ITBS20130188A1

ITBS20130188A1 - PROCEDURE FOR MANUFACTURING AN INTASO OR A MANUFACTURE, INTASO OR MANUFACTURE AND HERBAL MANTO.

Info

Publication number: ITBS20130188A1
Application number: IT000188A
Authority: IT
Inventors: Gianpietro Biffi
Original assignee: Villalta S R L
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-06-28

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda un procedimento per fabbricare un intaso per un manto erboso sintetico, un intaso realizzato con il procedimento suddetto, ed un manto erboso sintetico comprendente un siffatto intaso. Nel settore dei campi sintetici per lo svolgimento di attività sportive (ad esempio di calcio, calcetto oppure tennis) è noto l’impiego di c.d. “intasi” per distanziare i fili d’erba, e per mantenerli in una disposizione non schiacciata a seguito dei ripetuti calpestii. The present invention relates to a process for manufacturing an infill for a synthetic turf, an infill made with the above process, and a synthetic turf comprising such an infill. In the field of synthetic fields for sports activities (for example football, five-a-side football or tennis), the use of so-called "Clogs" to space the blades of grass, and to keep them in a non-crushed arrangement following repeated trampling.

Il progressivo ma inesorabile esaurimento delle risorse naturali impone a qualsiasi azienda produttrice di attivarsi responsabilmente per ridurre o per ottimizzare i consumi delle materie prime vergini, e per sviluppare processi e mezzi idonei a re-impiegare le sostanze di scarto di altri processi produttivi, in modo da conferire a queste una seconda vita utile. The progressive but inexorable exhaustion of natural resources requires any manufacturing company to take responsible action to reduce or optimize the consumption of virgin raw materials, and to develop processes and means suitable for re-using waste substances from other production processes, in a way that to give them a second useful life.

Quest’ultima esigenza è con la presente ideazione recepita nel settore dei campi sintetici per cui l’invenzione, inserendosi nel contesto che precede, si propone di fornire un procedimento innovativo in grado di reimpiegare materie prime seconde provenienti da svariate origini, ed anzi di valorizzare scarti produttivi che sarebbero altrimenti destinati ad essere gettati o bruciati. This last requirement is with the present idea implemented in the field of synthetic fields for which the invention, being inserted in the preceding context, aims to provide an innovative process capable of re-using secondary raw materials from various origins, and indeed to enhance production waste that would otherwise be destined to be thrown or burned.

Il suddetto obiettivo è raggiunto tramite un procedimento per la fabbricazione di un intaso per un manto erboso sintetico da materie prime seconde comprendente le seguenti fasi: The aforementioned objective is achieved through a process for the manufacture of an infill for a synthetic turf from secondary raw materials comprising the following steps:

- fornire una pluralità di materie prime seconde polimeriche; - supplying a plurality of secondary polymeric raw materials;

- miscelare dette materie prime seconde per ottenere una miscela composita; - mixing said secondary raw materials to obtain a composite mixture;

- scaldare la miscela composita ad una temperatura superiore alla temperatura di transizione vetrosa di almeno una parte delle materie prime seconde per creare un agglomerato intermedio; - heating the composite mixture to a temperature higher than the glass transition temperature of at least part of the secondary raw materials to create an intermediate agglomerate;

- macinare o tagliare l’agglomerato intermedio per ottenere detto intaso. - grind or cut the intermediate agglomerate to obtain said infill.

Pertanto, innovativamente, il presente procedimento permette di generare un prodotto da intaso a partire da due o più materie prime seconde polimeriche. Therefore, innovatively, the present process allows to generate an infill product starting from two or more secondary polymeric raw materials.

In particolare, un possibile criterio di selezione di tali materie è la relativamente semplice reperibilità del prodotto di scarto o di riciclo. Inoltre, anche gli aspetti di agevole lavorabilità e legabilità sono importanti al fine di ottenere un procedimento produttivo efficiente. Ad esempio, le suddette materie polimeriche potrebbero essere prodotti di scarto o di recupero del settore edile e/o automotive. In particular, a possible selection criterion for these materials is the relatively simple availability of the waste or recycled product. Furthermore, the aspects of easy workability and legibility are also important in order to obtain an efficient production process. For example, the aforementioned polymeric materials could be waste or recovery products from the construction and / or automotive sector.

Sotto il profilo quantitativo, una forma di realizzazione prevede che le materie prime seconde siano presenti in una percentuale in peso compresa tra 0,1 ed il 100%wt, preferibilmente tra circa l’1%wt ed il 70%wt, opzionalmente nell’intervallo 5-50%wt. From a quantitative point of view, one embodiment provides that the secondary raw materials are present in a percentage by weight between 0.1 and 100% wt, preferably between about 1% wt and 70% wt, optionally in the range 5-50% wt.

Ne consegue che la fase di scaldare prevederà una fase di riscaldamento in un range ampio, e fortemente variabile a seconda della miscela selezionata. It follows that the heating phase will include a heating phase in a wide range, and highly variable according to the selected mixture.

Preferibilmente, tale riscaldamento avviene al di sopra della temperatura di fusione della materia prima seconda maggiormente alto-fondente sicché, al termine di tale fase, sostanzialmente tutte le materie prime seconde contenute risultano fuse o rammollite. Preferably, this heating takes place above the melting temperature of the more high-melting second raw material so that, at the end of this phase, substantially all the secondary raw materials contained are melted or softened.

A puro titolo esemplificativo, varie forme di realizzazione prevedono che la materia prima seconda provenga dal gruppo consistente in stirene-butadiene, acrilonitrile-butadiene-stirene, etilene-propilenediene-monomero, gomma naturale o sintetica, polipropilene, polietilene, polietilene espanso, isoprene, poliuretano opzionalmente espanso, e loro miscele. By way of example, various embodiments provide that the second raw material comes from the group consisting of styrene-butadiene, acrylonitrile-butadiene-styrene, ethylene-propylene-diene-monomer, natural or synthetic rubber, polypropylene, polyethylene, expanded polyethylene, isoprene, optionally expanded polyurethane, and mixtures thereof.

In accordo ad una forma di realizzazione di particolare vantaggio, il procedimento prevede che si fornisca una miscela di materie seconde polimeriche selezionando: i) almeno una prima materia dal gruppo consistente in stirene-butadiene, acrilonitrile-butadiene-stirene, etilene-propilene-diene-monomero, gomma naturale o sintetica e loro miscele; ed In accordance with an embodiment of particular advantage, the process provides that a mixture of polymeric secondary materials is provided by selecting: i) at least one raw material from the group consisting of styrene-butadiene, acrylonitrile-butadiene-styrene, ethylene-propylene-diene -monomer, natural or synthetic rubber and their mixtures; and

ii) una o più seconde materie dal gruppo consistente in polipropilene, polietilene, polietilene espanso, isoprene, poliuretano opzionalmente espanso, e loro miscele. ii) one or more second materials from the group consisting of polypropylene, polyethylene, expanded polyethylene, isoprene, optionally expanded polyurethane, and mixtures thereof.

In altre parole, tale variante prevede che le materie prime seconde alimentate comprendano almeno una gomma ed almeno una poliolefina. In other words, this variant provides that the secondary raw materials fed comprise at least one rubber and at least one polyolefin.

Secondo una variante vantaggiosa, i prodotti di scarto o di recupero sono selezionati tra pneumatici, tubi, plastiche, plastiche da imballo, polimeri da isolamento termico e/o acustico, erba sintetica opzionalmente in ritagli e/o di recupero e loro miscele. According to an advantageous variant, the waste or recovery products are selected from tires, pipes, plastics, packaging plastics, polymers for thermal and / or acoustic insulation, synthetic grass optionally in cuttings and / or recovery and their mixtures.

Preferibilmente, vengono fornite materie prime seconde polimeriche già precedentemente sminuzzate ad una granulometria media compresa nell’intervallo 0,1-5,0 millimetri, preferibilmente 0,5-3,0 millimetri, ad esempio 0,5-1,4 millimetri, oppure 1,6-3,0 millimetri. Ciò fa sì che durante il successivo riscaldamento si crei un agglomerato intermedio con caratteristiche di massa sufficientemente omogenee. Preferably, polymeric secondary raw materials are supplied already previously comminuted to an average particle size in the range 0.1-5.0 mm, preferably 0.5-3.0 mm, for example 0.5-1.4 mm, or 1.6-3.0mm. This causes an intermediate agglomerate with sufficiently homogeneous mass characteristics to be created during the subsequent heating.

Secondo una variante vantaggiosa, la fase di sminuzzare genera granuli di materia prima seconda con una pluralità di spigoli vivi, che aiutano l’omogeneizzazione nella successiva miscelazione. Tuttavia, la presenza di tali spigoli non deve essere estremizzata, al fine di evitare lesive abrasioni delle parti meccaniche adibite alla fabbricazione dell’agglomerato intermedio. According to an advantageous variant, the shredding step generates granules of second raw material with a plurality of sharp edges, which help homogenization in the subsequent mixing. However, the presence of these edges must not be extreme, in order to avoid damaging abrasions of the mechanical parts used for the manufacture of the intermediate agglomerate.

Più precisamente, una forma di realizzazione potrebbe prevedere che la fase di fornire potrebbe comprendere una prima sotto-fase di triturare almeno una materia prima seconda ad una pezzatura di circa 100 x 100 millimetri, ed una seconda sotto-fase di granulare la materia prima seconda triturata in modo da ridurne ulteriormente le dimensioni medie. More precisely, an embodiment could provide that the supplying step could comprise a first sub-step of shredding at least one second raw material to a size of about 100 x 100 millimeters, and a second sub-step of granulating the second raw material. shredded in order to further reduce the average size.

Tale variante si rivela di particolare vantaggio per l’alimentazione di materie prime seconde di grossa pezzatura. Ad esempio le suddette sotto-fasi potrebbero rivelarsi utili per un efficace impiego di pneumatici all’interno del procedimento. This variant is of particular advantage for the feeding of large-sized secondary raw materials. For example, the aforementioned sub-steps could prove useful for an effective use of tires within the process.

Preferibilmente, le fasi di miscelare e di scaldare avvengono almeno parzialmente contestualmente in una fase di estrusione dell’agglomerato intermedio attraverso una filiera, che secondo una variante avviene ad una temperatura almeno pari alla temperatura di fusione della materia prima seconda maggiormente basso-fondente, ma che di preferenza si verifica al di sopra della temperatura di fusione della materia prima seconda polimeriche maggiormente alto-fondente. Preferably, the mixing and heating steps take place at least partially simultaneously in a step of extrusion of the intermediate agglomerate through a spinneret, which according to a variant takes place at a temperature at least equal to the melting temperature of the lower melting second raw material, but which preferably occurs above the melting temperature of the more high-melting second polymeric raw material.

Pertanto, tale variante prevede che il riscaldamento della miscela composita, e la relativa trasformazione in agglomerato, avvengano nell’estrusione di quest’ultimo. Therefore, this variant provides that the heating of the composite mixture, and its transformation into an agglomerate, take place in the extrusion of the latter.

A tale scopo, sebbene una forma di realizzazione preveda la creazione di un agglomerato in una generica forma allungata, filiforme oppure tubolare, una forma geometrica specifica di tale agglomerato non è tutto sommato una variabile sensibile del procedimento. Infatti, la successiva fase di macinare o di tagliare consente di regolare efficacemente il parametro dimensionale dell’intaso. For this purpose, although an embodiment provides for the creation of an agglomerate in a generic elongated, filiform or tubular shape, a specific geometric shape of this agglomerate is not altogether a sensitive variable of the process. In fact, the subsequent grinding or cutting phase allows you to effectively adjust the dimensional parameter of the infill.

Infatti, secondo una forma di realizzazione preferita, a seguito della fase di macinare/tagliare, l’intaso possiede una granulometria media compresa nell’intervallo 0,1-5,0 millimetri, preferibilmente 0,5-3,0 millimetri, ad esempio 0,5-1,4 millimetri, oppure 1,6-3,0 millimetri. In fact, according to a preferred embodiment, following the grinding / cutting step, the infill has an average particle size in the range 0.1-5.0 millimeters, preferably 0.5-3.0 millimeters, for example 0.5-1.4mm, or 1.6-3.0mm.

In una forma di realizzazione di particolare vantaggio, il procedimento comprende ulteriormente una fase di unire alla miscela composita (o più preferibilmente di unire alle materie prime seconde opzionalmente sminuzzate) almeno una carica di aumento ponderale, in modo da aumentare il peso medio della mescola risultante. In a particularly advantageous embodiment, the process further comprises a step of joining to the composite mixture (or more preferably of joining to the optionally comminuted secondary raw materials) at least one weight gain charge, so as to increase the average weight of the resulting mixture .

In accordo a varianti di implementazione dell’invenzione, la carica di aumento ponderale possiede un peso specifico superiore a 1,5 g/cm3, a 2,0 g/cm3, oppure a 2,5 g/cm3. According to variants of implementation of the invention, the weight gain charge has a specific weight higher than 1.5 g / cm3, 2.0 g / cm3, or 2.5 g / cm3.

Gli effetti vantaggiosi di tale carica o di tale pluralità di cariche sono molteplici. The advantageous effects of this filler or of this plurality of fillers are manifold.

Secondo un primo aspetto, la presenza della carica migliora il trasporto delle materie prime seconde durante le diverse fasi di procedimento, soprattutto in quanto tali materie risultano appesantite dalla carica o dalla relativa pluralità. According to a first aspect, the presence of the filler improves the transport of the secondary raw materials during the different process steps, especially since these materials are weighed down by the filler or by the relative plurality.

Secondo un aspetto ulteriore, tale carica favorisce un riscaldamento migliorato della miscela composita, motivo per cui si ottiene un agglomerato intermedio termicamente omogeneo. According to a further aspect, this filler promotes an improved heating of the composite mixture, which is why a thermally homogeneous intermediate agglomerate is obtained.

Infine, la presenza di una o più cariche di aumento ponderale incrementa la durezza complessiva del suddetto agglomerato per la successiva fase di macinazione o di taglio. Finally, the presence of one or more weight gain fillers increases the overall hardness of the aforesaid agglomerate for the subsequent grinding or cutting step.

Preferibilmente, la carica di aumento ponderale è o comprende un composto ionico, in particolare carbonato di calcio. Preferably, the weight gain charge is or comprises an ionic compound, in particular calcium carbonate.

Ad esempio, la carica di aumento ponderale in generale, ed un sale nello specifico, è presente in una percentuale in peso compresa nell’intervallo 5-40%wt delle materie prime seconde o della miscela composita. Oltre ai vantaggi menzionati in precedenza, il carbonato di calcio, o più in generale un composto salino, possiede ulteriori proprietà che lo rendono desiderabile all’interno di questo procedimento. For example, the weight gain charge in general, and a salt specifically, is present in a percentage by weight in the range 5-40% wt of the secondary raw materials or of the composite mixture. In addition to the advantages mentioned above, calcium carbonate, or more generally a saline compound, has additional properties that make it desirable within this process.

Il carbonato di calcio possiede infatti una colorazione bianca, per cui risulta più semplice modificare – sotto il profilo cromatico – il colore della miscela eterogenea che viene alimentata. Inoltre un peso specifico di 2,93 g/cm3, quasi triplo rispetto al peso dell’acqua, permette di evitare in modo efficiente qualsiasi galleggiamento dell’intaso in caso di pioggia. In fact, calcium carbonate has a white color, which makes it easier to change - from a chromatic point of view - the color of the heterogeneous mixture that is fed. In addition, a specific weight of 2.93 g / cm3, almost three times the weight of water, allows to efficiently avoid any buoyancy of the infill in case of rain.

Secondo una forma di realizzazione ulteriore, il procedimento comprende una fase di introdurre almeno un colorante nelle materie prime seconde oppure nella miscela composita. Tale colorante potrebbe essere fornito in pasta oppure in polvere, e potrebbe di preferenza essere presente nella miscela in una percentuale compresa tra 0,1-5%wt, ad esempio 0,5-4%wt, di preferenza circa 1-3%wt. According to a further embodiment, the process comprises a step of introducing at least one dye into the secondary raw materials or into the composite mixture. Such dye could be supplied in paste or powder form, and could preferably be present in the mixture in a percentage comprised between 0.1-5% wt, for example 0.5-4% wt, preferably about 1-3% wt. .

Secondo una variante, il colorante è o comprende un ossido metallico, preferibilmente un ossido di cromo, un ossido di ferro oppure loro miscele. According to a variant, the dye is or comprises a metal oxide, preferably a chromium oxide, an iron oxide or mixtures thereof.

La presente invenzione ha altresì per oggetto un intaso (o manufatto; a tal proposito si veda la descrizione che segue) ottenuto tramite il procedimento secondo una qualsiasi delle precedenti forme di realizzazione, ed un manto erboso sintetico comprendente almeno uno strato di intaso secondo una qualsiasi delle precedenti varianti, disposto al disopra di una base dalla quale si sviluppano formazioni filiformi tra le quali è intercalato tale intaso. The present invention also relates to an infill (or manufactured article; in this regard, see the following description) obtained by the process according to any of the previous embodiments, and a synthetic turf comprising at least one infill layer according to any of the previous variants, arranged above a base from which filiform formations develop between which this infill is intercalated.

Innovativamente, il procedimento oggetto della presente invenzione permette di ottimizzare i costi di produzione degli intasi, in quanto in grado di sfruttare in sostanza qualsiasi tipologia di scarto, almeno uno dei quali è di preferenza almeno parzialmente fusibile. Innovatively, the process object of the present invention allows to optimize the production costs of the infill, since it is able to exploit essentially any type of waste, at least one of which is preferably at least partially fusible.

Vantaggiosamente, il procedimento oggetto della presente invenzione permette di creare una seconda vita utile ai materiali di scarto, che tradizionalmente vengono buttati oppure laboriosamente smaltiti. Advantageously, the process object of the present invention allows to create a second useful life for the waste materials, which are traditionally thrown away or laboriously disposed of.

Vantaggiosamente, il procedimento oggetto della presente invenzione viene eseguito con una propensione spiccatamente pro-ambientale. Advantageously, the process object of the present invention is carried out with a distinctly pro-environmental propensity.

Vantaggiosamente, l’intaso oggetto della presente invenzione presenta caratteristiche meccaniche e fisiche almeno comparabili rispetto a quelle degli intasi tradizionali, ottenuti da materie vergini. Advantageously, the infill object of the present invention has mechanical and physical characteristics at least comparable to those of traditional infill, obtained from virgin materials.

Vantaggiosamente, l’intaso oggetto della presente invenzione presenta una scarsa migrabilità, ed è stato appositamente progettato per evitarne un trasporto da parte dell’acqua piovana. Advantageously, the infill object of the present invention has a poor migrability, and has been specially designed to prevent it from being transported by rainwater.

Alle forme di realizzazione del procedimento e dell’intaso suddetto, un tecnico del ramo, al fine di soddisfare esigenze specifiche, potrebbe apportare varianti o sostituzioni di elementi con altri funzionalmente equivalenti. To the embodiments of the aforementioned process and infill, a person skilled in the art, in order to meet specific needs, could make variations or replacements of elements with other functionally equivalent ones.

Ad esempio, benché l’invenzione che precede sia stata descritta con particolare riferimento ad un procedimento di fabbricazione di un intaso impiegante materie prime seconde, ulteriori forme di realizzazione prevedono che il procedimento possa essere impiegato per la fabbricazione di altre tipologie di manufatti da tali materie. A puro titolo esemplificativo si annoverano sottofondi, tappeti o rotoli elastici, manufatti prefabbricati (preferibilmente per l’edilizia), mattonelle per pavimentazione, cordoli di contenimento, costruzioni, e similari. For example, although the above invention has been described with particular reference to a manufacturing process of an infill using secondary raw materials, further embodiments provide that the process can be used for the manufacture of other types of products from these materials. . By way of example, there are foundations, carpets or elastic rolls, prefabricated products (preferably for construction), flooring tiles, containment curbs, constructions, and the like.

Anche tali varianti sono contenute nell’ambito di tutela come definito dalle seguenti rivendicazioni. These variants are also contained within the scope of protection as defined by the following claims.

Inoltre, ciascuna variante descritta come appartenente ad una possibile forma di realizzazione è realizzabile indipendentemente dalle altre varianti descritte. Furthermore, each variant described as belonging to a possible embodiment can be made independently of the other variants described.

Claims

CLAIMS 1. Process for manufacturing an infill for a synthetic turf from secondary raw materials comprising the steps of: - providing a plurality of secondary polymeric raw materials, for example a rubber and a polyolefin; - mixing said secondary raw materials to obtain a composite mixture; - heating the composite mixture to a temperature higher than the glass transition temperature of at least part of the secondary raw materials to create an intermediate agglomerate; - grind or cut the intermediate agglomerate to obtain said infill.

2. Process according to claim 1, wherein said secondary raw materials comprise at least one rubber and at least one polyolefin.

The process according to claim 1 or 2, wherein the step of providing comprises a step of providing a mixture of polymeric secondary materials by selecting at least one raw material from the group consisting of styrene-butadiene, acrylonitrile-butadiene-styrene, ethylene-propylene- diene-monomer, natural or synthetic rubber and their mixtures, and one or more second materials from the group consisting of polypropylene, polyethylene, expanded polyethylene, isoprene, polyurethane, and their mixtures.

4. Process according to any one of the preceding claims, wherein the step of supplying comprises a step of supplying waste or recovery products from the construction and / or automotive sector, selected from the group consisting of tires, tubes, packaging plastics, polymers to be thermal and / or acoustic insulation, synthetic grass optionally in cuttings and / or recovery and their mixtures.

5. Process according to any one of the preceding claims, in which the mixing and heating steps take place at least partially simultaneously in a step of extrusion of the intermediate agglomerate through a spinneret, at a temperature at least equal to the melting temperature of the second most important raw material. low melting.

Process according to any one of the preceding claims, in which, following the grinding / cutting step, the infill has an average particle size in the range 0.1-5.0 mm, preferably 0.5-3.0 millimeters, for example 0.5-1.4 millimeters, or 1.6-3.0 millimeters.

A process according to any one of the preceding claims, wherein the step of providing comprises a step of providing comminuted polymeric secondary raw materials to an average particle size in the range 0.1-5.0 mm, preferably 0.5-3, 0mm, for example 0.5-1.4mm, or 1.6-3.0mm.

8. Process according to any one of the preceding claims, wherein the step of supplying comprises a first sub-step of grinding at least one second raw material to a size of about 100 x 100 millimeters, and a second sub-step of granulating the raw material second shredded in order to further reduce the average size.

9. Process according to any one of the preceding claims, comprising a step of combining to the secondary raw materials or to the composite mixture at least one weight gain filler, having a specific weight higher than 2.0 g / cm3.

10. Process according to the previous claim, in which the weight gain charge is calcium carbonate, and is present in a percentage by weight in the range 5-40% wt of the secondary raw materials or of the composite mixture.

11. Process according to any one of the preceding claims, comprising a step of introducing at least one dye into the secondary raw materials or into the composite mixture, said dye being a metal oxide, for example a chromium oxide, an iron oxide or mixtures thereof.

12. Synthetic turf comprising at least one layer of infill obtained by means of the process according to the preceding claims, arranged above a base from which filiform formations develop between which said infill is intercalated.

13. Process for the manufacture of an article from secondary raw materials comprising the steps of: - providing a plurality of secondary polymeric raw materials, for example a rubber and a polyolefin; - mixing said secondary raw materials to obtain a composite mixture; - heating the composite mixture to a temperature higher than the glass transition temperature of at least part of the secondary raw materials to create an intermediate agglomerate; - grind or cut the intermediate agglomerate to obtain said product.

14. Process according to the preceding claim, in which said product is selected from the group consisting of substrates, elastic carpets or rolls, prefabricated products preferably for building, tiles for flooring, containment curbs, constructions and the like, where said method comprises preferably one or more of the characteristics of claims 2-11.

15. Infill or manufactured article obtained by the process according to any one of claims 1-11 or 13-14.