MATERIALES COMPUESTOS DE POLÍMEROS REFORZADOS CON FIBRAS Y PROCEDIMIENTOS PARA PREPARARLOS.

Material compuesto de polímero reforzado con fibras que comprende fibras obtenidas de pelo de mamífero y/o plumas,

en el que las fibras se han preparado mediante un procedimiento que comprende las etapas de: (a) someter pelo de mamífero y/o plumas a un tratamiento de oxidación en que se pone en contacto el pelo y/o las plumas con una disolución que comprende un agente de blanqueo; (b) separar el pelo y/o las plumas oxidadas de la disolución; y (c) secar el pelo y/o las plumas separadas

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/NL2005/000417.

Solicitante: NEDERLANDSE ORGANISATIE VOOR TOEGEPAST-NATUURWETENSCHAPPELIJK ONDERZOEK TNO.

Nacionalidad solicitante: Países Bajos.

Dirección: SCHOEMAKERSTRAAT 97 2628 VK DELFT PAISES BAJOS.

Inventor/es: SLAGHEK, THEODOOR, MAXIMILIAAN, VAN WANDELEN,MARIO,TARCISIUS,RAYMUNDUS, DE VLIEGER,Jan,Jacobus, KOCK,Theodorus,Johannes,Jacobus,Maria, CRAENMEHR,Eric,Geraldus,Maria, DROST,Willem,Cornelis.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 9 de Junio de 2005.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08J5/04K
  • C08J5/06 QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08J PRODUCCION; PROCESOS GENERALES PARA FORMAR MEZCLAS; TRATAMIENTO POSTERIOR NO CUBIERTO POR LAS SUBCLASES C08B, C08C, C08F, C08G o C08H (trabajo, p. ej. conformado, de plásticos B29). › C08J 5/00 Fabricación de artículos o modelado de materiales que contienen sustancias macromoleculares (fabricación de membranas semipermeables B01D 67/00 - B01D 71/00). › utilizando materiales fibrosos pretratados.

Clasificación PCT:

  • C08J5/06 C08J 5/00 […] › utilizando materiales fibrosos pretratados.
  • D01C3/00 TEXTILES; PAPEL.D01 FIBRAS O HILOS NATURALES O FABRICADOS POR EL HOMBRE; HILATURA.D01C TRATAMIENTO QUIMICO O BIOLOGICO DE MATERIAS FILAMENTOSAS O FIBROSAS NATURALES PARA LA PRODUCCION DE FILAMENTOS O DE FIBRAS PARA HILAR; CARBONIZACION DE TRAPOS VIEJOS PARA RECUPERAR LAS FIBRAS ANIMALES.Tratamiento de materias animales, p. ej. desengrasado químico de la lana (recuperación de la lanolina o del churre C11B 11/00).
  • D06L3/00

Clasificación antigua:

  • C08J5/06 C08J 5/00 […] › utilizando materiales fibrosos pretratados.
  • D01C3/00 D01C […] › Tratamiento de materias animales, p. ej. desengrasado químico de la lana (recuperación de la lanolina o del churre C11B 11/00).
  • D06L3/00

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania.

PDF original: ES-2359715_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

La presente invención se refiere a materiales compuestos de polímeros reforzados con fibras y procedimientos para preparar dichos materiales compuestos y productos poliméricos conformados que comprenden dichos materiales compuestos. La invención se refiere además a un procedimiento para preparar las fibras para utilizar en los materiales compuestos según la presente invención.

Es conocido el uso de fibras para reforzar materiales compuestos poliméricos tales como plásticos. El refuerzo da lugar a una mejora de las propiedades mecánicas y la temperatura de distribución del calor de los materiales compuestos. Adicionalmente, se reduce la tendencia a la deformación bajo carga continua y se producen ahorros de costes debido a que ya no se requiere la necesidad de cargas para obtener un refuerzo similar. Esto permite que los materiales compuestos reforzados con fibras compitan con los metales en diversos sectores de aplicación. Por lo tanto, muchos productos conformados se hacen en la actualidad de materiales compuestos poliméricos que contienen una cantidad sustancial de fibras. Por ejemplo, en la industria del automóvil muchos productos conformados comprenden materiales compuestos reforzados con fibras que contienen fibras en cantidades de hasta un 75 por ciento en peso. Debido a que las fibras utilizadas en la actualidad tales como fibras de vidrio, fibras de acero, fibras de carbono, fibras de aramida y fibras de lino son relativamente caras, existe claramente la necesidad de desarrollar materiales fibrosos alternativos y menos caros que se puedan utilizar adecuadamente para estos fines.

Se sabe además, por ejemplo, a partir de la patente francesa FR 908413A y la patente británica GB P13779A que se puede utilizar pelo de mamíferos en productos poliméricos. Los productos así obtenidos, sin embargo, se pueden mejorar mucho en lo que se refiere a la compatibilidad del pelo y el polímero.

La patente británica GB-A-1 010 425 describe un procedimiento para blanquear material que contiene proteína utilizando un licor con un pH de 2-8,5 y que comprende una disolución acuosa de ácido perfórmico que se ha preparado haciendo reaccionar una disolución acuosa de formaldehído y una disolución acuosa de peróxido de hidrógeno en presencia de 0,3-30%, con referencia al peso total del formaldehído anhidro y el peróxido de hidrógeno que tiene que reaccionar, de un ácido orgánico o inorgánico, o una sal del mismo, como catalizador.

La patente británica GB-A-760 148 describe un método para preparar un material de tapizado, en que el pelo del animal no fieltrado es reforzado por polimerización de un compuesto de vinilo en los pelos individuales y el pelo reforzado se une para formar una masa resistente.

La patente de EE.UU. A-5 203 156 describe un procedimiento para producir hilo de pelo de conejo de angora, que comprende tratar químicamente un pelo de conejo de angora natural para medir con escala y rizar la superficie del pelo de conejo de angora, impartiendo de ese modo una capacidad para ser hilado que es similar a la de la lana, aplicando un agente suavizante convencional y un agente antiestático, cardado, pasado por rejilla, hilado y torcido en condiciones adecuadas para cumplir con las propiedades del pelo de conejo de angora.

El objeto de la presente invención es dar a conocer materiales compuestos de polímero reforzado con fibras que están basados en pelo de mamíferos y/o plumas y que muestren una compatibilidad mejorada con el polímero.

Sorprendentemente, se ha encontrado que esto se puede establecer utilizando pelo de mamíferos y/o plumas que se hayan sometido a un tratamiento previo particular. Por consiguiente, la presente invención se refiere a un material compuesto de polímero reforzado con fibras que comprende fibras obtenidas de pelo de mamífero y/o plumas, cuyas fibras se han preparado mediante un procedimiento que comprende las etapas de:

(a) someter el pelo de mamífero y/o las plumas a un tratamiento de oxidación en que el pelo y/o las plumas se pone o ponen en contacto con una disolución, que comprende un agente blanqueante;

(b) separar el pelo y/o las plumas oxidadas de la disolución; y

(c) secar el pelo y/o las plumas separadas.

Aunque las fibras pueden obtenerse de diversos tipos de pelo de mamífero y/o plumas, se prefiere el pelo de ganado, siendo una razón su fácil disponibilidad debido al gran consumo mundial de carne en la actualidad. Otra razón es la rigidez del pelo de ganado junto con excelentes propiedades de mezcla. Especialmente, el pelo de cerdos se puede utilizar con gran atractivo según la presente invención. Se puede utilizar un solo tipo de pelo de mamífero o se puede utilizar una mezcla de diversas clases diferentes de pelo de mamíferos. Se puede utilizar un tipo de plumas o una mezcla de diferentes tipos de plumas. También se puede utilizar una mezcla de uno o más tipos de pelo de mamífero y uno o más tipos de plumas. En la práctica se dará preferencia a la utilización de un tipo de pelo de mamífero y/o un tipo de plumas. Preferentemente, se utiliza sólo un tipo de pelo de mamífero.

Se entenderá que el pelo y/o las plumas se habrán separado de los mamíferos y/o las aves en cuestión antes de que se someta el pelo y/o las plumas al tratamiento según la presente invención. Preferentemente, las fibras se obtienen de pelo de mamífero, más preferentemente pelo de mamífero de ganado y más preferentemente pelo de cerdos.

Las fibras pueden estar presentes convenientemente en los materiales compuestos según la presente invención en una cantidad en el intervalo de 10-75 por ciento en peso, en base al total del material compuesto, preferentemente de 10-50 por ciento en peso.

El material compuesto de polímero reforzado con fibras según la presente invención puede ser convenientemente un material compuesto de polímero termoplástico o un material compuesto de polímero termoendurecible. Algunos ejemplos de materiales compuestos de polímero termoplástico incluyen materiales compuestos de biopolímeros, poliolefinas tales como polietileno y polipropileno y/o almidón. Preferentemente, el material compuesto de polímero termoplástico comprende polietileno o un material compuesto de biopolímero, preferentemente almidón.

En una realización particularmente atractiva de la presente invención el material compuesto de polímero termoplástico comprende un material compuesto de biopolímero, preferentemente almidón. Se ha encontrado sorprendentemente que los productos resistentes al encogimiento se pueden conformar a partir de materiales compuestos de biopolímero que contienen las fibras baratas presentes, mientras que los productos relativamente resistentes al encogimiento previamente sólo se podían hacer de materiales compuestos de biopolímero a los que se añadían aditivos caros tales como poliésteres biodegradables.

Ejemplos adecuados de materiales compuestos de polímero termoendurecible incluyen, por ejemplo, materiales compuestos de poliéster, poliacrilato y/o epoxi. Preferentemente, el material compuesto de polímero termoendurecible comprende poliéster.

Cuando el material compuesto de polímero reforzado con fibras es un material compuesto termoplástico, las fibras del material compuesto están presentes preferentemente en una cantidad en el intervalo de 10-40 por ciento en peso, más preferentemente de 20-40 por ciento en peso.

Cuando el material compuesto de polímero reforzado con fibras es un material compuesto termoendurecible las fibras están presentes preferentemente en una cantidad en el intervalo de 10-50 por ciento en peso, más preferentemente de 20 -50 por ciento en peso.

Los materiales compuestos de polímero termoendurecible o los materiales compuestos de polímero termoplástico según la presente invención se pueden preparar convenientemente por impregnación de las fibras en la forma de un material no tejido con una composición termoendurecible o una composición termoplástica, después de lo cual la composición impregnada obtenida se somete a un tratamiento de curado. Dicho tratamiento de curado se puede realizar adecuadamente en una estufa o prensa a una temperatura elevada y en presencia de un agente de curado, por ejemplo, un peróxido. Las fibras que se tienen que utilizar en los materiales compuestos de polímero termoendurecible pueden obtenerse adecuadamente de pelo de mamífero que se haya retirado por rasurado de mamíferos y/o plumas procedentes de aves.

Los materiales compuestos termoplásticos según la presente invención se pueden... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Material compuesto de polímero reforzado con fibras que comprende fibras obtenidas de pelo de mamífero y/o plumas, en el que las fibras se han preparado mediante un procedimiento que comprende las etapas de:

(a) someter pelo de mamífero y/o plumas a un tratamiento de oxidación en que se pone en contacto el pelo y/o las plumas con una disolución que comprende un agente de blanqueo;

(b) separar el pelo y/o las plumas oxidadas de la disolución; y

(c) secar el pelo y/o las plumas separadas.

2. Material compuesto, según la reivindicación 1, en el que las fibras se han preparado mediante un procedimiento que comprende las etapas de:

(a) someter pelo de mamífero y/o plumas a un tratamiento de oxidación en que se pone en contacto el pelo y/o las plumas con una disolución que comprende un agente de blanqueo;

(b) separar el pelo y/o las plumas oxidadas de la disolución;

(c) secar el pelo y/o las plumas separadas; y

(d) someter el pelo y/o las plumas secas a un tratamiento en que el pelo y/o las plumas se conforman en fibras que tienen un tamaño promedio de partícula en el intervalo de 0,1 a 4 mm.

3. Material compuesto, según la reivindicación 2, en el que las fibras se han preparado mediante un procedimiento que comprende las etapas de:

(a) someter pelo de mamífero y/o plumas a un tratamiento de oxidación en que se pone en contacto el pelo y/o las plumas con una disolución que comprende un agente de blanqueo;

(b) separar el pelo y/o las plumas oxidadas de la disolución;

(c) secar el pelo y/o las plumas separadas;

(d) someter el pelo y/o las plumas secas a un tratamiento en que el pelo y/o las plumas se conforman en fibras con un tamaño de partícula promedio en el intervalo de 0,1 a 4 mm y

(e) someter las fibras así obtenidas a un tratamiento en que las fibras se ponen en contacto con una disolución que comprende un agente de desoxidación.

4. Material compuesto, según una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en el que la etapa (a) se realiza a un pH en el intervalo de 9-13 o las etapas (a) y (e) se realizan a un pH en el intervalo de 9-13.

5. Material compuesto, según la reivindicación 4, en el que la etapa (a) se realiza a un pH en el intervalo de 10-12 o las etapas (a) y (e) se realizan a un pH en el intervalo de 10-12.

6. Material compuesto, según una cualquiera de las reivindicaciones 3-5, en el que las fibras obtenidas en la etapa

(e) se ponen en contacto con posterioridad con un compuesto que permite que las fibras sean hidrófobas.

7. Material compuesto, según una cualquiera de las reivindicaciones 2-6, en el que las fibras obtenidas en la etapa

(d) se someten primero a un tratamiento de desnaturalización antes de someterlas a la etapa (e).

8. Material compuesto, según una cualquiera de las reivindicaciones 1-7, en el que las fibras se obtienen de pelo de mamífero.

9. Material compuesto, según la reivindicación 8, en el que el pelo de mamífero se obtiene de ganado.

10. Material compuesto, según la reivindicación 9, en el que el pelo de mamífero se obtiene de cerdos.

11. Material compuesto, según una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en el que las fibras están presentes en una cantidad en el intervalo de 10 a 50 por ciento en peso, en base al total del material compuesto.

12. Material compuesto, según una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en el que el material compuesto comprende una composición termoplástica.

13. Material compuesto, según la reivindicación 5, en el que el material compuesto comprende poliolefinas o almidón.

14. Material compuesto, según la reivindicación 12 ó 13, en el que las fibras están presentes en una cantidad en el intervalo de 20-40 por ciento en peso, en base al total de material compuesto.

15. Material compuesto, según una cualquiera de las reivindicaciones 1-11, en el que el material compuesto comprende una composición termoendurecible.

16. Material compuesto, según la reivindicación 15, en el que el material compuesto comprende poliéster.

17. Material compuesto, según la reivindicación 15 ó 16, en el que las fibras están presentes en una cantidad en el intervalo de desde 20-50 por ciento en peso, en base al total de material compuesto.

18. Procedimiento para preparar un material compuesto reforzado con fibras según una cualquiera de las reivindicaciones 12-14, en el que se extruyen las fibras y una composición termoplástica.

19. Procedimiento, según la reivindicación 18, en el que el material compuesto obtenido se moldea para formar un material compuesto de polímero reforzado con fibras conformado.

20. Procedimiento para preparar un material compuesto de polímero reforzado con fibras según una cualquiera de las reivindicaciones 15-17, en el que las fibras en forma de un material no tejido se impregnan con una composición termoendurecible, tras lo cual el material compuesto impregnado obtenido de esta manera se somete a un tratamiento de curado.

21. Procedimiento para preparar fibras de pelo de mamífero y/o plumas, procedimiento que comprende las etapas de:

(a) someter pelo de mamífero y/o plumas a un tratamiento de oxidación en que se pone en contacto el pelo y/o las plumas con una disolución que comprende un agente de blanqueo;

(b) separar el pelo y/o las plumas oxidadas de la disolución;

(c) secar el pelo y/o las plumas separadas; y

(d) someter el pelo y/o las plumas secas a un tratamiento en que el pelo y/o las plumas se conforman en fibras con un tamaño promedio de partícula en el intervalo de 0,1 a 4 mm.

22. Procedimiento, según la reivindicación 21, procedimiento que comprende las etapas de:

(a) someter pelo de mamífero y/o plumas a un tratamiento de oxidación en que se pone en contacto el pelo y/o las plumas con una disolución que comprende un agente de blanqueo;

(b) separar el pelo y/o las plumas oxidadas de la disolución y

(c) secar el pelo y/o las plumas separadas;

(d) someter el pelo y/o las plumas secas a un tratamiento en que el pelo y/o las plumas se conforman en fibras con un tamaño de partícula promedio en el intervalo de 0,1 a 4 mm y

(e) someter las fibras obtenidas de esta manera a un tratamiento en que las fibras se ponen en contacto con una disolución que comprende un agente de desoxidación.

23. Procedimiento, según la reivindicación 21, en el que las fibras obtenidas en la etapa (e) se ponen en contacto con posterioridad con un compuesto que permite que las fibras sean hidrófobas.

24. Procedimiento, según la reivindicación 21 ó 22, en el que las fibras obtenidas en la etapa (d) se someten en primer lugar a un tratamiento de desnaturalización antes de que se sometan a la etapa (e).

25. Producto polimérico conformado que comprende un material compuesto reforzado con fibras según cualquiera de las reivindicaciones 1-17.

 

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