos mediante una etapa inicial adicional de agregacion de carbonatos, preferentemente mediante la mezcla de la arcilla de origen con otra arcilla rica en carbonatos, mas preferentemente caliza (CaC03), u otro material similar ricos en carbonatos.

La arcilla puede preferentemente estar mezclada con uno o varios materiales inertes, como pueden ser preferentemente arena o rechazos finamente divididos de otros procesos de fabricacion de productos ceramicos (ladrillos rotos, etc.).

En cualquiera de las variantes expuestas para el metodo desarrollado, tras la molienda de la mezcla final la pasta acuosa de arcilla obtenida se deja reposar, preferiblemente. Tambien preferiblemente, el acido fosforico se anade a la arcilla no de golpe, sino lentamente, llevandose a cabo la adicion preferiblemente entre 1 y 5 minutos incluidos ambos limites; por ejemplo, en 4 minutos. 0pcionalmente, la adicion se realiza por goteo o aspersion. El amasado de arcilla y acido fosforico, ya se encuentre dicho acido solo o en suspension con una parte de agua, puede durar entre 5 y 20 minutos, siendo preferentemente de 10 minutos.

De manera preferente, la relacion de Si02/Na2o en el silicato de sodio hidratado [(Na20)n(Si02)m(H20)k] es de al menos 3.0 p/p, o la mas elevada disponible. De este modo, si bien el porcentaje empleado de Si02 sera preferentemente el mas elevado posible, dicho porcentaje no es limitable, pudiendose emplear cualquier porcentaje industrialmente disponible. En cuanto al contenido de Si02 en el silicato de sodio hidratado, este es de aproximadamente un 30% en peso.

De manera particular, el acido fosforico (H3P04) empleado en el procedimiento puede consistir en acido fosforico de calidad industrial, con una concentracion de 75% v. De manera preferente, la relacion en peso de la solucion de acido fosforico y de silicato de sodio hidratado se encuentra comprendida entre 1:1 y 1:5 p/p, siendo especialmente preferida una relacion de 1:3 p/p.

Como se ha dicho, el proposito del acido fosforico es reaccionar con los carbonatos, principalmente con el carbonato calcico, y generar un compuesto (soluble) con iones de calcio disponibles. El acido fosforico reacciona con los carbonatos contenidos en la arcilla y produce diferentes fosfatos (primario, secundario o terciario). Dichos fosfatos dan lugar a polifosfatos adecuados para su calentamiento en procesos de obtencion de materiales ceramicos.

La agregacion de acido fosforico a la mezcla de arcilla y agua disminuye el pH a un valor menor de 7 (pH<7), provocando la separacion del dioxido de carbono de los carbonatos presentes en la arcilla.

Por su parte, el silicato sodico hidratado o cristal liquido juega un doble papel en el proceso. Por un lado, cambia la viscosidad de la arcilla en la mezcla, lo que permite que en caso de utilizarse la pasta acuosa de arcilla en la fabricacion de materiales ceramicos por extrusion o prensado, dicha pasta atraviesa la maquina extrusora a la misma presion. Por otro lado, el incremento de la temperatura en la etapa de coccion o durante el calentamiento del producto verde para la fabricacion de materiales ceramicos provoca que los aniones polifosforicos se enlacen con la mezcla de arcilla y los iones de calcio con el silicato sodico. Estas reacciones favorecen la formacion de silicatos calcicos, que en realidad incrementan la dureza del material ceramico, y ademas reduce la retencion de agua en la materia prima.

Tambien es objeto de la presente invencion una pasta acuosa de arcilla obtenible mediante el metodo anterior, asi como su uso para la fabricacion de materiales ceramicos. Dicha pasta acuosa de arcilla esta ya preparada para fabricar materiales ceramicos, y puede ser conservada permanentemente antes de llevar a cabo el proceso de fabricacion de dichos materiales.

En consecuencia, la presente invencion se refiere asimismo a un proceso para la fabricacion de materiales ceramicos a partir de una pasta acuosa de arcilla preparada de acuerdo con el metodo descrito anteriormente, en cualquiera de sus variantes, y que se emplea aqui como materia prima, caracterizado por que comprende al menos las etapas de:

-: someter a secado la pasta acuosa de arcilla, y

-: someter a moldeo y coccion la pasta de arcilla obtenida en la etapa anterior, realizandose la coccion a menos de g00DC.

Es preferible acondicionar la pasta de arcilla secada (es decir, tras la etapa de secado) para conseguir un moldeo y una coccion adecuados. Dicho acondicionamiento se puede realizar por trituracion de la pasta de arcilla seca, molienda,

o ambas acciones. Mas preferiblemente la pasta de arcilla seca se tritura (por ejemplo, en una trituradora de mandibulas) y se muele (por ejemplo, en un molino laminador con una separacion entre rodillos de 2 mm), hasta conseguir un polvo de granulometria adecuada.

Por su parte, el secado se somete preferentemente a una temperatura comprendida entre 100DC y 120DC durante un tiempo comprendido entre 12 horas y 36 horas, y mas preferentemente se seca la pasta de arcilla a 100DC durante 24 horas. Es preferible secar la pasta en una estufa.

Para moldear la pasta de arcilla seca (y preferentemente acondicionada) se pueden seguir procesos convencionales, como es la extrusion o el prensado. Comunmente, aqui de manera preferida, la pasta se somete a humectacion antes del prensado por extrusion de la misma. La coccion se realiza a una temperatura inferior a los g00DC, mas preferentemente inferior a los 850DC. 0pcionalmente, es mas recomendable realizar la coccion de la pasta de arcilla seca y moldeada en varias etapas de calentamiento.

En la realizacion mas preferida de todas las expuestas para este metodo de fabricacion de materiales ceramicos, la pasta acuosa de arcilla se obtiene inmediatamente antes de someterse a las etapas de secado y moldeo por extrusion. Es crucial no dejar pasar mucho tiempo, porque despues de algunos minutos (pocos minutos, preferiblemente menos de 5 minutos y preferiblemente no mas de 1) la pasta de arcilla comienza a perder agua rapidamente y a endurecerse. Este es el motivo por el que preferiblemente el silicato sodico hidratado, el ultimo aditivo de la mezcla, se anade directamente en la maquina extrusora, donde se consigue evitar el contacto directo con el aire, manteniendose asi la humedad de la arcilla durante el proceso de extrusion. Mas preferiblemente, el silicato sodico hidratado se anade a la mezcla de arcilla y acido fosforico y se muele con todos los demas componentes de la pasta directamente en un mezclador double-shaft de la extrusora.

La pasta acuosa secada se caracteriza preferentemente por que presenta una proporcion minima en peso de acido fosforico de 0,1% de la masa inicial de arcilla, y una proporcion minima de cristal liquido de 0,3%. Cuando la arcilla presenta un contenido en carbonatos elevado o las propiedades mecanicas del producto final necesitan ser mejoradas, entonces estos porcentajes deberian ser incrementados.

Gracias a la pasta acuosa de arcilla utilizada como materia prima en la fabricacion de materiales ceramicos, la etapa de secado en la fabricacion del material ceramico es mas corta de lo habitual; dependiendo del dispositivo de secado utilizado, el tiempo puede ser 1/3 o incluso 1/2 menor de lo normal. 0tra de las ventajas del procedimiento es la reduccion en la temperatura de secado en al menos 100DC respecto a la temperatura habitual de dicha etapa de secado.

Asimismo, el moldeo por prensado o extrusion de la pasta acuosa de arcilla previamente secada da lugar a un producto que es posible cocer en un reducido intervalo de tiempo. Ademas, como la temperatura adecuada de coccion de los materiales ceramicos depende del producto inicial empleado, gracias fundamentalmente a la pasta acuosa de arcilla utilizada como materia prima en este proceso se consigue aqui realizar la etapa de coccion a una temperatura inferior a la habitualmente requerida, incluso 100DC inferior a la habitual (generalmente superior a g00DC) con el ahorro energetico que eso supone. Esto conlleva a su vez que se consiga inhibir la descomposicion de carbonatos presentes en la ceniza volante, al cocerse el material a una temperatura inferior a los g00DC. De esta forma, se consigue completar la sinterizacion de los componentes de la pasta acuosa de arcilla a una temperatura inferior a los 850DC, es decir, en torno a 100DC menos de los habitualmente requeridos debido a la polimerizacion del silicato calcico, sin llegar a producirse la descomposicion de los carbonatos calcicos que no han reaccionado y que permanecen en la arcilla.

Asimismo, la disminucion del punto de fusion del Ca3(P04)2 se consigue gracias al Si02, como resultado de la deshidratacion del silicato de sodio (Na20)n(Si02)m(H20)k).

El contenido en agua de la arcilla depende de la temperatura, de tal forma que el agua presente en las capas intermedias de la arcilla se pierde cuando esta se expone a temperaturas comprendidas entre 100DC y 250DC. La dehidroxilacion comienza entonces a una temperatura de 300DC-400DC, acelerandose posteriormente el proceso y terminando a una temperatura de 500DC-600DC.

Tambien los aditivos utilizados en la obtencion de la pasta acuosa de arcilla tienen un efecto positivo en terminos de plasticidad y endurecimiento del material ceramico en su proceso de fabricacion. De hecho, la adicion de cristal liquido provoca que, tras la salida de la extrusora, la arcilla o material obtenido a partir de la arcilla tenga mayor solidez de lo habitual. Los materiales ceramicos secos presentan un 25% mas de resistencia a la fractura. Ademas, los enlaces quimicos en una etapa temprana de la coccion crean una estructura polimerica de sodio-silicato arcilloso. El acido fosforico, al transformarse en polifosforico, permite obtener una masa con los cationes presentes que es completamente sinterizada a una temperatura de 850DC.

La presente memoria recoge tambien un material ceramico obtenible mediante el proceso de fabricacion descrito aqui, en el cual se emplea la pasta acuosa de arcilla previamente preparada segun las indicaciones dadas. Dicho material ceramico puede ser una teja, un baldosa, un ladrillo, etc., es decir un material empleado en la industria de la construccion. Mas preferiblemente, el material es una baldosa ceramica, que puede ser una baldosa ceramica rustica. Como se ha dicho, la memoria contempla asimismo el uso del material ceramico como material de construccion.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

Figura 1. Imagen de probetas conformadas a partir de 12 pastas acuosas de arcilla preparadas de acuerdo con la presente invencion en el Ejemplo 1, tras un ensayo de absorcion.

Figura 2a. Evolucion de la Resistencia Mecanica (RM) en Flexion de diversos materiales ceramicos preparados mediante extrusion en el Ejemplo 2 a partir de las pastas acuosas de arcilla del Ejemplo 1, en relacion con la temperatura de coccion.

Figura 2b. Evolucion de la Capacidad de Absorcion de Agua de los materiales ceramicos preparados en el Ejemplo 2, en relacion con la temperatura de coccion.

Figura 3. Evolucion de las coordenadas cromaticas CIELAB -coordenada L*- de los materiales ceramicos preparados en el Ejemplo 2 a partir de las 12 mezclas del Ejemplo 1, en relacion con la temperatura de coccion.

Figura 4. Evolucion de las coordenadas cromaticas CIELAB (a) coordenada a* de los materiales ceramicos preparados en el Ejemplo 2 a partir de las 12 mezclas del Ejemplo 1, en relacion con la temperatura de coccion.

Figura 5. Evolucion de las coordenadas cromaticas CIELAB (a) coordenada b* de los materiales ceramicos preparados en el Ejemplo 2 a partir de las 12 mezclas del Ejemplo 1, en relacion con la temperatura de coccion.

EJEMPLOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN

A continuacion se describe, a modo de ejemplo y con caracter no limitante, una realizacion preferida de la invencion, en la que se muestra la preparacion de varias pastas acuosas de arcilla de composicion variable, y la fabricacion de materiales ceramicos en condiciones de laboratorio (no industriales), concretamente probetas conformadas mediante extrusion, a partir de dichas pastas, analizandose sus propiedades fisico-quimicas. El objetivo principal consistio en demostrar que partiendo de una arcilla que por sus propiedades no es adecuada para procesos de extrusion, fue posible obtener probetas conformadas mediante prensado a 6 temperaturas de coccion, cuya caracterizacion tecnologica demostro que poseen propiedades ventajosas y significativamente mejores que los materiales ceramicos convencionales.

Ejemplo 1. Preparación de pastas acuosas de arcilla de acuerdo con la presente invención

Para la preparacion de la pasta acuosa de arcilla se selecciono una arcilla rica en carbonatos, conocida como "Arcilla roja con carboneros. Esta arcilla es ampliamente usada en el area de Jaen (Bailen) y contiene mas del 25% en carbonatos, habiendo sido elegida por una particularidad: no es extruible, ya que se considera muy blanda, y cuando se utiliza en la industria debe mezclarse en no mas del 30% de la composicion total con otras arcillas. Incluso cuando se mezcla, deben anadirse sales de bario para reducir la absorcion de agua.

El primer objetivo fue determinar las concentraciones exactas de los componentes a emplear: arcilla, agua y aditivos.

Se prepararon 12 pastas acuosas a partir de 30 kg de una mezcla de esta "Arcilla roja de carboneros" con otras arcillas, molidas y sin carbonato de bario, y en algunas de ellas se adiciono arena como material inerte (pastas 5 5 a 10 y 12). Los aditivos empleados de acuerdo con la presente invencion fueron:

-: silicato sodico hidratado: . Nombre: silicato sodico neutro (tambien silicato liquido, vidrio soluble sodico) . ND CAS: 1344-0g-8

. Formula: 3,0.Si02.Na20

10 . ND EINECS: 215-687-4 -solucion acuosa de acido fosforico de grado industrial. Se empleo acido fosforico a tres concentraciones, 0,25%, 0,50% y 0,75% en peso. La relacion definida para ambos aditivos fue de 1:3, lo que equivalia a una concentracion de silicato sodico hidratado de 0,75%, 1,50% y 2,25% en peso, respectivamente. 15 En la Tabla 1 se muestra la composicion en peso que se calculo para obtener las pastas de arcilla acuosa de

acuerdo con la presente invencion: Tabla 1. Composicion en peso de las pastas de arcilla preparadas

Mezcla: Arcilla (g) Arena (g) Aditivo B (g) Aditivo A (g) Agua (g)

1: 2520 - 6,3 13,86 1008

2: 2520 - 12,6 27,72 1008

3: 2520 - 37,8 83,16 1008

4: 2520 - 63,0 138,6 1008

5: 2268 504 6,3 13,86 g07

6: 2268 504 12,6 27,72 g07

7: 2268 504 37,8 83,16 g07

8: 2016 1008 6,3 13,86 806

g: 2016 1008 12,6 27,72 806

10: 2016 1008 37,8 83,16 806

11: 1400* - - - 557,8

12: 1400* 311,1 - - 55g,g

* Arcilla con carbonato de bario

Dado que el contenido en agua de la arcilla de partida era menor del 18% para preparar las pastas acuosas

20 de arcilla, se preparo una suspension de acido fosforico con una parte de agua, siendo esta parte en torno al 50% del total calculado para anadir al total de la mezcla, y sobre dicha suspension se anadio lentamente, durante 4 minutos, la arcilla (con arena en las mezclas 5 a 10 y 12). La mezcla obtenida se amaso durante 10 minutos. Tras el amasado, se

adiciono sobre la mezcla anterior una segunda suspension que comprende otra parte de agua (el otro 50% del total anadido) y el total de silicato sodico hidratado. Tras el amasado, se dejo reposar.

Ejemplo 2. Preparación de materiales cerámicos a partir de las pastas acuosas de arcilla del Ejemplo 1.

Las pastas acuosas de arcilla preparadas se vertieron en bandejas y se secaron en estufa a 110DC durante 24

5 horas. El solido obtenido ya seco se paso por una trituradora de mandibulas y por un molino laminador con una separacion entre rodillos de 2 mm. La granulometria del polvo obtenido fue considerada adecuada para poder fabricar probetas prensadas.

Para el conformado de las probetas prensadas, se realizo en primer lugar la humectacion del polvo al 7% de humedad y, posteriormente, se dejo homogeneizar dicha humedad durante 24 horas. La presion de conformado

10 utilizada en primer lugar fue de 330 Kg/cm2, sin embargo, se observo que las probetas con mayor porcentaje de aditivo se quedaban adheridas al molde, dificultando su extraccion. Ante esta dificultad, se ha realizado el prensado a 660 Kg/cm2. Las dimensiones de las probetas son 80x20 mm con un espesor comprendido entre 7 y 8 mm.

Los ciclos de coccion realizados en horno electrico del laboratorio a cinco temperaturas maximas (650DC, 680DC, 700DC, 750DC, 880oC) aparecen resumidos en la Tabla 2. Dichos ciclos tratan de reproducir las condiciones del

15 horno de rodillos utilizado para la coccion en la industria ceramica. Se realizo un sexto tratamiento termico a la temperatura de 300oC. Para dicho ciclo termico se selecciono una temperatura de calentamiento y enfriamiento de 5oC/min.

Tabla 2. Etapas del ciclo de coccion utilizado para la sinterizacion de las probetas extrusionadas

Etapa: Tmax = 650 oC Tmax = 680 oC Tmax = 700 oC Tmax = 750 oC Tmax = 880 oC

v. oC/min: T. oC v. oC/min T. oC v. oC/min T. oC v. oC/min T. oC v. oC/min T. oC

Calentamiento: - - 2,5 280 2,5 300 3,5 350 4,5 480

Calentamiento: 3 500 4 430 4 450 4 500 4 630

Calentamiento: 1 550 1 480 1 500 1 550 1 680

Calentamiento: 4 650 4 680 4 700 4 750 4 880

Enfriamiento*: 6,5 270 6,5 300 6,5 320 6,5 370 6,5 500

Enfriamiento: Libre Libre Libre Libre Libre

* La velocidad de enfriamiento utilizada industrialmente es de 10DC/min, no habiendo sido posible reproducirla 20 en el laboratorio y estimando que las mismas no condicionan sensiblemente el resultado final.

Ejemplo 3. Estudio del comportamiento tecnológico de materiales cerámicos preparados en el Ejemplo 2.

Se realizaron los siguientes analisis: . resistencia mecanica en flexion del material cocido; . capacidad de absorcion de agua; y

25 . determinacion de las coordenadas cromaticas (CIELAB).

La determinacion de la Resistencia Mecanica en Flexion se realizo sobre un total de 4 probetas mientras que la determinacion de la Capacidad de Absorcion de Agua se llevo a cabo sobre 2 probetas. La determinacion de las coordenadas cromaticas en el sistema CIELAB se llevo a cabo sobre los restos de las probetas sometidas a flexion, utilizando como iluminante estandar D65, un observador estandar a 10o y las componentes especular y ultravioleta

30 incluidas

En la Tabla 3 se expone parte de los resultados obtenidos. Hay que senalar que sobre las probetas cocidas a 300DC y 650oC no se pudo realizar el ensayo de absorcion de agua debido al desmoronamiento de las mismas. En este ensayo las probetas se sumergen durante 2 horas en agua hirviendo. En la Figura 1 se muestra el aspecto de las probetas tras el ensayo de absorcion. En la Figura 2 se muestra la evolucion de la Resistencia Mecanica (Fig. 2.a) y de

5 la Capacidad de Absorcion de Agua (Fig. 2.b) con la temperatura de coccion.

Los valores de Resistencia Mecanica en Flexion (Tabla 3, Fig. 2.a) de los materiales tratados a 300oC son similares a los valores de resistencia de los materiales en crudo.

Los valores de la Capacidad de Absorcion de Agua de las probetas (Tabla 3, Fig. 2.b) muestran en primer lugar una tendencia a elevarse con la temperatura de coccion hasta 700DC o 750oC, dependiendo de la composicion, 10 para posteriormente descender a la temperatura maxima estudiada (880oC).

Tabla 3. Resumen de resultados en absorcion de agua (%) y resistencia mecanica en flexion (Kg/cm2)

300oC: 650oC 680oC 700oC 750oC 880oC

AA**: RM AA** RM AA RM AA RM AA RM AA RM

1: - 36 - 40 14,4 47 14,4 43 15,0 51 13,4 148

2: - 37 - 43 14,5 43 14,7 48 14,g 57 13,5 150

3: - 42 - 47 15,5 4g 15,7 48 16,1 58 14,2 123

4: - 48 - 4g 16,2 56 16,3 56 16,8 5g 14,0 128

5: - 33 - 34 12,5 36 12,7 35 12,g 41 12,0 g4

6: - 37 - 3g 12,4 3g 12,5 36 12,7 44 11,8 g5

7: - 38 - 32 13,7 36 13,g 33 14,0 41 12,g 7g

8: - 33 - 22 11,0 26 11,1 27 11,4 27 10,7 60

g: - 33 - 25 11,0 25 11,1 27 11,4 33 10,6 65

10: - 27 - 24 12,3 27 12,4 24 12,5 27 11,7 44

11: - 28 - 28 15,5 40 15,6 41 14,6 41 14,1 153

12: - 26 - 27 13,0 30 13,1 2g 15,8 45 12,4 g8

AA: absorcion de agua en %

RM: resistencia mecanica en flexion expresada en Kg/cm2

** No fue posible medir la absorcion de agua. Las muestras no se cocieron.

15 En las Figuras 4 y 5 y se muestra la evolucion de las coordenadas cromaticas CIELAB con la temperatura de coccion. En general se observa una tendencia creciente de las coordenadas a* y b* con la temperatura de coccion. El incremento de la coordenada a* hacia el color rojo y el de la coordenada b* hacia el amarillo, confirma el color mas anaranjado de las probetas cocidas a mayor temperatura. Hay que senalar que las fluctuaciones observadas entre 650DC y 750oC pueden ser debidas a error experimental. Debido a la granulometria relativamente gruesa con la que se

20 han conformado las probetas, estas presentan un aspecto superficial heterogeneo, que da lugar a oscilaciones en los valores determinados para las coordenadas de hasta 0,8 puntos.

Por otra parte, en la Figura 3 se muestra graficamente la tendencia de las diferentes coordenadas cromaticas

con la temperatura de coccion. Se observa que la coordenada L* presenta valores maximos (que representan una

mayor blancura) en el rango de temperaturas 700DC-750oC. Por el contrario, las piezas cocidas a 880oC presentan

25 valores inferiores de L*.

En definitiva, de los resultados obtenidos se puede concluir que incluso con las cantidades mas pequenas de los aditivos quimicos, acido fosforico y silicato sodico hidratado, los resultados fueron muy satisfactorios en comparacion con materiales similares con otra composicion. Tambien se observo que, de acuerdo con los resultados de luminosidad, se produjeron algunos cambios mineralogicos significativos en el intervalo de temperaturas

5 comprendido entre 680DC a 800DC.

Ejemplo 4. Preparación de una baldosa cerámica a partir de materiales obtenidos en los ejemplos 1 a 3.

Se selecciono la composicion calculada para la mezcla 1 del Ejemplo 1 para llevar a cabo un proceso de fabricacion de una baldosa ceramica "rustica" a bajas temperaturas, pero esta vez a nivel industrial.Como se ha dicho, la arcilla seleccionada era "arcilla roja con carboneros", sin ningun tipo de material inerte. Los aditivos se agregaron a la

10 arcilla mezclados con agua, como se ha indicado en el Ejemplo 1.

Normalmente en este tipo de procesos de fabricacion de ceramicas rusticas los productos se obtienen por moldeo y con adicion de arena como material inerte en la mezcla, ademas de adicionando sales de bario. Sin embargo, este experimento llevado a cabo con una pasta acuosa de arcilla de acuerdo con la presente invencion trata de probar que este tipo de baldosas pueden obtenerse por extrusion, sin adicion de sales de bario y, sobre todo, sin secado a

15 temperaturas superiores a los 850DC.

Justo despues de la primera molienda de arcilla y agua, y antes de entrar en el silo, en la cinta transportadora se anadieron directamente 0,2% de acido fosforico al 75% de grado industrial, directamente dispersada sobre la arcilla. Tras salir del silo, se anadio un 20% de arena.

Posteriormente se anadio silicato sodico hidratado directamente en el segundo mezclador de la extrusora en 20 una proporcion de 0,6% en peso de la arcilla (ratio de los dos aditivos 1:3).

Tras salir de la extrusora, las baldosas fueron transportadas al horno. Dicho horno fue optimizado de acuerdo con la siguiente Tabla 4.

Tabla 4. Curva de coccion adaptada para pasar baldosas de formato 30x30 cms, motivo de la prueba a un ciclo de 32 Hz (frecuencia del motor de transmision)

T. (DC): Z0NA 1 Z0NA 2 Z0NA 3 Z0NA 4 Z0NA 5 Z0NA 6 Z0NA 7 Z0NA 8

Programada superior: --- 675 810 845 845 870 830 650

Real superior: --- 641 786 7g5 807 834 830 636

Programada inferior: 410 660 7g5 800 810 830 830 675

Real inferior: 415 660 7g5 800 810 830 828 655

25 0bservaciones: en ambas curvas de coccion, los quemadores de las zonas 2, 3, 4, 5 y 6 superiores, estan siempre apagados.

Por su parte, la Tabla 5 muestra los resultados respecto a la diferencia entre la curva normal de calentamiento y la curva de calentamiento NSTA con aditivos.

Tabla 5. Calculo de reduccion de temperatura sobre el impacto termico de la pieza y sobre el ahorro de consumo de combustible.

Zona 1: Zona 2 Zona 3 Zona 4 Zona 5 Zona 6 Zona 7 Zona 8

Programada superior: --- 675 810 845 845 870 g10 650 N 0 R M A L

Real superior(A): --- 637 786 811 837 873 g02 650

Programada inferior: 410 660 7g5 830 835 870 g10 675

Real inferior(B): 410 660 7g5 830 835 870 g24 66g

Programada superior: --- 675 810 845 845 870 830 650 N S T A

Real superior(A): --- 641 786 7g5 807 834 830 650

Programada inferior: 410 660 7g5 800 810 830 830 675

Real inferior(B): 415 660 7g5 800 810 830 828 655

Subtotal 1 (A-A): --- -4 0 16 30 3g 72 14

Subtotal 2 (B-B): -5 0 0 30 25 40 g6 14

Reduccion temperatura de impacto termico a la pieza (subtotal1+Subtotal2): 367DC

Reduccion temperatura respecto al ahorro de combustible -quemadores en marcha (marcado en gris): 263DC.

5 Las Tablas 6 y 7 muestran los resultados finales de la Resistencia Mecanica (RM) para las baldosas ceramicas con aditivos de acuerdo con la presente invencion y baldosas ceramicas sin aditivos, respectivamente (resistencia a la flexion y carga de rotura).

Tabla 6. Resistencia Mecanica (RM) de baldosas ceramicas con aditivos obtenidas de acuerdo con el Ejemplo 4.

Resistencia a la flexion y carga de rotura Tabla 7. Resistencia Mecanica (RM) de baldosas ceramicas sin aditivos. Resistencia a la flexion y carga de rotura.

De estos resultados comparativos se puede concluir que incluso con la menor de las temperaturas y sin proceso de secado, las baldosas ceramicas obtenidas poseen mejores propiedades mecanicas que las baldosas ceramicas 10 convencionales.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Método de obtención de una pasta acuosa de arcilla caracterizado por que comprende al menos las etapas de:

-

mezclar arcilla y acido fosforico y moler la mezcla; y

-

anadir silicato de sodio hidratado a dicha mezcla, y moler.
2.

Metodo de obtencion de una pasta acuosa de arcilla de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que entre la molienda de la mezcla de arcilla y acido fosforico y la adicion del silicato de sodio hidratado se espera un tiempo comprendido entre 1 minuto y 48 horas.
3.

Metodo de obtencion de una pasta acuosa de arcilla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que se anade agua cuando la arcilla presenta un contenido de agua inicial menor del 18%.
4.

Metodo de obtencion de una pasta acuosa de arcilla de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizado por que la relacion de arcilla y agua anadida se encuentra comprendida entre 100:40 y 100:70.
5.

Metodo de obtencion de una pasta acuosa de arcilla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, caracterizado por que el agua se anade directamente a la arcilla mediante la preparacion de una suspension de ambos elementos, antes de mezclar la arcilla con el acido fosforico.
6.

Metodo de obtencion de una pasta acuosa de arcilla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 o 4, caracterizado por que comprende las siguientes etapas:

hidratado, y moler la mezcla final.
7.

Metodo de obtencion de una pasta acuosa de arcilla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que tanto el acido fosforico como el silicato de sodio hidratado se anaden directamente a la arcilla cuando la arcilla presenta un contenido de agua inicial igual o superior al 18%.
8.

Metodo de obtencion de una pasta acuosa de arcilla de acuerdo con la reivindicacion 7, caracterizado por que tanto el acido fosforico como el silicato de sodio hidratado se anaden directamente a la arcilla mediante pulverizacion o rociado.
9.

Metodo de obtencion de una pasta acuosa de arcilla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la arcilla presenta un contenido en carbonatos de al menos 3%.
10.

Metodo de obtencion de una pasta acuosa de arcilla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la arcilla comprende uno o varios materiales inertes.
11.

Metodo de obtencion de una pasta acuosa de arcilla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el acido fosforico se anade a la arcilla durante un tiempo comprendido entre 1 y 5 minutos mediante goteo o aspersion, y el amasado tiene una duracion comprendida entre 5 y 20 minutos incluidos ambos limites.
12.

Metodo de obtencion de una pasta acuosa de arcilla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el acido fosforico es de calidad industrial, en una concentracion al 75% en volumen.
13.

Metodo de obtencion de una pasta acuosa de arcilla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el silicato sodico hidratado presenta una relacion en peso de Si02 y Na20 de al menos 3,00 p/p.
14.

Metodo de obtencion de una pasta acuosa de arcilla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el contenido de Si02 en el silicato de sodio hidratado es de un 30% en peso.
15.

Metodo de obtencion de una pasta acuosa de arcilla de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la relacion de acido fosforico y silicato de sodio hidratado esta comprendida entre 1:1 p/p y 1:5 p/p.
16.

Pasta acuosa de arcilla obtenible a partir de un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones

1 a 15.
17.

Uso de una pasta acuosa de arcilla de acuerdo con la reivindicacion anterior para la fabricacion de materiales ceramicos.
18.

Proceso de fabricación de materiales cerámicos a partir de una pasta acuosa de arcilla obtenida según el método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por que comprende al menos las etapas de:

-

preparar una primera suspension que comprende una parte de agua y el acido fosforico,

-

anadir la suspension de acido fosforico y agua a la arcilla, y moler la mezcla; y

-

agregar a dicha mezcla una segunda suspension que comprende otra parte de agua y el silicato de sodio

-

secar la pasta acuosa de arcilla, y

-

someter a moldeo y coccion la pasta de arcilla de la etapa anterior, realizandose la coccion a una temperatura inferior a los g00DC.
19.

Proceso de fabricacion de materiales ceramicos de acuerdo con la reivindicacion 18, caracterizado por que la coccion se realiza a una temperatura igual o inferior a los 850DC.
20.

Proceso de fabricacion de materiales ceramicos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 18 o 1g, caracterizado por que tras el secado la pasta de arcilla se acondiciona para someterse a moldeo y coccion.
21.

Proceso de fabricacion de materiales ceramicos de acuerdo con la reivindicacion 20, caracterizado por que la pasta de arcilla secada se acondiciona para la coccion mediante trituracion, molienda o ambas acciones consecutivas.
22.

Proceso de fabricacion de materiales ceramicos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 18 a 21, caracterizado por que la pasta de arcilla se seca a una temperatura comprendida entre 100DC y 120DC, incluidos ambos limites, durante un tiempo comprendido entre 12 horas y 36 horas, incluidos ambos limites.
23.

Proceso de fabricacion de materiales ceramicos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 18 a 22, caracterizado por que el moldeo se lleva a cabo por extrusion o prensado.
24.

Proceso de fabricacion de materiales ceramicos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 18 a 23, caracterizado por que la pasta acuosa de arcilla se prepara inmediatamente antes de de someterse a la etapa de secado.
25.

Proceso de fabricacion de materiales ceramicos de acuerdo con la reivindicacion 24, caracterizado por que el silicato sodico hidratado se anade a la mezcla de arcilla y acido fosforico y despues se muele directamente en la maquina extrusora donde se va a moldear la pasta acuosa de arcilla.
26.

Material cerámico obtenible a partir del procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 18 a 25.
27.

Material ceramico segun la reivindicacion 26, caracterizado por que es una baldosa ceramica.
28.

Uso del material cerámico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 26 o 27 en la industria de la construccion.

Figura 1

Figura 2.a

17

Figura 2.b

Figura 3

Figura 4

Figura 5

1g

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

N.º solicitud: 201032017

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 31.12.2010

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : Ver Hoja Adicional

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

Documentos citados Reivindicaciones afectadas

X

WO 2008017082 A1 (SREMAC SINISA et al.) 07.02.2008, 1,16,26,27

reivindicaciones 1,7; página 2, líneas 28-31.

A

BASE DE DATOS WPI EN EPOQUE, AN 2002-549492, DE 10065075 A1 (ZEUG SEPP) 1-28
27.06.2002, resumen.

A

BASE DE DATOS WPI EN EPOQUE, AN 1987-239296, JP 62162890 A (KOBE STEEL LTD) 1-28
18.07.1987, resumen.

A

BASE DE DATOS WPI EN EPOQUE, AN 1986-141380, 1-28

JP 61077663 A (KAWASAKI REFRACTORIES CO LTD) 21.04.1986, resumen.

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

Fecha de realización del informe 30.11.2011

Examinador J. García Cernuda Gallardo Página 1/4

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 201032017

CLASIFICACIÓN OBJETO DE LA SOLICITUD C04B35/66 (2006.01)

B28C3/00 (2006.01) C08K3/34 (2006.01) Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación)

C04B, B28C, C08K

Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de búsqueda utilizados) INVENES, WPI, EPODOC, XPESP, TXTEP1, TXTGB1, TXTUS2, TXTUS3, TXTUS4

Informe del Estado de la Técnica Página 2/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201032017

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 30.11.2011

Declaración

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 2-15, 17-25, 28 1, 16, 26, 27 SI NO

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)

Reivindicaciones Reivindicaciones 2-15, 17-25, 28 1, 16, 26, 27 SI NO

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).

Base de la Opinión.-

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Informe del Estado de la Técnica Página 3/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201032017

1. Documentos considerados.-

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

Documento

Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

D01

WO 2008017082 A1 (SREMAC SINISA et al.) 07.02.2008

D02

BASE DE DATOS WPI EN EPOQUE, AN 2002-549492, DE 10065075 A1 (ZEUG SEPP) 27.06.2002, resumen.

D03

BASE DE DATOS WPI EN EPOQUE, AN 1987-239296, JP 62162890 A (KOBE STEEL LTD ) 18.07.1987, resumen.

D04

BASE DE DATOS WPI EN EPOQUE, AN 1986-141380, JP 61077663 A (KAWASAKI REFRACTORIES CO LTD) 21.04.1986, resumen.
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

La solicitud se refiere a un método de obtención de una pasta acuosa de arcilla que comprende al menos las etapas de mezclar arcilla y ácido fosfórico y moler la mezcla, añadir silicato de sodio hidratado y moler (reiv. 1). Se reivindica también una pasta acuosa de arcilla obtenida mediante este método (reiv. 16), su uso para fabricar materiales cerámicos (reiv. 17), un procedimiento como el anterior que incluye etapas de secado, moldeo y cocción (reiv. 18) así como un material cerámico obtenido mediante este último procedimiento (reiv. 26) su uso en construcción (reiv. 28). El documento D01 se refiere a un método para preparar un material para productos de arcilla que comprende 10% ó 20% de material inerte al que se añaden silicato de sodio (1%) y seguidamente ácido fosfórico (0,4%). Este método incluye una mezcla de los mismos componentes que los de la reivindicación 1 de la solicitud: arcilla, ácido fosfórico, silicato de sodio. La reiv. 9 recoge la mezcla de estos componentes. En la pág. 2 líneas 28-31 se describe que los componentes son triturados. Las reivs. 10-12 reivindican el producto obtenido mediante el método. Con ello se anticipan las características de las reivindicaciones 1, 16, 26 y 27 de la solicitud. El documento D02 se refiere a una mezcla usada en la producción de partes moldeadas, que contiene vermiculita, un aglutinante de fosfato (que puede estar constituido por diversos fosfatos o por ácido fosfórico), agua, un óxido metálico, arcilla y una combinación de silicatos inorgánicos, para la producción de partes moldeadas. Coinciden algunos componentes con los de la solicitud, sin mencionar operaciones de molienda y mezcla. El documento D03 se refiere a un flujo, usado para revestir una superficie interior de un recipiente de vertido de escorias, que contiene polvo basado en alúmina, óxido de silicio y aglutinante que contiene polvo de arcilla, ácido fosfórico, resina de fenol y silicato de sodio. El aglutinante usado tiene una composición semejante a la pasta de la solicitud, pero no se mencionan datos de forma de preparación. El documento D04 se refiere a un material refractario aluminoso preparando mezclado una masa de material refractario, un material en bruto aluminoso, arcilla y aglutinante el cual incluye en sus diversos componentes arcilla y ácido fosfórico. Incluye como posibles componentes algunos de los de la solicitud. Se considera que las reivindicaciones 1, 16, 26 y 27 de la solicitud no cumplen con los requisitos de novedad y actividad inventiva. Las restantes reivindicaciones 2-15, 17-25 y 28 de la solicitud cumplen con los requisitos de novedad y actividad inventiva, según los art. 6.1 y 8.1 de la L.P.

Informe del Estado de la Técnica Página 4/4