BR102017002516A2 - macadamia nut shell fiber-reinforced polyurethane (pu) compound as a vegetable oil sorbent - Google Patents

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BR102017002516A2
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Regina Mulinari Daniella
De Oliveira Tostis Graziele
De Paula Cipriano Joyce
De Oliveira Magnago Roberto
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Regina Mulinari Daniella
De Oliveira Tostis Graziele
De Paula Cipriano Joyce
De Oliveira Magnago Roberto
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Abstract

composto de poliuretano (pu) reforçado com fibra da casca de noz macadâmia como sorvente de óleo vegetal.novo composto sorvente, ou adsorvente, que promove a adesão de moléculas de um fluido (o adsorvido) a uma superfície sólida (o adsorvente ou sorvente); onde o grau de adsorção depende da temperatura, da pressão e principalmente da área da superfície do material sorvente sólido poroso, o qual é constituído a base do polímero poliuretano (pu) e fibra de casaca de noz macadâmia com o objetivo de adsorver, ou sorver, através das forças químicas ou físicas substâncias oleaginosas dissolvidas em líquidos, em especial óleos vegetais contidos em rios e lagos a fim de promover sua despoluição, limpeza e preservação do meio ambiente.macadamia nut shell fiber-reinforced polyurethane (pu) compound as a vegetable oil sorbent.new sorbent, or adsorbent compound, which promotes the adhesion of molecules of a fluid (the adsorbed) to a solid surface (the adsorbent or sorbent) ; where the degree of adsorption depends on the temperature, pressure and especially the surface area of the porous solid sorbent material, which is the basis of polyurethane polymer (pu) and macadamia nut shell fiber for the purpose of adsorbing or sorbing , through chemical or physical forces oil substances dissolved in liquids, especially vegetable oils contained in rivers and lakes in order to promote their depollution, cleaning and preservation of the environment.

Description

(54) Título: COMPOSTO DE POLIURETANO (PU) REFORÇADO COM FIBRA DA CASCA DE NOZ MACADÂMIA COMO SORVENTE DE ÓLEO VEGETAL (51) Int. Cl.: B01J 20/28 (73) Titular(es): GRAZIELE DE OLIVEIRA TOSTIS, DANIELLA REGINA MULINARI, JOYCE DE PAULA CIPRIANO, ROBERTO DE OLIVEIRA MAGNAGO (72) Inventor(es): DANIELLA REGINA MULINARI; GRAZIELE DE OLIVEIRA TOSTIS; JOYCE DE PAULA CIPRIANO; ROBERTO DE OLIVEIRA MAGNAGO (85) Data do Início da Fase Nacional:(54) Title: POLYURETHANE COMPOUNDS (PU) REINFORCED WITH MACADAMIA WALNUT FIBER AS VEGETABLE OIL SORBENT (51) Int. Cl .: B01J 20/28 (73) Holder (s): GRAZIELE DE OLIVEIRA TOSTIS, DANIELLA REGINA MULINARI, JOYCE DE PAULA CIPRIANO, ROBERTO DE OLIVEIRA MAGNAGO (72) Inventor (s): DANIELLA REGINA MULINARI; GRAZIELE DE OLIVEIRA TOSTIS; JOYCE DE PAULA CIPRIANO; ROBERTO DE OLIVEIRA MAGNAGO (85) Start date of the National Phase:

07/02/2017 (57) Resumo: COMPOSTO DE POLIURETANO (PU) REFORÇADO COM FIBRA DA CASCA DE NOZ MACADÂMIA COMO SORVENTE DE ÓLEO VEGETAL.Novo composto sorvente, ou adsorvente, que promove a adesão de moléculas de um fluido (o adsorvido) a uma superfície sólida (o adsorvente ou sorvente); onde o grau de adsorção depende da temperatura, da pressão e principalmente da área da superfície do material sorvente sólido poroso, o qual é constituído a base do polímero poliuretano (PU) e fibra de casaca de noz macadâmia com o objetivo de adsorver, ou sorver, através das forças químicas ou físicas substâncias oleaginosas dissolvidas em líquidos, em especial óleos vegetais contidos em rios e lagos a fim de promover sua despoluição, limpeza e preservação do meio ambiente.07/02/2017 (57) Abstract: POLYURETHANE COMPOUND (PU) REINFORCED WITH MACADAMIA WALK SHELL AS A VEGETABLE OIL SORBENT. New sorbent or adsorbent compound that promotes the adhesion of molecules in a fluid (the adsorbed) to a solid surface (the adsorbent or sorbent); where the degree of adsorption depends on temperature, pressure and mainly on the surface area of the porous solid sorbent material, which is constituted by the base of the polyurethane polymer (PU) and macadamia nut shell fiber with the purpose of adsorbing, or sipping , through chemical or physical forces, oleaginous substances dissolved in liquids, especially vegetable oils contained in rivers and lakes in order to promote their depollution, cleaning and preservation of the environment.

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COMPOSTO DE POLIURETANO (PU) REFORÇADO COM FIBRA DA CASCA DE NOZ MACADÂMIA COMO SORVENTE DE ÓLEO VEGETAL [001] Trata o presente relatório da descrição detalhada da formulação de um novo composto sorvente, ou adsorvente, que promove a adesão de moléculas de um fluido (o adsorvido) a uma superfície sólida (o adsorvente ou sorvente); onde o grau de adsorção depende da temperatura, da pressão e principalmente da área da superfície do material sorvente sólido poroso, o qual é constituído a base do polímero poliuretano (PU) e fibra de casaca de noz macadâmia com o objetivo de adsorver, ou sorver, através das forças químicas ou físicas substâncias oleaginosas dissolvidas em líquidos, em especial óleos vegetais contidos em rios e lagos a fim de promover sua despoluição, limpeza e preservação do meio ambiente.POLYURETHANE COMPOUND (PU) REINFORCED WITH FIBER MACADAMIA NUT SHELL AS VEGETABLE OIL SORBENT [001] This report deals with the detailed description of the formulation of a new sorbent compound, or adsorbent, which promotes the adhesion of molecules of a fluid ( the adsorbed) to a solid surface (the adsorbent or sorbent); where the degree of adsorption depends on temperature, pressure and mainly on the surface area of the porous solid sorbent material, which is constituted by the base of the polyurethane polymer (PU) and macadamia nut shell fiber with the purpose of adsorbing, or sipping , through chemical or physical forces, oleaginous substances dissolved in liquids, especially vegetable oils contained in rivers and lakes in order to promote their depollution, cleaning and preservation of the environment.

Campo de aplicação [002] O Composto de poliuretano (PU) reforçado com fibra da casca de noz macadâmia como sorvente de óleo vegetal, objeto da presente patente, tem aplicação na preservação do meio ambiente, tanto industrial como residencial, no que tange à limpeza de rios, lagoas e lagos de água doce, onde se despejam materiais oleaginosos como óleos industriais e vegetais como óleo de cozinha, a fim de melhorar a qualidade da água captada pelas estações de tratamento e distribuição de água potável.Field of application [002] The polyurethane (PU) compound reinforced with fiber from the macadamia nut shell as a vegetable oil sorbent, object of this patent, has application in the preservation of the environment, both industrial and residential, regarding cleaning of rivers, lakes and freshwater lakes, where oleaginous materials such as industrial and vegetable oils such as cooking oil are dumped, in order to improve the quality of the water collected by the treatment and distribution of drinking water.

[003] Despoluir rios e lagos é oneroso e inevitável em longo prazo. Portanto faz-se necessário desenvolver tecnologias alternativas, para melhorar a qualidade da água e aumentar a biodiversidade aquática, capazes de controlar o espalhamento do óleo nelas despejado.[003] Polluting rivers and lakes is costly and inevitable in the long run. Therefore, it is necessary to develop alternative technologies to improve water quality and increase aquatic biodiversity, capable of controlling the spread of the oil poured into them.

[004] Graças ao aumento do consumo do óleo vegetal, e a falta de preparo para o descarte desse material de forma correta, diversos acidentes ambientais podem ser causados. Um dos métodos para conter o derramamento de óleo é a aplicação de materiais sorventes poliméricos. E dentre os diversos polímeros o poliuretano é uma opção de sorventes porosos poliméricos mais acessíveis e menos custosos.[004] Thanks to the increased consumption of vegetable oil, and the lack of preparation for the proper disposal of this material, several environmental accidents can be caused. One of the methods to contain the oil spill is the application of polymeric sorbent materials. And among the various polymers, polyurethane is a more accessible and less costly option of porous polymeric sorbents.

[005] Estudos com compósitos de Poliuretano (PU) reforçado com fibra da noz macadâmia revelaram resultados que o compósito PU reforçado com 10% m/m apresenta uma melhor capacidade de sorção de óleo vegetal quando comparado ao compósito PU puro.[005] Studies with Polyurethane (PU) composites reinforced with macadamia nut fiber revealed results that the PU composite reinforced with 10% w / w presents a better sorption capacity of vegetable oil when compared to the pure PU composite.

Problema a ser resolvidoProblem to be solved

Petição 870170008323, de 07/02/2017, pág. 8/24Petition 870170008323, of 02/07/2017, p. 8/24

2/8 [006] O óleo vegetal residual ao ser lançado na rede de esgoto pode provocar o entupimento das tubulações e aumentar os custos de tratamento dos esgotos. Os solos são também impactados quando recebem óleo vegetal virgem ou residual, pois este o impermeabiliza, desestruturando e causando enchentes. Atualmente no Brasil nem sempre são realizadas as limpezas para retirar o óleo que fica grudado nas galerias de esgoto e fluviais, e o meio para evitar isso é apenas a conscientização da população, ou seja, ainda são precários os meios que impeçam que estes óleos se depositem nas galerias. Apenas quando ocorre um derramamento em alto mar e que as autorizadas se mobilizam, e em geral são utilizadas barreiras para conter o derramamento.2/8 [006] Residual vegetable oil, when released into the sewage network, can cause the pipes to clog and increase sewage treatment costs. Soils are also impacted when they receive virgin or residual vegetable oil, as this waterproofs it, destabilizing it and causing flooding. Currently in Brazil, cleanings are not always carried out to remove the oil that remains stuck in the sewage and river galleries, and the means to avoid this is only the population's awareness, that is, the means that prevent these oils from becoming deposit in the galleries. Only when a spill occurs on the high seas and the authorized ones mobilize, and in general barriers are used to contain the spill.

[007] O tratamento de água convencional é muito oneroso em longo prazo por isso fazem-se necessárias as tecnologias alternativas de despoluição.[007] Conventional water treatment is very costly in the long run, which is why alternative depollution technologies are necessary.

[008] Assim, com isso a invenção aqui proposta se adéqua nas tecnologias alternativas viáveis que visam este tratamento de água proveniente de galerias de esgoto e fluviais, além de não afetar o meio ambiente quando utilizado.[008] Thus, with this, the invention proposed here fits into viable alternative technologies aimed at this treatment of water from sewage and river galleries, in addition to not affecting the environment when used.

Estado da Técnica [009] Existem alguns artigos científicos e documentos de patente que descrevem diversos compostos adsorventes para diversos materiais poluentes em especial para adsorção de petróleo derramado em oceanos e para adsorção e limpeza de águas poluídas com outros diversos líquidos oleaginosos, contudo nenhum desses materiais possui a composição, facilidade de obtenção e o baixo custo do composto descrito nesta patente. Dentre esses documentos podem-se destacar os seguintes:State of the Art [009] There are some scientific articles and patent documents that describe several adsorbent compounds for different polluting materials, especially for adsorption of oil spilled in oceans and for adsorption and cleaning of polluted waters with other different oil fluids, however none of these materials it has the composition, ease of obtaining and low cost of the compound described in this patent. Among these documents, the following can be highlighted:

[010] O artigo de O.S.H. Santos, et. Al, 2016, que estudou a influência da concentração de lignina quando utilizada com espuma de poliuretano para sorção de petróleo bruto. As espumas mostraram uma melhora na capacidade de sorção de óleo em um sistema PUF / óleo / água e o PUF-10 mostrou uma melhoria de cerca de 35,5 % em comparação com o PUF- puro; [011] O artigo de W. M. Florentino, et. Al, 2014 e Ingriddy Dantas, et. Al, 2016, onde avaliaram o uso de compósitos de poliuretano derivado do óleo de mamona reforçados com fibras da palmeira para sorção de óleo diesel e compará-los ao poliuretano puro (PU). Os compósitos[010] The article by O.S.H. Santos, et. Al, 2016, who studied the influence of lignin concentration when used with polyurethane foam for sorption of crude oil. The foams showed an improvement in the oil sorption capacity in a PUF / oil / water system and the PUF-10 showed an improvement of about 35.5% compared to the pure PUF; [011] The article by W. M. Florentino, et. Al, 2014 and Ingriddy Dantas, et. Al, 2016, where they evaluated the use of polyurethane composites derived from castor oil reinforced with palm fibers for sorption of diesel oil and compared them to pure polyurethane (PU). The composites

Petição 870170008323, de 07/02/2017, pág. 9/24Petition 870170008323, of 02/07/2017, p. 9/24

3/8 foram reforçados com 5 a 20% m/m de fibras. Onde a quantidade de vazios nos compósitos reforçados com 20% m/m aumentou e favoreceu a sorção dos óleos;3/8 were reinforced with 5 to 20% w / w of fibers. Where the amount of voids in composites reinforced with 20% w / w increased and favored the sorption of oils;

[012] O artigo de Tanobe, V.O. A, et. Al, 2004, onde usou a espuma flexível de poliuretano reciclado como o material sorvente para o óleo cru e as suas derivações em sistemas secos e aquosos. Os testes de sorção foram conduzidos em meio marinho artificial com agitação a 25°C, e em sistema a seco, sem agitação, ambos em períodos de tempo diferentes. Concluindo que, em tempos curtos de sorção, a área do poro é o fator principal da sorção, enquanto que em tempos longos de sorção, o número dos pores do material do sorvente é o fator principal do mecanismo da sorção;[012] Tanobe's article, V.O. A, et. Al, 2004, where he used flexible recycled polyurethane foam as the sorbent material for crude oil and its derivations in dry and aqueous systems. The sorption tests were conducted in an artificial marine environment with agitation at 25 ° C, and in a dry system, without agitation, both in different periods of time. Concluding that, in short sorption times, the pore area is the main factor of sorption, while in long sorption times, the number of pores of the sorbent material is the main factor of the sorption mechanism;

[013] O artigo de Ola Abdelwahab, 2014, onde revelou que a eficiência das fibras para remover o petróleo bruto da água do mar estava relacionada com a superfície Propriedades das fibras, concentração do óleo, quantidade das fibras, bem como a temperatura de óleo cru. Os resultados mostram alta eficiência de sorção de fibras de luffa para diferentes tipos de óleo; [014] O documento de patente PI0504096-5, UM NOVO MATERIAL SORVENTE PARA PETRÓLEO E DERIVADOS COMPOSTO À BASE DE FIBRA VEGETAL (CHORISIA SPECIOSA), que trata de um novo material sorvente para petróleo e derivados composto à base de fibra vegetal (chorisia speciosa) os sorventes de melhor desempenho utilizados para a remoção de contaminantes por petróleo e hidrocarbonetos diversos são os polímeros sintéticos, no entanto, esses materiais não são biodegradáveis, têm alto custo não vêm de fonte renovável e nem sempre o reaproveitamento energético do sorvente sintético pós-consumido é a melhor opção (como o caso do poliuretano). A grande maioria dos sorventes vegetais usados na mitigação de derramamentos de óleos e hidrocarbonetos disponíveis no mercado são importados e, em geral, absorvem muita água. A presente invenção apresenta um ovo material composto à base de fibra vegetal com capacidade de sorção comparável aos materiais sintéticos, com diversas vantagens como: ser de fonte renovável, biodegradável, possuir baixa sorção de água e seletividade pelo óleo, pode ser utilizado em reaproveitamento energético sem a preocupação com a liberação de gases tóxicos se o material for incinerado, constitui em mais um produto nacional disponível no mercado, reduzindo a nossa dependência mercadológica por produtos[013] The article by Ola Abdelwahab, 2014, which revealed that the efficiency of fibers to remove crude oil from seawater was related to the surface Properties of the fibers, oil concentration, fiber quantity, as well as the oil temperature crude. The results show a high sorption efficiency of luffa fibers for different types of oil; [014] Patent document PI0504096-5, A NEW SORBENT MATERIAL FOR PETROLEUM AND DERIVATIVES COMPOUND ON THE BASIS OF VEGETABLE FIBER (CHORISIA SPECIOSA), which deals with a new sorbent material for oil and derivatives based on vegetable fiber (chorisia speciosa ) the best performing sorbents used for the removal of contaminants by petroleum and various hydrocarbons are synthetic polymers, however, these materials are not biodegradable, have a high cost, do not come from a renewable source, and not always the reuse of energy from the post-synthetic sorbent. consumed is the best option (as in the case of polyurethane). The vast majority of vegetable sorbents used to mitigate oil and hydrocarbon spills available on the market are imported and, in general, absorb a lot of water. The present invention presents a compound egg based on vegetable fiber with a sorption capacity comparable to synthetic materials, with several advantages such as: being from a renewable, biodegradable source, having low water sorption and selectivity for oil, it can be used in energy reuse without the concern with the release of toxic gases if the material is incinerated, it constitutes yet another national product available on the market, reducing our market dependence on products

Petição 870170008323, de 07/02/2017, pág. 10/24Petition 870170008323, of 02/07/2017, p. 10/24

4/8 importados, bem como o mais baixo custo em relação aos demais sorventes vegetais eficientes comercializados;4/8 imported, as well as the lowest cost in relation to the other efficient vegetable sorbents sold;

[015] O documento de patente BR102012031354-5, PROCESSO DE OBTENÇÃO DE FIBRAS HIDROFÓBICAS ABSORVENTES DE HIDROCARBONETOS E ÓLEOS, que descreve um processo de obtenção de fibras hidrofóbicas absorventes de hidrocarbonetos e óleos. Novo processo de obtenção e do produto assim obtido de fibras hidrofóbicas absorventes de hidrocarbonetos e óleos, utilizadas para absorver óleos e hidrocarbonetos, provenientes especialmente mais não restritamente do petróleo derramado acidentalmente em diversos ambientes aquosos, obtidas através de um processo especifico com matéria prima natural, que evita a produção de um resíduo, e melhora a contenção no recolhimento de derrames. Sendo, portanto em produto ecologicamente correto, destinado a aperfeiçoar a recuperação e neutralização de derramamentos contaminantes procedentes do petróleo e seus derivados, onde outra aplicação, de menor importância deste produto, com excelentes resultados, é na limpeza a seco de lugares confinados onde se torna muito difícil retirar restos de óleos, combustíveis e outros derivados dos hidrocarbonetos. Evitando deste modo a utilização da água com detergente. A eliminação do uso da água como agente de limpeza, entende-se que é de fundamental importância dada à complexidade que apresenta este recurso a nível global;[015] Patent document BR102012031354-5, PROCESS OF OBTAINING HYDROPHOBIC FIBERS FROM HYDROCARBONS AND OILS, which describes a process for obtaining hydrophobic fibers absorbing hydrocarbons and oils. New process for obtaining and the product thus obtained from hydrophobic fibers absorbing hydrocarbons and oils, used to absorb oils and hydrocarbons, especially coming from oil not accidentally spilled in different aqueous environments, obtained through a specific process with natural raw material, which prevents the production of waste, and improves containment in spill collection. Therefore, in an ecologically correct product, intended to improve the recovery and neutralization of contaminating spills from oil and its derivatives, where another application, of less importance of this product, with excellent results, is in the dry cleaning of confined places where it becomes very difficult to remove residues of oils, fuels and other derivatives of hydrocarbons. Thus avoiding the use of water with detergent. The elimination of the use of water as a cleaning agent is understood to be of fundamental importance given the complexity that this resource presents at a global level;

[016] O documento de patente ES2108605, NOVOS ABSORVENTES DE COMPOSTOS POLARES, PROCEDIMENTO PARA SUA PREPARAÇÃO E APLICAÇÕES. Novos Absorventes de origem mineral que são seletivos para os compostos não polares, o processo para a sua preparação e aplicações Os absorventes novos compreendem um absorvente mineral tratado com uma substância à prova de água, em uma proporção compreendida entre 2 e 11% em peso com base no absorvente. O processo compreende: (a) misturar a substância à prova de água previamente diluída em um solvente com o absorvente e removendo o solvente por tratamento térmico, ou (b) a aplicação da substância repelente de água diretamente ao absorvente seguido de um tratamento térmico, ou (c) imersão do absorvente numa emulsão da substância repelente da água em água, remoção do absorvente e submetendo-a a um tratamento térmico para secá-la. Aplicação na separação seletiva de hidrocarbonetos que se encontram dispersas ou presente em massas de água, por exemplo, a eliminação de marés[016] Patent document ES2108605, NEW ABSORBENTS OF POLAR COMPOUNDS, PROCEDURE FOR ITS PREPARATION AND APPLICATIONS. New absorbers of mineral origin that are selective for non-polar compounds, the process for their preparation and applications The new absorbers comprise a mineral absorber treated with a waterproof substance, in a proportion between 2 and 11% by weight with base on the absorbent. The process comprises: (a) mixing the water-proof substance previously diluted in a solvent with the absorbent and removing the solvent by heat treatment, or (b) applying the water-repellent substance directly to the absorbent followed by a heat treatment, or (c) immersing the absorbent in an emulsion of the water-repellent substance in water, removing the absorbent and subjecting it to a heat treatment to dry it. Application in the selective separation of hydrocarbons that are dispersed or present in water bodies, for example, the elimination of tides

Petição 870170008323, de 07/02/2017, pág. 11/24Petition 870170008323, of 02/07/2017, p. 11/24

5/8 negras, a contenção e limpeza de derramamentos, contaminação de efluentes, purificador de camas, etc. e [017] O documento de patente EP0500518 ou ES2084333 MÉTODO PARA REGENERAÇÃO DE SUBSTRATOS QUE APRESENTAM MICRO-ORGANISMOS. Processo para a regeneração de substratos com microrganismos, por exemplo, solo, areia ou similar, que, a uma temperatura de até 80°C, em particular à temperatura ambiente, que são contaminados com produtos minerais líquidos de petróleo, frações de óleo mineral, ou similares, para exemplo, óleos de aquecimento, óleos diesel, e nomeadamente hidrocarbonetos, o substrato a ser misturado com nutrientes e a mistura a ser submetida, em particular para uma fermentação aeróbia, sendo o substrato contaminado misturado com, de preferência 0,1% em peso a 5,0% em peso, em especial 0,5 % em peso a 2,0% em peso, de uma massa de microrganismos esterilizada, em relação à mistura, e que, durante a fermentação, um teor de água de pelo menos 5,0% em peso, em particular entre 10,0% em peso, e 15,0% em peso.5/8 black, containment and cleaning of spills, contamination of effluents, bed purifier, etc. and [017] Patent document EP0500518 or ES2084333 METHOD FOR REGENERATING SUBSTRATES WITH MICRO-ORGANISMS. Process for the regeneration of substrates with microorganisms, for example, soil, sand or similar, which, at a temperature of up to 80 ° C, in particular at room temperature, which are contaminated with liquid petroleum mineral products, mineral oil fractions, or similar, for example, heating oils, diesel oils, and in particular hydrocarbons, the substrate to be mixed with nutrients and the mixture to be submitted, in particular for an aerobic fermentation, the contaminated substrate being mixed with, preferably 0.1 % by weight to 5.0% by weight, in particular 0.5% by weight to 2.0% by weight, of a mass of sterilized microorganisms, in relation to the mixture, and which, during fermentation, has a water content at least 5.0% by weight, in particular between 10.0% by weight, and 15.0% by weight.

Objetivo da Invenção [018] De acordo com o exposto acima, é um dos principais objetivos da presente invenção, prover um material sorvedor oriundo do compósito de poliuretano (PU) derivado do óleo da mamona reforçado com fibra provenientes da casca de noz macadâmia, para obter um comporte que possua características esponjosas, e seja durável, barato, disponível em grande escala, e acima de tudo, que tenha enorme quantidade de poros conectados que possam fornecer alta capacidade de sorção de óleo, com grande disponibilidade no mercado, considerando-o como uma solução para o problema de geração de resíduos oleaginosos em água doce. É neste contexto que surgiu a idéia desta inovação na área de materiais sorventes como solução do problema acima abordado, a qual apresentou eficiência na capacidade de sorção para a limpeza em águas doces, absorvendo óleo de cozinha para diminuir as impurezas e proporcionando a melhora no estado dessa água doce.Object of the Invention [018] According to the above, it is one of the main objectives of the present invention, to provide a sorbent material from the polyurethane (PU) composite derived from castor oil reinforced with fiber from the macadamia nut shell, for obtain a housing that has spongy characteristics, and is durable, inexpensive, available on a large scale, and above all, that has a huge amount of connected pores that can provide high oil sorption capacity, with great availability in the market, considering it as a solution to the problem of oilseed waste generation in fresh water. It is in this context that the idea of this innovation in the area of sorbent materials arose as a solution to the problem addressed above, which showed efficiency in the sorption capacity for cleaning in fresh water, absorbing cooking oil to reduce impurities and providing improvement in the state. of this fresh water.

Descrição da invenção [019] O composto de poliuretano (PU) reforçado com fibra da casca de noz macadâmia como sorvente de óleo vegetal, objeto da presente patente, é um compósito sólido poroso reforçado obtido pela mistura em massa de poliuretano PU formado através da reação de um diisocianatoDescription of the invention [019] The polyurethane (PU) compound reinforced with macadamia nut shell as a vegetable oil sorbent, the object of the present patent, is a solid porous reinforced composite obtained by mixing PU polyurethane by reaction of a diisocyanate

Petição 870170008323, de 07/02/2017, pág. 12/24Petition 870170008323, of 02/07/2017, p. 12/24

6/8 com um poliol, onde o poliol é um derivado do óleo de mamona, com o pré-polímero (1:1) e fibra da Casca de Noz macadâmia seca e peneirada, contendo de 5 a 20% m/m de fibras, com a reação de polimerização exotérmica.6/8 with a polyol, where the polyol is a derivative of castor oil, with the prepolymer (1: 1) and dry and sieved macadamia nut fiber, containing from 5 to 20% w / w of fibers , with the exothermic polymerization reaction.

[020] Os poliuretanos (PU) são polímeros extremamente versáteis. O PU foi escolhido como matriz polimérica já que se apresenta com as características desejáveis. O poliuretano é formado através da reação de um diisocianato com um poliol onde o poliol derivado do óleo de mamona. O óleo de mamona foi escolhido, pois os óleos vegetais são considerados renováveis, capazes de oferecer desempenho comparável e apresentam baixo custo quando comparados com materiais poliméricos derivados do petróleo. Esse óleo pode ser extraído a partir de sementes de mamona, Ricinus communis.[020] Polyurethanes (PU) are extremely versatile polymers. PU was chosen as a polymeric matrix as it has the desirable characteristics. Polyurethane is formed by reacting a diisocyanate with a polyol where the polyol is derived from castor oil. Castor oil was chosen because vegetable oils are considered renewable, capable of offering comparable performance and have low cost when compared to polymeric materials derived from petroleum. This oil can be extracted from castor seeds, Ricinus communis.

[021] Por sua vez as fibras vegetais também são usadas em materiais sorventes, já que são materiais ecologicamente amigáveis e podem apresentar alta capacidade de sorção de óleo, baixa densidade e baixo custo. E a fibra da Casca de Noz macadâmia possui tais propriedades e apresenta grande disponibilidade no mercado, e sua utilização em compósitos pode ser considerada como uma solução para o problema de geração de resíduos na indústria.[021] In turn, vegetable fibers are also used in sorbent materials, as they are ecologically friendly materials and can have high oil sorption capacity, low density and low cost. And the nutshell macadamia fiber has such properties and is widely available on the market, and its use in composites can be considered as a solution to the problem of waste generation in the industry.

Forma preferencial de realização da invenção e resultados [022] O composto de poliuretano (PU) reforçado com fibra da casca de noz macadâmia como sorvente de óleo vegetal, objeto da presente patente, através de ensaios apresentou eficiência na capacidade de sorção para a limpeza em águas doces, sorvendo óleo de cozinha para diminuir as impurezas e proporcionando a melhora no estado da água doce.Preferred way of carrying out the invention and results [022] The polyurethane (PU) compound reinforced with macadamia nut shell as a vegetable oil sorbent, object of the present patent, through tests showed efficiency in the sorption capacity for cleaning in fresh water, sipping cooking oil to reduce impurities and improving fresh water.

[023] A água doce em condições boas para o uso do ser humano está passando por uma desequilibrada relação entre oferta e demanda por alguns fatores que estão fazendo isto ocorrer, dentre eles o aumento do consumo aliado com o desperdício, a contaminação dos mananciais e as alterações climáticas entre outros. Assim, se faz necessária a descontaminação dessa água doce para possibilitar seu uso.[023] Fresh water in good conditions for human use is experiencing an unbalanced relationship between supply and demand for some factors that are causing this to occur, among them the increase in consumption combined with waste, the contamination of water sources and climate change, among others. Thus, it is necessary to decontaminate this fresh water to enable its use.

[024] Para a confecção dos compósitos foram utilizadas fibras provenientes de casca da noz macadâmia e poliuretano derivado do óleo de mamona. Portanto, foram desenvolvidos estes compósitos obtidos a partir de poliuretano derivado do óleo de mamona reforçado com a fibra da casca de noz macadâmia para sorção de óleo vegetal, tratados com polimerização[024] Fibers from macadamia nut shells and polyurethane derived from castor oil were used to make the composites. Therefore, these composites obtained from polyurethane derived from castor oil reinforced with macadamia nut shell fiber for sorption of vegetable oil were developed, treated with polymerization

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7/8 exotérmica, e depois comparados ao poliuretano puro. Os compósitos foram reforçados com 5, 10,15 e 20% m/m de fibras.7/8 exothermic, and then compared to pure polyurethane. The composites were reinforced with 5, 10.15 and 20% w / w of fibers.

[025] A casca da noz macadâmia utilizada no estudo foi gentilmente fornecida pela Tribeca, localizada na fazenda Santa Marta-Piraí -RJ. O poliuretano derivado do óleo de mamona utilizado no desenvolvimento foi fornecido pela Polyurethane, localizada em Belo Horizonte MG. As fibras da casca de noz macadâmia foram secas em estufa a 100 °C por 24h, em seguida foram peneiradas em uma peneira de 35 mesh. As fibras que passaram pelas peneiras de 35 mesh e foram utilizadas como reforço para a preparação dos compósitos.[025] The macadamia nut shell used in the study was kindly supplied by Tribeca, located on the Santa Marta-Piraí -RJ farm. The polyurethane derived from castor oil used in the development was supplied by Polyurethane, located in Belo Horizonte MG. The fibers of the macadamia nut shell were oven dried at 100 ° C for 24h, then sieved through a 35 mesh sieve. The fibers that passed through the 35 mesh sieves and were used as reinforcement for the preparation of the composites.

[026] O óleo vegetal de cozinha usado nos experimentos de sorção é comercial, adquirido em supermercado.[026] Vegetable cooking oil used in sorption experiments is commercial, purchased in a supermarket.

[027] Os compósitos foram obtidos pela mistura em massa, do poliol com o pré-polímero (1:1) e reforçado de 5 a 20% m/m com fibras da casca de noz macadâmia. A reação de polimerização foi exotérmica. Os componentes foram misturados durante 3 minutos em uma embalagem plástica.[027] The composites were obtained by mass mixing the polyol with the prepolymer (1: 1) and reinforced from 5 to 20% w / w with fibers from the macadamia nut shell. The polymerization reaction was exothermic. The components were mixed for 3 minutes in a plastic package.

Para confecção dos compósitos foram utilizadas as seguintes proporções de materiais:The following proportions of materials were used to make the composites:

Amostras Samples Fibra (g) Fiber (g) PoSol (g) PoSol (g) Díisocianato (g) Diisocyanate (g) 0 % m/m 0% m / m 0 0 30,13 30.13 30i,13 30i, 13 5 % m/m 5% w / w 3,0365 3.0365 23,55 23.55 23,5152 23.5152 10% m/m 10% w / w 6,0347 6.0347 27,0254 27.0254 27,0115 27.0115 15% m/m 15% w / w 9,0143 9.0143 25,4923 25.4923 25,5591 25.5591 20% m/m 20% w / w 12,0996 12.0996 24,0334 24.0334 24,0262 24.0262

[028] Através dos testes foram obtidos os seguintes resultados de sorção do compósito:[028] The following sorption results were obtained through the tests:

Amostras Samples % Sorção % Sorption 0% m/m 0% m / m 143,5123 143,5123 5% m/m 5% w / w 132,0642 132,0642 10% m/m 10% w / w 241,9914 241,9914 15% m/m 15% w / w 194,6862 194.6862 20% m/m 20% w / w 156,6470' 156.6470 '

[029] Obtendo-se a proporção de Sorção ótima para Amostras com 10 % de fibra de noz macadâmia.[029] Obtaining the proportion of Optimal Sorption for Samples with 10% macadamia nut fiber.

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8/8 [030] Desta forma, a composto de poliuretano (PU) reforçado com fibra da casca de noz macadâmia como sorvente de óleo vegetal, objeto da presente patente, conforme descrito acima, apresenta uma formulação nova e única que lhe configura grandes vantagens em relação aos compostos para retenção de óleos conhecidos atualmente. Dentre essas vantagens podem-se citar: o fato de possuir componentes baratos e facilmente disponíveis no mercado; o fato de ter uma grande eficiência para sorção de óleos comuns em águas doces; e o fato de ser ecologicamente correto e promover a preservação do ambiente.8/8 [030] Thus, the polyurethane (PU) compound reinforced with macadamia nut shell fiber as a vegetable oil sorbent, object of the present patent, as described above, presents a new and unique formulation that configures great advantages. in relation to compounds for oil retention currently known. Among these advantages we can mention: the fact of having cheap and easily available components on the market; the fact of having a great efficiency for sorption of common oils in fresh waters; and the fact that it is ecologically correct and promotes the preservation of the environment.

[031] Assim, pelas características de funcionalidade, formulação e aplicação, acima descritas, pode-se notar claramente que o COMPOSTO DE POLIURETANO (PU) REFORÇADO COM FIBRA DA CASCA DE NOZ MACADÂMIA COMO SORVENTE DE ÓLEO VEGETAL, trata-se de um novo composto para o Estado da Técnica o qual reveste-se de condições de inovação, atividade inventiva e industrialização inéditas, que o fazem merecer o Privilégio de Patente de Invenção.[031] Thus, due to the characteristics of functionality, formulation and application, described above, it can be clearly seen that the POLYURETHANE COMPOUND (PU) REINFORCED WITH MACADAMIA WALK SHELL AS A VEGETABLE OIL SORBENT, it is a new composed for the State of the Technique which has conditions of innovation, inventive activity and unprecedented industrialization, which make it deserve the Privilege of Invention Patent.

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Claims (2)

REIVINDICAÇÕES 1 - COMPOSTO DE POLIURETANO (PU) REFORÇADO COM FIBRA DA CASCA DE NOZ MACADÂMIA COMO SORVENTE DE ÓLEO VEGETAL, composto para remoção de substancias oleaginosas em águas doces, caracterizado por ser um compósito sólido poroso reforçado obtido pela mistura em massa de poliuretano PU formado através da reação de um diisocianato com um poliol, com o pré-polímero (1:1) e fibra da Casca de Noz macadâmia seca e peneirada contendo de 5 a 20% m/m de fibras, com a reação de polimerização exotérmica.1 - POLYURETHANE COMPOUND (PU) REINFORCED WITH MACADAMIA WALK SHELL FIBER AS VEGETABLE OIL SORBENT, a compound for the removal of oil substances in fresh water, characterized by being a reinforced porous solid composite obtained by the mixture of PU polyurethane formed through the reaction of a diisocyanate with a polyol, with the prepolymer (1: 1) and nutshell fiber dry and sieved macadamia containing 5 to 20% w / w of fibers, with the exothermic polymerization reaction. 2 - COMPOSTO DE POLIURETANO (PU) REFORÇADO COM FIBRA DA CASCA DE NOZ MACADÂMIA COMO SORVENTE DE ÓLEO VEGETAL, composto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo poliol ser preferencialmente um derivado do óleo de mamona.2 - POLYURETHANE COMPOUND (PU) REINFORCED WITH FIBER MACADAMIA NUT SHELL AS A VEGETABLE OIL SORBENT, composed according to claim 1, characterized in that the polyol is preferably a derivative of castor oil. Petição 870170008323, de 07/02/2017, pág. 16/24Petition 870170008323, of 02/07/2017, p. 16/24 1/11/1
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