BR102019009130A2 - esponja dotada de manta abrasiva compreendendo composto a base de pó de diamante sintético e seu processo de fabricação - Google Patents

Abstract

De uma maneira geral a presente invenção pertence ao setor tecnológico de utensílios de limpeza e se refere, mais especificamente, a uma esponja dotada de manta abrasiva compreendendo composto a base de pó de diamante sintético, e seu processo de fabricação, visando aumentar a abrasividade e duração da mesma. O composto em questão é aplicado diretamente na já conhecida manta abrasiva, constituída de fibras enroladas e coladas em uma espuma. Ademais, a presente invenção ainda prevê um processo de fabricação para a esponja em questão e o produto derivado da mesma e a esponja produzida pelo dito processo. O processo deposita um composto compreendendo diamante sintético sobre a manta abrasiva da dita esponja, fazendo com que o diamante sintético atue na abrasão das superfícies sujas dos utensílios a serem limpos. O composto em questão apresenta de 0,05% a 20% em volume de pó de diamante sintético preferencialmente de 0,08 a 5%, em relação à composição total da mistura. O processo de fabricação da esponja (1) em questão é constituído por quatro etapas.

Description

ESPONJA DOTADA DE MANTA ABRASIVA COMPREENDENDO COMPOSTO A BASE DE PÓ DE DIAMANTE SINTÉTICO E SEU PROCESSO DE FABRICAÇÃO Setor tecnológico da invenção

[01] De uma maneira geral a presente invenção pertence ao setor tecnológico de utensílios de limpeza e se refere, mais especificamente, a uma esponja dotada de manta abrasiva compreendendo composto a base de pó de diamante sintético em seu processo de fabricação, visando aumentar a abrasividade da mesma.

Estado da técnica conhecido

[02] Em geral, as esponjas consistem em estruturas leves e porosas, dotadas de propriedades abrasivas para a efetiva limpeza de superfícies. A utilização de esponjas de limpeza representa mercado crescente devido à sua praticidade e à facilidade na aquisição desses utensílios de limpeza.

[03] As esponjas mais comuns são divididas em duas partes, uma parte mais macia e esponjosa, dotada de poros, geralmente fabricada de poliuretano, responsável pela absorção d’água e pela limpeza de superfícies mais delicadas. A segunda parte, é uma manta abrasiva, constituída de fibras, para auxiliar a remover a sujeira mais grossa da peça a ser lavada.

[04] Apesar de apresentar uma camada abrasiva para limpeza de sujeira de objetos de uso doméstico ou comercial, as esponjas convencionais encontradas no mercado atualmente apresentam uma vida útil pequena, tendo em vista o alto nível de desgaste na sua manta abrasiva. Tal desgaste diminui a abrasividade da esponja ao longo do tempo e, portanto, a eficiência de remoção da sujeira dos objetos a serem lavados, levando ao descarte da esponja, mesmo com a parte de poliuretano tendo sido pouco desgastada.

[05] Atualmente, muitas empresas vêm empregando materiais diferentes para tentar aumentar a abrasividade da manta abrasiva. Convencionalmente, a manta abrasiva é constituída por fios poliméricos, tais como de nylon e/ou poliéster. Opcionalmente à mesma podem ser adicionados agregados abrasivos, tais como quartzo e/ou óxido de alumínio, misturados em uma resina para a fixação. Entretanto, com a finalidade de aumentar a abrasividade e durabilidade, materiais com uma dureza mais elevada estão sendo acrescentados na composição do composto abrasivo.

[06] São conhecidos diversos fatores e medidas para se obter o grau de dureza de um material, tais como a Escala Brinell e a Escala Rockwell. Entretanto, para realizar uma comparação mais abrangente, será utilizado a escala Mohs, que estuda diversos tipos de materiais para realizar a comparação de dureza. O quartzo, por exemplo, apresenta uma dureza de 7 Mohs, compreendendo entre 72 e 100 de dureza absoluta. Já o óxido de alumínio apresenta uma dureza de 9 Mohs, compreendendo entre 200 e 400 de dureza absoluta. Para futuras descrições no presente pedido de patente, deve-se considerar que o diamante sintético apresenta uma dureza de 10 Mohs, compreendendo 1600 de dureza absoluta. Por isso, o diamante é considerado o elemento mais resistente e com a dureza mais elevada.

[07] Baseando-se nessas informações, o documento US 2014 0158158, de 05 de dezembro de 2013, intitulado como “BURLED GRINDING AND CLEANING FLEECE” descreve o uso de partículas abrasivas, como partículas de cerâmicos, diamantes, entre outros, como agente abrasivo em uma esponja voltada a lavar louças. No relatório, é descrito que partículas abrasivas, tais como diamante, silicato e/ou óxido de alumínio são dispersas na resina de ligação (fabricada a partir de poliuretano ou à base de látex) que une a manta abrasiva à faixa de polímero expandido. Adicionalmente, o invento em questão se utiliza de nós na superfície da manta abrasiva para auxiliar na abrasividade, estando as partículas abrasivas localizadas abaixo desses nós. A partir dessas afirmações, resta claro que o contato dessas partículas abrasivas com a superfície a ser lavada pode ser desconsiderado, fazendo com que o invento do documento em questão ainda tenha um desgaste elevado.

[08] O documento JPH06154127, de 18 de novembro de 1992, intitulado como “CLEANING TOOL FOR GLASS OR THE LIKE” e depositado por YASUDA HARUMITSU descreve o uso de grãos de diamantes em uma ferramenta de limpeza. Tal ferramenta apresenta um lado abrasivo, com grãos de diamantes, ou semelhantes, e um lado esponjoso. Os grãos de diamantes são aplicados através de uma resina fixadora. Apesar de apresentar partículas de diamante como elemento abrasivo, o documento não cita que o pó de diamante é aplicado em uma manta abrasiva, e sim em uma folha de pano abrasivo, perdendo a qualidade de polimento em cerâmicos, uma vez que folha de pano abrasivo se entende como lixa, e pode danificar algumas peças de louças.

[09] O documento JP2014121756, de 21 de dezembro de 2012, intitulado como "Cleaning Tool” e depositado por BANYU KK, descreve o uso de partículas de diamantes na camada de polimento da ferramenta de limpeza. Tal ferramenta apresenta três camadas, um bloco, que não absorve água, uma esponja, que absorve água, e uma camada de polimento, compreendendo partículas de diamantes. Apesar de apresentar partículas de diamante na camada abrasiva, que é descrita como uma folha, para aumentar a abrasividade da esponja, o documento em questão falhou em apresentar o método de fixação das partículas, do que se aduz que tal folha abrasiva tem características de uma lixa comum. Ademais, a abrasividade é aumentada devida a protusões presentes na folha abrasiva, fazendo com que o invento do documento em questão ainda tenha um desgaste elevado.

[010] O documento JP2014042973, de 28 de agosto de 2012, intitulado como "CLEANING UTENSIL AND METHOD OF PRODUCING THE SAME” e depositado por SANWA KENMA KOGYO CO LTD, descreve um utensílio de limpeza compreendendo uma camada de polimento, construída com materiais abrasivos, sendo o principal componente, partículas de diamante. O invento deste documento compreende em um utensílio de limpeza compreendendo três camadas, onde duas dessas camadas são de esponja, e outra de polimento compreendendo partículas de diamante. De acordo com esta invenção, as partículas de diamante são unidas ao substrato de polimento utilizando um filme de resina, como PET e uma camada de finalização ("binder”) para manter a ligação das partículas adesivas ao substrato.

[011] Como podemos notar, o estado da técnica não apresentou uma solução para sanar os problemas de durabilidade e abrasividade das esponjas convencionais, mesmo com a utilização de diamante. Dessa forma, o desenvolvimento de um produto e processo que aumentem a durabilidade de esponjas destinadas a limpeza ainda faz-se necessário.

Novidades e objetivos da invenção

[012] Visando preencher as lacunas apresentadas no estado da técnica atual, a presente invenção prevê a fabricação de uma esponja dotada de um composto compreendendo pó de diamante sintético, que tem por finalidade aumentar a abrasividade e a durabilidade da dita esponja, bem como a caracterização de um composto para aplicação em esponja contendo partículas de diamante sintético. O composto em questão é aplicado diretamente na já conhecida manta abrasiva, constituída de fibras enroladas e coladas na espuma de polímero expandido.

[013] Ademais, a presente invenção ainda prevê um processo de fabricação para a esponja em questão. Sanando os problemas do estado da técnica, o processo deposita um composto compreendendo o pó de diamante sintético sobre a manta abrasiva da esponja, fazendo com que o diamante sintético fique exposto e entre em contato com a superfície a ser limpa para remoção das partículas de sujeira.

[014] Em relação ao estado atual da técnica, a esponja proposta nessa invenção apresenta visível melhoria em relação à sua eficiência quanto a abrasividade da manta de fibras, bem como a durabilidade da esponja.

Descrição dos desenhos anexos

[015] A fim de que a presente invenção seja plenamente compreendida e levada à prática por qualquer técnico deste setor tecnológico, a mesma será descrita de forma clara, concisa e suficiente, tendo como base os desenhos anexos, que a ilustram e subsidiam abaixo listados:

[016] Figura 1 representa uma vista lateral da esponja proposta

[017] Figura 2 representa, em vista lateral expandida, os elementos constituintes da esponja proposta.

[018] Figura 3 representa um fluxograma do processo de fabricação da esponja proposta.

Descrição detalhada da invenção

[019] Como podemos notar nas figuras 1 e 2, o invento proposto em questão é compreendido por uma esponja (1) compreendendo uma camada de espuma polimérica flexível (2), fabricada por exemplo a partir de poliuretano, unida à uma camada superior abrasiva, doravante denominada uma manta abrasiva (3), a dita manta abrasiva sendo constituída por fios poliméricos, tais como fios de nylon e/ou poliéster que formam interstícios entre os mesmos, a dita manta abrasiva fixada na camada de polímero flexível através de um polímero ou resina.

[020] Ademais, com o intuito de aumentar a abrasividade e a durabilidade da manta abrasiva, é depositado sobre a mesma, via um processo conhecido na técnica como spray, um composto de diamante sintético misturado a uma resina, tal como a resina fenólica.

[021] De acordo com uma modalidade da presente invenção, o composto contendo diamante sintético para aplicação em esponja, apresenta 0,05% a 20% em peso de pó de diamante sintético, preferencialmente de 0,08 a 5%, em relação ao peso total da resina que será aplicada por spray (dispersão) sobre a superfície da manta abrasiva.

[022] Em uma modalidade alternativa, o composto contendo diamante sintético pode compreender uma quantidade de 0,05% a 20% em peso de pó de diamante sintético, um segundo material abrasivo, escolhido dentre quartzo e óxido de alumínio (Al2O3), ou qualquer material de dureza similar, em quantidades que variam de 10 a 60% em peso e uma quantidade de resina, por exemplo fenólica para dispersar o pó de diamante e o segundo material abrasivo em quantidades em peso que variam entre 20% e 89,95%.

[023] No diagrama de blocos da figura 3, é exibido o processo de fabricação da esponja (1), de acordo com a presente invenção, sendo constituído por quatro etapas:
Etapa 1 - a espuma polimérica flexível (2), produzida por um processo de expansão polimérica conhecido na técnica, recebe uma camada adesiva para fixar a parte inferior (3.2) da manta abrasiva (3) sobre a superfície (2.1) da espuma polimérica flexível (2). A camada adesiva pode ser de qualquer material conhecido na técnica adequado para fixação de duas camadas de esponjas, tais como com base polimérica ou de resina. Os fios poliméricos da presente manta abrasiva são produzidos a partir de nylon ou poliéster, mas como de conhecimento por um perito na técnica, outros materiais podem ser utilizados para produzir a fiação da manta sem se afastar do escopo da presente invenção.
Etapa 2 - a manta adesiva (3) é prensada contra a espuma polimérica flexível (3) de forma a favorecer a adesão entre as ditas camadas de manta abrasiva (3) e espuma polimérica flexível (2) para formar a esponja (1).
Etapa 3 - após a adesão da manta adesiva (3) e da espuma polimérica flexível (2), o composto contendo diamante sintético detalhado nas modalidades anteriores, contendo de 0,05% a 20% de diamante sintético é aplicado pelo método conhecido na técnica como spray, ou seja, disperso sobre a superfície superior (3.1) da manta abrasiva (3). Importante ressaltar que tendo em vista os interstícios formados pela fiação polimérica que forma a manta abrasiva, o composto contendo diamante sintético da invenção se espalha por sobre a dita manta abrasiva e penetra a superfície porosa da mesma se aderindo aos fios poliméricos da manta abrasiva.
Etapa 4 - A esponja (1) com a dita resina contendo o diamante sintético e/ou materiais abrasivos adicionais, é encaminhada para um forno, onde a resina contendo diamante sintético é curada, formando assim, a esponja com partículas de diamante sintético, de maior durabilidade, de acordo com a presente invenção.

[024] Em uma modalidade alternativa, o presente processo pode apresentar adicionalmente, antes ou depois da aplicação do composto contendo diamante sintético, a aplicação por spray de resina contendo materiais abrasivos, tais como Al2O3 e quartzo, para reforçar ainda mais a resistência da dita manta abrasiva.

[025] Em uma segunda modalidade alternativa, o presente processo pode apresentar duas ou mais aplicações do composto contendo resina e pó de diamante sintético.

[026] Com o novo composto de acordo com a invenção e correspondente processo de fabricação, a esponja (1) fornece uma manta (3) com elevada abrasividade, uma vez que compreende pó de diamante sintético, sendo este considerado o mineral com a maior dureza, ou seja, maior abrasividade e resistência mecânica. Ademais, como o pó de diamante sintético é aplicado após a esponja (1) estar finalizada, o pó de diamante fica mais exposto, tendo maior contato com a superfície do objeto a ser polido.

[027] Adicionalmente, considerando-se que a resina é curada de forma irreversível sobre a manta abrasiva (3), as partículas de diamante sintético e/ou outros abrasivos não são facilmente removidas da esponja (1) quando em contato com os utensílios a serem limpos.

[028] É importante salientar que as figuras e as descrições realizadas não possuem o condão de limitar as formas de execução do conceito inventivo ora proposto, mas sim de ilustrar e tornar compreensíveis as inovações conceituais reveladas nesta invenção que expressa um inovador produto e processo de fabricação deste. Desse modo, as descrições e imagens devem ser interpretadas de forma ilustrativa e não limitativa, podendo existir outras formas equivalentes ou análogas de implementação do conceito inventivo ora revelado e que não fujam do espectro de proteção delineado na solução proposta.

[029] Tratou-se no presente relatório descritivo de uma solução que consiste em uma esponja dotada de manta abrasiva compreendendo composto a base de pó de diamante sintético e seu processo de fabricação, dotado de novidade, atividade inventiva, suficiência descritiva, aplicação industrial e, consequentemente, revestido de todos os requisitos essenciais para a concessão do privilégio pleiteado.

Claims (7)

1. COMPOSTO A BASE DE PÓ DE DIAMANTE SINTÉTICO PARA APLICAÇÃO EM ESPONJAS caracterizado por compreender entre 0,05% a 20% em peso de pó de diamante sintético e entre 80 e 99,95% em peso de resina fenólica.
2. COMPOSTO A BASE DE PÓ DE DIAMANTE SINTÉTICO PARA APLICAÇÃO EM ESPONJAS caracterizado por compreender de 0,05% a 20% em peso de pó de diamante sintético, de 20 a 89,95% em peso de resina fenólica e de 10 a 60% em peso de um segundo material abrasivo selecionado dentre quartzo e Al2O3, ou uma mistura dos mesmos.
3. COMPOSTO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo segundo material abrasivo ser quartzo presente em uma quantidade em peso de 30 a 50%.
4. COMPOSTO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo peso em pó de diamante sintético ser de 0,08 a 5%.
5. PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE ESPONJA DOTADA DE MANTA ABRASIVA COMPREENDENDO COMPOSTO A BASE DE PÓ DE DIAMANTE SINTÉTICO, em que a dita esponja (1) compreende uma espuma polimérica flexível (2), uma manta abrasiva (3) tendo sua parte inferior (3.2) colada na parte superior (2.1) da espuma polimérica flexível (2) através da aplicação de uma camada de adesivo, a dita manta abrasiva (3) constituída de estrutura de fios poliméricos, caracterizado pelo fato de que o composto a base de pó de diamante sintético, conforme definido nas reivindicações 1 a 3, é depositado na superfície superior (3.1) da manta abrasiva (3) através de dispersão por spray, sendo o dito composto curado sobre a superfície superior (3.1) da manta abrasiva (3).
6. Processo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender, ainda, pelo menos uma aplicação adicional do composto a base de pó de diamante sintético, conforme definido nas reivindicações 1 a 3, sendo o dito composto curado após sua aplicação sobre a superfície superior (3.1) da manta abrasiva (3).
7. ESPONJA DOTADA DE MANTA ABRASIVA COMPREENDENDO COMPOSTO A BASE DE PÓ DE DIAMANTE SINTÉTICO caracterizada por ser produzida através do processo conforme descrito nas reivindicações 4 e 5.

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