ES2938012A1 - Sustancia ignífuga para la prevención de incendios y método de producción asociado - Google Patents

Abstract

Sustancia ignífuga para la prevención de incendios y método de producción asociado. Sustancia ignífuga para la prevención de incendios que comprende una dispersión coloidal (1) formada por partículas (11b) de papel (11) con contenido en celulosa (11a) en una disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12). Método de producción asociado que comprende las etapas de i) desmenuzado de papel (11) con contenido en celulosa (11a), ii) adición de una disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12) para la formación de una dispersión coloidal (1) del papel (11) desmenuzado, al objeto de fabricar un producto orientado a facilitar una gestión forestal responsable, consiguiendo que su aplicación sea más efectiva y duradera, de cara a ejercer una primera barrera sobre grandes superficies (3) con riesgo de incendio, como son los bosques, selvas y otros biomas.

Description

DESCRIPCIÓN

Sustancia ignífuga para la prevención de incendios y método de producción asociado

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente solicitud de patente tiene por objeto una sustancia ignífuga para la prevención de incendios que comprende una dispersión coloidal formada por-partículas de papel con contenido en celulosa y una disolución de ácido bórico, así como su método de producción con etapas de desmenuzado de papel y adición de la disolución de ácido bórico para la formación de una dispersión coloidal del papel desmenuzado, según se refleja en las reivindicaciones, obteniéndose de dicha innovación notables ventajas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Son ampliamente conocidos los daños causados por los incendios: El impacto ecológico es considerable, ya que se destruye la biodiversidad, disminuye la calidad del agua y de la atmósfera y aumenta la desertificación, llegando a ocasionar que la recuperación de la biodiversidad pueda llevar décadas, sin olvidar los costes económicos asociados. Por una parte, la madera y sus derivados, junto con los productos alimenticios de la zona, ya no pueden aprovecharse. El ecosistema pierde su atractivo para las actividades de ocio y para el turismo. Por otra parte, las administraciones públicas invierten mucho dinero para poder montar todos los años los equipos de bomberos, vigilantes y obreros, así como los equipos que necesitan, cuyos materiales son muy costosos, citando entre otros equipamientos como helicópteros, hidroaviones, camiones, etc.... También se hace necesario acondicionar cada año pistas para facilitar el acceso de los equipos móviles de extinción a las zonas conflictivas susceptibles de producirse incendios. De la misma manera, es preciso mantener una red de puntos de agua accesible para el abastecimiento de dichos equipos.

Por todas estas razones, es necesario aumentar la seguridad contra los incendios de forma proactiva, es decir, antes de que se produzca el incendio, y no reactiva, es decir, a posteriori, evitándose así innumerables daños ecológicos y económicos.

Es conocido el uso de materiales sólidos para la prevención y extinción de incendios, como en el caso de los extintores. Un extintor es un cilindro metálico que contiene un polvo seco el cual debe mantenerse siempre a presión o debe incorporarse la presión en el momento de utilización. La presión se consigue usando CO2, N2 o aire comprimido. En el caso de los extintores de polvo seco (PQS), estos necesitan un gas que no contenga humedad como el CO2 anhidro. El polvo seco que se usa se compone de una mezcla. Los primeros extintores utilizaban bicarbonato sódico que proporcionaba muy buenas propiedades de extinción, pero con el paso del tiempo se fueron desarrollando otros modelos más eficaces a base de fosfato amónico o bicarbonato potásico. En la actualidad existen cinco tipos básicos de polvos que no son tóxicos, aunque pueden causar problemas para respirar y dificultar la visibilidad. Además, no pueden ser rociados sobre una persona, ya que, en contacto con un medio acuoso, se descomponen formando un ácido que provoca quemaduras en la piel. Las bases usadas para la producción de estos extintores son: bicarbonato de sodio, bicarbonato potásico, bicarbonato de urea-potasio, fosfato amónico y cloruro potásico. Estas bases junto a estearatos metálicos, siliconas o fosfato cálcico, mejoran las propiedades extintoras de las mismas. La extinción está basada en la rotura de la cadena de la llama; por otra parte la asfixia del fuego y el enfriamiento del combustible aportan una capacidad extra para apagar el incendio.

La aplicación de un producto en polvo sobre grandes superficies, como son los bosques, no sería lo suficientemente eficiente ya que podría provocar alteraciones en la vegetación, animales, agua, etc. Además, el polvo no permanecería en el sitio donde se deposite debido a diferentes agentes meteorológicos: lluvia, viento, etc. Otras formulaciones comerciales de retardantes de incendios forestales comúnmente utilizadas usan fosfato de amonio o sus derivados como el componente activo, pero tienen un efecto muy corto en el tiempo.

Por otro lado, es conocido del estado de la técnica, según se describe en el documento KR20090124030A, un agente ignífugo y retardante del fuego, junto con el método de preparación. Así dicho método comprende los pasos de: primero, preparar una solución de silicato de sodio, silicato de aluminio, fluoruro de potasio, trióxido de antimonio, hidróxido de aluminio, ceniza volcánica, tensioactivo y agua; segundo, inyectar una mezcla de tensioactivo y agua en un recipiente; tercero, inyectar silicato de aluminio, fluoruro de potasio, trióxido de antimonio, hidróxido de aluminio y ceniza volcánica en orden, para luego mezclar la solución; y por último añadir y mezclar la solución de silicato de sodio en la solución para obtener un material de alta viscosidad.

Asimismo, es también conocido del estado de la técnica, según se describe en el documento CN103570974B, un retardante del fuego que comprende los siguientes componentes: dihidrogenofosfato de amonio, hidrogenofosfato de diamonio, lauril sulfato de sodio y urea.

El método de preparación comprende colocar cuatro componentes de materia prima en un agitador en proporción, revolviendo uniformemente. El retardante de fuego proporcionado por la invención es un producto ecológico sin toxicidad ni corrosividad, tiene las ventajas de un mejor efecto ignífugo, bajo precio y comodidad de uso y se puede remojar o rociar.

A la vista de lo anterior se observa todavía una necesidad de fabricar un producto orientado a facilitar una gestión forestal responsable, consiguiendo que su aplicación sea más efectiva y duradera, de cara a ejercer una primera barrera sobre grandes superficies con riesgo de incendio como son los bosques, selvas y otros biomas.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención consiste en obtener una dispersión coloidal ignífuga obtenida preferentemente a partir de papel de periódico reciclado. Así, el objetivo es la fabricación de una dispersión coloidal de partículas sólidas de celulosa a partir de papel de periódico reciclado, pero también a partir de cualquier otro tipo de papel reciclado, de cara conseguir una sustancia con propiedades ignífugas. También se busca que cumpla en la medida de lo posible todos los principios de la Química Verde cuidando que todas las materias primas, productos y subproductos sean sostenibles.

Citar como ventaja que, al tratarse de una dispersión coloidal de celulosa, el tamaño de sus partículas es lo suficientemente pequeño para que la fase se mantenga suspendida en el seno de la fase continua. Por lo tanto, su aplicación será más efectiva y duradera, ejerciendo una primera barrera sobre grandes superficies con riesgo de incendio como son los bosques, selvas y otros biomas.

Mencionar que la diferencia entre suspensión y coloide es la sedimentación y el tamaño. En el coloide, las partículas son de un tamaño lo suficientemente pequeño para que la fase dispersa se mantenga suspendida en el seno de la fase continua, a no ser que actúe sobre ella una fuerza externa que provoque la separación de fases. Por lo tanto, los coloides son estables con el tiempo, mientras que las suspensiones no.

Así, la principal ventaja de la presente invención, es que se trata de una sustancia o material ignífugo ambientalmente benigno y duradero, que contiene materiales de partida no tóxicos. Citar adicionalmente la reducción de las emisiones de CO2, ya que la celulosa es básicamente una molécula orgánica, y que los escasos desechos generados durante su producción y aplicación son reciclados y reciclables.

En cuanto al método de producción de la dispersión coloidal ignífuga hecha a partir de papel de periódico reciclado, básicamente, el procedimiento parte de un pretratamiento de la muestra de papel que lo acondiciona para su posterior corte. A continuación, se introduce en un elemento mecánico de desmenuzado el cual reduce el tamaño de las partículas de papel. Y posteriormente se adiciona una disolución de ácido bórico para finalmente obtener la dispersión coloidal, la cual se envasa para su comercialización.

Así, el producto que se envasa es la dispersión coloidal formada tras la adición de ácido bórico. El proceso tiene un sistema de control parcialmente automatizado cuyas etapas más importantes son la adición de ácido bórico, la molienda y la formación de la dispersión coloidal.

Señalar que el producto generado cumple nueve principios de la Química Verde en su totalidad, y otros dos parcialmente. Concretamente, es ambientalmente benigno y duradero, contiene de partida sólo materiales no tóxicos ampliamente utilizados en alimentos, medicamentos, cosméticos y productos agrícolas. Destacar adicionalmente la reducción de las emisiones de CO2, ya que la celulosa es básicamente una molécula orgánica, y que los escasos desechos generados durante su producción y aplicación son reciclados y reciclables.

Resaltar que, al tratarse de una dispersión coloidal, el tamaño de sus partículas es lo suficientemente pequeño para que la fase se mantenga suspendida en el seno de la fase continua. Por lo tanto, su aplicación será más efectiva y duradera sobre grandes superficies como son los bosques.

La aplicación de la dispersión coloidal se realizará mediante equipos de pulverización agrícola estándar o desde aviones específicos para este fin. En cuanto a los equipos de pulverización agrícola estándar, citar los siguientes:

a) Pulverización hidráulica: Las gotas se producen al atravesar un líquido a presión un estrechamiento o boquilla en contacto con el aire a presión atmosférica. Las gotas llegan a su objetivo por inercia, siendo unas gotas relativamente grandes. A estos equipos se les suele llamar comúnmente pulverizadores.

b) Pulverización hidroneumática: Es una variante de la pulverización hidráulica, en la que se ayuda a la gota a llegar a su objetivo con la energía del aire, consiguiéndose con este método gotas más pequeñas, lo que ocasiona una mejor infiltración y menor sensibilidad al viento. A estos equipos se les denomina atomizadores.

c) Pulverización neumática: Las gotas se producen por el choque de la vena líquida que incide, en flujo laminar, con chorro de aire a presión. Produce gotas incluso más pequeñas que el atomizador. A estos equipos se les denomina nebulizadores.

d) Pulverización centrífuga: Funciona por medio de la fuerza centrífuga generada por un elemento giratorio que recibe el líquido por el eje de giro y que lo expulsa, con diferente fuerza, en función del régimen de giro y el diámetro del elemento. El tamaño de gota es muy variable en función del régimen de giro del elemento rotor.

En cuanto a la pulverización mediante aviones, mencionar que esta modalidad de aplicación favorece la penetración de las gotas de la dispersión coloidal por el menor tamaño de gota comparado con equipos terrestres y por el efecto aerodinámico sobre la remoción del follaje y la cortina descendente de aspersión. Es necesario, no obstante, conocer con anterioridad las condiciones meteorológicas para conseguir unos buenos resultados de pulverización. Citar a este respecto las siguientes condiciones meteorológicas tipo:

a) Atmósfera estable en el amanecer:

Viento débil: Poco desplazamiento de la manta de pulverización. Máxima deposición en el estrato forestal superior.

b) Periodo de transición - Media mañana - Días nublados:

b1- Viento débil: Ligero desplazamiento de la manta de pulverización. Máxima penetración del producto en la masa forestal.

b2- Viento fuerte: Deriva acusada de la manta de pulverización. Buena penetración del producto en la masa forestal.

c) Atmósfera inestable - Final de la mañana y tarde - Soleado:

c1) Viento débil: Ligero desplazamiento de la manta de pulverización. Alto riesgo de deriva directa e indirecta. Dispersión irregular del producto en zonas objetivo del tratamiento c2) Viento moderado: Derivada moderada. Dispersión del producto fuera de las zonas del objetivo de tratamiento

Más en particular, la presente invención hace referencia a una sustancia ignífuga para la prevención de incendios que comprende una dispersión coloidal formada por partículas de papel con contenido en celulosa en una disolución de ácido bórico en agua, de modo que, al aplicar la sustancia ignífuga, la dispersión coloidal perdura más en el tiempo en las superficies en las que se ha depositado, ejerciendo una eficaz primera barrera en contra de los incendios. Precisar que la celulosa se obtiene a partir de papel reciclado, opcionalmente de periódico.

Añadir que el desarrollo de dicha sustancia ignífuga implica una mejora considerable en la lucha contra los incendios, y por medio de una fórmula, simple pero eficaz, cumpliendo adicionalmente los principios de la Química Verde, de manera que a la vez que se cuida el medioambiente y la salud pública.

Según otro aspecto de la invención, el tamaño de las partículas de papel con contenido en celulosa en la fase dispersa de la dispersión coloidal es de 1 a 100 nm, siendo dicho tamaño el apropiado para conformar una dispersión coloidal en una fase dispersa de partículas en un líquido. De este modo se observa que se produce una adecuada impregnación y mantenimiento de la sustancia ignífuga sobre la superficie en la que se aplica.

Adicionalmente, la sustancia ignífuga comprende una composición del 85-90% de una disolución de ácido bórico en agua, más una suma hasta el 100% con un 15-10% de partículas de papel con contenido en celulosa, observándose que con dichos porcentajes se consiguen unas buenas prestaciones a la hora de presentar una barrera contra la transmisión del fuego, al tiempo que ofrece una adecuada impregnación y mantenimiento de la sustancia ignífuga sobre la superficie aplicada.

En una realización preferida de la invención, la sustancia ignífuga comprende una composición del 87% de una disolución de ácido bórico en agua más un 13% de partículas de papel con contenido en celulosa, comprobándose experimentalmente que son los valores de % preferidos para alcanzar prestaciones óptimas en su funcionalidad de barrera contra el fuego, al tiempo que ofrece una adecuada impregnación y mantenimiento sobre la superficie aplicada.

Según otro aspecto de la invención, la disolución del ácido bórico en agua es un 4-5% de ácido bórico más un 96-95% de agua, observándose que con dichos porcentajes se consiguen unas buenas prestaciones a la hora de presentar una barrera contra la transmisión del fuego, al tiempo que ofrece una adecuada impregnación y mantenimiento de la sustancia ignífuga sobre la superficie aplicada.

Más específicamente, la disolución del ácido bórico en agua es un 4,7% de ácido bórico en un 95,3% de agua, comprobándose experimentalmente que son los valores de % preferidos para alcanzar prestaciones óptimas en su funcionalidad de barrera contra el fuego, al tiempo que ofrece una adecuada impregnación y mantenimiento sobre la superficie aplicada.

Es también objeto de la presente invención, un método de producción de una sustancia ignífuga para la prevención de incendios, que comprende las etapas de i) desmenuzado de papel con contenido en celulosa; ii) adición de una disolución de ácido bórico en agua para la formación de una dispersión coloidal del papel desmenuzado. Señalar que el papel desmenuzado es el que da lugar a las partículas de celulosa presentes en la dispersión coloidal de la sustancia ignífuga. Así se llega al resultado de la sustancia ignífuga por medio de un número reducido de etapas, permitiendo disponer con mayor facilidad controles de seguridad en los puntos clave de la línea de fabricación. Mencionar adicionalmente que los productos de partida no son tóxicos, cuando menos en las cantidades que se precisan para la fabricación de la sustancia ignífuga, representando por ello un riesgo muy reducido para la seguridad de las personas implicadas en su producción.

Más concretamente, en donde el papel desmenuzado es papel cortado en tiras de entre 4 y 6 cm, por medio de una maquinaria de corte, siendo el valor preferido el de tiras de 5 cm. De este modo se facilita el desmenuzado posterior del papel en las etapas subsiguientes del método de producción de la sustancia ignífuga.

En una realización preferida de la invención, el método de producción comprende la etapa de molienda o trituración adicional del papel hasta la obtención de partículas con contenido en celulosa, preferentemente por medio de un molino de bolas y/o cuchillas. De este modo se posibilita el llegar a una dispersión coloidal posteriormente.

Ventajosamente, las partículas (11b) con contenido en celulosa (11a) son de un tamaño menor de 100nm, a consecuencia preferentemente de la etapa de molienda o trituración adicional del papel, de manera que se posibilita una fase dispersa en forma de dispersión coloidal.

Complementariamente, el método de producción de una sustancia ignífuga comprende la etapa de separación de restos metálicos por medio de un electroimán, como por ejemplo grapas metálicas, habitualmente presentes en periódicos y revistas, y otras publicaciones de papel, utilizadas como materia prima para la presente invención. De este modo se extraen dichos elementos de cara a que no quede ninguno en el producto final de la sustancia ignífuga, dado que, de quedar algún resto de este tipo, dificultaría su aplicación por medio de un pulverizado, al poder atascar las boquillas expulsoras.

Según otro aspecto de la invención, el método de producción de la sustancia ignífuga comprende una etapa de adición de una disolución de ácido bórico en agua, por medio de un pulverizado sobre el papel desmenuzado de un 87% de dicha disolución de ácido bórico en agua, sobre un 13% de papel con contenido en celulosa. Así se llega finalmente a una mezcla de partículas con contenido en celulosa, de un tamaño preferido menor de 100nm, con una disolución de ácido bórico en agua, de manera que se formará dicha dispersión coloidal formada por las partículas con contenido en celulosa y un disolvente, que será la disolución de ácido bórico en agua. Por medio de la composición resultante con dichos porcentajes se consiguen unas buenas prestaciones a la hora de presentar una barrera contra la transmisión del fuego, al tiempo que ofrece una adecuada impregnación y mantenimiento de la sustancia ignífuga sobre la superficie aplicada.

Complementariamente, el método de producción de la sustancia ignífuga comprende una etapa de aporte de la disolución de ácido bórico en agua sobre la dispersión coloidal de papel desmenuzado por medio de una bomba centrífuga y una válvula de membrana, lo que posibilita un mejor control del flujo de materiales a través de la línea de producción.

En concreto la válvula de membrana realiza una función para regular la circulación del líquido mediante un diafragma que sirve de obturador. Señalar que una válvula de membrana opera a través de líneas de vacío y con no aire presurizado como las válvulas neumáticas. En consecuencia, presenta la ventaja de evitar la entrada de aire o partículas indeseadas que puedan contaminar el producto resultante del proceso. Precisar adicionalmente, respecto del funcionamiento de todo el sistema de fabricación, que es en el momento que se necesita la materia prima, cuando se inicia el vacío, mediante los controles, enviando un impulso a la válvula de membrana para que abra. La materia prima se transporta por la línea de vacío. Para cerrar la válvula de membrana, los controles envían otro impulso que la cierra.

Opcionalmente, el método de producción comprende una etapa de recirculación de la disolución del ácido bórico en agua sobrante a un depósito de recogida, de modo que dicho componente no se desperdicia pudiendo reutilizarlo de nuevo. Dicha recirculación es controlada por una bomba centrífuga.

En los dibujos adjuntos se muestra, a título de ejemplo no limitativo, figuras ilustrativas de una sustancia ignífuga para la prevención de incendios y método de producción asociado, constituido de acuerdo con la invención. Otras características y ventajas de dicha sustancia ignífuga para la prevención de incendios y método de producción asociado, objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Figura 1.- Vista de un recipiente conteniendo una disolución de ácido bórico en agua, de acuerdo con la presente invención;

Figura 2.- Vista de un recipiente conteniendo una dispersión coloidal de celulosa, de acuerdo con la presente invención;

Figura 3.- Vista de unas hojas de papel con restos metálicos, de acuerdo con la presente invención;

Figura 4.- Vista de una representación esquemática de un diagrama de bloques con las sustancias de entrada y de salida, de acuerdo con la presente invención;

Figura 5.- Vista de una representación de un diagrama de bloques con las etapas del método de producción, de acuerdo con la presente invención;

Figura 6.- Vista de una representación de un diagrama de flujos con los elementos intervinientes en el método de producción, de acuerdo con la presente invención;

Figura 7.- Vista de la aplicación de una llama a un elemento recubierto con la sustancia ignífuga, de acuerdo con la presente invención;

Figura 8.- Vista del resultado de la aplicación de una llama a un elemento recubierto con la sustancia ignífuga, de acuerdo con la presente invención;

DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE

A la vista de las mencionadas figuras y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, comprendiendo las etapas, partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.

En la figura 1 se puede observar una vista de un recipiente conteniendo una disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12).

En la figura 2 se puede observar una vista de un recipiente conteniendo una dispersión coloidal (1) con partículas (11b) con contenido en celulosa (11a), en una disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12).

En la figura 3 se puede observar una vista de unas hojas de papel (11) con restos metálicos (4).

En la figura 4 se puede observar una vista de una representación esquemática de un diagrama de bloques, a modo de balance global del proceso, con las sustancias de entrada y de salida. En concreto se aprecia, como elemento de entrada, papel (11), ácido bórico (21) y agua (12), y como elemento de salida, restos metálicos (4), y el producto resultante, una dispersión coloidal (1). Señalar que, de modo preferente, las condiciones de trabajo generales son 25°C y 1 bar.

En la figura 5 se puede observar una vista de una representación de un diagrama de bloques con las etapas del método de producción de una sustancia ignífuga, contando con una primera etapa de suministro y almacenado del papel (11), posteriormente una etapa de preparación del mismo con la extracción de los restos metálicos (4), habitualmente grapas, otra de corte y de molienda para la obtención de partículas (11b) con contenido en celulosa (11a), y una adicional de mezcla con ácido bórico (21), obteniéndose el producto final, y realizándose el envasado.

Más concretamente, se detallan a continuación la maquinaria que podría utilizarse en una planta industrial, como acumuladores y transportadores, para la producción de la sustancia ignífuga. Inicialmente se puede disponer de una campa de papeles (11) de periódico, pudiendo bifurcar el proceso en varias campas, por ejemplo tres, de menor capacidad para realizar el proceso de manera más eficiente y rápida. Un electroimán (5) industrial, situado encima de dichas campas, recoge los restos metálicos (4), como posibles grapas, que se encuentren en los periódicos. Posteriormente tres cintas transportadoras trasladan los periódicos a la maquinaria de corte con el objetivo de conseguir tiras de papel, preferiblemente de 5 cm. Un molino de bolas recibe dichas tiras y las reduce a un tamaño menor de 100nm con el fin de crear una dispersión coloidal (1). Para crear dicha dispersión coloidal (1), se pulveriza una disolución (2) de ácido bórico (21), preferiblemente del 4,7%, el cual está almacenado en un tanque. Finalmente el producto final se lleva a un contenedor para realizar su envasado en bidones metálicos, opcionalmente de 200L con cierre de ballesta.

En dicha figura 5 se representa los equipos básicos y más necesarios de una planta industrial cuyo objetivo es la producción de una suspensión coloidal ignífuga obtenida de la celulosa (11a) de papeles (11) de periódico reciclados. La planta está dividida en tres secciones: una zona de tratamiento de la materia prima principal, a continuación, una zona de obtención del producto final, y una última zona de envasado.

La primera sección, que comprende los dos primeros bloques de la figura 5, tiene la función de almacenar y tratar la materia prima. Los papeles (11) de periódico reciclados se almacenan en una campa con el fin de facilitar su manejo y transporte hacia la siguiente etapa. El tratamiento de la materia prima consiste en la división de la campa inicial en otras tres campas de menor tamaño para optimizar el proceso. Un electroimán (5) colocado encima de los papeles (11) de periódico atrae los restos metálicos (4).

La segunda sección, que comprende los cuatro siguientes bloques de la figura 5, es la parte fundamental del proceso, ya que, a lo largo de los equipos que la forman, se irá fabricando el producto de la sustancia ignífuga. Está formada por los procesos de trituración de la muestra y de mezcla de los aditivos. Se realiza un primer corte de los papeles (11) de periódico en tiras preferentemente de 5cm. Los papeles (11) de periódico son transportados en cintas hacia un molino de bolas donde su tamaño será reducido considerablemente (entre 1 y 100nm). Una vez finalizada la molienda se pulveriza el aditivo, que es la disolución (2) de ácido bórico (21), preferiblemente al 4,7%, en un mezclador. A continuación de forma, en las proporciones adecuadas, una dispersión coloidal (1) de las partículas (11b) con contenido en celulosa (11a) y ácido bórico (21), con agua (12). Este es el producto final de la sustancia ignífuga.

Finalmente, en la tercera sección, que comprende el último bloque de la figura 5, se realiza el envasado. La comercialización del producto de la sustancia ignífuga se realiza preferiblemente en bidones metálicos de 200L.

En la figura 6 se puede observar una vista de una representación de un diagrama de flujos con los elementos intervinientes en el método de producción de una sustancia ignífuga, ilustrándose las relaciones entre los principales componentes de una planta industrial de producción. Así, y opcionalmente, los papeles (11) de periódico se apilan en una campa y con una traspaleta se distribuyen en tres montones, que pasarán por una cinta transportadora para la eliminación de los residuos metálicos (4).

Como se ha mencionado, la planta industrial consta de tres secciones: una primera de tratamiento de la materia prima principal, a continuación, una segunda de obtención del producto final, y una última de envasado.

En la primera sección, las condiciones de trabajo son 25°C y 1 bar, es decir, las condiciones atmosféricas. La materia prima, los papeles (11) de periódico llega habitualmente en camiones, directamente de las plantas de recogida de residuos. Su almacenaje es en campas de unos 1000kg cada una con el fin de poder manejar bien dicha materia prima.

Desde estas campas iniciales se puede dividir la materia prima en otras tres campas de menor peso para optimizar el proceso. De este modo su transporte será más sencillo, a la vez que agilizará los procesos posteriores tanto de tratamiento de la materia prima como de producción.

Para eliminar los restos metálicos (4) se usa un electroimán (5), preferiblemente de forma circular, para una mayor uniformidad de atracción magnética en todo su contorno. Este paso se hace necesario, siempre y cuando exista el riesgo de que los papeles (11) de periódico lleguen a la planta con grapas. También es conveniente revisar que los papeles (11) de periódico no están mojados, manchados o plastificados, siendo recomendable el realizar un control de la materia prima a su llegada.

Una vez está lista la materia prima, comienza el procedimiento de obtención del producto, llevado a cabo en la segunda sección, en la que las condiciones de trabajo, de modo general son de 25°C y 1 bar. Sin embargo, en algunos puntos, pueden variar.

Como se ha mencionado, se hace un primer corte del papel (11) de periódico en tiras preferentemente de 5cm, mediante el uso de tres máquinas cortadoras, facilitando la siguiente etapa. A continuación, y por medio de un molino de bolas, tiene lugar la molienda o trituración de las tiras de papel (11) de periódico ya pulverizadas con el aditivo. Su tamaño se reducirá considerablemente, hasta ser partículas (11b) coloidales, es decir macromoléculas poliméricas de tamaño inferior a los 100nm. Este paso es crítico para poder obtener la dispersión coloidal (1). Las partículas (11b) coloidales tienen propiedades intermedias entre las disoluciones y las suspensiones químicas, y se encuentran dispersas sin que estén unidas a las moléculas del disolvente. Por lo tanto conviene realizar un control del tamaño de la partícula (11b) con el fin de obtener el tamaño idóneo. De no ser así, hay que volver a triturar.

De modo preferido, y para dotar al producto de propiedades ignífugas, se pulveriza sobre las tiras de papel (11) un 87% de ácido bórico (21), siendo la relación hallada experimentalmente como más ventajosa la de 87:13. Se realiza una disolución (1) de ácido bórico (21) en agua (12), preferentemente al 4,7%, es decir con un 4,7% de ácido bórico (21) puro. No obstante, se añade ácido bórico (21) en exceso para asegurar que se cumpla la proporción deseada. Se dispone que el exceso caiga sobre una bandeja desde la cual se vuelve a llevar el ácido bórico (21) al tanque inicial. El flujo de ácido bórico (21) está controlado por una bomba centrífuga (6) que permite trabajar con seguridad, así como prevenir fugas. Acompañando a dicha bomba centrífuga (6), el sistema está provisto de una válvula de membrana (7), la cual puede iniciar, detener o regular la circulación del líquido mediante un diafragma que sirve de obturador. Para asegurar la seguridad del proceso, el tanque tendrá un control de nivel y de flujo, y el líquido recirculado también tendrá un control de flujo.

Como resultado final, se forma una dispersión coloidal (1) compuesta por las partículas (11b) de papel (11) de periódico y la disolución (2) de ácido bórico (21). Se ha calculado para que en el producto final haya un exceso de agua (12), y así evitar que tenga una viscosidad elevada, pudiendo de este modo aplicarse fácilmente con pulverización agrícola o con aviones especializados.

En la última sección, el producto final o dispersión coloidal (1), es envasado en bidones para su comercialización.

En la figura 7 se puede observar una vista de la aplicación de una llama a un elemento cuya superficie (3) está recubierta con la dispersión coloidal (1) de la sustancia ignífuga.

En la figura 8 se puede observar una vista del resultado de la aplicación de una llama a un elemento cuya superficie (3) está recubierta con la dispersión coloidal (1) de la sustancia ignífuga, apreciándose que la aplicación del producto ha frenado el avance del fuego por el papel (11).

Más en particular, y tal y como se aprecia en la figura 4, la sustancia ignífuga para la prevención de incendios comprende una dispersión coloidal (1) formada por partículas (11b) de papel (11) con contenido en celulosa (11a) en una disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12).

Según otro aspecto de la invención, y tal y como se aprecia en la figura 2, el tamaño de las partículas (11b) de papel (11) con contenido en celulosa (11a) en la fase dispersa de la dispersión coloidal (1) es de 1 a 100 nm.

En una realización preferida de la invención, y tal y como se aprecia en la figura 2, la sustancia ignífuga para la prevención de incendios comprende una composición del 85-90% de una disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12), más una suma hasta el 100% con un 15-10% de partículas (11b) de papel (11) con contenido en celulosa (11a).

Más concretamente, y tal y como se aprecia en la figura 2, comprende una composición del 87% de una disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12) más un 13% de partículas (11b) de papel (11) con contenido en celulosa (11a).

Por otro lado, y tal y como se aprecia en la figura 2, la disolución (2) del ácido bórico (21) en agua (12) es un 4-5% de ácido bórico (21) más un 96-95% de agua (12).

Más específicamente, y tal y como se aprecia en la figura 2, la disolución (2) del ácido bórico (21) en agua (12) es un 4,7% de ácido bórico (21) en un 95,3% de agua (12).

Complementariamente, y según otro aspecto de la invención, tal y como se aprecia en la figura 5 y 6, el método de producción de una sustancia ignífuga para la prevención de incendios, comprende las etapas de i) desmenuzado de papel (11) con contenido en celulosa (11a); ii) adición de una disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12) para la formación de una dispersión coloidal (1) del papel (11) desmenuzado.

Adicionalmente, y tal y como se aprecia en la figura 6, el papel (11) desmenuzado es papel (11) cortado en tiras de entre 4 y 6 cm.

Por otro lado, y tal y como se aprecia en la figura 5 y 6, el método de producción de una sustancia ignífuga comprende la etapa de molienda o trituración adicional del papel (11) hasta la obtención de partículas (11b) con contenido en celulosa (11a).

Más en particular, y tal y como se aprecia en la figura 2, las partículas (11b) con contenido en celulosa (11a) son de un tamaño menor de 100nm.

Según una realización preferente de la invención, y tal y como se aprecia en la figura 6, el método de producción de una sustancia ignífuga comprende la etapa de separación de restos metálicos (4) por medio de un electroimán (5), de forma preferentemente circular, para una mayor homogénea fuerza de atracción magnética a su alrededor.

En una realización preferida de la invención, y tal y como se aprecia en la figura 5 y 6, el método de producción de una sustancia ignífuga comprende una etapa de adición de una disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12), por medio de un pulverizado sobre el papel (11) desmenuzado de un 87% de dicha disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12), sobre un 13% de papel (11) con contenido en celulosa (11a).

Complementariamente, y tal y como se aprecia en la figura 5 y 6, el método de producción comprende una etapa de aporte de la disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12) sobre el papel (11) desmenuzado, por medio de una bomba centrífuga (6) y una válvula de membrana (7).

Adicionalmente, y tal y como se aprecia en la figura 6, el método de producción de una sustancia ignífuga comprende una etapa de recirculación de la disolución (2) del ácido bórico (21) en agua (12) sobrante a un depósito de recogida.

Los detalles, las etapas, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, así como los componentes empleados en la fabricación de la sustancia ignífuga para la prevención de incendios y método de producción asociado, podrán ser convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes, y no se aparten de la esencialidad de la invención ni del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación de la siguiente lista.

Lista referencias numéricas:

1 dispersión coloidal

11 papel

11a celulosa

11b partículas

12 agua

2 disolución

21 ácido bórico

superficie

resto metálico

electroimán

bomba centrífuga

válvula de membrana

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   1- Sustancia ignífuga para la prevención de incendios caracterizada por que comprende una dispersión coloidal (1) formada por partículas (11b) de papel (11) con contenido en celulosa (11a) en una disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12).

   2- Sustancia ignífuga para la prevención de incendios, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el tamaño de las partículas (11b) de papel (11) con contenido en celulosa (11a) en la fase dispersa de la dispersión coloidal (1) es de 1 a 100 nm.

   3- Sustancia ignífuga para la prevención de incendios, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que comprende una composición del 85-90% de una disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12), más una suma hasta el 100% con un 15-10% de partículas (11b) de papel (11) con contenido en celulosa (11a).

   4- Sustancia ignífuga para la prevención de incendios, según la reivindicación 3, caracterizada por que comprende una composición del 87% de una disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12) más un 13% de partículas (11b) de papel (11) con contenido en celulosa (11a).

   5- Sustancia ignífuga para la prevención de incendios, según la reivindicación 4, caracterizada por que la disolución (2) del ácido bórico (21) en agua (12) es un 4-5% de ácido bórico (21) más un 96-95% de agua (12).

   6- Sustancia ignífuga para la prevención de incendios, según la reivindicación 5, caracterizada por que la disolución (2) del ácido bórico (21) en agua (12) es un 4,7% de ácido bórico (21) en un 95,3% de agua (12).

   7- Método de producción de una sustancia ignífuga para la prevención de incendios, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende las etapas de:

   i) desmenuzado de papel (11) con contenido en celulosa (11a);

   ii) adición de una disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12) para la formación de una dispersión coloidal (1) del papel (11) desmenuzado.

   8- Método de producción de una sustancia ignífuga para la prevención de incendios, según la reivindicación 7, en donde el papel (11) desmenuzado es papel (11) cortado en tiras de entre 4 y 6 cm.

   9- Método de producción de una sustancia ignífuga para la prevención de incendios, según la reivindicación 8, que comprende la etapa de molienda o trituración adicional del papel (11) hasta la obtención de partículas (11b) con contenido en celulosa (11a).

   10- Método de producción de una sustancia ignífuga para la prevención de incendios, según la reivindicación 9, en donde las partículas (11b) con contenido en celulosa (11a) son de un tamaño menor de 100nm.

   11- Método de producción de una sustancia ignífuga para la prevención de incendios, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, que comprende la etapa de separación de restos metálicos (4) por medio de un electroimán (5).

   12- Método de producción de una sustancia ignífuga para la prevención de incendios, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 11, que comprende una etapa de adición de una disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12), por medio de un pulverizado sobre el papel (11) desmenuzado de un 87% de dicha disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12), sobre un 13% de papel (11) con contenido en celulosa (11a).

   13- Método de producción de una sustancia ignífuga para la prevención de incendios, según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 12, que comprende una etapa de aporte de la disolución (2) de ácido bórico (21) en agua (12) sobre el papel (11) desmenuzado, por medio de una bomba centrífuga (6) y una válvula de membrana (7).

   14- Método de producción de una sustancia ignífuga para la prevención de incendios, según la reivindicación 13, que comprende una etapa de recirculación de la disolución (2) del ácido bórico (21) en agua (12) sobrante a un depósito de recogida.