ES2531300B1

ES2531300B1 - Elemento constructivo a base de caucho reciclado y procedimiento de elaboración del mismo

Info

Publication number: ES2531300B1
Application number: ES201300837A
Authority: ES
Inventors: Jorge Adán SÁNCHEZ RESENDIZ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2013-09-12
Publication date: 2015-12-22
Anticipated expiration: 2033-09-12
Also published as: ES2531300A1

Abstract

Elemento constructivo a base de caucho reciclado y procedimiento de elaboración del mismo, constituido por un material que comprende: caucho reciclado de neumáticos en granulometrías de entre 0,05-5,5 mm; resina acrílica; Sulfato de calcio dihidratado; Trihidrato de Aluminio ligero; textil de yute punzonado con rafia de PE; fibras PET; y fibras PP multifilamento. Su elaboración comprende: mezclar, primero la resina activándola según el caso, e introducir los agregados pétreos pulverizados y el caucho reciclado; agregar las microfibras de PET bicomponente termofusionable o de PP multifilamento; introducir la mezcla en molde con malla de yute, extender, añadir fibras de vidrio como refuerzo, cubrir con la malla de yute, someter el molde a presión, desmoldar y secar en estufa.

Description

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ELEMENTO CONSTRUCTIVO A BASE DE CAUCHO RECICLADO Y PROCEDIMIENTO DE

ELABORACION DEL MISMO

DESCRIPCION

OBJETO DE LA INVENCION

La inversion, tal como expresa el enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a un elemento constructive a base de caucho reciclado y al procedimiento de elaboracion del mismo.

Mas en particular, el objeto de la invencion propone el uso del caucho reciclado de neumaticos fuera de uso como un arido en una matriz polimerica, en mezcla con agregados derivados de la cal y refuerzos de fibras organicas y sinteticas, para la fabricacion de elementos para la construccion, particularmente paneles compuestos capaces de adaptar su forma, la cual es variable, a las necesidades de cada proyecto, aprovechando las propiedades que ofrecen los materiales termo endurecidos, la gran resistencia de un material compuesto de resina y fibras de refuerzo, asi como las propiedades aislantes del caucho, siendo la principal aplicacion de dichos paneles su uso en cubiertas exteriores de edificios.

CAMPO DE APLICACION DE LA INVENCION

El campo de aplicacion de la presente invencion se enmarca dentro del sector tecnico de la construccion, centrandose particularmente en el ambito de la fabricacion de elementos constructivos a base materiales de plasticos reciclados, mas concretamente a partir del uso de caucho reciclado de neumaticos fuera de uso.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Como es sabido, el uso del plastico se ha incrementado en un 10% anual desde el afio 1950, pasando de 1 millon de toneladas en este afio, hasta el maximo historico de 260 millones. Cerca del 70% de estos materiales lo engloban 5 familias de plasticos relativamente facil de reciclar (PE, PP, PVC, PET, PS). El resto de los plasticos producidos no pueden ser reciclados debido a su alto coste o la dificultad de los procesos de reciclaje.

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Uno de esos materiales es el caucho-butadieno-estinero (Styren-Butadien-Rubber por sus siglas en ingles) utilizado para la fabrication de neumaticos para automoviles.

Se tiene previsto que para el ano 2013 la production mundial de neumaticos (caucho butadieno-estireno) sea de 26,9 millones de toneladas. Muchos estudios han demostrado que estos materiales producen alrededor de 35 kg/ton cuando terminan su ciclo de vida en vertederos o abandonados al aire libre, ademas de contribuir a la generacion de larvas e insectos, cuando contienen agua estancada de lluvia.

Mas del 80% del total de neumaticos producidos no seran reciclados, lo que producira alrededor de 753.200 toneladas de gases y elementos toxicos. Se han encontrado estudios que indican que empleando este material como reemplazo de combustible (carbon) en industrias cementeras, se tiene una reduction de 613 kg de gases de efecto invernadero (equivalentes a emisiones de C02).

En la industria de la construction se han realizado esfuerzos para la reutilizacion del caucho reciclado en la elaboration de materiales constructivos, siendo los mas utilizados el uso de este material como agregado en la elaboracion de hormigones en suelos sin una carga estructural considerable.

Otros ejemplos de su utilization son: piedras artificiales para uso exterior de fachadas; agregado para la elaboracion de suelos asfalticos; elaboracion de alcorques para arboles; suelos tecnicos en parques infantiles; baldosas de suelo; combustible en plantas cementeras; y elaboracion de cesped artificial.

Sin embargo, un estudio de estos materiales menciona la cantidad de emisiones que genera cada uno de estos usos, siendo los mas peligrosos los empleados en la elaboracion de suelos asfalticos, debido a la ausencia de filtration de las emisiones de gas arsenico y derivados del azufre. El uso de este material como reemplazo de combustible en las plantas cementeras, minimiza la generacion de emisiones contaminantes, debido al proceso de filtrado que utilizan estas fabricas.

Seria por tanto deseable utilizar el caucho reciclado de neumaticos fuera de uso, como un agregado en distintos tipos de mezclas, ya que tiene un menor impacto ambiental, es mas

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economico el proceso de reciclaje (mecanico) y se pueden aprovechar las propiedades fisicas que conserva el material.

Por ello la presente invencion propone el uso del caucho reciclado de neumaticos fuera de uso como un arido en una matriz polimerica, en mezcla con agregados derivados de la cal y refuerzos de fibras organicas y sinteticas, para la fabrication de paneles compuestos, aprovechando las propiedades que ofrecen los materiales termo endurecidos, la resistencia de un material compuesto de resina y fibras de refuerzo, y las propiedades aislantes termicas y acusticas del caucho.

Debe senalarse, por otra parte, que como referenda al estado actual de la tecnica, se desconoce la existencia de ningun otro elemento constructive a base de caucho reciclado ni procedimiento de elaboration del mismo que presenten unas caracteristicas tecnicas, estructurales y constitutivas semejantes a las que presenta el aqui preconizado, estando dichas caracteristicas convenientemente recogidas en las reivindicaciones finales que acompanan a la presente memoria descriptiva.

EXPLICACION DE LA INVENCION

La presente invencion se refiere a un nuevo elemento constructive en forma de placa o panel aplicable como envolvente y cubierta externa para edificios, el cual esta elaborado con un material hecho a partir de una matriz de caucho reciclado y resinas polimericas, con fibras naturales y sinteticas utilizadas como refuerzo.

En concreto, el citado material constituyente del elemento constructive propuesto comprende los siguientes componentes:

- caucho reciclado de neumaticos fuera de uso en granulometrias de entre 0,05-5,5 mm,

- resina acrilica,

- Sulfato de calcio dihidratado (Ca S04 2H20 con un 98% de pureza mineral),

- Trihidrato de Aluminio ligero (Al (01-1)3 con una pureza mineral de 99,5%),

- textil de yute punzonado con rafia de PE de entre 400-500 g/m2 de gramaje,

- fibras PET bicomponente termofusionable (PET/PET),

- fibras PP multifilamento.

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Como se ha senalado en parrafos anteriores, el objetivo de la invention se enfoca en reutilizar el caucho reciclado como un material de agregado, aprovechando las propiedades que ya posee este material, introduciendolo en un compuesto polimerico y fibras de refuerzo que daran estabilidad, rigidez y resistencia al elemento final producido.

Con la finalidad de comprobar la viabilidad de emplear materiales reciclados para la elaboracion del nuevo elemento constructive, se analizaron las propiedades y caracteristicas de diferentes materiales reciclados como: hojuelas de PP, PE, PET, PVC y SBR (caucho reciclado de neumaticos fuera de uso), asi como distintos procesos de transformation.

Finalmente se ha empleado la granza de caucho reciclado como material principal de agregado, por las propiedades aislantes que ofrece, la estabilidad quimica antes agentes agresivos, la dificultad que tiene para degradarse y la posibilidad de utilizar un proceso de reciclado simple (trituration mecanica) para obtener una materia prima de buena calidad.

Para comprobar la viabilidad tecnica de obtener un material compuesto para elaborar un elemento constructive de fachada de tipo no estructural, a partir de una matriz de caucho reciclado, resinas polimericas, agregados petreos pulverizados asi como fibras naturales y sinteticas, se llevo a cabo el siguiente procedimiento:

Elaboracion de mezclas de diferentes agregados para evaluar la reaction que se tenian con los dos tipos de resina.

Escoger los agregados que tuvieron mejores resultados en las pruebas iniciales y definir una tabla con las variaciones en los porcentajes de agregados seleccionados.

Elaborar las mezclas escogidas, dejar secar por un periodo de tres semanas y ensayar las placas siguiendo una normativa que fuera afin a este tipo de elementos constructivos, para conocer las caracteristicas fisicas, mecanicas y de apariencia de cada una de las variantes elaboradas.

Por ultimo se hizo un analisis de los resultados fisico-mecanicos que tuvieron las diferentes mezclas, estableciendo los valores minimos para desarrollar un material que fuera a la vez resistente y economico y de esta forma caracterizar el material desarrollado.

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En definitiva, pues, el elemento constructive preconizado consiste en un panel, cuya forma es variable, realizado con un material compuesto por:

Granza de caucho reciclado de neumaticos fuera de uso (0.05-7.00 mm).

Dihidrato: sulfato calcico micronizado con mas de un 98% de pureza mineral.

Hidrato de Aluminio ligero (Trihidroxido de aluminio precipitado).

Resina Acrilica.

Resina de poliester insaturado ADHyECO, catalizador de metil-etil-keton al 2% por peso de volumen de resina, y un acelerante de octoato de magnesio al 0.1%.

Malla textil de yute de 500 g/m2.

Fibras de PET bicomponente-termofusionable.

Fibra de PP multifilamento de 12 mm de longitud y 31 pm de espesor.

Fibra de Vidrio de 20 mm de longitud y 300 g/m2.

Por su parte, el proceso de elaboracion del citado elemento constructive comprende los siguientes pasos:

- Se mezclan todos los agregados en un recipiente de vidrio, introduciendo primero la resina y activandola segun el caso, para posteriormente introduce los agregados petreos pulverizados y el caucho reciclado.

- Se afiaden posteriormente las microfibras de PET bicomponente termofusionable o de PP multifilamento.

- Se prepara un molde de metal o madera con una malla de yute en donde se introduce la mezcla. La zona de contacto entre el molde y la malla de yute se prepara con un desmoldante.

- Se vierte la mezcla ya preparada y se extiende uniformemente para asegurarse de tener una mejor planimetria final. Antes de cubrir la mezcla por completo se vuelve a anadir fibras de vidrio como refuerzo.

- Se cubre la mezcla con la malla de yute, asegurandose de que no haya ningun orificio por donde pueda salir la mezcla y se cierra el molde con la tapa para posteriormente someter el molde a presion empleando prensas de carpintero.

- Se desmoldan las placas y se introducen en una estufa de secado.

- Se somete a un curado dentro de la estufa.

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- Se extraen las placas y se dejaban secar.

Descrita suficientemente la naturaleza de la presente invention, asi como la manera de ponerla en practica, no se considera necesario hacer mas extensa su explication para que 10 cualquier experto en la materia comprenda su alcance y las ventajas que de ella se derivan, haciendose constar que, dentro de su esencialidad, podra ser Nevada a la practica en otras formas de realization que difieran en detalle de la indicada a titulo de ejemplo, y a las cuales alcanzara igualmente la protection que se recaba siempre que no se altere, cambie o modifique su principio fundamental.

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Claims

REIVINDICACIONES

1. - ELEMENTO CONSTRUCTIVO A BASE DE CAUCHO RECICLADO, particularmente paneles para uso en cubiertas exteriores de edificios, adaptando su forma a las necesidades

5 de cada proyecto, caracterizado porque esta constituido por un material que comprende:

- caucho reciclado de neumaticos fuera de uso en granulometrias de entre 0,05-5,5 mm,

- resina acrilica,

- Sulfato de calcio dihidratado (Ca S04 2H20 con un 98% de pureza mineral),

- Trihidrato de Aluminio ligero (Al (OH)3 con una pureza mineral de 99,5%),

10 - textil de yute punzonado con rafia de PE de entre 400-500 g/m2 de gramaje,

- fibras PET bicomponente termofusionable (PET/PET),

- fibras PP multifilamento.
2. - ELEMENTO CONSTRUCTIVO A BASE DE CAUCHO RECICLADO, segun la 15 reivindicacion 1, caracterizado porque consiste en un panel realizado con un material

compuesto por:

Granza de caucho reciclado de neumaticos fuera de uso (0.05-7.00 mm).

Dihidrato: sulfato calcico micronizado con mas de un 98% de pureza mineral.

Hidrato de Aluminio ligero (Trihidroxido de aluminio precipitado).

20 Resina Acrilica.

Resina de poliester insaturado ADHyECO, catalizador de metil-etil-keton al 2% por peso de volumen de resina, y un acelerante de octoato de magnesio al 0.1%.

Malla textil de yute de 500 g/m2.

Fibras de PET bicomponente-termofusionable.

25 Fibra de PP multifilamento de 12 mm de longitud y 31 pm de espesor.

Fibra de Vidrio de 20 mm de longitud y 300 g/m2.
3. - PROCEDIMIENTO DE ELABORACION de un elemento constructive a base de caucho reciclado, segun el descrito en cualquiera de las reivindicaciones 1 6 2, caracterizado

30 porque comprende los siguientes pasos:

- Se mezclan todos los agregados en un recipiente de vidrio, introduciendo primero la resina y activandola segun el caso, para posteriormente introducir los agregados petreos pulverizados y el caucho reciclado.

- Se anaden posteriormente las microfibras de PET bicomponente termofusionable o de PP 35 multifilamento.

- Se prepara un molde de metal o madera con una malla de yute en donde se introduce la mezcla. La zona de contacto entre el molde y la malla de yute se prepara con un desmoldante.

- Se vierte la mezcla ya preparada y se extiende uniformemente para asegurarse de tener 5 una mejor planimetria final. Antes de cubrir la mezcla por completo se vuelve a anadir fibras

de vidrio como refuerzo.

- Se cubre la mezcla con la malla de yute, asegurandose de que no haya ningun orificio por donde pueda salir la mezcla y se cierra el molde con la tapa para posteriormente someter el molde a presion empleando prensas de carpintero.

10 - Se desmoldan las placas y se introducen en estufa de secado.

- Se somete a un curado dentro de la estufa.

- Se extraen las placas y se dejaban secar.