PRESERVACIÓN DEL LÁTEX DE CAUCHO NATURAL.

Un método para preservar el látex de caucho natural, que comprende añadir al látex de caucho natural al menos un sacárido modificado hidrofóbicamente,

donde el sacárido modificado hidrofóbicamente es un fructano modificado hidrofóbicamente, un derivado de un hidrolizado de almidón o mezclas de estos, donde el derivado del hidrolizado de almidón tiene la fórmula [B](-M)s, donde • [B] representa un resto del hidrolizado de almidón con un valor equivalente de dextrosa (ED) que oscila entre 2 y 47, 6bull; (-M) representa un resto hidrofóbico, que sustituye al menos un átomo de hidrógeno de un grupo hidroxilo de [B], donde (-M) se selecciona del grupo que consiste en: - un radical alquilcarbamoilo de fórmula R 1 -NH-CO-, - un radical alquenilcarbamoilo de fórmula R 2 -NH-CO-, - un radical alquilcarbonilo de fórmula R 1 -CO-, - un radical alquenilcarbonilo de fórmula R 2 -CO-, - un radical alquilo de fórmula R 1 -, - un radical alquenilo de fórmula R 2 -, y - un radical hidroxialquilo de fórmula R 3 -, donde: - R 1 representa un grupo alquilo lineal o ramificado con de 4 a 22 átomos de carbono, - R 2 representa un grupo alquenilo lineal o ramificado con de 4 a 22 átomos de carbono, - R 3 representa un grupo hidroxialquilo lineal o ramificado con de 4 a 22 átomos de carbono de fórmula ­ CHR'-CHOH-R'', donde R' es hidrógeno o un radical alquilo lineal o ramificado que contiene de 2 a 20 átomos de carbono; y R'' es un radical alquilo lineal o ramificado que contiene de 2 a 20 átomos de carbono; • s representa el número de restos hidrofóbicos (-M) unidos a [B], expresado como el índice del grado de sustitución medio (GS medio) por cada unidad individual de fructosilo y/o glucosilo, y oscila entre 0.01 y 2.0.

La invención se refiere a un método para preservar el látex de caucho natural contra la coagulación y la putrefacción, a un látex de caucho natural preservado y a productos de caucho natural obtenidos de este modo.

El caucho natural se produce principalmente a partir del látex obtenido de los árboles del género Hevea. La savia (también denominada látex) que emana de los cortes realizados en los árboles de Hevea se recoge y se mezcla para procesarla adicionalmente. El látex y el látex mezclado se denominan comúnmente látex de caucho natural. El látex es una dispersión coloidal de partículas gomosas en un medio acuoso, que contiene normalmente de aproximadamente el 20 a aproximadamente el 40% p/p, habitualmente de aproximadamente el 25 al 35% p/p, de partículas gomosas (goma seca) y aproximadamente el 5% p/p de compuestos no gomosos, incluidos los carbohidratos, proteínas, fosfolípidos y sales metálicas. En la presente, el término “p/p” tiene el significado común de peso en función del peso total o del peso total de una fracción indicada de manera específica.

El látex de caucho natural recién extraído coagula de manera espontánea pocas horas después de recogerlo de los árboles, lo que supone un proceso no deseado porque hace que la manipulación adicional del látex, tal como la mezcla, transporte, almacenamiento y procesamiento adicional, se vuelva más difícil o casi imposible y, por lo tanto, no atractiva desde un punto de vista económico.

Generalmente, se acepta que la coagulación espontánea es el resultado de una infección microbiana del látex de caucho recién extraído que ocurre durante su recogida y manipulación. El periodo de tiempo necesario para que tenga lugar la coagulación varía entre las diferentes muestras de látex y depende de la importancia de la infección microbiana, la temperatura ambiente, que influye en el crecimiento de los microorganismos, y la estabilidad coloidal del látex.

La coagulación espontánea supuestamente tiene lugar mediante uno o más de los siguientes mecanismos, a saber:

(i) como resultado del crecimiento microbiano con interacción, incluida la fermentación, con los componentes no gomosos del látex, se forman varias sustancias acídicas, particularmente ácidos grasos volátiles, que reducen el pH del látex, lo que a su vez reduce la estabilidad de la dispersión coloidal y produce la coagulación; y/o (ii) como resultado de la hidrólisis de varias sustancias no gomosas del látex, provocada por el crecimiento microbiano y/o por enzimas presentes en el látex, se liberan aniones de ácidos grasos que se adsorben en la superficie de las partículas gomosas coloidales o reemplazan a las proteínas adsorbidas en la superficie de dichas partículas, y además los compuestos acídicos generados provocan una reducción del pH del látex, que reduce el número de aniones carboxilo en la superficie de las partículas coloidales gomosas, lo que a su vez reduce la repulsión electrostática entre las partículas coloidales y, por lo tanto, reduce la estabilidad de la dispersión de látex coloidal; y/o (iii) las partículas gomosas coloidales con grupos aniónicos de ácidos grasos adsorbidos en su superficie interaccionan con iones de calcio y magnesio presentes en el látex y, de este modo, se reduce el número de aniones carboxilo, lo que a su vez provoca una reducción de la estabilidad de la dispersión coloidal. La reducción de la estabilidad coloidal acaba provocando la coagulación de las partículas gomosas coloidales y, como resultado de dicha coagulación, la dispersión de látex se separa en una fase gomosa coagulada (que contiene principalmente coágulos de partículas gomosas) y una fase acuosa.

Además, la infección microbiana que implica una fermentación con la generación de ácidos, así como la hidrólisis acídica y enzimática de varias sustancias presentes en el látex, también provocan putrefacción. Debido a la putrefacción, no solo se generan malos olores, sino que también se generan ácidos, que provocan una reducción del pH del látex, lo que a su vez provoca una reducción de la estabilidad coloidal del látex y acaba dando lugar a la coagulación de las partículas gomosas coloidales del látex.

Con fines técnicos y económicos, el látex de caucho natural recién extraído generalmente se concentra en vista de su almacenamiento y manipulación adicional. La mayor parte del látex de caucho natural recién extraído se concentra mediante centrifugación y el resto se concentra mediante flotación.

En el proceso de centrifugación, el látex, que contiene partículas gomosas con una densidad menor que la del medio acuoso, se somete a fuerzas centrífugas y, como resultado, el látex se separa en una fase que contiene principalmente las partículas coloidales gomosas (fase cremosa) y en una fase acuosa (fase descremada). A continuación, la fase cremosa se separa de la fase descremada mediante técnicas convencionales.

En el proceso de flotación, se deja reposar el látex durante varias horas, durante las cuales, por efecto de las fuerzas gravitatorias, las partículas coloidales gomosas con una densidad menor que la del medio acuoso ascienden a la superficie superior de la dispersión de látex, para formar una capa cremosa. A continuación, la capa cremosa (brevemente, “crema”) se separa de manera convencional de la fase inferior, acuosa (descremada), y opcionalmente la fase cremosa se puede someter a un paso adicional de centrifugación.

Como resultado de la concentración mediante centrifugación o flotación, con un paso de centrifugación opcionalmente adicional, el contenido total de sólidos de la dispersión coloidal de látex constituida por la capa cremosa aumenta de aproximadamente el 30% p/p a aproximadamente el 60-67% p/p y su contenido gomoso seco aumenta de aproximadamente el 55-65% p/p habitualmente a aproximadamente el 60% p/p.

Para evitar problemas asociados con una coagulación no deseada del látex de caucho natural durante su recogida, mezcla, concentración mediante centrifugación o flotación, o durante el transporte y el almacenamiento del látex concentrado, así como para evitar la putrefacción, ya se han realizado importantes esfuerzos en materia de investigación para desarrollar métodos para preservar el látex de caucho natural.

En la presente, “preservar” se refiere a la estabilización física y/o química del látex de caucho natural frente a la coagulación de las partículas gomosas coloidales, así como a la estabilización frente al crecimiento microbiano y la putrefacción. La definición anterior también se aplica al término “preservación” y al término genérico “estabilización”.

Además, en la materia se suelen utilizar los términos “bacteriano/a” y “bacteriológico/a” en lugar de los términos “microbiano/a” y “microbiológico/a” (para hacer referencia, entre otros, a bacterias, levaduras y hongos), y estos términos también se utilizan en la presente de manera intercambiable. Los términos relacionados “biocida”, “bactericida”, “esporicida”, “biostático/a” y “bacteriostático/a” también se suelen utilizar en la materia, así como en la presente, de manera intercambiable.

Por una parte, se han descrito varios bactericidas que inhiben eficazmente el crecimiento bacteriano en el látex de caucho natural recién extraído, utilizando una concentración, dependiendo de la naturaleza del bactericida, que suele oscilar entre el 0.005% p/p y el 5% p/p en función del látex total. Por lo tanto, la formación de compuestos acídicos, provocada por la actividad bacteriana en el látex, se inhibe o incluso se evita, lo que a su vez inhibe o evita la coagulación.

Por otra parte, se han utilizado compuestos que, al aumentar el pH del látex, mantienen los grupos funcionales acídicos de los compuestos adsorbidos en la superficie de las partículas gomosas coloidales en forma aniónica y de este modo mantienen la repulsión electrostática entre dichas partículas coloidales y, por lo tanto, garantizan la estabilización físico-química de la dispersión gomosa coloidal de látex.

Además, se han desarrollado métodos para preservar el látex de caucho natural que se basan en una combinación de ambos enfoques, a saber, métodos en los que se incrementa el pH del látex y también se añade un bactericida al látex.

Para estabilizar dispersiones de látex de... [Seguir leyendo]

1. Un método para preservar el látex de caucho natural, que comprende añadir al látex de caucho natural al menos un sacárido modificado hidrofóbicamente, donde el sacárido modificado hidrofóbicamente es un fructano modificado hidrofóbicamente, un derivado de un hidrolizado de almidón o mezclas de estos, donde el derivado del hidrolizado de almidón tiene la fórmula [B](-M)s, donde

• [B] representa un resto del hidrolizado de almidón con un valor equivalente de dextrosa (ED) que oscila entre 2 y 47,

• (-M) representa un resto hidrofóbico, que sustituye al menos un átomo de hidrógeno de un grupo hidroxilo de [B], donde (-M) se selecciona del grupo que consiste en:

- un radical alquilcarbamoilo de fórmula R1-NH-CO-, -un radical alquenilcarbamoilo de fórmula R2-NH-CO-, -un radical alquilcarbonilo de fórmula R1-CO-, -un radical alquenilcarbonilo de fórmula R2-CO-, -un radical alquilo de fórmula R1-, -un radical alquenilo de fórmula R2-, y -un radical hidroxialquilo de fórmula R3-, donde: -R1 representa un grupo alquilo lineal o ramificado con de 4 a 22 átomos de carbono, -R2 representa un grupo alquenilo lineal o ramificado con de 4 a 22 átomos de carbono, -R3 representa un grupo hidroxialquilo lineal o ramificado con de 4 a 22 átomos de carbono de fórmula CHR'-CHOH-R'', donde R' es hidrógeno o un radical alquilo lineal o ramificado que contiene de 2 a 20 átomos de carbono; y R'' es un radical alquilo lineal o ramificado que contiene de 2 a 20 átomos de carbono;

• s representa el número de restos hidrofóbicos (-M) unidos a [B], expresado como el índice del grado de sustitución medio (GS medio) por cada unidad individual de fructosilo y/o glucosilo, y oscila entre 0.01 y 2.0.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde el fructano modificado hidrofóbicamente tiene la fórmula [A]n(-M)s, donde

• [A]n representa un resto de inulina con un grado de polimerización (GP) que oscila entre 3 y 100,

• (-M) representa un resto hidrofóbico, que sustituye al menos un átomo de hidrógeno de un grupo hidroxilo de [A]n, donde (-M) se selecciona del grupo que consiste en:

- un radical alquilcarbamoilo de fórmula R1-NH-CO-, -un radical alquenilcarbamoilo de fórmula R2-NH-CO-, -un radical alquilcarbonilo de fórmula R1-CO-, -un radical alquenilcarbonilo de fórmula R2-CO-, -un radical alquilo de fórmula R1-, -un radical alquenilo de fórmula R2-, y -un radical hidroxialquilo de fórmula R3-, donde: -R1 representa un grupo alquilo lineal o ramificado con de 4 a 22 átomos de carbono, -R2 representa un grupo alquenilo lineal o ramificado con de 4 a 22 átomos de carbono, -R3 representa un grupo hidroxialquilo lineal o ramificado con de 4 a 22 átomos de carbono de fórmula CHR'-CHOH-R'', donde R' es hidrógeno o un radical alquilo lineal o ramificado que contiene de 2 a 20 átomos de carbono; y R'' es un radical alquilo lineal o ramificado que contiene de 2 a 20 átomos de carbono;

• s representa el número de restos hidrofóbicos (-M) unidos a [A]n, expresado como el índice del grado de sustitución medio (GS medio) por cada unidad individual de fructosilo y/o glucosilo, y oscila entre 0.01 y 2.0.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, donde se añade además al menos un conservante adicional al látex de caucho natural.

4. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde se añade al menos una dispersión acuosa de un aditivo al látex de caucho natural, donde dicha dispersión contiene al menos un sacárido modificado hidrofóbicamente.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, donde dicho sacárido modificado hidrofóbicamente contenido en

la dispersión acuosa es un fructano modificado hidrofóbicamente, un hidrolizado de almidón modificado hidrofóbicamente o una mezcla de estos, y donde la dispersión acuosa es una dispersión de una sustancia hidrofóbica.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, donde la dispersión acuosa de una sustancia hidrofóbica contiene dibutilditiocarbamato de zinc (ZDBC).

7. Un látex de caucho natural, que se caracteriza por que contiene un fructano modificado hidrofóbicamente, un

derivado de un hidrolizado de almidón de acuerdo con la fórmula [B](-M)s o mezclas de estos, donde la fórmula 10 [B](-M)s tiene el mismo significado que en la reivindicación 1.

8. Un producto de caucho natural vulcanizado, que se caracteriza por que contiene un fructano modificado hidrofóbicamente, un derivado de un hidrolizado de almidón de acuerdo con la fórmula [B](-M)s o mezclas de estos, donde la fórmula [B](-M)s tiene el mismo significado que en la reivindicación 1.