WO2018018107A1 - Processo de fabricação e decoração de piso laminado a partir da utilização de politereftalato de etila reciclado e produto obtido - Google Patents

Processo de fabricação e decoração de piso laminado a partir da utilização de politereftalato de etila reciclado e produto obtido Download PDF

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Definitions

  • the present invention describes a method of manufacturing and decorating laminate flooring from the use of recycled ethyl polyerephthalate and obtained product. More specifically, it comprises a floor manufacturing process based on recycled ethyl polyethylene terephthalate (PET) and the texture printing process and various types of finishes, because the product has greater elasticity, resulting in a product with greater durability, strength and in accordance with the current standards for flooring in Brazil. In addition, the process adds lower process cost and faster production due to reduced process steps.
  • PET recycled ethyl polyethylene terephthalate
  • PVC polyvinyl chloride
  • PVC floors are manufactured through the layer lamination process, where a PVC base, a calcium carbonate and PVC layer, a decorative lamina and an overlayer are joined, resulting in in a product that has great durability, performance and various texture and coating options.
  • the object of the present invention is a floor manufacturing process which uses recycled ethyl polyethylene terephthalate (PET) as a base, replacing the currently used PVC base, resulting in a product with strong ecological appeal, since in its production, PET bottles and discarded tires are used as part of their composition and base respectively, and are not similar worldwide.
  • PET ethyl polyethylene terephthalate
  • This composition will allow the application of textures and various types of finishes, reducing process steps and in accordance with the current standards for floors in Brazil.
  • FIG. 011 Figure 1 shows the flowchart of the entire laminate flooring fabrication and decoration process using recycled ethyl polyerephthalate.
  • Figure 2 shows the flowchart of the entire laminate flooring fabrication and decoration process from the use of recycled ethyl polyerephthalate with the process option in a static continuous manner.
  • Figure 3 shows the perspective view of the product obtained at the end of the manufacturing process and Figure 3A shows the exploded perspective view of the product obtained.
  • the process of manufacturing and decorating laminate flooring from the use of recycled ethyl polyerephthalate and product obtained, object of the present invention comprises a step of preparing recycled PET through the extrusion process which results in a PET laminate, a PET sheet printing step, a protective mineral coating step, application of an ultraviolet varnish layer, a component preparation step for bonding and the bonding process that results in the finalization of the product.
  • the first step of the process is the preparation of recycled PET for the generation of PET lamina which is carried out through crystallization, pre-drying, dehumidification and extrusion.
  • the material is received (10) crushed where its color, smell and rubbish contamination is evaluated.
  • small quantities of the received material are collected from different parts, where they are heated and melted to a temperature of 240 degrees, making it possible to identify if there is contamination of rubber or some other solid material.
  • the crushed PET is sent to crystallization (12), where it is directed to a horizontal gas crystallizer where its cycle does not exceed 7 minutes at a temperature of 150 degrees, this crystallizer has a cylindrical shape with internal thread where material passes in little quantity. Then the material is sent to pre-drying (11), where it is directed to two dryers with an approximate capacity of 3 (three) tons, where it remains for about 3.5 hours.
  • the material then goes to the vertical gas crystallizer where it is in residence for about 3 hours, finally goes to the dehumidification step (13) where it is directed to a dehumidifier, a system that works with cilia to absorb the rest. humidity, where it stays for about 1 hour and 20 minutes.
  • the material (PET) after going through the pre-drying (11), crystallization (12) and dehumidification (13) steps is sent to the extrusion step (14), being sent to a compartment called balance. All the necessary inputs for production of the product, and the function of the balance is to allow the operator to perform the proper dosing of the material and inputs necessary for the generation of the PET blade.
  • the extrusion process (14) is initiated where the material is sent to a heating, friction and compression zone, melting and transforming the material into a pasty mass, and the mass is sent to a vacuum system. that removes moisture and greasiness.
  • the material goes through a system of screens that remove the impurities, being sent to the matrix that transforms the material into a blade with the thickness and width necessary for the formation of the floor, being the slides sent to the cooling system and when The cooling process goes on to the extruder winding, generating unfinished PET foil coils (15) that will be used in the texture printing and finishing process.
  • the second step of floor manufacturing is the printing process (20) of the PET sheet resulting from the first step.
  • the PET bobbins are sent to the finishing printing equipment, being initially defined what type of finishing will receive, after this definition is sent to the lamina printing system, where the product receives a prymer treatment (21). and corona (22) which promotes pore opening for better anchoring of the print.
  • the printing process is carried out through the printing line with eight modules that promote the initial treatment of prymer (21) and corona (22), the definition of the printing type of the finishing, resulting in a PET blade with a finish according to the desired model.
  • the PET sheet provided with the finishing impression receives a mineral coating application (23) at a temperature between 90 ° to 140 ° degrees and afterwards a layer of ultraviolet varnish (24) is applied, giving the product high abrasion resistance.
  • the PET blade (15) after receiving the required treatment is directed to the embossing rollers (25) where they will receive the desired texture, according to the defined finishing model.
  • the third step in the manufacture of the floor is the process of preparing the components for bonding (30), where the preparation of the rubber base (40) and preparation of the finished PET blade (50) and the protective coatings are carried out. (23) and (24) already applied.
  • the rubber base preparation process (40) is carried out, where the raw materials are mixed in a closed mixer, open mixer acceleration, calender thickness and rotocure vulcanization.
  • a rubber expansion shielding polyamide web (41) is placed on the lower and upper portion of the rubber base (40) and a corona treatment (42) is performed which increases the stress. substrate surface facilitating the anchorage of the glue (43) next to the PET blade in the bonding process.
  • the rubber base (40) After application of the corona treatment (42), the rubber base (40) is directed to the bonding process, where the applied glue will be reactivated by heat, promoting the bonding of the base with the PET blade.
  • Preparation of the finished PET sheet (50) is accomplished by treating corona (51) on the underside of the PET sheet and applying glue (52), promoting pore opening for better anchorage at the time of collamination.
  • the PET blade (50) is routed to the drying tunnel (60), allowing the applied product to be absorbed by the blade. With this, the PET blade will be ready to be sent to the bonding process, where the applied corona (51) and glue (52) will be reactivated by heat, bonding the rubber base (40) with the PET blade. (50).
  • the fourth step in floor fabrication is the gluing process (70), where the PET blade (50) provided with protective coatings and the rubber base (40) are sent for heat reactivation of the glue (71) and then it is directed to the rolling mill (72) to bond by gluing the rubber base (40) and PET blade (50), resulting in a product (80) having rubber base (40) and PET blade (50).
  • the product undergoes a cure process of the adhesives, resting under constant pressure for a period of interval between 12h to 72 hours.
  • the obtained product (80) is directed to the cutting step (90) where it is cut through a predetermined mold (91) into sheets which may vary from 900 to 3000 mm in size according to need.
  • the cut product is taken to the press within a period of 12h to 72h for curing the adhesive.
  • the product obtained (80) in the manufacturing process is composed of a rubber base (40) provided with a screen (41) which prevents rubber expansion when the product is in use, said rubber base (40) which is glued next to a PET blade (50), said blade (50) which enables the printing of various types of finishes and is provided with prymer, corona, mineral coating and application of ultraviolet varnish. Ensuring greater protection and resistance to the product, complying with the current standards for floors in Brazil.
  • the floor fabrication and decoration process can be carried out by a continuous static process where the cutting step is performed next to the preparation of the rubber (40) and PET blade (50), replacing the gluing step (70) by the dubbing step (100), due to the fact that the rubber (40) and the blade (50) are joined in sheets which may range from 900 to 3000 mm in size as required.
  • corona treatment on the PET blade (50) is performed only on the underside and corona treatment (42) of the rubber base (40) is replaced by the sanding process (421). This process variation results in a decrease in production speed, but increases process regulation by decreasing the amount of material loss as described in Figure 2.

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Abstract

É descrito um processo de fabricação e decoração de piso laminado a partir da utilização de poiitereftaiato de etila reciclado e produto obtido que compreende uma etapa de preparação do PET reciclado através do processo de extrusão que resulta em uma lamina de PET, uma etapa de impressão da lamina de PET (20), uma etapa de preparação dos componentes (30) para colaminação e o processo de colaminação (70) que resulta na finalização do produto (80), substituindo a utilização do PVC como matéria prima pelo o uso do poiitereftaiato de etila (PET) reciclado na fabricação de pisos rogativa sustentável, em conformidade com as normas vigentes para pisos no Brasil. Além disso, o processo será contemplado por um menor custo e maior agilidade de produção, devido a redução das etapas do processo produtivo e utilização de matérias primas recicladas.

Description

PROCESSO DE FABRICAÇÃO E DECORAÇÃO DE PISO LAMINADO A PARTIR DA UTILIZAÇÃO DE POLITEREFTALATO DE ETILA RECICLADO E PRODUTO OBTIDO CAMPO DA INVENÇÃO
01 A presente invenção descreve um processo de fabricação e decoração de piso laminado a partir da utilização de politereftalato de etila reciclado e produto obtido. Mais especificamente compreende um processo de fabricação de piso que utiliza como base o politereftalato de etila (PET) reciclado e o processo de impressão de texturas e diversos tipos de acabamentos, devido ao produto apresentar maior elasticidade, resultando em um produto com maior durabilidade, resistência e em conformidade com as normas vigentes para pisos no Brasil. Além disso, o processo agrega menor custo ao processo e maior agilidade de produção, devido a redução das etapas do processo.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
02 Os pisos de PVC (policloreto de vinila) são os revestimentos mais utilizados no mercado, sendo facilmente encontrados nos mais diversos usos e ambientes, desde internos, até externos e comerciais.
03 Atualmente, os pisos em PVC são fabricados através do processo de laminação de camadas, onde é realizada a união de uma base em PVC, uma camada de carbonato de cálcio e PVC, uma lamina decorativa e um revestimento de proteção (overlayer), resultando em produto que apresenta grande durabilidade, desempenho e diversas opções de texturas e revestimentos.
04 No entanto, diversos resíduos tóxicos são liberados na natureza durante o processo de fabricação do piso vinílico, prejudicando tanto o meio ambiente quanto o ser humano. Além disso, a reciclagem mecânica deste produto é realizada somente em uma pequena parte dos resíduos do PVC.
05 Desta forma, é objeto da presente invenção um processo de fabricação de piso que utiliza como base o politereftalato de etila (PET) reciclado, substituindo a base PVC atualmente utilizada, resultando em produto com forte apelo ecológico, uma vez que em sua produção, são utilizados garrafas PET e pneus descartados como parte de sua composição e base respectivamente, além de não haver similar à nível mundial. Esta composição permitirá a aplicação de texturas e diversos tipos de acabamentos, com redução de etapas no processo e em conformidade com as normas vigentes para pisos no Brasil.
SUMÁRIO
06 É característica da invenção um processo de fabricação e decoração de piso laminado a partir da utilização de politereftalato de etila reciclado e produto obtido que provê uma etapa de pré-secagem, cristalização, desumidificação e extrusão do PET reciclado, resultando em uma lamina de PET sem acabamento.
07 É característica da invenção um processo de fabricação e decoração de piso laminado a partir da utilização de politereftalato de etila reciclado e produto obtido que provê uma etapa de impressão de acabamentos na lamina de PET.
08 É característica da invenção um processo de fabricação e decoração de piso laminado a partir da utilização de politereftalato de etila reciclado e produto obtido que provê uma etapa de coating onde são aplicados produtos que conferem elevada resistência à abrasão.
09 É característica da invenção um processo de fabricação e decoração de piso laminado a partir da utilização de politereftalato de etila reciclado e produto obtido que provê uma etapa de preparação dos componentes para colaminação, sendo preparados a base de borracha e lamina de PET.
010 É característica da invenção um processo de fabricação e decoração de piso laminado a partir da utilização de politereftalato de etila reciclado e produto obtido que resulta em produto com maior durabilidade, resistência e em conformidade com as normas vigentes para pisos no Brasil.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
011 A figura 1 apresenta o fluxograma de todo o processo de fabricação e decoração de piso laminado a partir da utilização de politereftalato de etila reciclado.
012 A figura 2 apresenta o fluxograma de todo o processo de fabricação e decoração de piso laminado a partir da utilização de politereftalato de etila reciclado com a opção de processo de forma continua estática.
013 A figura 3 apresenta a vista em perspectiva do produto obtido ao final do processo de fabricação e a figura 3A apresenta a vista em perspectiva explodida do produto obtido.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
014 O processo de fabricação e decoração de piso laminado a partir da utilização de politereftalato de etila reciclado e produto obtido, objeto da presente invenção, compreende uma etapa de preparação do PET reciclado através do processo de extrusão que resulta em uma lamina de PET, uma etapa de impressão da lamina de PET, uma etapa de recobrimento mineral de proteção, aplicação de uma camada de verniz ultravioleta, uma etapa de preparação dos componentes para colaminação e o processo de colaminação que resulta na finalização do produto.
015 A primeira etapa do processo é a preparação do PET reciclado para a geração da lamina de PET que é realizado através da cristalização, pré-secagem, desumidificação e extrusão. Incialmente, o material é recebido (10) triturado onde é avaliado sua cor, cheiro e contaminação por borrachas. Para esta verificação é recolhido de partes diferente pequenas quantidades do material recebido, onde são aquecidas e derretidas a uma temperatura de 240 graus, possibilitando identificar se existe contaminação de borracha ou algum outro material solido.
016 Após a verificação o PET triturado é encaminhado para a cristalização (12), onde é direcionado para um cristalizador horizontal a gás onde seu ciclo não passa de 7 minutos em uma temperatura de 150 graus, esse cristalizador tem forma cilíndrica com rosca interna onde o material passa em pouca quantidade. Depois o material é encaminhado para a pré-secagem (11), onde é direcionado para dois secadores de capacidade aproximada de 3 (três) toneladas, onde permanece por cerca de 3,5 horas.
017 Em seguida, o material vai para o cristalizador vertical a gás onde fica em residência por cerca de 3 horas, por fim vai para a etapa de desumidificação (13) onde é direcionado para um desumidificador, sistema que funciona com cílica para absorver o restante da umidade, onde fica por aproximadamente 1 hora e 20 minutos. O material (PET) após passar pelas etapas de pré-secagem (11), cristalização (12) e desumidificação (13) é encaminhado para a etapa de extrusão (14), sendo encaminhado para um compartimento denominado de balança. Neste local são dispostos todos os insumos necessários para a produção do produto, sendo que a função da balança é permitir que o operador realize as devidas dosagem do material e dos insumos necessários para a geração da lamina em PET.
018 Com isso, é iniciado o processo de extrusão (14) onde o material é encaminhado para uma zona de aquecimento, fricção e compressão, realizando o derretimento e a transformação do material em uma massa pastosa, sendo a massa encaminhada para um sistema de vácuo que retira a umidade e a oleosidade.
019 Após, o material passa por um sistema de telas que retiram as impurezas, sendo encaminhado para a matriz que transforma o material em uma lamina com a espessura e largura necessária para formação do piso, sendo as laminas encaminhadas para o sistema de resfriamento e quando resfriada segue para o bobinamento da extrusora, gerando bobinas de lamina de PET (15) sem acabamento que serão utilizados no processo de impressão de textura e acabamentos.
020 A segunda etapa de fabricação do piso é o processo de impressão (20) da lamina de PET resultante da primeira etapa. Nesta etapa as bobinas de PET são encaminhadas para o equipamento de impressão de acabamentos, sendo inicialmente definido que tipo de acabamento irá receber, após está definição é encaminhado para o sistema de impressão da lamina, onde o produto recebe um tratamento de prymer (21) e corona (22) que promove a abertura dos poros para a melhor ancoragem da impressão.
021 O processo de impressão é realizado através da linha de impressão dotada por oito módulos que promovem o tratamento inicial de prymer (21) e corona (22), a definição do tipo impressão do acabamento, resultando em uma lamina de PET dotada de um acabamento conforme o modelo desejado.
022 A lamina de PET dotada da impressão de acabamento recebe uma aplicação de recobrimento mineral (23) em uma temperatura entre 90° a 140° graus e após é aplicada uma camada de verniz ultravioleta (24), dando ao produto elevada resistência a abrasão.
023 A lamina de PET (15) após receber o tratamento necessário é encaminhada para os cilindros de gravação (25) onde receberão a textura desejada, conforme o modelo de acabamento definido.
024 A terceira etapa de fabricação do piso é o processo de preparação dos componentes para colaminação (30), onde é realizada a preparação da base de borracha (40) e preparação da lamina PET dotada de acabamento (50) e com os recobrimentos de proteção (23) e (24) já aplicados.
025 Incial mente é realizada o processo de preparação da base de borracha (40), onde são misturadas as matérias primas em um misturador fechado, aceleração em misturador aberto, espessura em calandra e vulcanização em rotocure. Assim, quando a base de borracha esta pronta é colocada uma tela de poliamida (41) de proteção de expansão da borracha na porção inferior e na porção superior da base de borracha (40) é realizada um tratamento corona (42) que aumenta a tensão superficial do substrato facilitando a ancoragem da cola (43) junto a lamina de PET no processo de colaminação.
026 Após aplicação o tratamento de corona (42), a base de borracha (40) é encaminhada para o processo de colaminação, onde a cola aplicada será reativada por calor, promovendo a colagem da base com a lamina de PET. 027 A preparação da lamina de PET (50) dotada de acabamento é realizada através do tratamento de corona (51) na face inferior da lamina de PET e aplicação de cola (52), promovendo a abertura dos poros para uma melhor ancoragem no momento da colaminação.
028 Após as aplicações de corona (51) e cola (52), a lamina de PET (50) é encaminhada para o túnel de secagem (60), permitindo que o produto aplicado seja absorvido pela a lamina. Com isso, a lamina de PET estará pronta para ser encaminhada para o processo de colaminação, onde a corona (51) e cola (52) aplicadas serão reativadas por calor, promovendo a colagem da base de borracha (40) com a lamina de PET (50).
029 A quarta etapa da fabricação do piso é o processo de colaminação (70), onde a lamina de PET (50) dotada dos recobrimentos de proteção e a base de borracha (40) são encaminhadas para a reativação da cola (71) por calor e após é encaminhada para a laminadora (72) para realizar a união por colaminação da base de borracha (40) e lamina de PET (50), resultando em um produto (80) dotado de base de borracha (40) e lamina de PET (50).
030 Após o processo de colaminação, o produto passa por um processo de cura dos adesivos, descansando sob pressão constante durante um período com intervalor entre 12h a 72 horas.
031 Assim, o produto obtido (80) é encaminhado para a etapa de corte (90) onde é cortado através de um molde pré-determinado (91), em chapas que podem variar entre 900 a 3000 milímetros de dimensionamento, de acordo com a necessidade. Assim, o produto cortado é levado para prensa em um período de 12h à 72h para a cura do adesivo. 032 O produto obtido (80) no processo de fabricação é composto por uma base de borracha (40) dotada de tela (41) que evita a expansão da borracha quando o produto estiver em uso, dita base de borracha (40) que é colada junto a uma lamina de PET (50), dita lamina (50) que possibilita a impressão de diversos tipos de acabamentos e recebe a disposição de prymer, corona, recobrimento mineral e aplicação de verniz ultravioleta. Garantindo maior proteção e resistência ao produto, estando em conformidade com as normas vigentes para pisos no Brasil.
033 Opcionalmente o processo de fabricação e decoração do piso pode ser realizada através de um processo continuo estático onde a etapa de corte é realizada junto à preparação da borracha (40) e lamina de PET (50), substituído a etapa de colaminação (70) pela a etapa de dublagem (100), devido a borracha (40) e lamina (50) serem unidas em chapas que podem variar entre 900 a 3000 milímetros de dimensionamento, de acordo com a necessidade. Além disso, o tratamento de corona na lamina de PET (50) é realizado somente na face inferior e o tratamento de corona (42) da base de borracha (40) é substituído pelo o processo de lixação (421). Esta variação do processo resulta em uma diminuição da velocidade de produção, mas aumenta a regulagem do processo diminuindo a quantidade de perda do material, conforme descrito na figura 2.

Claims

REIVINDICAÇÕES:
1. PROCESSO DE FABRICAÇÃO E DECORAÇÃO DE PISO LAMINADO A PARTIR DA UTILIZAÇÃO DE POLITEREFTALATO DE ETILA RECICLADO E PRODUTO OBTIDO caracterizado por compreender as seguintes etapas:
a) verificação do flake de politereftalato de etila (PET) triturado (10), através do aquecimento e derretimento a uma temperatura de 240 graus de algumas amostras do PET triturado;
b) cristalização (12) do material através de um cristalizador horizontal onde fica em um ciclo de 7 minutos em uma temperatura de 150 graus e um cristalizador vertical onde fica em residência por cerca de 3 horas;
c) pré-secagem (11) do material através de dois secadores de capacidade aproximada de 3 toneladas onde o material permanece por cerca de 3,5 horas;
d) desumidificação (13) do material através de cílica, que absorve o restante da umidade, onde fica por aproximadamente 1 hora e 20 minutos;
e) extrusão o material (14) para uma zona de aquecimento, fricção e compressão, realizando o derretimento, disposição dos insumos e transformação do material em uma massa pastosa que é encaminhada para matriz de formação da lâmina de PET (15);
f) tratamento de corona (21) e prymer (22) que promove a abertura dos poros para a melhor ancoragem da impressão. g) encaminhamento da lamina de PET (15) para linha de impressão (20) dotada por oito módulos que promovem o tratamento inicial e aplicação da impressão do acabamento; h) aplicação de recobrimento mineral de proteção (23) à quente em uma temperatura entre 90° a 140° e aplicação de camadas de verniz ultravioleta (24).
i) processo de texturização (25) da lamina de PET (15) dotada dos recobrimentos de proteção junto aos cilindros de gravação;
j) preparação dos componentes para colaminação (30), sendo realizado a preparação da base de borracha (40) através do tratamento corona (42) e colocação da tela de poliamida (41) de proteção da expansão,
k) preparação da lamina PET dotada de acabamento (50) através do tratamento de corona (51) na face inferior e aplicação de cola;
I) processo de preparação da base de borracha (40) onde é misturado as matérias primas em um misturador fechado, aceleração em misturador aberto, espessura em calandra e vulcanização em rotocure.
m) processo de colaminação (70) da lamina de PET (50) dotada do verniz de proteção e texturizada junto a base de borracha
(40);
n) A colaminação (70) resulta no produto (80) que passa por um processo de cura do adesivo, sob pressão constante, por um período entre 12 horas e 72 horas;
o) Corte do produto (90) através de molde pré-determinado (91) em chapas entre 900mm à 3000mm (92).
2. PROCESSO DE FABRICAÇÃO E DECORAÇÃO DE PISO LAMINADO A PARTIR DA UTILIZAÇÃO DE POLITEREFTALATO DE ETILA RECICLADO E PRODUTO OBTIDO, de acordo com a reivindicação 1.caracterizado por opcionalmente o processo de fabricação ser continuo estático, onde a etapa de corte é realizada junto a preparação da borracha (40) e lamina de PET (50), substituído a etapa de colaminação (70) pela a etapa de dublagem (100), devido a borracha (40) e lamina (50) serem unidas em chapas que podem variar entre 900 a 3000 milímetros de dimensionamento, de acordo com a necessidade.
3. PRODUTO OBTIDO DO PROCESSO DE FABRICAÇÃO, caracterizado por ser composto por uma base de borracha (40) dotada de tela, quando necessário o corte de peças iguais ou maiores que 1500mm x 310mm (41) e cola (43) que é unida a uma lamina de PET (50) dotada de acabamento que recebe a disposição de cola (53), corona (21), prymer (22), aplicação de recobrimento mineral e verniz ultra violeta (24).
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