BR112020007451A2 - composição para a formação de couro artificial, método para produzir um laminado de couro sintético biodegradável, e, laminado compósito de couro artificial biodegradável - Google Patents

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Abstract

  A invenção se refere a uma composição para formar couro artificial. De acordo com a invenção, a dita composição compreende pelo menos um polímero e pó vegetal de restos vegetais tendo celulose, tendo um tamanho de grão de 1 µm a 1 mm e um teor de umidade de menos do que 20 por cento em peso.

Description

COMPOSIÇÃO PARA A FORMAÇÃO DE COURO ARTIFICIAL, MÉTODO PARA PRODUZIR UM LAMINADO DE COURO SINTÉTICO BIODEGRADÁVEL, E, LAMINADO COMPÓSITO DE COURO ARTIFICIAL BIODEGRADÁVEL
[001] A presente invenção se refere a uma composição consistindo em material vegetal com celulose, em particular de produtos residuais de maçãs para produzir um laminado de acordo com a parte caracterizante da reivindicação de patente 1 e um método para produzir um laminado de material vegetal, em particular de produtos residuais de maçãs de acordo com a parte caracterizante da reivindicação de patente 4 e laminado produzido pelo método acima de acordo com a parte caracterizante das reivindicações.
[002] A publicação WO 2008/012662 descreve uma composição fabricada a partir dos restos da indústria de frutas, em particular do processamento de maçãs. A composição, que é descrita na WO 2008/012662, consiste em pó de maçã misturado com um adesivo, em particular um adesivo natural. A composição produzida pelo método descrito pode ser levada em uma forma de laminado que é similar ao couro.
[003] O problema com a composição descrita é o processamento difícil e a baixa resistência ao estresse e uso. Um produto fabricado de couro artificial é conhecido da PD 2012 A000 227, que é biodegradável.
[004] Isto inclui as seguintes camadas em ordem: • uma camada base fabricada de fibras naturais, • uma camada intermediária formada por uma espuma coagulada, • uma superfície polimérica, preferivelmente de polímero biodegradável.
[005] Em particular, a camada base é fabricada a partir de fibras, em particular fibras naturais e/ou de um tecido não tecido.
[006] O produto produzido com este método tem uma superfície muito similar ao couro em termos de estética e tactilidade.
[007] Recursos primários também são usados.
[008] Uma composição para produzir couro artificial é conhecida da JP H04 30442A. A resina usada na JP H0430442A é uma resina artificial e as propriedades desejadas também podem ser obtidas usando-se a resina artificial. Além disso, uma proteína vegetal é usada.
[009] Para produzir proteínas vegetais, o material vegetal tem que passar por vários processos.
[0010] Além disso, o uso de proteínas vegetais está ligado a certas características do material a ser usado.
[0011] O objetivo da presente invenção é formar uma composição para realizar um laminado que é formado de material vegetal com celulose, em particular um método para produzir um laminado que compreende resíduos da indústria alimentícia e que podem ser usados em uma escala industrial e que é um laminado produzido pelo método mencionado acima e que é um laminado resistente que pode ser produzido industrialmente.
[0012] Este objetivo pode ser obtido por uma composição de acordo com a invenção com um método compreendendo um primeiro método pela aplicação da composição e/ou um segundo método por meio de um método de coagulação.
[0013] O primeiro método de acordo com a invenção compreende as seguintes etapas: • uma primeira etapa de preparar uma estrutura de suporte têxtil, • uma segunda etapa na qual uma composição com pelo menos um polímero e um pó de resíduos vegetais com celulose com um tamanho de grão que seja menor do que 1 mm é aplicada.
[0014] Para o método de acordo com a invenção, um aditivo pode ser usado, que preferivelmente consiste em pelo menos um polímero, um polímero natural e de pó de resíduos vegetais com celulose com um teor de umidade de menos do que 20% e um tamanho de grão menor do que 1 mm.
[0015] O método de acordo com a invenção é usado para produzir um laminado.
[0016] Este laminado é similar ao couro tanto nas suas características visuais quanto tem uma durabilidade similar ao couro.
[0017] Do ponto de vista do uso de recursos, o método de acordo com a invenção propõe uma solução mais ecológica e ecocompatível do que é conhecido do estado da técnica.
[0018] Em um segundo método, isto é obtido usando um procedimento de coagulação. Este método industrial consiste em impregnar um material carreador, por exemplo um tecido não tecido com um polímero dissolvido. Este polímero dissolvido está fundamentado com base no poliuretano, preferivelmente de uma fonte renovável/biológica, por exemplo poliuretano termoplástico.
[0019] Esta solução provê espumação em uma maneira preferida com formação de célula controlável. Esta espuma coagulada é formada por uma composição compreendendo um poliuretano termoplástico compreendendo uma base de éster/éter/carbonato e suas misturas plasticizadas, pó de celulose, aditivos para coagulação, acetobutirato celular, pigmentos e água.
[0020] O material composto em um tal modo é similar ao couro animal na aparência, resistência e outras características, tais como na área táctil. A espumação é obtida por uma reação química que é exotérmica em um banho de coagulação com água.
[0021] A fim de realizar o método de acordo com a invenção, um padrão de alta qualidade e o uso de materiais especialmente selecionados são requeridos.
[0022] Recursos e detalhes adicionais de uma modalidade preferida, não limitante do método da invenção são apresentados claramente abaixo na descrição e com referência às figuras anexas.
[0023] Descrição das Figuras: • A Figura 1 mostra um distribuidor para aplicar o material, • a Figura 2 mostra uma instalação de acordo com a invenção para processar o material, • a Figura 3 mostra uma segunda instalação de modo a usar um método de acordo com a invenção, • as Figuras 4a, 4b, 4c mostram um laminado inventivo, fabricado com um primeiro método, e • as Figuras 4d, 4e, 4f mostram um laminado inventivo produzido com um segundo método, que compreende um banho.
[0024] A Figura 1, com referência à Figura 1, indica um dispositivo para aplicar material a uma camada base. De acordo com a invenção, uma solução de poliuretano é aplicada a partir de uma camada de um material têxtil 2, que em uma modalidade preferida pode ser um material fabricado de fibras naturais, por exemplo um tecido não tecido. Esta solução de poliuretano é aplicada à base do tecido 2. Esta solução de poliuretano compreende um pó fabricado a partir de fruta seca ou secada com celulose.
[0025] Este pó de fruta com celulose tem um teor de umidade entre 1 e 20%, preferivelmente entre 2% e 15% e um tamanho de grão entre 1 µ e 1 mm, particularmente entre 1 µ e 450 µ. O uso de pó de maçã é particularmente vantajoso. Em particular, pó de maçã é usado que é obtido a partir dos restos de processamento industrial, por exemplo, a partir dos restos da indústria de suco de uva ou similares.
[0026] Em uma 2a Etapa, pigmentos ou outros aditivos são adicionados para formar as cores com base em água.
[0027] Em uma 3a Etapa, aditivos de coagulação adicionais são aplicados. De modo a fixar melhor o material aplicado sobre a base do tecido, uma camada adicional de polímero compósito fabricado de polímeros de poliuretano na forma aquosa ou pigmentos dissolvidos e cores com base em água ou solventes de coagulação e aditivos de coagulação.
[0028] Um laminado 300 que é produzido por um tal método é mostrado nas FIGURAS 4A, 4b e 4c. Na FIGURA 4A, este laminado 300 compreende uma primeira camada 301 fabricada de poliuretano, preferivelmente poliuretano biológico, meios para facilitar o nivelamento, meios para endurecimento, pigmentos, aglutinantes, etc. e material vegetal com celulose. A segunda camada 303 é fabricada de poliuretano e o material vegetal com celulose. Tudo isto é aplicado à camada base 307, que consiste em tecido não tecido, tecido, tecido fabricado de fibras naturais, tecido jersey, tecido fabricado de poliéster e similares.
[0029] Na FIGURA 4B, a camada 302 é aplicada entre as camadas 301 e 303. Isto é similar à camada 303 e quantidade levemente menores de material vegetal com celulose pode ser usada. Na FIGURA 4C, a camada 304 está localizada entre as camadas 301 e 303. Isto pode ser construído a partir de materiais espumados ou compactos, que são, de acordo com a invenção, uma composição com uma proporção mais alta de material vegetal com celulose do que na camada 303.
[0030] Em um 2o método, uma base do tecido, por exemplo um tecido não tecido fabricado de 100% de viscose, é imerso em um solvente, que compreende uma composição de acordo com a invenção, preferivelmente um polímero de uma fonte renovável com base em um poliuretano termoplástico, pó de fruta seca com celulose, preferivelmente pó de restos da indústria da maçã, outras substâncias vegetais em várias cores e aditivos para coagulação.
[0031] Como uma fonte renovável/biológica, entende-se polímeros que são produzidos a partir de plantas, frutas, sementes, algas ou outras matérias primas renováveis. A camada de carreador de acordo com a invenção e a composição de acordo com a invenção coagulam depois que são imersas em um tanque com solvente e formam a estrutura superficial. Este método tem as seguintes vantagens: o fato de que a composição de acordo com a invenção é usada forma a camada base, por exemplo, o carreador com a composição forma uma camada única, nisso os materiais são conectados, enquanto que no primeiro método de acordo com a invenção a composição é aplicada à camada base. A vantagem do primeiro método é que a superfície pode ser processada e/ou estruturada melhor, por exemplo por um decalque/camada e nenhum solvente é usado, enquanto que o segundo método aumenta a durabilidade e não há nenhum risco de que as duas camadas separem uma da outra, isto é, que a composição separe da camada base.
[0032] Os dois processos resultam em um produto que se parece muito com o couro natural.
[0033] Todos os outros recursos tais como as propriedades físicas ou mecânicas também permitem o uso na área mencionada acima, isto é, o mesmo pode ser usado como um substituto para o couro ou produtos semelhantes a couro.
[0034] O método pode incluir aplicar um decalque/camada a uma base de papel, sobre a superfície do qual uma imagem em relevo negativa é aplicada. De acordo com a invenção, esta imagem em relevo é aplicada à composição e assim cria uma estrutura natural.
[0035] A superfície é refinada/gravada em relevo pela aplicação de polímeros com base no material termoplástico, tal como poliuretano termoplástico biológico com base em água.
[0036] Um sistema de elementos limpeza/revestimento, como mostrado na FIGURA 1 e um sistema 100 com uma estufa de secagem, como mostrado na FIGURA 2, cria uma película com camadas diferentes que está sempre conectada ao carreador 2 por meio de um adesivo com base no poliuretano. No final do processo, o produto é separado do decalque/camada. O material é passado através da estufa para secagem.
[0037] Depois da separação do decalque/camada 102, a estrutura superficial remanescente gravada em relevo no material, faz com que a superfície se pareça mais natural e, portanto, semelhante a couro.
[0038] O material assim produzido é depois enrolado 103. Um laminado é produzido pelo método de acordo com a invenção. Este laminado é um couro artificial, que compreende as seguintes camadas: uma primeira camada como uma camada carreadora em um tecido fabricado de fibras naturais, uma segunda camada, que é formada de uma composição de acordo com a invenção, onde a composição compreende pelo menos um polímero e um pó de resíduos vegetais com celulose com um tamanho de grão que não exceda 1 mm e os resíduos vegetais contêm menos do que 20% em peso de umidade.
[0039] Nesta composição, a razão entre resíduos vegetais e polímero é de até 65% de resíduos vegetais e pelo menos 35% de polímero.
[0040] A FIGURA 3 mostra um processo de coagulação em um sistema 200 no qual um método de acordo com a invenção é usado.
[0041] Em particular, uma camada base, por exemplo tecido não tecido 201, é desenrolado em uma primeira etapa. Depois, uma camada é aplicada de acordo com a invenção. O material é depois pré-coagulado em uma área 203 e depois uma composição 202 de acordo com a invenção pode ser aplicada mais uma vez. O material com a composição de acordo com a invenção depois segue através do banho 205, onde a coagulação é ativada. Em uma etapa subsequente 206, pressão é exercida sobre o material diversas vezes, por exemplo pela rolagem em rolos de pressão 204. O material depois segue através de diversos banhos 207 para ser lavado. Isto ajuda a lavar os agentes que foram necessários para a coagulação e/ou lavar partes não solidificadas. Depois, o laminado produzido com este método é enrolado.
[0042] Um laminado 310 produzido por um tal método é mostrado nas FIGURAS 4D, 4E, 4F e 4G. Na FIGURA 4D, este laminado 310 compreende uma primeira camada 301 fabricada de poliuretano,
preferivelmente agentes de poliuretano biológico para facilitar o nivelamento, agentes para endurecimento, pigmentos, aglutinantes, etc. e de material vegetal com celulose.
[0043] Tudo isto é aplicado à camada base 309, que consiste em tecido não tecido, tecido, tecido natural, tecido fabricado de fibras naturais, tecido jersey e tecido fabricado de poliéster e similares e que combina com a camada de acordo com a invenção através do processo de coagulação.
[0044] O laminado 310 mencionado na FIG. 4E compreende uma primeira camada 301 fabricada de poliuretano, preferivelmente poliuretano biológico, meios para facilitar o nivelamento, agentes para endurecimento, pigmentos, aglutinantes, etc. e do material vegetal com celulose.
[0045] A segunda camada 303 é fabricada de poliuretano e o material vegetal com celulose.
[0046] Tudo isto é aplicado à camada base 309, que consiste em tecido não tecido, tecido, tecido fabricado de fibras naturais, tecido jersey e tecido fabricado de poliéster e similares e que é combinado com a camada de acordo com a invenção pelo processo de coagulação.
[0047] Na FIGURA 4F, a camada 302 é aplicada entre as camadas 301 e 303. Isto é estruturado similarmente à camada 303: quantidades levemente menores de material vegetal com celulose podem ser usadas.
[0048] Na FIGURA 4G, a camada 304 está localizada entre as camadas 301 e 303. A camada pode ser construída de material espumado ou compacto que tem uma composição de acordo com a invenção com uma proporção mais alta de material vegetal com celulose do que a camada 303.
[0049] As variantes do método e os dispositivos descritos acima servem apenas para um melhor entendimento da estrutura, do funcionamento e das propriedades da solução apresentada; eles não restringem a descrição às modalidades exemplares. As FIGURAS são esquemáticas, com propriedades e efeitos essenciais sendo mostrados em uma maneira parcialmente ampliada de modo a elucidar as funções, princípios operacionais, configurações e recursos técnicos. Cada função, cada princípio, cada projeto técnico e cada recurso, que é/são descrito(s) nas FIGURAS ou no texto, com todas as reivindicações, cada recurso no texto e nas outras FIGURAS, outras funções, princípios, configurações e recursos técnicos que estão contidos nesta descrição ou dela resultem podem ser combinados livremente e em qualquer modo, de modo que todas as combinações concebíveis da solução descrita possam ser atribuídas.
[0050] Combinações entre todas as versões individuais no texto, isto é, em cada seção da descrição, nas reivindicações e também combinações entre variantes diferentes no texto, nas reivindicações e nas FIGURAS também são incluídas. Os detalhes do dispositivo e método explicados acima são mostrados no contexto; entretanto, deve ser mencionado que eles também são independentes um do outro e também podem ser livremente combinados um com o outro.
[0051] As relações das partes e seções individuais das mesmas mostradas nas FIGURAS e as suas dimensões e proporções não devem ser entendidas como restritivas. As dimensões e proporções individuais também pode diferir daquelas aqui mostradas. As reivindicações também não limitam a descrição e assim as combinações possíveis de todos os recursos mostrados. Todos os recursos mostrados são explicitamente descritos individualmente e em combinação com todos os outros recursos.

Claims (11)

REIVINDICAÇÕES
1. Composição para a formação de couro artificial, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos um polímero e pó vegetal de resíduos vegetais com celulose com um tamanho de grão de 1 µ a 1 mm e teor de umidade de menos do que 20% em peso.
2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o polímero é poliuretano e os resíduos vegetais com celulose são maçãs com um tamanho de grão de 1 µ a 450 µ.
3. Composição de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o poliuretano é fabricado a partir de material biológico.
4. Composição de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a razão de resíduos vegetais e polímero, em que até 65% em peso consiste em materiais vegetais e pelo menos 35% em peso consiste em polímero.
5. Método para produzir um laminado de couro sintético biodegradável, caracterizado pelo fato de que o mesmo compreende uma composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4 e as seguintes etapas: primeira etapa: preparar uma primeira camada de um tecido base, segunda etapa: aplicar uma composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, terceira etapa: nivelar a composição que foi aplicada à base e secar a composição.
6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que um decalque/camada é aplicado(a) à camada formada pela composição no lado oposto ao lado do tecido de suporte.
7. Método de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o material carreador é um tecido não tecido.
8. Método de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o decalque/camada tem uma estrutura/relevo negativa(o).
9. Método para produzir um laminado de couro artificial biodegradável, caracterizado pelo fato de que compreende a composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4 e as seguintes etapas: primeira etapa: preparar uma primeira camada de um tecido base, segunda etapa: aplicar uma composição como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, terceira etapa: coagular e secar a composição.
10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o material carreador é um tecido não tecido.
11. Laminado compósito de couro artificial biodegradável, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes camadas: uma primeira camada como uma camada carreadora fabricada de tecido fabricado de fibras, preferivelmente fibras naturais, uma segunda camada em uma composição de pelo menos um polímero e de pó de resíduos vegetais com celulose com um tamanho de grão máximo de 1 mm, os resíduos vegetais tendo um teor de umidade de menos do que 20% em peso.
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