ES2839557A2

ES2839557A2 - Relleno granular de cáscara dura de coco para campos deportivos sintéticos

Info

Publication number: ES2839557A2
Application number: ES202190024A
Authority: ES
Inventors: David E Shoup
Original assignee: Genus Ind dba Icoir Products Group LLC
Current assignee: Genus Ind dba Icoir Products Group LLC
Priority date: 2018-11-15
Filing date: 2019-11-11
Publication date: 2021-07-05
Also published as: ES2839557R1; CN113226680A; US20240263404A1; WO2020102091A1; AU2019381678A1; US12084817B2; US20240011227A1; US20210355641A1

Abstract

Relleno granular de cáscara dura de coco para campos deportivos sintético. Los trozos pequeños de coco puede servir como material de relleno en los campos de césped sintético en lugar de los trozos pequeños de neumático. Los trozos pequeños miden menos de 10 mm y tiene esquinas y bordes lisos. El proceso de fabricación de los trozos pequeños de coco implica sucesivos procesos de trituración o molienda que reducen la cáscara dura interior del coco a partículas de un tamaño adecuado para el relleno, a la vez que se tamiza el material no deseado para que no se incluya en el relleno.

Description

DESCRIPCIÓN

Relleno granular de cáscara dura de coco para campos deportivos sintéticos

Referencia cruzada a la aplicación relacionada

La presente solicitud reclama la prioridad y el beneficio del documento provisional estadounidense n.° 62/767.567 presentado el 15 de noviembre de 2018, que se incorpora al presente documento por referencia en su totalidad.

Antecedentes

Los campos deportivos sintéticos suelen tener fibras de césped sintético sobre un material de relleno. El material de relleno permite que el campo tenga una ligera pendiente desde el centro del campo hacia los lados para permitir un mejor drenaje, y ayuda a proteger a los jugadores proporcionando absorción de impactos, tracción y estabilidad para los pies. En la actualidad, la mayor parte del material de relleno consiste en pequeños trozos de caucho, que en su mayoría proceden de neumáticos reciclados.

Los pequeños trozos de caucho tienen varias desventajas. No son muy respetuosos con el medio ambiente, ya que están hechos de neumáticos reciclados. Aunque es mejor poder usar los neumáticos para la producción de trozos pequeños que depositar los neumáticos en un vertedero, los propios trozos tampoco son biodegradables. Además, hay datos que indican que son cancerígenos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra las partes de un coco y la cáscara dura usada para el relleno de trozos pequeños.

La figura 2 muestra un diagrama de una forma de realización de césped sintético con material de relleno de trozos pequeños de coco.

La figura 3 muestra la realización de un procedimiento de fabricación de relleno de trozos pequeños de coco.

Las figuras 4-6 muestran ejemplos de un molino de martillos.

Las figuras 7-8 muestran ejemplos de una máquina trituradora.

La figura 9 muestra una vista del relleno de trozos pequeños de coco.

Descripción detallada de las realizaciones

El uso del relleno en los campos de césped sintético se rige por el Consejo de Césped Sintético (www.SyntheticTurfCouncil.org), que ha elaborado varios documentos, entre ellos las "Directrices para el rendimiento del césped sintético", publicadas en diciembre de 2011, y las "Directrices para el relleno de goma triturada usado en los campos de césped sintético", aprobadas en octubre de 2010. Cualquier material que sustituya al relleno de caucho deberá cumplir los mismos requisitos o similares. Uno de los problemas que se plantean es que, aunque el material esté destinado a servir de relleno, acaba encima del césped y entra en contacto con las personas que están en el campo. También es algo intrusivo al acabar en los zapatos, las bolsas de equipo, dentro de la ropa de los jugadores, etc. Se producirán altos niveles de contacto entre los trozos pequeños y los usuarios.

Aunque el uso de neumáticos reciclados como material de relleno tiene algunas ventajas, se han planteado dudas acerca de los efectos de los trozos pequeños de neumático en la salud. Los trozos pequeños de neumático no solo se usan como relleno para los campos deportivos, sino que también se usan como material de amortiguación en los parques infantiles. La EPA inició un estudio en 2016 sobre los problemas para salud que tienen los pequeños trozos de neumático (www.epa.gov/tirecrumb).

El material de cáscara dura de coco puede cumplir las normas mencionadas sin los problemas de salud, al ser una sustancia totalmente natural. La cáscara de coco tiene un alto contenido de lignina y celulosa, y la envoltura contiene materiales resistentes a las bacterias y los hongos. Existen otros usos de la cáscara de coco, tales como en la fabricación de trampas para mosquitos, barritas de incienso, en la fabricación de contrachapado como extrusor fenólico y como relleno en la fabricación de cola de resina.

El término "trozos pequeños de coco" se refiere a una o más partículas de la cáscara interna dura de un coco reducidas a partículas que suelen tener un tamaño en el intervalo de entre 4 y 7 milímetros, inclusive, pero puede incluir cualquier trozo pequeño de menos de 10 mm. El término "astillas de coco" se refiere a una o más partículas de la cáscara exterior dura de un coco reducidas a partículas que tienen un tamaño en el rango de 20 a 40 mm, inclusive, por puede incluir cualquier trozo de más de 20 mm. Estos intervalos son estimados, pero pretenden diferenciar entre las partículas que tienen 20 mm o más, que se denominan astillas, y las partículas que tienen 7 mm o menos, que se denominan trozos pequeños. Los términos "relleno de trozos pequeños de coco" y "trozos pequeños de coco" son intercambiables.

La figura 1 muestra un coco 10 abierto, con su cáscara 12 al lado. La cáscara interior dura es lo que interesa aquí, pero ayuda a clarificar la situación mirando las otras porciones del coco. El material blanco interior 14 se denomina normalmente "carne" o "copra" y contiene agua de coco. La capa de material esponjoso 16 entre la carne y la cáscara exterior se denomina "médula" con "coco" y "fibra". La médula es muy absorbente y tiene usos, junto con los materiales de relleno de la cáscara, que pueden ser apropiados en este caso, tales como la modificación del relleno de la cáscara de coco. La cáscara exterior dura 18 es lo que también interesa aquí.

La figura 2 muestra una vista de un campo de césped sintético con relleno de trozos pequeños de coco en lugar de un relleno de trozos pequeños de neumático. Como puede verse en el diagrama, el relleno 20 es la segunda capa, visto desde la parte superior, y tiene un grado tal que el campo una vez terminado tiene una pendiente desde el centro del campo hacia las líneas laterales para permitir su drenaje. El césped sintético se encuentra, 22, sobre el relleno de trozos pequeños de coco. Debajo del relleno de trozos pequeños de coco puede haber muchas capas. En este ejemplo, hay capas de una bandeja de amortiguación y drenaje gruesa y resistente 24, una tela geotextil 26, una capa de nivelación de agregado compactado 28, una capa de base de agregado compactado 30, una capa de material de subbase 32, y el material de subgrado compactado 34. La selección y la configuración de estos materiales se deja a criterio del diseñador del sistema, pero en general los trozos pequeños de coco que sustituye a los trozos pequeños de neumático como relleno no modifican las capas subyacentes del terreno.

La figura 3 muestra una realización de un proceso para convertir la cáscara interior dura de los cocos en trozos pequeños de coco. Este proceso comienza con la "piel" exterior del coco 40. Normalmente, una trituradora de cáscaras de coco abre las cáscaras. A continuación, se extraen y se desechan la carne y el agua. A continuación, las cáscaras se limpian y desinfectan y se secan hasta alcanzar un contenido de agua inferior al 10 %, que no se muestra aquí.

El proceso comienza con el paso de las cáscaras de coco por algún tipo de máquina de trituración o desmenuzado en el paso 42, tal como un molino de martillos y/o una trituradora, para producir astillas de coco y material de desecho, denominado "finos" en el paso 44. Este proceso suele reducir las cáscaras de coco a tamaños de astilla de entre 20 y 40 milímetros. El material resultante se somete a un cribado en el paso 46 en el que el material que no tiene el tamaño adecuado, los finos, 48, se designa como material de desecho, pero que se puede usar en otros procesos. Una parte puede ser devuelta al principio del proceso en el paso 40 para su reprocesamiento.

A continuación, una cinta transportadora 50 traslada las astillas de coco 52 a un segundo proceso de desmenuzamiento en el paso 54. Hay que tener en cuenta que la forma de realización mostrada en la figura 3 muestra un molino de martillos, pero cualquier máquina que pueda desintegrar la cáscara de coco dura hasta los tamaños deseados, a la que nos referimos aquí como una máquina de "desmenuzamiento", serviría en este proceso. El material resultante 56 del segundo proceso de desmenuzamiento comprenderá normalmente una mezcla de trozos pequeños de coco y finos. Este material se somete a continuación a un cribado en el paso 58, y los materiales de desecho o los finos se reciclan o se usan para otros procesos. Los trozos pequeños de coco resultantes pueden convertirse en un relleno para campos de césped.

La figura 4 muestra un diagrama de un molino de martillos 70. El molino suele tener una rampa u otra abertura 72 para permitir el suministro de las cáscaras de coco a los elementos de funcionamiento interno del molino. Los martillos 78 giran alrededor de un rotor con cuchillas metálicas colgantes que los impulsan para romper las cáscaras de coco en astillas y redondear los bordes dentados. Una criba, como 78, atrapa,las astillas para someterlas a un procesamiento posterior y se retira el material de desecho, también denominado "finos". Obsérvese que este cribado puede comprender el proceso de cribado mencionado anteriormente, o puede ser anterior al cribado. La figura 5 muestra una fotografía de un molino de martillos 70, y la figura 6 muestra las formas de realización de las diferentes cribas 78.

Algunas realizaciones del proceso pueden basarse en un solo molino de martillos como máquina de desmenuzamiento, cambiando los martillos entre la ruptura de las cáscaras en astillas de coco y en trozos pequeños de coco. El usuario también puede ajustar la velocidad del rotor para que esté coordinada con el tipo de criba para garantizar que la salida cumpla una especificación de tamaño. En el caso de las trituradoras, puede tratarse de cambiar el tamaño de las cuchillas. Algunas realizaciones pueden usar dos de un tipo de máquina trituradora, tal como dos molinos de martillos, o de dos trituradoras. Algunas de las realizaciones pueden basarse en una combinación de diferentes tipos de máquinas de trituración, usando un tipo para producir astillas de coco y otro tipo para convertir las astillas en trozos pequeños.

Volviendo a la figura 3, el material atrapado por la criba es retirado entonces del molino de martillos y es transportado a otro molino de martillos. Tal como se ha mencionado anteriormente, hay que tener en cuenta que la segunda máquina de desmenuzamiento puede estar formada por la misma máquina de desmenuzamiento después de calibrarla de nuevo. En esta realización, usando martillos romos dentro de un molino de martillos, se cambian las cribas y/o los martillos para reducir las astillas a un tamaño más pequeño, además de redondear o embotar los bordes afilados de los trozos pequeños. Las astillas, es decir, las porciones de la cáscara exterior que tienen un tamaño en el intervalo de entre 20 y 40 milímetros, se someten a un procesamiento posterior para reducir su tamaño a "trozos pequeños", es decir, que tengan un tamaño en el intervalo de entre 4 y 7 mm. El procesamiento posterior también sirve para suavizar los bordes y eliminar las esquinas afiladas de los trozos pequeños.

Por supuesto, son posibles otros procedimientos para reducir o desmenuzar las cáscaras exteriores del coco hasta obtener los trozos granulares duros. Por ejemplo, en lugar de usar un molino de martillos, se podría emplear una trituradora, tal como se muestra en las figuras 7 y 8.

La figura 7 muestra un ejemplo de máquina trituradora 80 con su capa exterior de cuchillas o de dientes, tal como la 82. Éstas pueden triturar las cáscaras de coco hasta un primer tamaño de astilla. El usuario selecciona el tamaño de las cuchillas para conseguir el tamaño de astilla deseado. Los dientes o las cuchillas interiores, tales como 84 mostrados en la figura 8, pueden entonces triturar las virutas hasta alcanzar el tamaño de trozos pequeños. La trituradora 80 puede incorporar una criba situada en la parte inferior para realizar el cribado, o puede tener simplemente una salida que produce los trozos pequeños de coco para someterlos a un proceso de cribado por separado.

Cualquier procedimiento que reduzca el tamaño de las cáscaras de coco al tamaño de trozos pequeños sin dejar esquinas afiladas o material suelto, será suficiente para convertir las cáscaras de coco en trozos pequeños de coco. Estos últimos son útiles como relleno en el césped sintético, como el que se muestra en la figura 2.

La figura 9 muestra una realización de los trozos pequeños resultantes. La figura 9 muestra una mano para proporcionar un sentido de la escala de los trozos pequeños resultantes. Como se ha mencionado anteriormente, los trozos pequeños suelen tener un tamaño en el intervalo de entre 4 y 7 mm, pero cualquier partícula de 10 mm o menos entra en la categoría de "trozos pequeños".

De este modo, se puede usar un producto respetuoso con el medio ambiente, en el que las cáscaras de coco, que en caso contrario son un producto de desecho, sustituyen a los trozos pequeños de neumático no biodegradables que se usan actualmente en los campos de césped sintético. Las duras cáscaras de los cocos no absorben agua en una cantidad significativa cuando se mojan, tienen características antifúngicas y, aunque con el tiempo se degradarán, es mucho menos caro y rentable sustituirlas. El material es orgánico, sostenible, renovable y seguro para las personas y las mascotas.

Se apreciará que las variantes de las características y funciones anteriormente expuestas y otras, o alternativas a las mismas, pueden combinarse en muchos otros sistemas o aplicaciones diferentes. Los expertos en la materia pueden realizar posteriormente diversas alternativas, modificaciones, variaciones o mejoras no previstas en la actualidad, que también se pretenden englobar en las reivindicaciones siguientes.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un procedimiento de fabricación de trozos pequeños de coco, que comprende:

realizar un primer proceso de desmenuzamiento de las cáscaras exteriores de los cocos para producir un primer material que comprende astillas de coco y residuos finos; cribado del primer material para separar las astillas de coco de los residuos finos; realizar un segundo proceso de desmenuzamiento de las astillas de coco para producir un segundo material compuesto por trozos pequeños de coco y residuos finos; y cribado del segundo material para separar los trozos pequeños de coco de los residuos finos.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la realización del primer proceso de desmenuzamiento y la realización del segundo proceso de desmenuzamiento se llevan a cabo mediante un mismo tipo de máquina.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la realización del primer proceso de desmenuzamiento y la realización del segundo proceso de desmenuzamiento son realizadas mediante dos tipos diferentes de máquinas.

4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la realización del primer proceso de desmenuzamiento y la realización del segundo proceso de desmenuzamiento son realizadas por una misma máquina que ha sido calibrada de nuevo entre la primera realización y la segunda realización.

5. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el cribado del primer material se produce como parte de la realización del primer proceso de desmenuzamiento o como un cribado por separado.

6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el cribado del segundo material se produce como una de las partes de la realización del segundo proceso de desmenuzamiento o como un cribado por separado.

7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos una de la realización del primer proceso de desmenuzamiento y la realización del segundo proceso de desmenuzamiento se lleva a cabo mediante un molino de martillos.

8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos una de la realización del primer proceso de desmenuzamiento y la realización del segundo proceso de desmenuzamiento se lleva a cabo mediante una máquina trituradora.

9. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además desinfectar las cáscaras exteriores de los cocos y llevar las cáscaras exteriores de los cocos hasta un contenido de agua no superior al 10 % antes de realizar el primer proceso de desmenuzamiento.

10. Un campo de césped sintético, que comprende:

una capa superior de material de césped sintético; y

un relleno de trozos pequeños de coco por debajo del material de césped sintético.

11. El campo de césped sintético de acuerdo con la reivindicación 10, que comprende además una almohadilla elástica de choque y drenaje por debajo del relleno de trozos pequeños de coco.

12. El campo de césped sintético de acuerdo con la reivindicación 11, que comprende además un tejido geotextil por debajo de la almohadilla.

13. El campo de césped sintético de acuerdo con la reivindicación 12, que comprende además una capa de nivelación de áridos compactados por debajo del tejido.

14. El campo de césped sintético de acuerdo con la reivindicación 13, que comprende además, una capa de material de subbase por debajo la capa de nivelación.

15. El campo de césped sintético de acuerdo con la reivindicación 14, que comprende además un material de subgrado compactado por debajo del material de subbase.