PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACION DE UN COMPUESTO QUIMICO PERMEABLE Y ACUMULADOR DE AGUA, PRODUCTO OBTENIDO A PARTIR DE EL Y SU USO.

Procedimiento para la fabricación de un compuesto químico permeable y acumulador de agua,

producto obtenido a partir de él y su uso.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un compuesto químico permeable y acumulador de agua, que comprende al menos las etapas de: calentar agua, añadir un hidróxido de un metal, añadir fibra con un contenido de origen acrílico igual o superior al 40%, remover hasta la hidrolización total de la fibra, enfriar la disolución y ajustar el pH mediante una solución tampón, y remover hasta conseguir una mezcla homogénea. Además, el procedimiento descrito permite incorporar opcionalmente otras etapas de adición de componentes a la disolución que mejoran el compuesto e incrementan su grado de efectividad en lo que respecta a su capacidad de absorción y acumulación de agua. La presente invención se refiere también al compuesto químico fabricado a partir del procedimiento descrito, de aspecto líquido y aplicable a terrenos agrícolas ornamentales y de ocio, y a su uso como acumulador de recursos hídricos, como el agua de riego y lluvia

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200801395.

Solicitante: GINESTAR & MOLINES, S.L.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: ALICANTE.

Inventor/es: GINESTAR PEREZ,FCO. JAVIER.

Fecha de Solicitud: 14 de Mayo de 2008.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 3 de Septiembre de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01J20/22 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01J PROCEDIMIENTOS QUÍMICOS O FÍSICOS, p. ej. CATÁLISIS O QUÍMICA DE LOS COLOIDES; APARATOS ADECUADOS. › B01J 20/00 Composiciones absorbentes o adsorbentes sólidas o composiciones que facilitan la filtración; Absorbentes o adsorbentes para cromatografía; Procedimientos para su preparación, regeneración o reactivación. › conteniendo una sustancia orgánica.

Clasificación PCT:

  • B01J20/22 B01J 20/00 […] › conteniendo una sustancia orgánica.
  • C08F120/44 QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 120/00 Homopolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando solamente uno terminado por un radical carboxilo o una sal, anhídrido, éster, amida, imida o nitrilo del mismo. › Acrilonitrilo.
  • C08F220/70 C08F […] › C08F 220/00 Copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando solamente terminado por un radical carboxi o una sal, anhídrido, éster, amida, imida o nitrilo del mismo. › Nitrilos; Amidas; Imidas.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la fabricación de un compuesto químico permeable y acumulador de agua, producto obtenido a partir de él y su uso.

Sector de la técnica

La presente invención se engloba dentro de los sectores agrícola, de consumo y ornamental y de ocio. Concretamente, describe el proceso de obtención de un compuesto químico permeable y acumulador de agua, destinado principalmente al ahorro masivo de agua de riego. La presente invención se refiere también al compuesto químico obtenido a partir de dicho procedimiento, así como al uso del producto.

Estado de la técnica

Hoy en día, el agua está considerada como uno de los bienes más preciados para el ser humano. Sin embargo, actualmente se desperdicia gran cantidad de este recurso, fundamentalmente debido a la falta de nuevas tecnologías y de aplicaciones racionales de las mismas.

La escasez de agua, junto a la creciente preocupación y concienciación de la población por este problema, hace que se estén desarrollando nuevas técnicas y medios más eficientes que ayuden a paliar la falta de este recurso. No cabe duda que los sectores en los que deberían concentrarse los esfuerzos son aquellos en los que se realiza un mayor consumo. En este sentido, la agricultura, en todos sus sectores, abarca más del 80% del consumo de los recursos hídricos, lo que revela la necesidad de aportar nuevas soluciones en este campo.

En la actualidad, los productos que se encuentran en el mercado son principalmente gelatinas con una vida media muy corta, y únicamente con la característica de acumular agua hasta que se seca, sin ser capaces de actuar como absorbentes. Además, el uso de dichas gelatinas suele restringirse fundamentalmente al ámbito doméstico.

Por todo lo expuesto, los inventores consideran que el producto objeto de la presente invención es totalmente innovador y de primera necesidad, al contribuir en gran medida al bienestar de las personas y el entorno. Gracias a sus propiedades de absorción y retención de agua de riego y lluvia, así como de la humedad de la atmósfera, en superficies agrícolas de consumo y de ocio y ornamentales, se configura como un producto indispensable para llevar a cabo una gestión adecuada de los recursos hídricos y favorecer un cambio en la cultura del agua.

Descripción de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de un compuesto químico permeable y acumulador de agua, caracterizado porque comprende al menos las siguientes etapas:

a) calentar agua, ya sea potable, no potable o destilada, entre 35ºC y 90ºC,
b) añadir un hidróxido de un metal y esperar hasta su completa disolución,
c) añadir fibra con un contenido de origen acrílico igual o superior al 40 y llevar a ebullición,
d) remover entre 2 y 48 horas hasta la hidrolización total de la fibra,
e) enfriar la disolución y ajustar el pH mediante una solución tampón, y
f) remover durante 10-20 minutos hasta conseguir una mezcla homogénea.

Preferentemente, en la etapa a) el agua se calienta a 50ºC. En la etapa b), la disolución del hidróxido se favorece mediante la utilización de un recipiente a presión.

También preferentemente, el hidróxido añadido en la etapa b) es hidróxido de potasio. La fibra añadida en la etapa c) tiene preferentemente un contenido de origen acrílico igual o superior al 60%, siendo más preferentemente fibra acrílica de polímero de acrilonitrilo (en adelante, fibra de polímero de acrilonitrilo), y más preferentemente todavía copolímero acrílico fibrilado. Por su parte, la solución tampón utilizada para el ajuste del pH en la etapa e) es preferentemente ácido acético.

Preferentemente, en la etapa d) la temperatura de la disolución se lleva a 80ºC-90ºC y se remueve entre 5 y 8 horas. Más preferentemente, la temperatura se lleva a 85ºC y se remueve entre 6 y 7 horas. En la etapa e) la disolución se enfría preferentemente hasta los 5ºC-25ºC, más preferentemente hasta los 15ºC-20ºC, y en la etapa f), la disolución se remueve durante 15 minutos.

En una realización particular de la invención, la cantidad de los componentes utilizados en el procedimiento de fabricación, para un volumen de 100 litros de agua, está comprendida entre los siguientes valores:

- hidróxido: 244 gr. y 100.000 gr., incluidos ambos límites, siendo preferiblemente 10.000 gr.
- fibra de polímero de acrilonitrilo: 200 gr. y 100.000 gr., incluidos ambos límites, siendo preferiblemente 10.000 gr.
- solución tampón: 10 gr. y 5.000 gr., incluidos ambos límites, siendo preferiblemente 900 gr.

Obviamente, de lo aquí descrito se desprende que una variación en el volumen de agua utilizado para la fabricación del producto implica una variación proporcional de las cantidades de los componentes. Por ejemplo, si en lugar de 100 litros de agua se utilizan 500 litros, las cantidades de los componentes serían las siguientes:

- hidróxido: 1.220 gr. y 500.000 gr., incluidos ambos límites, siendo preferiblemente 50.000 gr.
- fibra de polímero de acrilonitrilo: 1.000 gr. y 500.000 gr., incluidos ambos límites, siendo preferiblemente 50.000 gr.
- solución tampón: 50 gr. y 25.000 gr., incluidos ambos límites, siendo preferiblemente 4.500 gr.

Opcionalmente, el procedimiento de fabricación descrito puede incorporar al menos una de las siguientes etapas, con el fin de incrementar la efectividad del producto resultante en lo que se refiere a su capacidad para captar y acumular agua. Cualquiera de las etapas descritas a continuación se realiza previamente a la hidrolización total de la fibra de polímero de acrilonitrilo (etapa d):

-;c.1) añadir fibra de poliacrilonitrilo;
-;c.2) añadir fibra de 100% poliéster común;
-;c.3) llevar la temperatura a 60-65ºC, añadir compuestos de amonio cuaternario y remover hasta su completa disolución;
-;c.4) llevar la temperatura a 60-65ºC, añadir dióxido de Titanio y remover hasta su completa disolución;
-;c.5) llevar la temperatura a 60-65ºC, añadir glicerol y remover hasta su completa disolución;
-;c.6) llevar la temperatura a 80ºC-90ºC, añadir carbonato de calcio y mantener la solución en ebullición entre 80 y 100 minutos mientras se remueve;
-;c.7) llevar la temperatura a 75ºC-85ºC, añadir sulfato de amonio, ácido fosfórico y fosfato diamónico, y remover durante 15-25 minutos; y
-;c.8) llevar la temperatura a 65ºC-75ºC, añadir agar-agar, goma arábiga, un polisacárido de origen vegetal y un exopolisacárido de origen vegetal, y remover hasta que la disolución sea homogénea.

En la etapa c.6), la temperatura se lleva preferentemente a 85ºC y se mantiene en ebullición durante 90 minutos.

En la etapa c.7), la temperatura se lleva preferentemente a 80ºC y se remueve durante 20 minutos.

En la etapa c.8), la temperatura se lleva preferentemente a 70ºC, el polisacárido es seleccionado entre goma Guar y glucomanano, y el exopolisacárido es goma Xanthan.

En una realización particular de la invención, el procedimiento para la fabricación del compuesto químico permeable y acumulador de agua se compone de las siguientes etapas:

a) calentar agua entre 35ºC y 90ºC,
b) añadir un hidróxido de un metal y esperar hasta su completa disolución,
c) añadir fibra de polímero de acrilonitrilo y llevar a ebullición,
c.1)añadir fibra de poliacrilonitrilo, c.2)añadir fibra de 100% poliéster común, c.3)llevar la temperatura a 60ºC-65ºC, añadir compuestos de amonio cuaternario y remover hasta su completa disolución,...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de fabricación de un compuesto químico permeable y acumulador de agua, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

a) calentar agua entre 35°C y 90ºC,
b) añadir un hidróxido de un metal y esperar hasta su completa disolución,
c) añadir fibra de polímero de acrilonitrilo y llevar a ebullición,
c.1) añadir fibra de poliacrilonitrilo, c.2) añadir fibra de 100% poliéster común, c.3)llevar la temperatura a 60ºC-65ºC, añadir compuestos de amonio cuaternario y remover hasta su completa disolución, c.4) llevar la temperatura a 60ºC-65ºC, añadir dióxido de Titanio y remover hasta su completa disolución, c.5) llevar la temperatura a 60ºC-65ºC, añadir glicerol y remover hasta su completa disolución, c.6) llevar la temperatura a 80ºC-90ºC, añadir carbonato de calcio y mantener la solución en ebullición entre 80 y 100 minutos mientras se remueve, c.7) llevar la temperatura a 75ºC-85ºC, añadir sulfato de amonio, ácido fosfórico y fosfato diamónico, y remover durante 15-25 minutos, c.8) llevar la temperatura a 65ºC-75ºC, añadir agar-agar, goma arábiga, un polisacárido de origen vegetal y un exopolisacárido de origen vegetal, y remover hasta que la disolución sea homogénea, d) llevar la solución a 80ºC-90ºC y remover entre 5 y 8 horas hasta la hidrolización total de la fibra,
e) enfriar la disolución hasta 5ºC-25ºC y ajustar el pH mediante una solución tampón, y
f) remover durante 10-20 minutos hasta conseguir una mezcla homogénea.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el hidróxido es de potasio, la fibra acrílica es copolímero acrilico fibrilado, el polisacárido es seleccionado entre goma Guar y glucomanano, el exopolisacárido es goma Xanthan, y la solución tampón es ácido acético.

3. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la cantidad de los compuestos para un volumen de 100 litros de agua está comprendida entre los siguientes valores:

- hidróxido: 244 gr. y 100.000 gr., incluidos ambos límites. [
- fibra de polímero de acrilonitrilo: 200 gr. y 100.000 gr., incluidos ambos límites.
- fibra de poliacrilonitrilo: 0,1 gr. y 25.000 gr., incluidos ambos límites.
- fibra de 100% poliéster común: 1.200 gr. y 20.000 gr, incluidos ambos límites.
- amonio cuaternario: 0,1 gr. y 97 gr., incluidos ambos límites.
- dióxido de Titanio: 0,1 gr. y 2,4 gr., incluidos ambos límites.
- glicerol: entre 60 gr. y 190 gr., incluidos ambos límites.
- carbonato de calcio: 100 gr. y 4.500 gr., incluidos ambos límites.
- sulfato de amonio: 5 gr. y 25 gr., incluidos ambos límites.
- ácido fosfórico: 10 gr. y 290 gr., incluidos ambos límites.
- fosfato diamónico: 10 gr. y 120 gr., incluidos ambos límites.
- agar-agar: 10 gr. y 500 gr., incluidos ambos límites.
- goma arábiga: 10 gr. y 3.000 gr., incluidos ambos límites.
- goma Guar entre 9 gr. y 3.000 gr., incluidos ambos límites.
- goma Xanthan entre 10 gr. y 3.000 gr., incluidos ambos límites.
- solución tampón: 10 gr. y 5.000 gr., incluidos ambos límites.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la cantidad de los compuestos para un volumen de 100 litros de agua es la siguiente:

- hidróxido de potasio: 10.000 gr.
- fibra de polímero de acrilonitrilo: 10.000 gr.
- fibra de poliacrilonitrilo: 760 gr.
- fibra de 100% poliéster común: 630 gr.
- amonio cuaternario: 29 gr.
- dióxido de Titanio: 1,5 gr.
- glicerol: 90 gr.
- carbonato de calcio: 500 gr.
- sulfato de amonio: 15 gr.
- ácido fosfórico: 29 gr.
- fosfato diamónico: 18 gr.
- agar-agar: 11 gr.
- goma arábiga: 12 gr.
- goma Guar: 19 gr.
- goma Xanthan: 24 gr.
- ácido acético: 900 gr.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la etapa a) el agua se calienta a 50ºC.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la etapa d) la solución se remueve entre 6 y 7 horas a 85ºC.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la etapa f) la disolución se remueve durante 15 minutos.

8. Compuesto químico fabricado mediante el procedimiento descrito en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.

9. Compuesto químico según la reivindicación 8, caracterizado porque es líquido.

10. Compuesto químico según una cualquiera de las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizado porque es permeable.

11. Compuesto químico según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque las micropartículas que lo componen tienen capacidad tanto para absorber y retener gran volumen de agua, como para drenar el volumen sobrante.

12. Compuesto químico según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque tiene facilidad para fijarse al sustrato, debido a su elevada adherencia a las partículas que forman parte del terreno.

13. Compuesto químico según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque es inocuo para la salud y el medio ambiente.

14. Compuesto químico según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado porque absorbe la humedad de la atmósfera en caso de déficit hídrico.

15. Uso del compuesto químico fabricado mediante el procedimiento descrito en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, como captador y acumulador de agua.

16. Uso del compuesto químico según la reivindicación 15 en el sector de la agricultura de consumo y ornamental y de ocio.

17. Uso del compuesto químico según una cualquiera de las reivindicaciones 15 ó 16, como acumulador de agua en parques y jardines, rotondas y otros espacios ajardinados, campos de golf y otros espacios deportivos; superficies agrícolas, viveros y centros de jardinería; reforestación, plantaciones en vías públicas, cunetas y separadores de carriles; en hoteles y complejos turísticos, y en cualquiera de los sectores donde su aplicación se motivo de ahorro de agua y promoción de la ecología.


 

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