ES2958357A1 - Protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares - Google Patents
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Abstract
Protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares, idónea para utilizar con láminas de mica estratificada, caracterizada porque utiliza un laminado multicapa de protección que recubre por encima y por debajo el elemento laminar de material susceptible de generar partículas tóxicas durante su mecanizado o manipulación, con unas láminas de material plástico apto para contener las partículas tóxicas, preferentemente una cinta adhesiva de poliéster con adhesivo de silicona. La invención que se presenta aporta la principal ventaja de eliminar totalmente las partículas de polvo tóxico, cuarzo en caso de la mica, que son tremendamente peligrosas para el personal laboral o usuarios, redundando en un entorno de trabajo completamente seguro, a la vez que minimiza la necesidad de costos dispositivos de extracción y filtrado de partículas en los puestos de trabajo, así como en equipos de protección individual, con el consiguiente ahorro económico.
Description
d e s c r ip c ió n
Protección anti polvo para mecanizado v manipulación de elementos laminares
La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a una protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares, idónea para utilizar con láminas de mica estratificada, caracterizada porque comprende un laminado multicapa de protección que recubre por encima y por debajo el elemento laminar de material susceptible de generar partículas tóxicas durante su mecanizado o manipulación, con unas láminas de material plástico apto para contener las partículas tóxicas, preferentemente una cinta adhesiva de poliéster con adhesivo de silicona.
Campo de la invención
La invención se refiere al campo de los procesos y equipos para protección contra partículas tóxicas en el mecanizado, manipulación y reciclado de elementos laminares, especialmente láminas de mica estratificada, y equipos que los contengan.
Estado actual de la técnica
En la actualidad existen muchos procesos industriales en los que se producen partículas en el aire o polvo, que pueden afectar a los trabajadores. Entendemos por polvo la dispersión de partículas sólidas en el ambiente. Cuando estas partículas son más largas que anchas, hablamos de fibras. La exposición a polvo en el lugar de trabajo es un problema que afecta a muchos y muy diversos sectores (minería, fundición, canteras, textil, panaderías, agricultura, etc.).
Tradicionalmente, las neumoconiosis (enfermedades por exposición a polvos) han sido consideradas como profesionales. Hoy en día representan la quinta parte del total de enfermedades profesionales reconocidas. Se producen muchos otros casos de enfermedades respiratorias (asma, bronquitis crónica, enfisema pulmonar) en las que la exposición laboral a polvo juega un papel importante y, sin embargo, se consideran enfermedades comunes.
Según el tipo de partículas, los efectos sobre la salud pueden ser más o menos graves. No obstante, no hay polvos inocuos; cualquier exposición a polvo supone un riesgo. En general, el polvo provoca irritación de las vías respiratorias y, tras exposiciones repetidas, puede dar lugar a bronquitis crónica. Otros tipos de polvo provocan enfermedades específicas (amianto, sílice, plomo). Hay tipos de polvo que, además, pueden ser explosivos en ambientes confinados (carbón, caucho, aluminio). Para conocer el tipo de polvo, a veces, es suficiente con saber la composición del material que lo origina. Otras veces, hay que recurrir al análisis químico de muestras de aire.
Las partículas más pequeñas son las más peligrosas: permanecen más tiempo en el aire y pueden penetrar hasta los lugares más profundos de los bronquios. El mayor riesgo está, pues, en el polvo que no se ve. Por esto suele medirse no el total de polvo atmosférico, sino sólo el llamado «polvo respirable». El «polvo respirable» es la fracción de polvo que puede penetrar hasta los alvéolos pulmonares.
1 miera = 0,001mm.
Algunos problemas pueden identificarse sin necesidad de mediciones: nubes visibles de polvo, escapes de polvo de máquinas o instalaciones, acumulación de polvo en suelos o paredes, incorrecto funcionamiento de extractores, etc. Sin embargo, la forma de saber con exactitud cuánto hay es pesar el polvo recogido en una muestra de aire mediante filtros apropiados. Se separa la fracción respirable y se mide su masa (en mg/m3) por un método denominado gravimetría. La toma de muestras puede hacerse por medio de muestreadores personales (la persona lleva consigo el aparato) o mediante muestreo estacionario (aparato fijo en un punto).
Entre los efectos nocivos del polvo hay que tener en cuenta, a nivel respiratorio:
- Neumoeoniosis: silicosis, asbestosis, neumoconiosis de los mineros del carbón, siderosis, aluminosis, beriliosis, etc.
- Cáncer pulmonar: polvo conteniendo arsénico, cromatos, níquel, amianto, partículas radiactivas, etc.
- Cáncer nasal: polvo de madera en la fabricación de muebles y polvo de cuero en industrias de calzado.
- Irritación respiratoria: traqueítis, bronquitis, neumonitis, enfisema y edema pulmonar.
- Alergia: asma profesional y alveolitis alérgica extrínseca (polvos vegetales y ciertos metales).
- Bisinosis: enfermedad pulmonar por polvos de algodón, lino o cáñamo.
- Infección respiratoria: polvos conteniendo hongos, virus o bacterias.
En general, se considera que ninguna persona debe estar expuesta a polvo (conjunto de partículas insolubles en agua que no contienen amianto y su concentración en sílice cristalina es menor del 1%) en concentraciones superiores a 10 mg/m3 de polvo total (polvo total = conjunto de partículas que se inspiran de todo el conjunto de materias en suspensión presentes en el aire) o a 3 mg/m3 de fracción respirable (fracción respirable = parte del polvo total que llega hasta los alvéolos pulmonares), para 8 horas de trabajo, con independencia de las respectivas reglamentaciones laborales, que pueden limitarlo más aún.
Como ejemplo informativo de la importancia del polvo, los límites de exposición fijados por el Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo actualmente son:
Los marcados como (*), por tratarse de productos sospechosos de ser cancerígenos, en realidad no tienen un límite seguro. Sólo se considerarán admisibles aquellas concentraciones que sean lo más bajas posibles. Algunos polvos de madera son también sospechosos de provocar cáncer. En estos casos lo recomendable y seguro es tomar medidas de protección ante la aparición de cualquier concentración de polvo, por mínima que sea.
Las medidas de protección que se suelen aplicar para evitar la difusión del polvo consisten principalmente en la colocación de medios mecánicos de ventilación general, y medios de aspiración en las zonas de trabajo, como se describe por ejemplo en ES1077715 "Colector de polvo para taladros y soplantes", ES2063589 "Dispositivo para separar polvo de un aire aspirado con polvo en una máquina mecanizadora de piezas de trabajo", ES2330490"Sistema de extracción de virutas y/o polvo para un cabezal de una fresadora provisto de amarre automático" y ES2365623"Portaherramientas con sistema de aspiración",unidas a dispositivos de dilución del polvo en origen, como cortinas de agua tal y como la descrita en ES0228559"Equipo captador de polvo por vía húmeda",sistemas electrostáticos como el descrito en ES0335590“Un procedimiento para la protección de las paredes y del equipo interior de separadores de polvo electrostáticos”o similares. Estas instalaciones tienen el inconveniente de requerir de una fuerte inversión económica para su instalación, no tener una completa efectividad removiendo el polvo, y siendo de difícil adecuación a los cambios de normativa que puedan surgir en los límites máximos admisibles.
Por supuesto todo esto es recomendable combinarlo con los oportunos equipos de protección individual, o EPIs, en forma de trajes, guantes, máscaras de protección, máscaras de respiración con los oportunos filtros, etc., lo cual obviamente resulta incómodo y molesto para los trabajadores, limitando sus movimientos y obligando a frecuentes descansos.
También se conocen procesos de laminado, como por ejemplo el descrito en ES-2455980“Procedimiento y dispositivo para el laminado de una placa de sustrato con una lámina de plástico”,pero su aplicación como práctica habitual es únicamente de protección, no siendo aplicable directamente para evitar la emisión de partículas por parte del sustrato, ni habiéndose comprobado nunca ninguna utilidad en este sentido por no ser un efecto esperado ni habitual en estos procesos, especialmente cuando se requiere resistencia a altas temperaturas.
De lo anterior queda manifiesta la gran problemática que presenta la emisión de polvo durante el mecanizado, troquelado u operación, y la carencia de soluciones comprobadas en el mercado basadas en el laminado.
Descripción de la invención
Para solventar la problemática existente en la actualidad en el mecanizado, troquelado y manipulación de muchos elementos, especialmente láminas de mica estratificada, se ha ideado la protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares objeto de la presente invención, la cual utiliza para eliminar la emisión de partículas un laminado multicapa de protección compuesto por
- al menos una lámina adherida mediante adhesivo a una de las caras del elemento laminar a proteger, y
- al menos otra lámina adherida mediante adhesivo en la otra cara del elemento laminar a proteger,
siendo este elemento laminar de material susceptible de generar partículas tóxicas durante
su mecanizado o manipulación, y siendo el laminado multicapa de material plástico apto para contener las partículas tóxicas, preferentemente una cinta adhesiva de poliéster con adhesivo de silicona.
El uso de esta protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares es preferentemente en láminas de mica para la realización de bobinados, y más preferentemente para placas de inducción para cocinas.
Esta invención comporta un procedimiento característico de aplicación que comprende
- un paso de alimentación de los elementos laminares a proteger, en forma de planchas individuales, mediante una cinta transportadora de entrada,
- al menos un paso de aplicación continua de las láminas en los elementos laminares, preferentemente de forma simultánea en ambas caras del elemento laminar, mediante unos rodillos de presión y calor, que presionan las láminas, con el adhesivo incorporado, provenientes de unas bobinas de alimentación,
- un paso de extracción de los elementos laminares, con las láminas ya aplicadas, mediante una cinta transportadora de salida, y
- un paso de corte de las láminas aplicadas, preferentemente mediante una guillotina en la separación entre placas, para dejarlas de nuevo en forma de planchas individuales, .
Opcionalmente puede comprender un paso adicional de troquelado del elemento laminar, junto con las láminas, con la forma apropiada, realizado después de los pasos anteriores.
Ventajas de la invención
Esta protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares que se presenta aporta múltiples ventajas sobre los sistemas disponibles en la actualidad siendo la más importante que permite eliminar totalmente las partículas de polvo tóxico, cuarzo en caso de la mica, que son tremendamente peligrosas para el personal laboral o usuarios, redundando en un entorno de trabajo completamente seguro.
Otra de las más importantes ventajas a destacar es que permite eliminar, o minimizar, la necesidad de costos dispositivos de extracción y filtrado de partículas en los puestos de trabajo, con el consiguiente ahorro económico.
También hay que destacar la eliminación o reducción en equipos de protección individual EPI, tales como máscaras, filtros, guantes y trajes, para el personal de trabajo, con la consiguiente comodidad para el trabajador y mejora de sus condiciones de trabajo.
Otra importante ventaja es que, al estar laminado el material, posibilita el posterior reciclado del equipo que lo contenga, una vez acabada su vida útil, sin ningún riesgo.
Otra ventaja de la presente invención es que, a reducir a cero las partículas emitidas, permite evitar que, aunque no se sobrepasaran los límites legales, se pueda producir una acumulación de partículas en los pulmones a lo largo de mucho tiempo, minimizando así la posibilidad de enfermedades laborales.
Asimismo otra ventaja añadida es que es un proceso sencillo y económico, que puede hacerse sin una gran inversión en instalaciones ni maquinaria especiales.
Descripción de las figuras
Para comprender mejor el objeto de la presente invención, en el plano anexo se ha representado una realización práctica preferencial de una protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares.
En dicho plano la figura -1- muestra una vista en sección de la protección aplicada sobre el elemento laminar.
La figura -2- muestra un diagrama simplificado de una instalación para realizar el procedimiento característico de aplicación.
Realización preferente de la invención
La constitución y características de la invención podrán comprenderse mejor con la siguiente descripción hecha con referencia a las figuras adjuntas.
Según puede apreciarse en la figura 1, se ilustra como la protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares, idónea para utilizar con láminas de mica estratificada, comprende un laminado multicapa de protección compuesto por
- al menos una lámina (2) adherida mediante adhesivo (3) a una de las caras del elemento laminar (1) a proteger, y
- al menos otra lámina (2) adherida mediante adhesivo (3) en la otra cara del elemento laminar (1) a proteger,
siendo este elemento laminar (1) de material susceptible de generar partículas tóxicas durante su mecanizado o manipulación, tal como una lámina de mica estratificada o una placa de papel de mica integrada, impregnada con resina de silicona para altas temperaturas, polimerizada bajo presión y temperatura a fin de constituir placas rígidas, siendo las láminas (2) de material plástico apto para contener las partículas tóxicas generadas por el mecanizado o manipulación de los elementos laminares (1), y siendo preferentemente el espesor combinado de las láminas (2) y los adhesivos (3) menor que el espesor del elemento laminar (1) a proteger.
Las láminas (2) son preferentemente de poliéster resistente a altas temperaturas, en cinta, debido a su excelente resistencia térmica, a la abrasión y a los productos químicos, manteniendo su flexibilidad.
El adhesivo (3) es preferentemente un adhesivo de silicona, que ofrece una gran resistencia al calor en comparación con otros adhesivos de caucho y acrílicos, reduciendo los fallos debidos al reblandecimiento, la exudación y la transferencia de adhesivo. Es un adhesivo sensible a la presión. Para garantizar su función se necesita un contacto lo más profundo posible entre ambas superficies. Es recomendable calentarlo también ya que aumenta la fluencia y la presión lo hace introducirse en las irregularidades del material soporte, haciendo que se adhiera bien a superficies difíciles de pegar y pueda retirarse limpiamente de muchas superficies.
En la realización preferente de la invención el adhesivo (3) está preaplicado sobre cinta de las láminas (2), preferentemente en forma de cinta adhesiva de poliéster con adhesivo de silicona.
El uso de esta protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares es para cualquier material susceptible de generar partículas tóxicas durante su mecanizado o manipulación, como por ejemplo algodón, amianto, arsénico, carbón, cemento, cereales, fibras minerales, grafito natural, madera, mica, sílice cristalina, talco, crocidolita, crisotilo, cristobalita o cuarzo, aunque preferentemente es en láminas de mica para la realización de bobinados, y más preferentemente para placas de inducción para cocinas.
Esta invención comporta un procedimiento característico de aplicación que comprende, como se ilustra en la figura 2,
- un paso de alimentación de los elementos laminares (1) a proteger, en forma de planchas individuales, mediante una cinta transportadora de entrada (4),
- al menos un paso de aplicación continua de las láminas (2) en los elementos laminares (1),
- un paso de extracción de los elementos laminares (1), con las láminas (2) ya aplicadas, mediante una cinta transportadora de salida (7), y
- un paso de corte de las láminas (2) aplicadas, preferentemente mediante una guillotina (8) en la separación entre placas, para dejarlas de nuevo en forma de planchas individuales, .
Opcionalmente puede comprender un paso adicional de troquelado del elemento laminar (1), junto con las láminas (2), con la forma apropiada, realizado después de los pasos anteriores.
El paso de aplicación continua de las láminas (2) en los elementos laminares (1) se realiza preferentemente de forma simultánea en ambas caras del elemento laminar (1), mediante unos rodillos (5) de presión y calor, que presionan las láminas (2), con el adhesivo (3) incorporado, provenientes de unas bobinas de alimentación (6), estando ubicados un conjunto de rodillo (5) de presión y calor y su bobina de alimentación (6) en la parte superior del elemento laminar (1), y otro conjunto de rodillo (5) de presión y calor y su bobina de alimentación (6) en la parte inferior.
La eficacia de esta protección se ha comprobado experimentalmente utilizando, como ejemplo láminas de mica estratificada, realizando medidas de partículas antes y después de aplicar la protección, comprobando la presencia antes, y la ausencia posterior de partículas tóxicas durante su manipulación.
Para estos test de ejemplo, se ha empleado los siguientes materiales comerciales, únicamente como ejemplos:
- como elemento laminar (1) se ha utilizado ISOMIK 9.16, constituida por placas de papel de mica integrada, impregnadas con resinas de silicona para altas temperaturas, polimerizadas bajo presión y temperatura a fin de constituir placas rígidas, que es un material especialmente utilizado como soporte de resistencias, placas de aislamiento, etc. para toda clase de aparatos de clase de calefacción eléctrica, especialmente en los que por su naturaleza no sea deseable un desprendimiento de humos del aglomerante (tostadoras, secadoras de cabellos, calefactores, hornos, microondas, etc.). También tiene aplicación en aparellaje eléctrico, cámaras apaga chispas y en general todas las aplicaciones donde se requieran altas prestaciones térmicas y dieléctricas. Entre sus principales propiedades destacamos la resistencia a temperaturas de hasta 500<q>C, el fácil troquelado incluso en piezas pequeñas, la alta resistencia al bobinado eléctrico de filamentos conductores y las excelentes características dieléctricas,
- cómo láminas de protección se ha utilizado la cinta de poliéster 3M-8991, que es es una cinta de poliéster azul con un adhesivo de silicona, utilizable en una gran variedad de aplicaciones de alta temperatura, incluyendo el enmascaramiento de pintura en polvo, rompefocos, y aplicaciones de sellado de bolsas. Otras aplicaciones incluyen el empalme, la colocación de lengüetas o el cierre de rollos de materiales o revestimientos tratados con silicona. Entre sus principales propiedades destacamos la excelente resistencia térmica, a la abrasión y a los productos químicos, manteniendo su flexibilidad.
Las pruebas se realizaron mediante los servicios de laboratorios homologados de higiene industrial, para la medida de partículas de polvo tóxico emitidas, utilizando unas bombas BMB-0286, BMB-0287 y BMB-0288, con un caudal medio de 2,20 l/min, durante un tiempo comprendido entre 4,5 y 5 horas.
Se tomaron como valores máximos para el índice de exposición (i) a las partículas, según la legislación vigente, los indicados en la tabla 1.
-Tabla 1 -
Se obtuvieron los resultados mostrados en la tabla 2. Se realizaron dos test con el elemento laminar estándar, uno en proceso normal y otro en proceso controlado, con medidas anti polco, y otro test con el elemento laminar protegido por las láminas de poliéster.
-Tabla 2 -
En esta tabla:
(i) - Indice de exposición.
MP: Medición de Partículas
E.D: Emisión Directa, indicando que todo lo evaluado proviene de un mismo foco.
Se comprueba como en todas las pruebas el índice de exposición frente a las partículas (insolubles o poco solubles) - Fracción Respirable se mantiene por debajo del valor límite (<3,0000), mientras que el índice de exposición frente a polvo de sílice cristalina (cuarzo), en los casos de elemento laminar estándar, sin proteger, está por encima de los límites de seguridad marcados por la normativa de riesgos laborales (>0,0500), mientras que en el elemento laminar con la protección laminada el índice que se obtiene es 0, no detectándose partículas tóxicas de cuarzo, habiéndose eliminado por tanto el riesgo para su manipulación por parte del personal.
La persona experta en la técnica comprenderá fácilmente que puede combinar características de diferentes realizaciones con características de otras posibles realizaciones, siempre que esa combinación sea técnicamente posible.
Toda la información referida a ejemplos o modos de realización forma parte de la descripción de la invención.
Claims (1)
- REIVINDICACIONES1 - Protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares, idónea para utilizar con láminas de mica estratificada,caracterizada porquecomprende un laminado multicapa de protección compuesto por- al menos una lámina (2) adherida mediante adhesivo (3) a una de las caras del elemento laminar (1) a proteger, y- al menos otra lámina (2) adherida mediante adhesivo (3) en la otra cara del elemento laminar (1) a proteger,siendo este elemento laminar (1) de material susceptible de generar partículas tóxicas durante su mecanizado o manipulación, siendo las láminas (2) de material plástico apto para contener las partículas tóxicas generadas por el mecanizado o manipulación de los elementos laminares (1).2 - Protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares, según la anterior reivindicación,caracterizada porqueel espesor combinado de las láminas (2) y los adhesivos (3) es menor que el espesor del elemento laminar (1) a proteger.3 - Protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones,caracterizada porquelas láminas (2) son de poliéster resistente a altas temperaturas.4 - Protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones,caracterizada porqueel adhesivo (3) es un adhesivo de silicona.5 - Protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones,caracterizada porqueel adhesivo (3) está preaplicado sobre las láminas (2).6 - Uso de una protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares según cualquiera de las anteriores reivindicaciones,caracterizado porqueel elemento laminar (1) a proteger son láminas de mica estratificada.7 - Uso de una protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares, según la reivindicación 6,caracterizado porqueel elemento laminar (1) a proteger es una placa de papel de mica integrada, impregnada con resina de silicona para altas temperaturas, polimerizada bajo presión y temperatura a fin de constituir placas rígidas.8 - Uso de una protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares según cualquiera de las anteriores reivindicaciones 6 y 7,caracterizado porqueel elemento laminar (1) a proteger son láminas de mica estratificada para la realización de bobinados.9 - Uso de una protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares según cualquiera de las anteriores reivindicaciones 6, 7 y 8,caracterizado porqueel elemento laminar (1) a proteger son láminas de mica estratificada para la realización de bobinados de placas de inducción para cocinas.10 - Procedimiento de aplicación de una protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones,caracterizado porquecomprende- un paso de alimentación de los elementos laminares (1) a proteger, en forma de planchas individuales, mediante una cinta transportadora de entrada (4),- al menos un paso de aplicación continua de las láminas (2) en los elementos laminares (1),- un paso de extracción de los elementos laminares (1), con las láminas (2) ya aplicadas, mediante una cinta transportadora de salida (7), y- un paso de corte de las láminas (2) aplicadas, en la separación entre placas, para dejarlas de nuevo en forma de planchas individuales.11 - Procedimiento de aplicación de una protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares, según la reivindicación 10,caracterizado porquecomprende un paso adicional de troquelado del elemento laminar (1), junto con las láminas (2), con la forma apropiada, realizado después de los pasos anteriores.12 - Procedimiento de aplicación de una protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares, según cualquiera de las reivindicaciones 10 y 11,caracterizado porqueel paso de aplicación continua de las láminas (2) en los elementos laminares (1) se realiza de forma simultánea en ambas caras del elemento laminar (1), mediante unos rodillos (5) de presión y calor, que presionan las láminas (2), con el adhesivo (3) incorporado, provenientes de unas bobinas de alimentación (6), estando ubicados un conjunto de rodillo (5) de presión y calor y su bobina de alimentación (6) en la parte superior del elemento laminar (1), y otro conjunto de rodillo (5) de presión y calor y su bobina de alimentación (6) en la parte inferior.13 - Procedimiento de aplicación de una protección anti polvo para mecanizado y manipulación de elementos laminares, según cualquiera de las reivindicaciones 10, 11 y 12,caracterizado porqueel paso de corte de las láminas (2) aplicadas se realiza mediante una guillotina (8).
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