Proceso para la preexpansión de corcho por sometimiento a radiación de microondas,

caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

a) dosificación, que comprende la alimentación de corcho con una humedad superior al 5% a la zona de expansión,

b) expansión por la acción de una radiación de microondas, y

c) descarga del corcho expandido.

Proceso de preexpansión de corcho por sometimiento a radiación de microondas

5 Campo de la invención

Esta invención se refiere a un proceso, y al material resultante, que permite la expansión volumétrica de corcho sin usar sustancias extrañas al sistema de corcho. De forma más precisa, se refiere a un proceso que consiste en someter el corcho a radiación de microondas, obteniendo un material más voluminoso y, por consiguiente, aumentando su producción y reduciendo su peso específico.

Antecedentes de la invención En general, para favorecer la expansión de corcho o derivados de corcho, se usa agua o vapor de agua en etapas diferentes de su proceso de tratamiento. El solicitante ya ha desarrollado un método mejorado de expansión por vapor de agua.

La expansión de corcho desde valores de 70% a 220%, mostrada en la patente portuguesa PT 101215, se lleva a cabo mediante el uso de disolventes orgánicos en un autoclave.

Otra manera de conseguir la expansión de corcho o de diferentes derivados de corcho es el procesamiento por microondas.

Se pueden usar radiaciones de microondas sobre corcho como modo de esterilización o de descontaminación de corcho, como se describe en la patente internacional nº WO 9937334. Por otro lado, la patente alemana nº DE 019523 se refiere además a la posibilidad de esterilización, la eliminación de 2, 4, 6-tricloroanisol (conocido como TCA) . La eliminación de parásitos, insectos, bacterias u hongos por la acción de radiación de microondas se divulga en la patente internacional nº WO 2006021231. El propósito en ambas patentes es limpiar el corcho, de modo que no está en el alcance de la presente solicitud.

La patente europea nº EP 1677386 reivindica que la madera, un material diferente del corcho pero también lignocelulósico, puede someterse a radiaciones con el fin de destruir insectos, parásitos o sus larvas. Además, la patente internacional nº WO 03002923 describe el uso de radiación de microondas para secar la madera rápidamente, incrementando adicionalmente su permeabilidad. En ese caso, el uso de radiación de microondas se aplica para limpiar la madera, de modo que su alcance no está dentro de la presente solicitud.

Se usan también radiaciones de microondas para curar polímeros tales como látex, como se describe en la patente española nº ES 2019514, o para curar resinas para la producción de derivados de madera, como se describe en la patente internacional nº WO 9823132. De nuevo, el alcance de estas invenciones es diferente del de la presente solicitud.

Respecto del material de corcho obtenido por el proceso del presente documento, también es importante recalcar el efecto de incremento volumétrico observado en el peso específico.

45 A nivel microscópico, el corcho se puede describir como un tejido homogéneo de células finas, sin espacio entre ellas, y una estructura alveolar similar a un panal. Las células de corcho muestran diversas formas dependiendo de si se observan en la dirección radial (Figura 1) o en una dirección perpendicular a la radial, es decir, axial o tangencial (Figura 2) .

50 La estructura cerrada de las células de corcho y la presencia de aire en el interior determina el bajo peso específico del corcho, así como algunas de sus propiedades mecánicas. El peso específico del corcho puede mostrar aún así una variabilidad significativa, entre 120 kg·m-3 y 240 kg·m-3, como describe M. Fortes en el Boletim do Instituto dos Produtos Florestais - Cortiça, 1988, páginas 65-68. Esta variabilidad está esencialmente relacionada con las dimensiones de las células (altura y grosor de pared) , la ondulación de paredes celulares y la cantidad de lenticelas.

55 Se debería recalcar que los valores más bajos del peso específico del corcho representan un valor económico más alto.

Dada la relación matemática entre volumen y peso específico (inversamente proporcional) , el incremento volumétrico (en las tres direcciones del espacio) observado en las muestras sometidas al tratamiento de microondas 60 y con mantenimiento de la masa inicial, representa el aumento logrado por este proceso en el peso específico del corcho.

Breve descripción de los dibujos 65 La descripción de la invención está soportada por: - La figura 1 y la figura 2, que muestran un esquema de las direcciones radial y axial/tangencial de las células de corcho, respectivamente.

- La figura 3, que muestra una tabla con las condiciones operativas y los resultados de la expansión de muestras de 5 corcho por sometimiento a radiación de microondas, después de humidificación por inmersión en agua.

- La figura 4, que muestra una tabla con las condiciones operativas y los resultados de expansión de muestras de corcho por sometimiento a radiación de microondas, después de humidificación en autoclave.

Descripción detallada de la invención La presente solicitud describe un proceso capaz de favorecer la expansión de corcho sin usar sustancias externas al sistema de corcho. A continuación, el corcho producido se podría someter a procesos industriales de corcho convencional.

Este proceso puede ser utilizado en modo continuo o discontinuo y tiene tres fases, siendo la primera fase la dosificación del material, seguida de la fase de expansión y finalmente la fase de descarga o preferentemente enfriamiento y descarga.

En el caso de un proceso continuo para la expansión de corcho por sometimiento a radiación de microondas, la fase de dosificación tiene como objetivo alimentar continuamente y a lo largo del tiempo la zona de expansión y se puede hacer usando un tornillo sin fin alimentador o una cinta transportadora. La etapa de expansión debería asegurar el contacto del producto a la acción de la radiación de microondas por una cinta transportadora o por contenedores dieléctricos tales como, por ejemplo, fibra de vidrio, madera, contrachapado, entre otros. La potencia de radiación debería variar entre 200 vatios y 1000 vatios, preferentemente entre 400 vatios y 800 vatios. El tiempo de exposición a la radiación de microondas debería estar entre 10 segundos y 5 minutos, preferentemente entre 15 segundos y 2 minutos o incluso más preferentemente entre 15 segundos y 50 segundos. La fase de recogida podría llevarse a cabo usando un tornillo sin fin que puede tener un "cierre" de sellado, una válvula de placa manual o electroneumática o una cinta transportadora. Durante el proceso de expansión por sometimiento a radiación de microondas, la presencia de humedad es crucial para que ocurra la expansión. Las muestras deberían tener una humedad mayor que 5%, lo que podría lograrse por inmersión en agua a una temperatura que varía entre 25 º C y 100 º C o por autoclave a temperaturas entre 100 º C y 150 º C.

En el caso de un proceso no continuo para la expansión de corcho por sometimiento a radiación de microondas, la fase de dosificación tiene como objeto alimentar la cámara de microondas y puede llevarse a cabo usando un tornillo sin fin de alimentación que puede tener un "cierre" de sellado de dosificación o una válvula de placa manual o electroneumática o una cinta transportadora. La etapa de expansión del corcho se producirá en el interior de una cámara cerrada realizada en material dieléctrico tal como, por ejemplo, fibra de vidrio, madera, contrachapado, entre otros. La potencia de radiación varía entre 200 vatios y 1000 vatios, preferentemente entre 400 vatios y 800 vatios.

El tiempo de exposición a la radiación de microondas debería estar entre 10 segundos y 5 minutos, preferentemente entre 15 segundos y 2 minutos o incluso más preferentemente entre 15 segundos y 50 segundos. La fase de expansión por sometimiento a una radiación de microondas se puede llevar a cabo en uno o más ciclos. Cuando se lleva a cabo en varios ciclos, este número puede variar entre 2 y 15, preferentemente entre 2 y 5. El periodo de tiempo de cada uno de estos ciclos podría variar entre 2 segundos y 15 minutos, preferentemente entre 2 segundos 45 y 1 minuto. La fase de recogida de producto en el proceso no continuo para expansión de corcho por sometimiento a radiación de microondas se puede llevar a cabo usando un tornillo sin fin que puede tener un "cierre" de sellado o una válvula de placa manual o electroneumática o una cinta transportadora. Durante el proceso de expansión por sometimiento a radiación de microondas, la presencia de humedad es crucial para que ocurra la expansión.

50 Producto que resulta del proceso... [Seguir leyendo]

1. Proceso para la preexpansión de corcho por sometimiento a radiación de microondas, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

a) dosificación, que comprende la alimentación de corcho con una humedad superior al 5% a la zona de expansión, b) expansión por la acción de una radiación de microondas, y c) descarga del corcho expandido.

2. Proceso para la preexpansión de corcho de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, en la fase de expansión, se aplica una radiación de microondas de 200 a 1000 vatios de potencia durante un periodo de aproximadamente 10 segundos a 5 minutos.

3. Proceso para la preexpansión de corcho de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, en la fase de expansión, se aplica una radiación de microondas de 400 a 800 vatios de potencia durante un periodo de aproximadamente 15 segundos a 2 minutos.

4. Proceso para la preexpansión de corcho de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, en la fase de expansión, se aplican de 2 a 15 ciclos de radiación de microondas, cada uno con un periodo de tiempo de 2 segundos a 15 minutos.

5. Proceso para la preexpansión de corcho de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se realiza en 25 modo continuo o en modo discontinuo.

6. Proceso para la preexpansión de corcho de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la fase de descarga está precedida de enfriamiento del corcho expandido.

7. Proceso para la preexpansión de corcho de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la fase de dosificación está precedida de una etapa de humidificación del corcho por inmersión en agua a temperaturas de entre 25 y 100 º C o en autoclave a temperaturas de entre 100 º C y 150 º C.

8. Proceso para la preexpansión de corcho de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el corcho se selecciona del grupo que comprende corcho de tipo falca, corcho virgen o corcho de reproducción, planchas de corcho, residuos de corcho que se originan en la producción de tapones o en la transformación de planchas de corcho, corcho molido, corcho granulado o polvo de corcho.