MX2012007218A

MX2012007218A - Estructura compuesta para adoquinato.

Info

Publication number: MX2012007218A
Application number: MX2012007218A
Authority: MX
Inventors: Steven Hicks; David K Bower; William Handlos
Original assignee: Reynolds Presto Products Inc
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2013-02-21
Also published as: CA2785025A1; WO2011084274A1; EP2516746A4; US9631088B2; CA2785008C; US10253460B2; KR101488071B1; KR20120108024A; US20130011195A1; CA2784986C; US20120329943A1; BR112012015181B1; KR101489892B1; US9505931B2; MX348613B; BR112012015181A2; KR101486124B1; BR112012015224B1; BR112012015224A2; US8710135B2

Abstract

Se describe un proceso para fabricar estructura compuesta para adoquinado, que consiste en partículas agregadas de vidrio imprimadas y una composición aglomerante polimérica. También se describen los sistemas y los métodos para la imprimación de las partículas agregadas de vidrio. En una modalidad, las partículas agregadas de vidrio abarcan desde aproximadamente 0.1 pulgadas (0.254 cm) hasta aproximadamente 0.5 pulgadas (1.27 cm) de diámetro y se exponen a un agente copulante en solución, por ejemplo, una solución acuosa de aminosilano, en una cantidad de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 partes en peso de solución, con base en 100 partes en peso de las partículas agregadas de vidrio, en donde la solución acuosa contiene aproximadamente 0.01 a aproximadamente 5.0 partes en peso del agente copulante, con base en 100 partes en peso de la solución. Después de la exposición se deja que el imprimador reaccione y se aglutine con las partículas agregadas de vidrio durante un tiempo previamente determinado para obtener las partículas de vidrio imprimadas, por ejemplo, partículas de vidrio sililadas, las cuales luego se secan. Una vez que se mezcla el vidrio imprimado y la composición del aglomerante polimérico, es el mismo o se deja que estas reaccionen y se aglutinen para obtener una estructura compuesta para adoquinado.

Description

ESTRUCTURA COMPUESTA PAPA ADOQUINADO Esta solicitud se presente en Diciembre 01, 2010, como una solicitud de Patente International PCT a nombre de Reynolds Consumer Products, Inc., una corporación nacional U.S., y BASF Corporation, una corporación U.S. nacional, los solicitantes para la designación de todos los países excepto los Estados Unidos, y Steven Hicks, un ciudadano de los Estados Unidos y David K. Bower, un ciudadano de los Estados Unidos y illiam Hylos, un ciudadano de los Estados Unidos, solicitantes para la designación de Estados Unidos únicamente, y reclaman la prioridad a la Solicitud de Patente U.S. Serie No. 61/288,637 presentada en Diciembre 21, 2009.

Campo técnico Esta descripción se refiere a estructuras compuestas para adoquinado y sistemas y métodos para preparar las estructuras compuestas para adoquinado que consisten en agregado de vidrio sililado y composiciones aglomerantes poliméricas .

Antecedentes El vidrio residual o reciclado comúnmente se proporciona para usos secundarios a través de programas de reciclado ampliamente difundidos. Uno de esos usos secundarios de este tipo de vidrio es como un componente constituyente en las estructuras para adoquinado, por ejemplo para superficies de estacionamiento. Sin embargo, la cantidad de vidrio reciclado comúnmente se debe limitar en muchas estructuras para adoquinado con el fin de satisfacer los criterios de rendimiento mínimo como puede ser resistencia al aplastamiento (o trituración) y resistencia a la flexión. Si una estructura para adoquinado falla al cumplir esos criterios, la estructura para adoquinado puede fallar y mostrar signos de grietas y exfoliación. Los mejoramientos en las estructuras para adoquinado pueden llevar al máximo la incorporación de vidrio reciclado al mismo tiempo que cumple con los criterios de rendimiento aceptable que son deseados.

Compendio Un aspecto de está descripción se refiere a un proceso para preparar una estructura compuesta para adoquinado en donde las partículas del agregado de vidrio abarcan desde aproximadamente 0.1 hasta el agente copulante, por ejemplo una solución acuosa de aminosilano, en una cantidad de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 10 partes en peso de la solución con base en 100 partes en peso de las partículas del agregado de vidrio (partículas agregadas de vidrio) en donde la solución acuosa de aminosilano contiene aproximadamente de 0.01 hasta aproximadamente 5.0 partes en peso de aminosilano con base en 100 partes en peso de la solución. Después de la exposición, se le permite reaccionar al aminosilano y aglutinarse con las partículas del agregado de vidrio durante un periodo de tiempo predeterminado para proporcionar partículas de vidrio imprimadas o sililadas. Las partículas de vidrio imprimadas o sililadas se secan después y de manera subsiguiente están disponibles para mezclarse con una composición polimérica aglomerante. Una vez que el vidrio sililado y la composición polimérica aglomerante se mezclan, se les permite reaccionar y aglutinarse para proporcionar una estructura compuesta para adoquinado.

De acuerdo con el proceso antes descrito, una estructura para adoquinado producida aplicando aproximadamente de 0.002 hasta aproximadamente 10 libras de aminosilano disperso en aproximadamente de 19 hasta aproximadamente 190 libras de agua por 2,000 libras de partículas del agregado de vidrio se puede producir con una resistencia al aplastamiento superior a 1,500 psi y una resistencia a la flexión superior a 700 psi. Esto es posible debido a que las partículas del agregado de vidrio tienen superficies expuestas que reaccionan con y se aglutinan al aminosilano. A su vez, la composición polimérica aglomerante hace reacción con y se aglutina con al menos algo del aminosilano. Este tipo de aglomerante es mas fuerte que el aglomerante donde una composición polimérica aglomerante se aglutina directamente al vidrio no sililado donde la resistencia al aplastamiento comúnmente es de solo aproximadamente 1, 000 psi y la resistencia a la flexión es menos de 500 psi. De este modo, un aumento del 50% en la resistencia al aplastamiento y flexión se realiza mediante la sililación de las partículas del agregado de vidrio antes de mezclarlas con una composición polimérica aglomerante.' Adicionalmente, la estructura para adoquinado descrita se puede hacer permeable al agua o impermeable al agua ajustando la cantidad de composición polimérica aglomerante junto con la adición de partículas más finas, como puede ser partículas de arena de vidrio producidas por un triturador de vidrio.

También se describe un sistema para proporcionar partículas del agregado de vidrio imprimadas, como puede ser partículas del agregado de vidrio sililadas. El sistema incluye un sistema de transportación construido y arreglado para soportar y transportar las partículas del agregado de vidrio en una primera velocidad de transporte y un sistema de aplicación construido y arreglado para exponer un agente copulante, por ejemplo una solución acuosa de aminosilano, a las partículas del agregado de vidrio presentes en el sistema de transportación. Un secador, separado del sistema de aplicación y configurado dirigir al menos uno de aire forzado y calor sobre el agregado de vidrio presente en el sistema de transportación, también se proporciona. Con el sistema descrito la primera velocidad de transportación se puede ajustar de modo que el agregado de vidrio presente en el sistema de transportación se expone primero al secador después un periodo de tiempo predeterminado después de la aplicación de la solución acuosa de aminosilano a las partículas del agregado de vidrio.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 muestra un diagrama de flujo de un proceso para preparar una estructura compuesta para adoquinado que consiste en partículas del agregado de vidrio sililado y una composición polimérica aglomerante.

La Figura 2 es un diagrama esquemático que muestra un primer sistema para proporcionar partículas del agregado de vidrio imprimadas en el proceso que se muestra en la Figura 1.

La Figura 3 es un diagrama esquemático que muestra un segundo sistema para proporcionar partículas del agregado de vidrio imprimadas en el proceso que se muestra en la Figura 1.

La Figura 4 es un diagrama esquemático que muestra un sistema para mezclar las partículas del agregado de vidrio imprimadas y la composición polimérica aglomerante en el proceso que se muestra en la Figura 1.

Descripción detallada Esta descripción se refiere a un proceso para preparar una estructura compuesta para adoquinado que consiste en partículas del agregado de vidrio imprimadas y una composición polimérica aglomerante. Un ejemplo de ese proceso se muestra en la Figura 1.

En un paso del proceso, se proporciona el vidrio y de forma subsiguiente se modifica en partículas del agregado de vidrio. El vidrio puede ser cualquier tipo de vidrio y puede ser claro, entintado y/o con color. Preferiblemente, el vidrio es vidrio reciclado residual después del uso del consumidor de modo que todos los costos y costos de entorno se llevan al mínimo. El vidrio residual se puede modificar en una variedad de formas, como puede ser en la forma descrita en las Publicaciones de Solicitudes de Patente U.S. 2009/0067924 y 2009/0067925 de Kaul, ambas se incorporan a la presente como referencia. Las partículas del agregado de vidrio se forman de vidrio que ha sido triturado, revuelto en tambor giratorio y calentado para redondear sus bordes y eliminar las impurezas que no son de vidrio. Un vidrio reciclado adecuado se describe en la Patente U.S. 7,041,221 de Amott, la cual se incorpora a la presente como referencia. El vidrio reciclado se prepara triturando el vidrio a las dimensiones deseadas, por ejemplo, de 1/16 de pulgada hasta aproximadamente 1 pulgada, preferiblemente aproximadamente de 1/4 de pulgada hasta aproximadamente 1/2 pulgada, más preferiblemente aproximadamente de 3/8 de pulgada. Se cree que al reducir el diámetro promedio del vidrio se reduce la exfoliación del agregado de la estructura compuesta para adoquinado, una vez instalada. El vidrio se puede triturar utilizando un triturador de golpe, un molino de martillo, un molino de cono o un triturador de rodillo. Preferiblemente, el vidrio reciclado se tritura utilizando triturador de rodillo ya que se puede lograr mejor adsorción del aceite.

Se puede utilizar cualquier orden de pretrituración, pretamizado, trituración, limpieza y secado. En una modalidad preferida sin embargo, el vidrio triturado primero se pretritura y pretamiza. Si el vidrio es limpio, no se necesita pretrituración o pretamización . El vidrio pretriturado se pretamiza a través de una malla, la cual puede incluir una malla de una pulgada, una combinación de cribas de dos o tres pisos o al menos dos mallas. Una vez pretamizado a través de la malla, preferiblemente el vidrio además se tritura utilizando un triturador de rodillo y de forma subsiguiente, el vidrio triturado se seca, después de limpiarlo, preferiblemente a una temperatura de al menos 100°F o, más preferiblemente, a una temperatura de al menos 350°F. De forma subsiguiente, el vidrio triturado se tamiza, preferiblemente a través al menos un tamiz de malla 40, o más preferiblemente a través de un tamiz de malla 30, o más preferiblemente a través de un tamiz de malla 20. Se observa que la descripción anterior del proceso de trituración puede resultar en aproximadamente 50 porciento en peso de partículas del agregado de vidrio y aproximadamente 50 porciento en peso de partículas de arena de vidrio. Los grados adecuados de vidrio están disponibles comercialmente de Glass Plus Inc. de Tomahawk, WI .

Una vez que el vidrio residual o reciclado ha sido modificado para formar las partículas del agregado de vidrio, las partículas se exponen después a un agente copulante en donde el agente copulante reacciona con y aglutina el vidrio para formar las partículas del agregado de vidrio imprimadas. Como se utiliza en está solicitud, la frase "partículas del agregado de vidrio imprimadas" significa que describe partículas del agregado de vidrio cuyas superficies exteriores han sido al menos parcialmente cubiertas por una substancia que ha reaccionado químicamente con y aglutinado a las superficies exteriores. Como se utiliza en está solicitud, la frase "agente copulante" significa que incluye cualquier substancia que reacciona químicamente y aglutina el vidrio y una composición polimérica aglomerante para formar un aglomerante más fuerte entre el vidrio y la composición polimérica aglomerante, comparado con un aglomerante directo entre vidrio y la composición polimérica aglomerante. Los agentes copulantes ejemplares incluye silanos con grupos funcionales de hidroxil, tiol, epoxi, y/o aminas primarias y secundarias. Un ejemplo particularmente útil de un agente copulante es aminosilano el cual provocará que las partículas del agregado de vidrio se vuelvan imprimadas, o más específicamente, sililadas o silanizadas. Se observó que cualquier grupo funcional silano o silanol imprimará o sililará las partículas del agregado de vidrio. Sin embargo, se prefiere el aminosilano debido a que el aminosilano es fácilmente soluble en agua significando que no se necesita un solvente orgánico. Por tal, el uso de aminosilano en una solución acuosa disminuye el gasto total del proceso descrito. El concentrado de aminosilano está disponible comercialmente de Momentive Performance Materials de Albany, NY, ejemplos de los cuales se venden como SILQUEST® A-1100 y SILQUEST® A-1120. Con el fin de llevar al máximo la sililación de las partículas del agregado de vidrio, el aminosilano además se diluye con agua para formar una solución acuosa de aminosilano. Preferiblemente, la solución contiene aproximadamente de 0.01 hasta aproximadamente 5.0 partes en peso de aminosilano y más preferiblemente contiene aproximadamente 0.3 partes en peso de aminosilano, cada una con base en 100 partes en peso de la solución. Se ha descubierto que utilizando aproximadamente 0.3 en peso de SILQUEST® A-1120 resulta en partículas del agregado de vidrio sililadas óptimamente que tienen una resistencia de adhesión más alta con una composición polimérica aglomerante. Se cree que esta resistencia mayor surge de una mono capa siendo formada entre el aminosilano reaccionado y las partículas del agregado de vidrio, en lugar de la formación de capas múltiples. Por tal, un rendimiento más alto de la estructura compuesta para adoquinado resultará con partículas del agregado de vidrio sililadas óptimamente. Donde la concentración de aminosilano es muy baja, menos de las superficies expuestas de las partículas de agregado de vidrio se imprimarán o siliiarán y la estructura compuesta para adoquinado no será tan fuerte a medida que una fracción más grande de las superficies expuestas de las partículas del agregado de vidrio se aglutinará directamente a la composición polimérica aglomerante. Por el contrario, donde la concentración de aminosilano es excesiva, es más probable que las superficies expuestas de las partículas del agregado de vidrio imprimadas o sililadas formarán capas múltiples y también se aglutinarán entre sí en lugar de a la composición polimérica aglomerante, y de este modo se forma una estructura compuesta para adoquinado de resistencia reducida.

Donde se utiliza la solución acuosa de aminosilano como el agente copulante para imprimar las partículas del agregado de vidrio, la solución se puede aplicar en una relación de aproximadamente 1 hasta aproximadamente 10 partes en peso de solución con base en 100 partes en peso de partículas de agregado de vidrio. Más preferiblemente, la solución acuosa de aminosilano se aplica en una relación de aproximadamente 5 partes en peso de la solución acuosa de aminosilano a 100 partes en peso agregado de vidrio. En esta relación, la sililación óptima de las partículas de agregado de vidrio puede ocurrir mientras se lleva al mínimo el residuo de la solución .

Hay muchas formas en las cuales las partículas del agregado de vidrio se pueden exponer al agente copulante. Por ejemplo, se puede utilizar un proceso por lote en donde el agregado y el agente copulante, en una solución acuosa, se revuelven en tambor giratorio juntos durante un periodo de tiempo predeterminado, como puede ser durante cinco minutos. De otra forma, y como se describe en más detalle más adelante con respecto a la Figura 2, se puede utilizar un proceso continuo en el cual el agente copulante se rocía y/o dispersa sobre las partículas del agregado de vidrio en un sistema de transportación. Aún otro ejemplo, se describe en más detalle posteriormente con respecto a la Figura 3, se puede utilizar un proceso continuo en el cual las partículas del agregado de vidrio se transportan a través de un volumen de una solución acuosa que contiene el agente copulante en donde el volumen se mantiene en un canal, contenedor o recipiente. Un experto en la técnica apreciará que otros métodos para exponer las partículas del agregado de vidrio al agente copulante, y más específicamente a una solución acuosa de aminosilano, se pueden utilizar sin salir de los conceptos presentados en la presente.

Una vez que la solución acuosa de aminosilano entra en contacto con las partículas del agregado de vidrio, el aminosilano empezará a reaccionar y aglutinarse con las partículas del agregado de vidrio. Con el fin de optimizar la sililación del vidrio, la solución de aminosilano deberá permanecer en contacto con las partículas del agregado de vidrio durante un periodo de tiempo predeterminado. Preferiblemente, el periodo de tiempo predeterminado es de aproximadamente de 15 segundos a dos minutos de modo que ocurra una reacción suficiente antes de proceder a secar las partículas agregadas de vidrio ahora sililadas.

Una vez las partículas del agregado de vidrio están suficientemente sililadas, las partículas del agregado de vidrio sililado se puede secar. El secado se puede realizar en una variedad de formas. Por ejemplo, las partículas del agregado de vidrio sililadas se pueden separar de la solución, por ejemplo drenándolas y permitiendo que sequen al aire en condiciones ambientales. Cuando se desea el secado acelerado, se puede utilizar un soplador para dirigir el aire forzado sobre las partículas agregadas de vidrio sililadas. Donde aún se desea un secado más acelerado, se puede utilizar un calefactor para dirigir el aire forzado y/o calor sobre las partículas del agregado de vidrio sililadas. Cuando se seca sin calor, el proceso de sililación continuará ocurriendo durante un periodo de tiempo de hasta aproximadamente 24 horas. Por tal, se prefiere almacenar las partículas de vidrio sililadas durante un periodo de tiempo suficiente para permitir que ocurra la sililación completa antes de usar las partículas del agregado de vidrio en una estructura compuesta para adoquinado. Cuando se utiliza calor, en general de aproximadamente 120°F a 200°F, el tiempo de reacción se acorta de forma importante para permitir el uso inmediato de las partículas del agregado de vidrio sililadas en una estructura compuesta para adoquinado. Durante y después de esté periodo, las partículas del agregado de vidrio sililadas se pueden almacenar o transportar a un lugar de uso final, como puede ser un sitio de construcción. Las partículas pueden ser almacenar en una variedad de recipientes discretos, como puede ser superstacks y tambores. De otro modo, las partículas se pueden mantener en cantidades más grandes a granel, como es el caso con carros de ferrocarril y petroleros.

Una vez que las partículas del agregado de vidrio sililadas han sido transportado a un sitio de uso final, el agregado se puede mezclar con un aglomerante de resina polimérica para formar una estructura compuesta para adoquinado. Una descripción completa de los aglomerantes de resina polimérica y su uso al mezclarse con agregados para formar una estructura compuesta para adoquinado, se proporciona en la Solicitud de acuerdo con el Tratado de Cooperación en materia de Patentes PCT/PCT/EP2010/058989, presentada en Junio 24, 2010, la totalidad de la cual se incorpora para referencia a la presente. Otra descripción más de esos aglomerantes y su uso se proporciona en las Publicaciones de Solicitudes de las Patentes U.S. 2009/0067924 y 2009/0067295 para Kaul. Otras composiciones aglomerantes adecuadas, para los propósitos de la presente invención, se describen como "composiciones elastoméricas " en la Solicitud de Patente Provisional U.S. Serie Número 61/288,637, la descripción de las cuales se incorpora a la presente como referencia.

Un ejemplo de una composición polimérica aglomerante es el producto de la reacción de una composición de dos partes que tiene un primer componente y un segundo componente. Por tal, se debe apreciar que el término dos componentes se refiere a estos componentes. Se pueden utilizar otros componentes adicionales- La composición aglomerante se puede mencionar en la técnica como un sistema 2K. Los componentes primero y segundo se mezclan para formar el producto de la reacción de la composición aglomerante. El termino producto de la reacción como se utiliza en la presente pretende abarcar todas las etapas de interacción y/o reacción entre los componentes primero y segundo, incluyendo los productos de la reacción entre los componentes primero y segundo, incluso cuando el producto de la reacción hace contacto con el agregado para formar el material compuesto. En general, el producto de la reacción se empieza a formar cuando los componentes primero y Segundo entran en contacto entre si. En una modalidad, el producto de la reacción es un poliuretano en donde el primer componente es un isocianato y el segundo componente es un componente reactivo con el isocianato.

Una vez que la composición polimérica aglomerante se mezcla con las partículas del agregado de vidrio sililadas, la composición polimérica aglomerante reaccionará y se aglutinará con el vidrio sililado para formar una estructura compuesta para adoquinado. Mientras la composición aún se puede trabajar,. la estructura compuesta para adoquinado se puede aplicar a una superficie compactada y de forma subsiguiente enrasar y allanar. Una vez que la composición polimérica aglomerante ha curado totalmente, la estructura compuesta para adoquinado estará lista para utilizarse.

Dos ejemplos de una estructura compuesta para adoquinado se prepararon y analizaron en donde cada ejemplo consistió en una composición polimérica aglomerante con base en isocianato y un agregado, 100% del cual fue agregado de vidrio con un tamaño promedio de aproximadamente ¾ de pulgada en combinación. En el primer ejemplo, se utilizaron las partículas del agregado de vidrio no imprimadas/no sililadas mientras que en el segundo ejemplo, se utilizaron partículas del agregado de vidrio imprimadas/sililadas . La Tabla 1 abajo muestra los constituyentes y propiedades de la composición polimérica aglomerante utilizada tanto en el primero como en el segundo ejemplos.

TABLA 1 Para preparar las partículas del agregado de vidrio imprimadas para el segundo ejemplo, el vidrio se sililó revolviendo en tambor giratorio las partículas de vidrio con una solución acuosa que contiene 0.3 % en peso de SILQUEST® A-1120, disponibles comercialmente de Momentive Performance Products. Para imprimar o sililar el vidrio, 5 partes de la solución acuosa se revolvieron en tambor giratorio con 100 partes del vidrio durante aproximadamente 5 minutos . La solución acuosa se drenó después y al vidrio se le permitió secar. Para formar el material compuesto adoquinado de los dos ejemplos, 4.2% en peso de la composición polimérica aglomerante se mezcló con 95.8% en peso de agregado. A los ejemplos primero y segundo del material compuesto para adoquinado se les permitió curar completamente y se analizaron de forma subsiguiente. Los resultados del análisis se presentan en la Tabla 2 a continuación.

Tabla 2 Como se puede apreciar fácilmente viendo los datos anteriores, el uso de vidrio sililado o imprimado en lugar de vidrio crudo en una estructura compuesta para adoquinado mejora de forma importante la resistencia a la trituración y la resistencia a la flexión sin comprometer la porosidad y permeabilidad en una aplicación de adoquinado permeable. Por ejemplo, los datos del análisis muestran que la resistencia a la trituración del material compuesto para adoquinado aumentó en aproximadamente 50% cuando se utilizaron partículas del agregado de vidrio sililadas en lugar de partículas del agregado de vidrio no tratadas. En aplicaciones preparadas en el campo de la estructura compuesta para adoquinado, cada uno de los valores anteriores se obtienen fácilmente mientras se obtiene resistencia a la trituración mínima de al menos aproximadamente 1,300 psi de forma repetida, incluso en algunas variaciones en componentes constituyentes del compuesto. Al menos dos implicaciones que surgen del uso de la estructura compuesta para adoquinado porosa descrita, utilizando vidrio imprimado son: 1) el espesor de la estructura compuesta para adoquinado se puede reducir; y 2) la estructura compuesta para adoquinado se puede utilizar en aplicaciones donde actualmente las estructuras para adoquinado con base en el agregado de vidrio de la técnica anterior no son adecuadas.

Con referencia a la Figura 2, se muestra un sistema 100 para producir las partículas del agregado de vidrio imprimadas o sililadas descritas. Un aspecto del sistema es la fuente del agregado de vidrio 110. La fuente del agregado de vidrio 110 es para proporcionar el agregado de vidrio 101 a un sistema de transportación 120. En una modalidad, la fuente del agregado de vidrio 10 puede incluir un triturador de rodillo y a calefactor para eliminar las impurezas que no son de vidrio, como se describe antes.

Otro aspecto del sistema 100 es el sistema de transportación 120. El sistema de transportación 120 es para soportar y transportar las partículas del agregado de vidrio 101 desde la fuente del agregado de vidrio 110 a la estación de recolección del agregado 150. El sistema de transportación 120 también soporta las partículas del agregado de vidrio 101 mientras son imprimadas o sililadas y el secado subsiguiente. Muchos tipos de Sistema de transportación son adecuados para este propósito. En la modalidad ejemplar que se muestra en la Figura 2, el sistema de transportación 120 incluye un transportador tipo banda 122 con una banda que es permeable al agua para permitir que la solución acuosa pase a través la banda. En este ejemplo, el sistema de transportación está configurado para transportar las partículas del agregado de vidrio a una velocidad de transportación desde aproximadamente 1 tonelada hasta 20 toneladas de agregado de vidrio por hora y más preferiblemente de 14 toneladas por hora. Un experto en la técnica apreciará que muchos otros tipos de sistema de transportación son adecuados para los propósitos antes mencionados .

Aún otro aspecto del sistema 100 es el sistema aplicación 130. El sistema de aplicación 130 es para exponer las partículas del agregado de vidrio presentes en el sistema de transportación 120 al agente copulante en solución, por ejemplo una solución acuosa de aminosilano. Muchos tipos de sistemas son adecuados para este propósito. En el ejemplo que se muestra en la Figura 2, el sistema de aplicación 130 consiste en un tanque de solución acuosa de aminosilano 132 y un aspersor 134 comunicación fluida con el tanque 132. Durante la operación, la solución se bombea al aspersor 134 desde el tanque 132 y después se rocía sobre las partículas del agregado de vidrio. Preferiblemente, y como se menciona antes, aproximadamente 5 partes en peso de la solución se aplican para cada 100 partes en peso de partículas del agregado de vidrio. La solución, después de hacer contacto con las partículas del agregado de vidrio se drena a través del sistema de transportación 120 donde se puede desechar o reciclar nuevamente al tanque 132. Una vez que la solución hace contacto con las partículas del agregado de vidrio, las partículas se vuelven sililadas, Otro aspecto del sistema 100 es el secador 140. El secador 140 es para secar el agua del agregado de vidrio imprimado o sililado y, donde se utiliza calor, acelera el proceso de reacción entre las partículas del agregado de vidrio y el agente copulante. Muchos tipos de secadores son adecuados para este propósito. En la modalidad ejemplar que se muestra en la Figura 1, el secador 140 es un secador de aire forzado que dirige el aire caliente hacia las partículas del agregado de vidrio. Un experto en la técnica apreciará que los quemadores, calentadores radiantes y sopladores sin calentadores se pueden utilizar también. Con el fin de permitir que las partículas del agregado de vidrio se vuelvan suficientemente siliiadas antes de secarse, el secador 140 se muestra estando separado del aspersor a una distance D. En combinación con la velocidad de transportación o velocidad especifica de la banda del sistema de transportación 120, la distancia D se ajusta de modo que a las partículas del agregado de vidrio se les permita reaccionar con el agente copulante, por ejemplo aminosiiano, durante un periodo de tiempo predeterminado, preferiblemente aproximadamente de 15 segundos a dos minutos, antes de que las partículas se sequen .

Con referencia a la Figura 2, se muestran otros sistemas ejemplares para proporcionar partículas del agregado de vidrio imprimadas o sililadas. Varias características del sistema que se muestran en la Figura 2 son similares a aquellas que se muestran en la Figura 1 y se muestran con números similares, donde es apropiado. La descripción antes mencionada con respecto al sistema que se muestra en la Figura 1 se incorpora en la descripción del sistema que se muestra en la Figura 2. En la Figura 2, se muestra un sistema 200. La fuente del agregado de vidrio 110 y la estación de recolección del agregado de vidrio 150 están configuradas de forma similar a la que se muestra en la Figura 1, como es el secador 140. Sin embargo, en esta modalidad particular, el secador 140 es un sistema de aire forzado que no tiene un elemento calefactor. Las diferencias más importantes entre los sistemas 100 y 200 no se describirán ahora.

Un aspecto del sistema 200 es que el sistema de transportación 120 incluye dos transportadores en lugar del transportador simple que se muestra en la Figura 1. En la modalidad ejemplar que se muestra en la Figura 2, se proporciona un transportador 124 que está construido y configurado para entregar el agregado 101 desde la fuente de agregado 110 al transportador 120. El transportador 124 también es para exponer las partículas del agregado de vidrio al agente copulante en solución, por ejemplo una solución acuosa de aminosilano. Sin embargo, en lugar del aspersor de la Figura 1, el sistema de aplicación 130 en la Figura 2 se incorpora en el mismo transportador 124. Como se muestra, el transportador 124 es un transportador tipo tornillo con un sinfín 126 colocado en un canal 128. Ambos, el canal 128 y el sinfín 126 están colocados en un ángulo predeterminado, a de modo que el canal 128 está orientado para retener un volumen de la solución que contiene el agente copulante, por ejemplo la solución acuosa de aminosilano, a lo largo de una dimensión A. en la modalidad ejemplar que se muestra, el ángulo o¡ es de aproximadamente 20 grados desde la horizontal. Un experto en la técnica apreciará que cambiar el ánguloa de forma correspondiente cambiará la longitud de la dimensión A. en la configuración que se muestra, las partículas del agregado de vidrio 101 siendo transportadas por el sinfín 126 desde la fuente 100 están parcial o totalmente sumergidas en la solución mientas las partículas están dentro de la dimensión A. A medida que las partículas pasan arriba a lo largo del canal 128 y hacia la dimensión B, la solución ya no está presente y las partículas empiezan a secar por goteo con lo que el exceso de solución drena de regreso hacia abajo hacia el área del fondo del canal 128, dimensión A. Esta configuración permite poco desperdicio de la solución al mismo tiempo que proporciona un alto grado de cobertura de la solución sobre las partículas. Como con el sistema 100, el secador 140 del sistema 200 está separado del área donde las partículas están expuestas al aminosilano a una distance D con el fin de permitir tiempo suficiente para que las partículas empiecen el proceso de imprimación o sililación adecuado.

Con referencia a la Figura 4, se muestra un sistema 300 para preparar una estructura compuesta para adoquinado utilizando las partículas del agregado de vidrio imprimadas o sililadas del sistema 100 o 200. El sistema 300 se describe completamente en PCT/PCT/EP2010/058989, una breve descripción del cual se encuentra a continuación. Como se muestra, el sistema 300 incluye una fuente de partículas del agregado de vidrio, en la presente una fuente de partículas del agregado de vidrio imprimadas o sililadas 310. El sistema 300 también incluye un contenedor 320 para sostener un primer componente de una composición polimérica aglomerante y un contenedor 330 para sostener un segundo componente de la composición. Los componentes primero y segundo se mezclan juntos en una estación de mezclado 340 donde un producto de la reacción se crea al menos parcialmente. En la modalidad particular que se muestra, el producto de la reacción se proporciona al sistema de mezclado 360 a través de un aplicador 350, el cual puede ser un aspersor, mientras las partículas del agregado de vidrio sililado se transportan a lo largo del sistema de mezclado 360 a través de un sinfín 362 colocado dentro de un canal 364. Una vez que ambos, el producto de la reacción y las partículas del agregado de vidrio sililadas se mezclan y transportan dentro del sistema de mezclado 360, se forma una estructura compuesta para adoquinado y después puede ser entregada a un área de instalación. Donde se utiliza aminosilano como el agente copulante, la estructura compuesta para adoquinado resultante contendrá de aproximadamente 0.002 hasta aproximadamente 10.0 libras de aminosilano por aproximadamente 2,000 libras de partículas del agregado de vidrio, y preferiblemente aproximadamente 0.3 libras de aminosilano por aproximadamente 2,000 libras de partículas del agregado de vidrio.

Los anteriores son principios ejemplares. Se puede hacer muchas modalidades .

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un proceso para preparar una estructura compuesta para adoquinado, el proceso incluye los pasos de: a. proporcionar partículas del agregado de vidrio que varían desde aproximadamente 1/16 hasta aproximadamente 1/2 pulgada de diámetro; b. proporcionar una composición polimérica aglomerante; c. exponer las partículas del agregado de vidrio a un agente copulante que aumenta la resistencia de adhesión entre las partículas del agregado de vidrio y la composición polimérica aglomerante; d. permitir que el agente copulante reaccione y se aglutine con las partículas del agregado de vidrio durante un periodo de tiempo predeterminado para proporcionar partículas de agregado de vidrio imprimadas; e. secar las partículas del agregado de vidrio imprimadas; f. mezclarlas las partículas del agregado de vidrio imprimadas, secas con la composición polimérica aglomerante; y g. permitir que la composición polimérica aglomerante reaccione y se aglutine con las partículas del agregado de vidrio imprimadas, secas para proporcionar la estructura compuesta para adoquinado»

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde : a. el paso para exponer las partículas del agregado de vidrio a un agente copulante incluye exponer las partículas del agregado de vidrio a una solución acuosa de aminosilano en una cantidad desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 10 partes en peso de solución con base en 100 partes en peso de los partículas del agregado de vidrio, la solución acuosa de aminosilano contiene aproximadamente de 0.01 hasta aproximadamente 5.0 partes en peso de aminosilano con base en 100 partes en peso de solución; y b. el paso para permitir que el agente copulante reaccione y se aglutine con las partículas del agregado de vidrio para proporcionar partículas de vidrio imprimadas incluye permitir que el aminosilano reaccione y se aglutine con las partículas del agregado de vidrio para proporcionar partículas del agregado de vidrio sililadas .

3. El proceso de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el paso para exponer las partículas del agregado de vidrio a una solución acuosa de aminosilano incluye exponer las partículas del agregado de vidrio a una solución acuosa de aminosilano en una cantidad de aproximadamente 5 partes en peso de solución con base en 100 partes en peso de los partículas del agregado de vidrio .

4. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-3, en donde el paso para exponer las partículas del agregado de vidrio a una solución acuosa de aminosilano incluye exponer las partículas del agregado de vidrio a una solución acuosa de aminosilano que contiene aproximadamente 0.3 partes en peso de aminosilano con base en 100 partes en peso de la solución.

5. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 2-4, en donde el paso para permitir que el aminosilano reaccione y se aglutine con las partículas del agregado de vidrio durante un periodo de tiempo predeterminado incluye permitir que el aminosilano reaccione y se aglutine con las partículas del agregado de vidrio durante al menos aproximadamente 15 segundos antes del paso para secar las partículas del agregado de vidrio sililadas.

6. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde el paso para proporcionar una composición polimérica aglomerante incluye proporcionar el producto de la reacción de una composición polimérica aglomerante de dos componentes que contiene un primer componente y un segundo componente reactivo con el primer componente.

7. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-6.. en donde el pase para proporcionar una composición polimérica aglomerante incluye proporcionar un primer componente que contiene un isocianato polimérico e incluye proporcionar un segundo componente que contiene un componente reactivo con el isocianato.

8. El proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en donde el paso para proporcionar las partículas del agregado de vidrio incluye proporcionar vidrio reciclado.

9. Una estructura compuesta para adoquinado que consiste en: a. partículas de agregado de vidrio que tienen superficies expuestas y que tienen un tamaño que varía desde aproximadamente 1/16 hasta aproximadamente 1/2 pulgada de diámetro, al menos algo de las superficies expuestas de las partículas del agregado de vidrio haciendo reacción con y aglutinadas a un agente copulante; y b. una composición polimérica aglomerante haciendo reacción con y aglutinándose con al menos alguno de los agentes copulantes que ha reaccionado con y aglutinado a las partículas del agregado de vidríec . en donde la estructura compuesta para adoquinado tiene una resistencia estructural de al menos aproximadamente I, 300 libras por pulgada cuadrada.

10. La estructura compuesta para adoquinado de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el agente copulante es aminosilano.

II. La estructura compuesta para adoquinado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9- 10, en donde el compuesto contiene aproximadamente de 0.002 hasta aproximadamente 10 libras de aminosilano por aproximadamente 2,000 libras de partículas del agregado de vidrio.

12. La estructura compuesta para adoquinado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-11, en donde el compuesto contiene aproximadamente 0.3 libras de aminosilano por aproximadamente 2,000 libras de partículas del agregado de vidrio.

13. La estructura compuesta para adoquinado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-12, en donde la composición polimérica aglomerante incluye el producto de la reacción de una composición polimérica aglomerante de dos componentes que contiene un primer componente y un segundo componente reactivo con el primer componente.

14. La estructura compuesta para adoquinado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-13, en donde el primer componente contiene un isocianato polimérico y el segundo componente contiene un componente reactivo con el isocianato .

15. La estructura compuesta para adoquinado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-14, en donde el compuesto es permeable al agua.

16. La estructura compuesta para adoquinado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9-14, en donde el compuesto es impermeable al agua.

17. Un sistema para producir agregado de vidrio imprimado que consiste en: a. un sistema de transportación construido y arreglado para soportar y transportar partículas del agregado de vidrio a una primera velocidad de transporte; b. un sistema de aplicación construido y arreglado para exponer las partículas del agregado de vidrio presentes en el sistema de transportación a un agente , copulante en solución; y c. un secador separado del sistema de aplicación y configurado para dirigir ai menos uno de aire forzado y calor sobre el agregado de vidrio presente en el sistema de transportación; d. la primera velocidad de transporte siendo tal que el agregado de vidrio presente en el sistema de transportación primero se expone al secador después un periodo de tiempo predeterminado después de la aplicación del agente copulante en solución a las partículas del agregado de vidrio.

18. El sistema para producir agregado de vidrio imprimado de acuerdo con la reivindicación 17, en donde el agente copulante en solución es solución acuosa de aminosilano y el agregado de vidrio imprimado es agregado de vidrio sililado.

19. El sistema para producir agregado de vidrio imprimado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17-18, en donde la primera velocidad de transporte es desde aproximadamente 1 ton hasta aproximadamente 20 tons por hora de agregado de vidrio.

20. El sistema para producir agregado de vidrio imprimado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17-18, en donde el sistema de transportación consiste en un transportador tipo banda.

21. El sistema para producir agregado de vidrio imprimado de acuerdo con la reivindicación 20, en donde el trasportador tipo banda es permeable al agua.

22. El sistema para producir agregado de vidrio imprimado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 18-21, en donde el sistema de aplicación consiste en un aspersor construido y arreglado para dispersar la solución acuosa de aminosilano sobre las partículas de agregado de vidrio presentes en el trasportador tipo banda.

23. El sistema para producir agregado de vidrio imprimado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17-22, en donde el secador es un calefactor colocado directamente sobre el trasportador tipo banda.

24. El sistema para producir agregado de vidrio imprimado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 17-23, en donde el sistema de transportación consiste en un trasportador tipo sinfín colocado en un canal.

25. El sistema para producir agregado de vidrio imprimado de acuerdo con la reivindicación 24, en donde el canal forma al menos parte del sistema de aplicación y retiene la solución acuosa de aminosilano dentro del canal.

26. El sistema para producir agregado de vidrio imprimado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 24-25, en donde el canal está colocado en un. ángulo de modo que la solución acuosa de aminosilano está presente dentro de únicamente una parte del canal.

27. El sistema para producir agregado de vidrio imprimado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 24-26, en donde el sistema de transportación además consiste en un trasportador tipo banda colocado para recibir las partículas del agregado de vidrio del trasportador tipo sinfín .

28. El sistema para producir agregado de vidrio imprimado de acuerdo con la reivindicación 27, en donde el secador es un soplador ubicado directamente arriba del trasportador tipo banda. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se describe un proceso para fabricar estructura compuesta para adoquinado, que consiste en partículas agregadas de vidrio imprimadas y una composición polimérica aglomerante. También se describen los sistemas y los métodos para la imprimación de las partículas agregadas de vidrio. En una modalidad, las partículas agregadas de vidrio abarcan desde aproximadamente 0.1 pulgadas (0.254 cm) hasta aproximadamente 0.5 pulgadas (1.27 cm) de diámetro y se exponen a un agente copulante en solución, por ejemplo, una solución acuosa de aminosilano, en una cantidad de aproximadamente 1 a aproximadamente 20 partes en peso de solución, con base en 100 partes en peso de las partículas agregadas de vidrio, en donde la solución acuosa contiene aproximadamente 0.01 a aproximadamente 5.0 partes en peso del agente copulante, con base en 100 partes en peso de la solución. Después de la exposición se deja que el imprimador reaccione y se aglutine con las partículas agregadas de vidrio durante un tiempo previamente determinado para obtener las partículas de vidrio imprimadas, por ejemplo, partículas de vidrio sililadas, las cuales luego se secan. Una vez que se mezcla el vidrio imprimado y una composición del aglomerante polimérico, es el mismo o se deja que éstas reaccionen y se aglutinen para obtener una estructura compuesta para adoquinado.