ES2604052A1

ES2604052A1 - Procedimiento de exfoliación de bloques de material y pieza de material obtenida

Info

Publication number: ES2604052A1
Application number: ES201531259A
Authority: ES
Inventors: Miguel Ángel GONZÁLEZ FERNÁNDEZ
Original assignee: Pizarra Leads S L; Pizarra Leads SL
Current assignee: MICROLAMINAS DE PIZARRA XXI, S.L.
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2017-03-02
Anticipated expiration: 2035-09-02
Also published as: ES2604052B1

Abstract

Procedimiento de exfoliación de bloques de material, tal como esquistos del tipo de pizarra, que comprende los pasos de limpiar y pulir la superficie superior del bloque de material, aplicar una capa de resina a dicha superficie superior, aplicar una manta o tejido de fibra sobre la capa de resina anteriormente aplicada, eliminar posibles bolsas de aire existentes entre la manta o tejido de fibra y la capa de resina aplicadas, curar la capa de resina aplicada, y desprender una lámina de material desde la parte superior del bloque de material. Una pieza de material obtenida de la lámina de material conformada según dicho procedimiento de exfoliación.

Description

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Procedimiento de exfoliacion de bloques de material y pieza de material obtenida.

OBJETO DE LA INVENCION

La presente invention se relaciona con un procedimiento de exfoliacion de bloques de material, tal como esquistos del tipo pizarra. Es tambien objeto de la presente invencion una pieza de material obtenida a partir del procedimiento de exfoliacion de bloques de material.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

Los esquistos constituyen un grupo de rocas caracterizadas por la preponderancia de
minerales laminares que favorecen su fragmentation en capas delgadas.

Especlficamente, la pizarra es una roca metamorfica homogenea, de grano muy fino, formada por la compactacion de arcillas. Se presenta generalmente en un color opaco azulado oscuro, negro grisaceo, incluso, existen variedades de pizarra rojas, verdes y otros tonos. Como todo buen esquisto, su principal caracterlstica es la de ser facil de dividir en laminas u hojas planas, por tal razon, es ampliamente empleada en la industria de materiales de construccion para la conformacion de cubiertas, pavimentos, recubrimientos de fachadas y paredes interiores, elementos decorativos, etc.

La pizarra se obtiene mayoritariamente en explotaciones a cielo abierto, donde se extraen grandes bloques que posteriormente son serrados en bloques mas pequenos para facilitar su posterior exfoliado.

Son conocidos diversos procedimientos de exfoliacion de bloques de material, tal como esquistos del tipo pizarra. Estos procedimientos se basan en la aplicacion de medios mecanicos, ya sean manuales o maquinas disenadas para tal fin, que van exfoliando el bloque de material en laminas de espesor entre 3 y 5 mm.

Ejemplos de estos procedimientos conocidos son los mostrados en los documentos de patentes ES 480846 y ES 2304198, los cuales, de forma general, se basan en emplear un escoplo o cualquier otro medio similar apropiado para conformar una ranura que se extiende sobre cierta longitud del bloque, y a continuation, someter las paredes de dicha ranura a una fuerza que tienda a separarlas para provocar la propagation de la fisura a lo largo del bloque. Los medios empleados para la propagacion de la fisura se basan en un chorro de fluido con una velocidad de traslacion elevada, por ejemplo, agua o aire comprimido.

Sin embargo, en estos procedimientos conocidos se pueden apreciar desventajas, por ejemplo, se producen grandes cantidades de desperdicios, superiores al 90%, del material procesado; limitan las dimensiones de las laminas a obtener pues cuanto mas grande sean mayor es la cantidad de residuos que se genera en su conformation; e incluso, muchas laminas son rechazadas para labrado por comprender deformaciones visibles resultantes del procedimiento de exfoliado.

Por tal razon, se requiere disenar un procedimiento de exfoliacion de bloques de material que, de forma sencilla y economica, permita superar las desventajas anteriormente comentadas, y obtener una pieza de material mas flexible y resistente.

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La presente invention queda establecida y caracterizada en las reivindicaciones independientes, mientras que las reivindicaciones dependientes describen otras caracterlsticas de la misma.

Es objeto de la invencion un procedimiento de exfoliation de bloques de material, tal como esquistos del tipo de pizarra, asl como, una pieza de dicho material obtenida a partir de este procedimiento. El problema tecnico a resolver es que se aproveche la mayor cantidad de material, es decir, de esquisto del tipo pizarra, empleado en la obtencion de las piezas, asl como, lograr que dichas piezas de esquisto posean mayor resistencia y flexibilidad.

Una ventaja de la invencion en relation con las reivindicaciones 1 y 13 es que cumple con exactitud el objeto de la invencion pues la estructura que brinda el procedimiento de exfoliacion de bloques a la pieza de material obtenida permite un aprovechamiento superior al 95% del esquisto del tipo de pizarra empleado en la conformation de dicha pieza; estando condicionada las mayores dimensiones posibles de la pieza a obtener unicamente a las dimensiones del bloque de esquisto del tipo pizarra del que se parte.

Asimismo, el procedimiento de exfoliacion objeto de la presente invencion dota a la pieza de material obtenida de una protection contra los procesos naturales de oxidation que normalmente sufren las piezas de esquisto del tipo pizarra, los cuales, son provocados por los agentes atmosfericos y la humedad, asl como, se evita el cambio en la coloration y otras posibles alteraciones del aspecto externo de la pieza que van en detrimento de la estetica de la cubierta, el pavimento, el elemento decorativo, la fachada o pared interior que recubre.

Otra ventaja en relacion con las reivindicaciones 2, 3 y 14, es que se logra una fijacion perdurable de las capas de manta o tejido de fibra a la superficie superior de la pieza de material.

Otra ventaja en relacion con las reivindicaciones 4, 5 y 15, es que se logra dotar a la pieza de material con una gran resistencia y flexibilidad que repercuten en la extension de su vida util, asl como, permite conformar a dicha pieza de material con un reducido espesor.

Otra ventaja en relacion con las reivindicaciones 6 a 8, es que se logra una fase de curado eficaz que conlleva al completo secado de las capas de resina, favoreciendo a la ya mencionada fijacion perdurable de las capas de manta o tejido de fibra sobre la superficie superior del bloque de material.

Otra ventaja en relacion con la reivindicacion 9, es que se logra otra realization, igualmente eficaz, de la fase de curado de las capas de resina aplicadas, sin requerirse para ello medios adicionales de tratamiento termico.

Otra ventaja en relacion con la reivindicacion 10, es que se logra, en el paso de desprendimiento de la lamina, aprovechar todo el material, es decir, sin que se generen desechos del mismo.

Otra ventaja en relacion con la reivindicacion 11, es que se logra garantizar un mlnimo rango de espesor, el cual, brinda resistencia y flexibilidad a la pieza de material, de utilidad para la aplicacion a la que sera destinada.

Otra ventaja en relacion con la reivindicacion 12, es que se logra conformar la pieza de material con las dimensiones requeridas para su comercializacion sin que ello conlleve

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perdidas excesivas de dicho material, en caso que las dimensiones requeridas de dicha pieza no coincidan con las de la lamina de material desprendida.

DESCRIPCION DE LAS FIGURAS

Se complementa la presente memoria descriptiva con una figura ilustrativa del ejemplo preferente y nunca limitativa de la invencion.

La figura 1 representa una vista frontal en corte parcialmente explosionada de una pieza de material obtenida por el procedimiento de exfoliacion de bloque de material objeto de la presente invencion.

EXPOSICION DETALLADA DE LA INVENCION

A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invencion se refiere a un procedimiento de exfoliacion de bloques de material, tal como esquistos del tipo de pizarra; asl como, a una pieza de material (1), vista en la figura 1, obtenida de una lamina de material conformada por dicho procedimiento de exfoliacion.

El procedimiento de exfoliacion comprende los pasos siguientes:

Primero, se limpia y pule una superficie superior (1.1) del bloque de material, este ultimo, visto en la figura 1 ya conformado en la pieza de material (1).

Posteriormente, se aplica una capa de resina (1.2) a la superficie superior (1.1) del bloque de material. Preferiblemente, la resina aplicada es de poliester, resina epoxi o una mezcla de ambas. Asl mismo, se prefiere que, para la aplicacion de dicha resina, se emplee peroxido de Metil Etil Acetona como catalizador.

Luego, se aplica una manta o tejido de fibra (1.3) sobre la capa de resina (1.2) aplicada anteriormente sobre la superficie superior (1.1) del bloque de material. Preferiblemente, dicha manta o tejido (1.3) es de fibra de vidrio o de fibra de minerales.

Seguidamente, se eliminan las posibles bolsas de aire existentes entre la manta o tejido de fibra (1.3) y la capa de resina (1.2).

Los ultimos tres pasos anteriores pueden repetirse conformando diferentes capas alternadas de resina (1.2) y de manta o tejido de fibra (1.3) sobre la superficie superior (1.1) del bloque, en funcion del espesor de la pieza de material (1) a obtener, vista en la figura 1. En otras palabras, mientras mayor sea el espesor de la pieza de material (1) a obtener, mayor cantidad de capas de resina (1.2) y de manta o tejido de fibra (1.3) se aplicaran sobre la superficie superior (1.1) del bloque de material, con vistas a garantizar la resistencia y la flexibilidad adecuadas para dicho espesor de la pieza de material (1).

Una vez aplicadas todas las capas requeridas de resina (1.2) y de manta o tejido de fibra (1.3), se pasa a curar la capa o capas de resina (1.2) aplicadas. Preferiblemente, tratando termicamente el bloque de material a una temperatura entre 50 y 120oC durante un tiempo entre 5 y 60 minutos. Por ejemplo, dicho tratamiento termico podrla realizarse, bien, en un horno electrico o de gas; en una camara de temperatura controlada por calentamiento electrico; o en un emisor de radiacion infrarroja en diferentes longitudes de onda, en este ultimo caso, dicha radiacion infrarroja puede ser de onda corta, de onda media o de onda larga. Seguidamente, se prefiere que el bloque tratado termicamente se deje enfriar hasta que alcance la temperatura ambiente.

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En otra posible realizacion, el curado de la capa o capas de resina (1.2) aplicadas es realizado a temperatura ambiente durante 4 horas, o bien, hasta que dicha capa o capas de resina (1.2) se hayan curado completamente.

Posteriormente, se pasa a desprender una lamina de material desde la parte superior del bloque de material. Se prefiere que la lamina de material tenga un espesor entre 1 y 3 mm, aunque podrla tener cualquier otro. Dicho desprendimiento puede ser realizado mediante una espatula o cuchilla fina, por ejemplo, de acero inoxidable, de un ancho y un largo al menos iguales a los del bloque de material; la espatula o cuchilla fina es pasada cuidadosamente entre la lamina de material a exfoliar y el resto del bloque de material. Asl, se logra desprender la lamina de material del mismo ancho y largo del bloque, sin que se desperdicie material. En cuanto al resto del bloque de material, este puede ser empleado para llevar a cabo un nuevo procedimiento de exfoliacion de otra lamina de material.

Finalmente, se recorta la pieza de material (1) en la lamina desprendida, segun las medidas requeridas por el mercado. Evidentemente, en el caso de que las dimensiones de la pieza de material (1) a obtener coincidan con las dimensiones de la lamina de material exfoliada no es requerido realizar esta accion.

A continuation, se pasa a detallar un ejemplo concreto de realizacion del procedimiento de exfoliacion anteriormente descrito:

Materiales:

-bloque de pizarra de grano fino con dimensiones: 2,40 m de largo x 1,22 m de ancho; -mescla de resina: 50 partes de resina de poliester, insaturado de tipo ortoftalico o isoftalica, una parte de peroxido de metileticetona, y de 1,5 a 5 partes de Octano de cobalto al 0,4% activo como acelerante; y

-MAT fibra de vidrio (se trata de hilos de fibra de vidrio cortados unidos mediante una emulsion soluble en estireno (diluyente y monomero de reticulacion de las resinas de poliester y vinilester)).

Procedimiento:

Se impregna la superficie superior (1.1) del bloque, previamente llmpida y pulida, con una capa de mescla de resina (1.2) y se procedera a aplicar sobre dicha capa (1.2) una MAT fibra de vidrio (1.3), eliminando las posibles bolsas de aire entre la MAT fibra de vidrio (1.3) y la capa de mescla de resina (1.2). Pueden disponerse varias capas de mescla de resina (1.2) y de MAT fibra de vidrio (1.3) en funcion del espesor de la pieza de material (1) que se desee obtener. Asl, por ejemplo, para un espesor de pieza de material (1) de entre 1 y 5 mm, se dispondran entre 2 y 4 pares de capas de mescla de resina (1.2) y MAT fibra de vidrio (1.3) respectivamente. Asl mismo, para espesores de piezas de material (1) entre 5 y 10 mm, se prefiere disponer entre 4 y 6 pares de dichas capas (1.2, 1.3).

Una vez que se tiene el bloque de material preparado con las correspondientes capas de resina (1.2) y MAT fibra de vidrio (1.3) aplicadas a su superficie superior (1.1), se dejan curar dichas capas de resina (1.2) a temperatura ambiente durante 4 horas, hasta que la resina este completamente curada; o si se prefiere, el bloque de material se somete a rayos infrarrojos durante un periodo de tiempo de 2 horas y a una temperatura entre 30 y 85oC, en dependencia de la cantidad de MAT fibra de vidrio (1.3) aplicada.

Luego, en la parte superior del bloque de material, se exfolia una lamina de material empleando una espatula o cuchilla muy fina. Si las dimensiones de la lamina de material no coinciden con las dimensiones de la pieza de material (1) a obtener, entonces, se recorta

dicha lamina de material, empleando medios de corte conocidos, para dotar a la pieza de material (1) con las dimensiones requeridas para su comercializacion.

Claims

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1. - Procedimiento de exfoliacion de bloques de material, tal como esquistos del tipo de

pizarra, que comprende los siguientes pasos:

a) limpiar y pulir una superficie superior (1.1) del bloque de material,

b) aplicar una capa de resina (1.2) a la superficie superior (1.1) del bloque de material,

c) aplicar una manta o tejido de fibra (1.3) sobre la capa de resina (1.2) aplicada sobre la superficie superior (1.1) del bloque de material en el paso b),

d) eliminar posibles bolsas de aire que existan entre la manta o tejido de fibra (1.3) y la capa de resina (1.2),

e) curar la capa de resina (1.2) aplicada en el paso b), y

f) desprender una lamina de material desde la parte superior del bloque de material.
2. - Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la capa de resina (1.2) aplicada en el

paso b) es resina de poliester, resina epoxi o una mezcla de ambas.
3. - Procedimiento segun las reivindicaciones 1 o 2, en el que para la aplicacion de la capa

de resina (1.2) en el paso b) se emplea peroxido de Metil Etil Acetona como catalizador.
4. - Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que la manta o tejido de fibra (1.3)

aplicada en el paso c) es de fibra de vidrio o de fibra de minerales.
5. - Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que los pasos b) al d) se repiten

conformando diferentes capas de resina (1.2) y de manta o tejido de fibra (1.3) sobre la superficie superior (1.1) del bloque, en funcion del espesor de la pieza de material (1) a obtener.
6. - Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el paso e) se lleva a cabo con un

tratamiento termico del bloque de material a una temperatura entre 50 y 120oC durante un tiempo entre 5 y 60 minutos.
7. - Procedimiento segun la reivindicacion 6, en el que el tratamiento termico del bloque de

material se realiza en un horno electrico o de gas, en una camara de temperatura controlada por calentamiento electrico, o en un emisor de radiacion infrarroja en diferentes longitudes de onda.
8. - Procedimiento segun las reivindicaciones 6 o 7, en el que el bloque curado en el paso e)

se deja enfriar hasta la temperatura ambiente.
9. - Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el paso e) se realiza a temperatura

ambiente durante 4 horas, o hasta que la capa de resina (1.2) aplicada este curada completamente.
10. - Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el paso f) se realiza empleando una

espatula o cuchilla de un ancho y un largo al menos iguales a los del bloque de material.
11. - Procedimiento segun las reivindicaciones 1 u 10, en el que la lamina de material

desprendida en el paso f) tiene un espesor entre 1 a 3 mm.
12. - Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que se recorta una pieza de material (1)

en la lamina desprendida en el paso f).
13. - Pieza de material (1), tal como esquistos del tipo de pizarra, obtenida de una lamina de

material conformada por el procedimiento de exfoliacion segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende al menos una capa de manta o tejido de fibra (1.3) fijada encima de una superficie superior (1.1) del material 5 mediante al menos una capa de resina (1.2).
14. - Pieza de material (1) segun la reivindicacion 13, en la que la capa de resina (1.2) es

resina de poliester, resina epoxi o una mezcla de ambas.

10 15.- Pieza de material (1) segun la reivindicacion 13, en la que la capa de manta o tejido de

fibra (1.3) es de fibra de vidrio o de fibra de minerales