Procedimiento para soldar materias primas renovables.

Procedimiento para soldar materias primas renovables monoaxialmente estiradas caracterizado por que

a.

se utiliza una banda para atado monoaxialmente estirada y se proporcionan unas superficies que hay que soldar realizadas por lo menos parcialmente a partir de ácido poliláctico estirado, y

b. se sueldan las superficies mediante soldadura con cuña de calentamiento, soldadura por fricción, soldadura por láser, soldadura por alta frecuencia o soldadura por ultrasonido,

estando el ácido poliláctico, por lo menos al 70 % en peso, realizado a partir de ácido láctico L.

Procedimiento para soldar materias primas renovables.

La presente invención se refiere a un procedimiento para soldar materias primas renovables monoaxialmente estiradas, así como a una banda para atado fabricada con el procedimiento según la invención.

A mediados de los años 90 se desarrollaron productos estirados de materias primas renovables tales como bandas para propósitos de embalaje, los cuales estaban hechos de materiales completamente biodegradables. Estas bandas contenían principalmente almidón. Estas bandas se podían soldar en principio consigo mismas. A causa de la mala resistencia térmica del almidón estas bandas eran, sin embargo, completamente inadecuadas como bandas para atado, dado que el punto de soldadura se rompía para la carga por tracción usual para las bandas para atado. Debido a que el almidón pertenece a los polisacáridos, estas bandas de aquella época no eran resistentes a la hidrólisis y tenían una baja estabilidad al termomoldeo. El almidón técnico está, además, usualmente mezclado con otros componentes como ácido polihidroxibutírico lo que trae consigo otras desventajas. Las bandas desarrolladas en aquella época eran como bandas para atado sensibles a la hidrólisis (comp. con los documentos DE 295 20 448 U1, DE 295 20 449 U1 o también con el documento EP 0 799 335 B1) .

El documento DE 295 20 448 U1 describe, en especial, un procedimiento de soldadura de bandas para atado renovables en el cual se proporcionan superficies que hay que soldar hechas, por lo menos parcialmente, de materias primas renovables como el almidón.

El documento DE 196 54 030 C2 describe un soporte de asentamiento para el cual está prevista una estructura de malla tridimensional de tipo sell hecha de polietileno. Este polietileno se describe en la página 2 línea 35 como material típico de bandas de atado para máquinas de embalar automáticas. De forma adicional a este material para la estructura de malla, el soporte de asentamiento reivindicado presenta también una estructura textil la cual debe servir como superficie de asentamiento para microorganismos. Esta estructura textil puede estar hecha de sustancias orgánicas degradables (apartado 1 línea 18) . Al experto en la materia de aquella época no se le ocurría, a pesar de la tarea técnica expuesta con claridad, utilizar también como material para la estructura de malla de tipo sell un material orgánico degradable. Esto muestra que evidentemente existía un prejuicio contra la utilización de materiales orgánicos degradables para productos estirados como bandas para atado.

El documento 699 20 702 T2 describe la soldadura por ultrasonido de productos de ácido poliláctico, los cuales no están estirados y que por ello no tienen que cumplir exigencia alguna en cuanto a la resistencia a la tracción.

El documento JP 2001-130183 describe un sujetador de documentos hecho de ácido poliláctico.

El documento JP 2009-073498 describe una bolsa de ácido poliláctico y su fabricación.

El documento EP 1 859 916 A1 describe un procedimiento para la fabricación de una lámina extendida hecha de ácido poliláctico.

El documento US 3.368.323 describe una máquina de atado y un procedimiento que se lleva a cabo con ella.

El documento GB 1.189.029 describe productos de poliamida orientados molecularmente.

El documento US 3.316.687 describe un procedimiento de atado.

El documento JP 2002 348445 describe una banda para atado la cual contiene de un 10 a un 30 % en peso de ácido poliláctico.

La presente invención se plantea por ello el problema de proporcionar un procedimiento con el cual se puedan soldar de tal manera materias primas renovables estiradas que los productos que se formen presenten una elevada resistencia a la tracción.

El problema que se plantea la invención se resuelve en una primera forma de realización mediante un procedimiento para soldar materias primas renovables monoaxialmente estiradas, caracterizado por que

a. se utiliza una banda para atado monoaxialmente estirada y se proporcionan unas superficies que hay que soldar hechas, por lo menos parcialmente, de ácido poliláctico estirado, y

b. se sueldan las superficies mediante soldadura con cuña de calentamiento, soldadura por fricción, soldadura por láser, soldadura por alta frecuencia o soldadura por ultrasonido,

estando ¡ el ácido poliláctico, por lo menos al 70 % en peso, realizado a partir de ácido láctico L.

Hasta ahora no se fabricaban prácticamente productos monoaxialmente estirados a partir de materias primas 2 5

renovables como, por ejemplo, bandas para atado, dado que existía el prejuicio de que estos materiales no eran suficientemente resistentes mecánicamente y/o eran, por ejemplo, sensibles a la hidrólisis. Además, existía el prejuicio de que durante la soldadura de materias primas renovables aparecería una degradación del material y, a causa de ello, empeorarían las propiedades mecánicas. Este prejuicio es tanto más válido para productos monoaxialmente estirados, dado que estos están ya precargados mecánicamente y por ello existía el prejuicio de que los puntos de soldadura o las costuras de soldadura de los productos estirados hechos de materias primas renovables debía considerarse prácticamente como punto de rotura controlada y, en cualquier caso, como que no se podían cargar mecánicamente. De forma sorprendente se ha descubierto ahora que las materias primas renovables estiradas pueden ser soldadas mediante soldadura con cuña de calentamiento, soldadura por fricción, soldadura por láser pero, sobre todo, mediante soldadura por ultrasonido, sin que las propiedades mecánicas empeoren notablemente.

En la etapa a) se utiliza una banda monoaxialmente estirada, es decir una banda para atado estirada de forma monoaxial y, preferentemente, una banda para atado monoaxialmente estirada para la industria del embalaje. Independientemente de ello, el material que hay que soldar está estirado, preferentemente, en 1 : 3. Precisamente en estos materiales y en especial en el caso de bandas de atado exige la utilización, por regla general, una gran resistencia a la tracción. A causa de los prejuicios mencionados con anterioridad se considerasen hasta ahora como imposibles sobre todo bandas para atado hechas de materias primas renovables soldadas.

En la etapa a) se utilizan, preferentemente, superficies extrusionadas que hay que soldar. A diferencia con la soldadura de, por ejemplo, superficies tejidas se puede realizar de esta manera una soldadura especialmente libre de defectos, sin que por ejemplo se formen o queden en el punto de soldadura inclusiones de aire entre las superficies que hay que soldar.

La porción de materias primas renovables en las superficie que hay que soldar es, de forma independiente entre sí, de preferentemente menos del 30 % en peso, en especial de menos del 50 % en peso, de forma muy especialmente preferida de menos del 90 % en peso. De la forma más preferida las superficies que hay que soldar están hechas de una materia prima renovable estirada.

La materia prima renovable es ácido poliláctico. De este modo se pueden solar, por vez primera, productos extendidos hechos de materias primas renovables mediante ultrasonido los cuales, a diferencia de los materiales basados en almidón conocidos hasta ahora, presentan una estabilidad especialmente elevada frente a la hidrólisis y una elevada estabilidad al termomoldeo.

El almidón tenía como polisacárido, además de la sensibilidad frente a la hidrólisis, también la siguiente desventaja de que, por ejemplo, las bandas de paquete hechas de almidón, al ser soldadas, se han descompuesto térmicamente y con ello los puntos de soldadura se convirtieron casi en puntos de rotura controlada. Estas desventajas se pudieron superar con esta forma de realización preferida. Por ello la porción de almidón de las superficies que hay que soldar está también, preferentemente, en a lo sumo un 10 % en peso, en especial a lo sumo un 5 % en peso. Otra desventaja de los bandas de atado basadas en el almidón y conocidas por el estado de la técnica era también que el almidón técnico consta usualmente en más del 50 % en peso, por ejemplo, de ácido polihidroxibutírico.

El ácido poliláctico está fabricado, preferentemente, en por lo menos el 90 % en peso de ácido láctico L. Sorprendentemente se ha demostrado que se puedo conseguir un grado de cristalización tan especialmente alto, de manera que estas bandas pueden ser especialmente bien estiradas. Las bandas con una gran porción en ácido D parecieron dar más bien un polímero amorfo, el cual no es tan adecuado para el estirado.

La anchura de las superficies que hay que soldar está comprendida,... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para soldar materias primas renovables monoaxialmente estiradas caracterizado por que a. se utiliza una banda para atado monoaxialmente estirada y se proporcionan unas superficies que hay que soldar realizadas por lo menos parcialmente a partir de ácido poliláctico estirado, y b. se sueldan las superficies mediante soldadura con cuña de calentamiento, soldadura por fricción, soldadura por láser, soldadura por alta frecuencia o soldadura por ultrasonido, estando el ácido poliláctico, por lo menos al 70 % en peso, realizado a partir de ácido láctico L.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que se utiliza un ácido poliláctico, el cual está realizado por lo menos al 90% en peso a partir de ácido láctico L.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 2, caracterizado por que en la etapa b) , se ajusta un tiempo de soldadura comprendido entre 5 milisegundos y 1 segundo.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que en la etapa b) , se ajusta un tiempo de enfriamiento comprendido entre 0 y 3 segundos. 20