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author: - affiliation: Universidade de Brasília / Núcleo Takwara name: Takwara, Fabio Resck orcid: 0000-0001-8815-3885 date: '2026-03-06' H.5281/zenodo.18827106 keywords: - patente - misturador - biocompósitos - gaxeta - jato pu - bioeconomia language: pt license: CC BY 4.0 series: Série Projetos de Engenharia — Maquinário Proprietário title: 'Memorial Jurídico: Misturador de Biocompósitos "Betoneira Impermeável" T04' type: Memorial de Patente version: '5.1'

Memorial Jurídico: Misturador de Biocompósitos "Betoneira Impermeável" T04

DOI Licença: CC BY 4.0 Status

1. Relatório Descritivo de Patente de Invenção

1.1 Campo da Invenção

Refere-se a um Equipamento de Mistura Homogênea para Biocompósitos Particulados, especificamente para a integração de fibras lignocelulósicas (bambu) com polímeros vegetais de alta viscosidade (e.g., PU de Mamona). O invento provê uma solução para a mistura de "umidade zero" utilizando atomização pneumática.

1.2 Problema Técnico

A mistura de biopolímeros altamente colantes em betoneiras convencionais apresenta dois gargalos críticos: 1. Vazamento e Contaminação: Infiltração da resina nos mancais e eixos, causando travamento mecânico por polimerização. 2. Encapsulamento Incompleto: A aplicação manual direta gera grumos de resina e zonas secas de biomassa, resultando em peças de baixa resistência mecânica e alta absorção de umidade.

1.3 Solução Proposta

A invenção apresenta uma câmara de mistura dotada de um Sistema de Vedação por Gaxeta Ajustável de compressão externa, que blinda o eixo motriz contra a entrada de polímero. Complementarmente, introduz um Sistema de Aspersão Pneumática (Jato PU) do tipo "mist" (névoa) com atomização de mistura externa, que atomiza a resina em partículas micrométricas sobre a biomassa em regime de turbulência. Isso garante um encapsulamento químico uniforme com apenas 20-25% de massa de resina, eliminando o uso de solventes. O sistema é dimensionado para lotes (batches) de 100kg, sincronizados com o tempo de cura (pot life) da resina para alimentação imediata da Prensa T05.

2. Descrição Detalhada e Especificações

2.1 Mecânica Anti-Aderente

O tambor é fabricado em Aço Inox AISI 304 ou revestido internamente com PEAD (Polietileno de Alta Densidade) ou Teflon. Esta escolha de material reduz a energia superficial da câmara, impedindo que o biocompósito adira às pás internas, facilitando a limpeza "just-in-time" antes da cura total.

2.2 Sistema de Aspersão (Jato PU)

Localizado em uma lança fixa interna, o bico aspersor de largo espectro opera sob pressão pneumática (60 a 100 PSI). O fluxo de resina é calibrado para coincidir com a velocidade de rotação do tambor (30-45 RPM), garantindo que cada partícula de bambu receba uma película homogênea de isocianato/poliol durante o ciclo de 5 a 10 minutos de mistura.

2.3 Vedação por Gaxeta

O ponto crítico de transição do eixo motriz utiliza uma caixa de gaxeta com anéis de fibra de PTFE (Teflon) grafitado. O sistema permite o aperto manual externo para compensar o desgaste, mantendo a hermeticidade da câmara mesmo sob o estresse químico das resinas vegetais.

3. Bill of Materials (BoM)

  • Tambor: Chapa de Inox 304 (3mm) ou Inox escovado para menor adesão.
  • Motorização: Motor monofásico 2 CV com redutor (Ciclagem 30-45 RPM).
  • Vedações: Gaxetas de PTFE grafitado autolubrificantes.
  • Aspersão: Bico de atomização pneumática de mistura externa (Série 1/4J).
  • Controle: Painel com timer para interrupção automática conforme o tempo de aspersão.

4. Cenário Imagético e Prompts (IAs)

Prompt (EN): Technical 3D render of a "Waterproof Bio-Composite Mixer". A horizontal stainless steel drum rotating on a heavy-duty chassis. Internal view shows a pneumatic spray lance emitting a fine mist of green resin over shredded bamboo fibers. Visible external adjustable gland seals on the main shaft. Amazonian solar-powered workshop setting, hyper-realistic, engineering precision.

5. Reivindicações

  1. MISTURADOR DE BIOCOMPÓSITOS, caracterizado por possuir um tambor rotativo dotado de um terminal de gaxeta ajustável externa no ponto de passagem do eixo motriz e uma câmara de mistura em aço inoxidável ou revestida com polímero anti-aderente.
  2. MISTURADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por integrar uma lança fixa de aspersão pneumática com bico de atomização de mistura externa, permitindo a cobertura homogênea de fibras em regime de baixa umidade.
  3. MISTURADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por possuir dimensionamento de carga calibrado para batches de 100kg, sincronizados com o tempo de cura da resina para alimentação descontínua de prensas hidráulicas.

Como Citar

APA: Takwara, F. R. (2026). Memorial Jurídico: Misturador de Biocompósitos "Betoneira Impermeável" T04 (Versão 5.1). Memorial de Patente — Núcleo Takwara / Universidade de Brasília. https://doi.org/10.5281/zenodo.18827106