BRPI0807872B1

BRPI0807872B1 - espuma de célula aberta, método para produzir uma espuma de célula aberta modificada, e, uso da espuma de célula aberta modificada.

Info

Publication number: BRPI0807872B1
Application number: BRPI0807872A
Authority: BR
Inventors: Alteheld Armin; Vath Bernhard; Bollschweiler Claus; Quadbeck-Seeger Hans-Jürgen; Karos Marvin; Subkowski Thomas; Montag Thorsten; Baus Ulf
Original assignee: Basf Se
Priority date: 2007-03-06
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2018-10-23
Also published as: JP5444007B2; KR101455885B1; EP2134775B1; JP2010520345A; EP2134775A1; ATE471960T1; WO2008107439A1; CN101627076B; KR20090130026A; PL2134775T3; DE502008000846D1; CN101627076A; US8173716B2; BRPI0807872A2; US20100044308A1

Description

(54) Título: ESPUMA DE CÉLULA ABERTA, MÉTODO PARA PRODUZIR UMA ESPUMA DE CÉLULA ABERTA MODIFICADA, E, USO DA ESPUMA DE CÉLULA ABERTA MODIFICADA.

(51) lnt.CI.: C08J 9/42 (30) Prioridade Unionista: 06/03/2007 EP 07103547.1 (73) Titular(es): BASF SE (72) Inventor(es): ULF BAUS; THORSTEN MONTAG; CLAUS BOLLSCHWEILER; THOMAS SUBKOWSKI; MARVIN KAROS; ARMIN ALTEHELD; HANS-JÜRGEN QUADBECK-SEEGER; BERNHARD VATH (85) Data do Início da Fase Nacional: 31/08/2009 “ESPUMA DE CÉLULA ABERTA, MÉTODO PARA PRODUZIR UMA ESPUMA DE CÉLULA ABERTA MODIFICADA, E, USO DA ESPUMA DE CÉLULA ABERTA MODIFICADA”

DESCRIÇÃO

A presente invenção se refere a uma espuma de célula aberta baseada no produto da condensação de melamina-formaldeído, um poliuretano ou uma poliimida, a qual tem sido modificada com hidrofobinas, a um método para produzir tais espumas, e a seu uso para absorver líquidos orgânicos, como proteção contra vazamento e derramamento para depósitos de líquido e para separação líquido-líquido.

Espumas elásticas de célula aberta baseadas em resinas de melamina-formaldeído, poliuretanos ou poliimidas são conhecidas em princípio. Por meio de exemplo, referência pode ser feita a “Foamed Plastics”, em particular a seção “4.6 Foams from Melamine-Formaldehyde (MF) Resins” e “4.9 Polyimde (PI) Foams” e “Polyurethanes -m 7.1 Flexbile Foams”, em cada caso em Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 7^a edição, 2006, Electronic Release, Wiley-VCH, Weinheim, Nova Iorque 2006. Métodos de produção para tais espumas baseadas em resinas de melamina-formaldeído são revelados, por exemplo, na EP-A 17.672, EP-A 37.470 ou WO 01/94436.

Espumas elásticas de célula aberta baseadas em resinas de melamina-formaldeído são excelentes pela densidade comparativamente baixa, boa resistência à chama, e alta estabilidade em baixa temperatura e alta temperatura. Elas são adequadas em particular para o isolamento térmico de prédios, veículos, tubulações ou tanques, para isolamento acústico, e como material de empacotamento para absorção de choque e isolamento.

Espumas de melamina-formaldeído não tratadas absorvem ambos líquidos hidrofílicos e hidrofóbicos muito rapidamente. A absorção de água pode ter um efeito adverso sobre as propriedades, por exemplo, um aumento na densidade ou uma deterioração no efeito do isolamento térmico.

DE-A 100.11.388 revela uma espuma de resina de melamina de célula aberta cuja estrutura da célula tem sido revestida com um éster de fluoroalquila. Isso reduz a capacidade da espuma de resina de melamina de absorver ambos água e óleo.

E sabido da EP-A 633.283 reduzir a absorção de água das espumas de melamina-formaldeído revestindo a estrutura de espuma com um material hidrofóbico, em particular com uma emulsão aquosa de uma resina de silicone. Nos exemplos, uma espuma com uma densidade aparente de 11 kg/m é usada a qual, em uma etapa adicional do processo, é revestida com um agente hidrofóbico e, após o tratamento, tem densidades aparentes entre 72 kg/m e 120 kg/m . Uma maior densidade é extremamente desvantajosa para aplicações sensíveis ao peso, tais como, por exemplo, aplicações em construção de veículo, e em aplicações particulares em construção de avião e em viagem espacial.

Hidrofobinas são pequenas proteínas de cerca de 100 a 150 aminoácidos as quais ocorrem em fungos filamentosos, por exemplo, Schizophyllum commune. Elas geralmente têm 8 unidades de cisteína. Hidrofobinas podem ser isoladas de fontes naturais, mas podem também ser obtidas por meio de métodos de engenharia genética, como revelados, por exemplo, em WO 2006/082251 ou WO 2006/131564.

A técnica anterior tem proposto o uso de hidrofobinas para várias aplicações.

WO 96/41882 propõe o uso de hidrofobinas como emulsificantes, espessantes, substâncias ativas de superfície, para a hidrofílização de superfícies hidrofóbicas, para melhorar a resistência em água de substratos hidrofílicos, para produzir emulsões de óleo em água ou emulsões de água em óleo. Além disso, aplicações farmacêuticas, tal como a produção de pomadas ou cremes, e também aplicações cosméticas, tal como a proteção da pele ou a produção de xampu para cabelo ou condicionadores para cabelo, são propostos. EP 1.252.516 revela o revestimento de vários substratos com uma solução compreendendo hidrofobinas em uma temperatura de 30 a 80°C. Além disso, o uso como demulsificante (WO 2006/103251), como retardante de vaporização (WO 2006/128877) ou inibidor de sujeira (WO 2006/103215), por exemplo, foram propostos.

O uso de hidrofobinas para modificar espumas de célula aberta baseadas em produtos da condensação de melamina-formaldeído, poliuretanos ou poliimidas não era até agora ainda conhecido.

Foi um objeto da invenção fornecer uma espuma de célula aberta baseada em produtos da condensação de melamina-formaldeído modificada, poliuretanos ou poliimida com um novo tipo de perfil de propriedade.

Conseqüentemente, uma espuma de célula aberta baseada em produto da condensação de melamina-formaldeído foi revelada a qual foi modificada com pelo menos uma hidrofobina.

Além disso, um método para produzir tal uma espuma foi revelado, em que uma espuma de célula aberta não modificada baseada no produto da condensação de melamina-formaldeído, um poliuretano ou uma poliimida é tratada com uma solução de uma hidrofobina.

Um outro método de produção foi revelado em que a produção da espuma de célula aberta é retirada na presença de pelo menos uma hidrofobina.

Finalmente, o uso de tais espumas modificadas tem sido para vários propósitos, em particular para isolamento acústico e térmico, e também para a separação de fases orgânicas de emulsões ou misturas com água.

Detalhes da invenção são como se segue:

Para os propósitos da presente invenção, o termo “hidrofobinas” deve ser entendido abaixo como significando polipeptídeos da fórmula estrutural geral (I):

V V V V vz /~l6 ΛΖ y-l7 \Z /l8 V n^-'— ~^Λ 1-5()^-^ -Alo-5“L/ -Λμιοο-C -Λμιοο-C -A1.50-C -A0-5-C ^Ι-ίΟ'- ^-Λ-Π) (I) onde X pode ser qualquer dos 20 aminoácidos de ocorrência natural (Phe, Leu, Ser, Tyr, Cys, Trp, Pro, His, Fln, Arg, lie Met, Thr, Asn, Lys, Vai, Ala, Asp, Glu, Gly). Aqui, os radicais X podem em cada caso ser idênticos ou diferentes. Aqui, os índices ao lado de X em cada caso representam o número de aminoácidos na parte-sequência de X respectiva, C é cisteína, alanina, serina, glicina, metionina ou treonina, onde pelo menos quatro dos radicais chamados C são cisteína, e os índices nem, independentemente um do outro, são números naturais entre 0 e 500, preferivelmente entre 15 e 300.

Além disso, os polipeptídeos de acordo com a fórmula (I) são caracterizados pela propriedade que, em temperatura ambiente, após revestir uma superfície vítrea, eles conduzem a um aumento no ângulo de contato de uma gota de água de pelo menos 20°, preferivelmente pelo menos 25° e particularmente preferivelmente 30°, em cada caso comparado com o ângulo de contato de uma gota de água de igual tamanho com a superfície vítrea não revestida.

Os aminoácidos chamados C a C são preferivelmente cisteínas, entretanto, eles podem também ser substituídos por outros aminoácidos de preenchimento espacial similar, preferivelmente por alanina, serina, treonina, metionina ou glicina. Entretanto, pelo menos quatro, preferivelmente pelo menos 5, particularmente preferivelmente pelo menos 6 e em particular pelo menos 7, das posições C¹ a C⁸ devem consistir de cisteínas. Cisteínas nas proteínas de acordo com a invenção podem ou estar presentes na forma reduzida ou na forma de ligações de dissulfeto uma com a outra. Preferência particular é dada à formação intramolecular de ligações ΟΟ, em particular aquelas com pelo menos uma, preferivelmente 2, particularmente preferivelmente 3 e muito particularmente preferivelmente 4 ligações intramoleculares de dissulfetos. No caso da troca acima descrita de cisteínas por aminoácidos com preenchimento espacial similar, as posições do

C trocadas em pares são vantajosamente aquelas as quais podem formar ligações intramoleculares de dissulfetos uma com a outra.

Se, nas posições referidas como X, cisteínas, serinas, alaninas, glicinas, metioninas ou treoninas são também usadas, o número de posições de C individuais na fórmula geral pode trocar conseqüentemente.

Preferência é dada para usar hidrofobinas da fórmula geral (II) Xn-C^l-X3.25-C²-X0.₂-C³-X5.5()-C''-XM5-C⁵-X2.,₅-C⁶-X(U-C⁷-X3.35-C⁸-X_n,(n) para realizar a presente invenção, onde X, C e os índices ao lado de X e C têm o significado acima, os índices nem são números de 0 e 350, preferivelmente 15 a 300, as proteínas são ainda excelentes para a mudança do ângulo de contato acima mencionado e, além disso, pelo menos 6 dos radicais chamados C são cisteína. Particularmente preferivelmente, todos os radicais C são cisteína.

Preferência particular é dada a usar hidrofobinas da fórmula geral (III) onde X, C e os índices ao lado de X têm o significado acima, os índices nem são números entre 0 e 200, as proteínas são ainda notáveis pela mudança do ângulo de contato acima mencionado, e pelo menos 6 dos radicais chamados C são cisteínas. Particularmente preferivelmente, todos os radicais C são cisteína.

Os radicais X_n e X_m podem ser seqüências de peptídeos as quais são naturalmente também unidas a uma hidrofobina. Entretanto, um ou ambos radicais podem também ser seqüências de peptídeos as quais são naturalmente não unidas a uma hidrofobina. Essas são também para ser entendidas como significando aqueles radicais X_n e/ou X_m em que uma seqüência de peptídeo que ocorre naturalmente em uma hidrofobina é estendida por uma seqüência de peptídeo que ocorre naturalmente em uma hidrofobina.

Se X_n e/ou X_m são seqüências de peptídeo não naturalmente unidas a hidrofobinas, tais seqüências têm geralmente pelo menos 20, preferivelmente 35, aminoácidos em comprimento. Essas podem, por exemplo, ser seqüências de 20 a 500, preferivelmente 30 a 400 e particularmente preferivelmente 35 a 100 aminoácidos. Tal um radical não unido naturalmente a uma hidrofobina irá também ser referido abaixo como parceiro de fusão. Isso é intencionado para expressar que as proteínas podem consistir de pelo menos uma parte de hidrofobina e uma parte do parceiro de fusão a qual não ocorre junto nessa forma na natureza. Hidrofobinas de fusão do parceiro de fusão e parte de hidrofobina têm sido reveladas, por exemplo, em WO 2006/082251, WO 2006/082253 e WO 2006/131564.

A parte do parceiro de fusão pode ser selecionada de um grande número de proteínas. Se é possível para somente um único parceiro de fúsão ser unido à parte da hidrofobina, ou também para uma pluralidade de parceiros de fusão ser unidos a uma parte da hidrofobina, por exemplo, no amino-terminal (X_n) e no carboxi-terminal (X_m) da parte hidrofobina. Entretanto, é também possível, por exemplo, para dois parceiros de fusão ser unidos em uma posição (X_n ou X_m) da proteína de acordo com a invenção.

Parceiros de fúsão particularmente adequados são proteínas as quais ocorrem naturalmente em microorganismos, em particular em E. coli ou Bacillus subtilis. Exemplos de tais parceiros de fúsão são as seqüências yaad (SEQ ID NO: 16 em WO 2006/082251), yaad (SEQ ID NO: 18 em WO 2006/082251), ubiquitina e tioredoxina. Também altamente adequados são fragmentos ou derivados dessas seqüências específicas as quais compreendem somente parte, por exemplo, 70 a 99%, preferivelmente 5 a 50%, e particularmente preferivelmente 10 a 40% das seqüências especificadas, ou em que aminoácidos individuais, ou nucleotídeos são mudados comparados com a seqüência especificada, onde as percentagens se referem em cada caso ao número de aminoácidos.

Em uma outra modalidade preferida, a hidrofobina de fusão tem, além do parceiro de fusão especificado como um dos grupos X_n ou X_mou como constituinte terminal de tal um grupo, também um domínio de afinidade assim chamado (marcadores de afinidade/afinidade “a medida”). Esses são, em uma maneira conhecida em princípio, grupos de imobilização os quais podem interagir com certos grupos complementares e podem servir para elaboração e purificação mais rápidos das proteínas. Exemplos de tais domínios de afinidade compreendem grupos (His)k, (Arg)k, (Asp)_k, (Phe) _k ou (Cys)k, onde k é 4 a 6. Aqui o grupo X_n e/ou X_m pode consistir exclusivamente de um tal domínio de afinidade, ou um radical X_n ou X_munido naturalmente ou não naturalmente a uma hidrofobina é estendido por um domínio de afinidade terminalmente arranjado.

As hidrofobinas usadas de acordo com a invenção podem também ser modificadas ainda em sua seqüência de polipeptídeo, por exemplo, por glicosilação, acetilação ou qualquer outra por reticulação química, por exemplo com glutardialdeído.

Uma propriedade das hidrofobinas usadas de acordo com a invenção ou seus derivados é a mudança nas propriedades de superfície quando as superfícies são revestidas com as proteínas. A mudança nas propriedades de superfície pode ser determinada experimentalmente, por exemplo, medindo o ângulo de contato de uma gota de água e após revestir a superfície com a proteína e determinar a diferença entre as duas medições.

O procedimento para medir ângulos de contato é conhecido em princípio pela pessoa versada na técnica. As medições se referem à temperatura ambiente e gotas de água de 5 μΐ e ao uso de pequenas placas de vidro como substrato. As condições experimentais exatas para um método, adequado por meio de exemplo, para medir o ângulo de contato são ilustradas na seção experimental. Sob as condições especificadas aqui, as proteínas de fusão usadas de acordo com a invenção têm a propriedade de aumentar o ângulo de contato por pelo menos 20°, preferivelmente pelo menos 25°, particularmente preferivelmente pelo menos 30°, em cada caso comparado com o ângulo de contato de uma gota de água de igual tamanho com a superfície vítrea não revestida.

Hidrofobinas particularmente preferidas para realizar a presente invenção são as hidrofobinas do tipo dewA, rodA, hypA, hypB, sc3, BASF1, BASF2. Essas hidrofobinas incluindo suas seqüências são reveladas, por exemplo, em WO 2006/82251. A menos que estabelecido de outra forma, as seqüências estabelecidas abaixo se referem a seqüências reveladas em WO 2006/822521. Uma tabela geral com os números de SEQ ID pode ser encontrada em WO 2006/82251 na página 20.

De particular conformidade de acordo com a invenção são as proteínas de fusão yaad-Xa-dewA-his (SEQ ID NO:20), yaad-Xa-rodA-his (SEQ ID NO:22) ou yaad-Xa-basf 1-his (SEQ ID NO:24) com as seqüências de polipeptídeo estabelecidas entre parênteses e as seqüências de ácido nucléico codificando então, em particular, as seqüências de acordo com SEG ID NO: 19, 21, 23. Particularmente preferivelmente, yaad-Xa-dewA-his (SEQ ID NO: 20) pode ser usada. Proteínas as quais são produzidas partindo das seqüências de polipeptídeo mostradas em SEQ ID NO: 20, 22 ou 24 como conseqüência de troca, inserção ou depleção de pelo menos um, até 10, preferivelmente 5, particularmente preferivelmente 5% de todos aminoácidos, e as quais ainda têm a propriedade biológica das proteínas de partida por pelo menos 50%, são também modalidades particularmente adequadas. Propriedade biológica das proteínas é entendida aqui como significando a mudança já descrita no ângulo de contato por pelo menos 20°.

Derivados particularmente adequados para realizar a presente invenção são derivados originados de yaad-Xa-dewA-his ((SEQ ID NO:20), yaad-Xa-rodA-his (SEQ ID NO:22) ou yaad-Xa-basfl-his (SEQ ID NO: 24) redução do parceiro de fusão yaad. Em vez do parceiro de fusão yaad completo (SEQ ID NO: 16) com 294 aminoácidos, um radical yaad reduzido pode ser vantajosamente usado. O radical reduzido deve, entretanto, compreender pelo menos 20, preferivelmente 25 a 250, particularmente preferivelmente 35 a 150 e, por exemplo, 35 a 100, aminoácidos os quais podem ser usados. Um exemplo de tal uma proteína é yaad-Xa-dewA-his (SEQ ID NO:26 em PCT/EP2006/064720), em que tem um radical yaad reduzido para 40 aminoácidos.

Um sítio de clivagem entre a hidrofobina e o parceiro de fusão ou os parceiros de fusão pode ser utilizado para clivar o parceiro de fusão e liberar a hidrofobina pura na forma não derivada (por exemplo, por clivagem de BrCn em metionina, fator Xá, enteroquinase, trombina, clivagem TEV, etc.).

As hidrofobinas usadas de acordo com a invenção para modificar espumas de célula aberta podem ser produzidas quimicamente por métodos conhecidos de síntese de peptídeo, tal como, por exemplo, pela síntese em fase sólida de acordo com Merrifield.

Hidrofobinas de ocorrência natural podem se isoladas de fontes naturais usando métodos adequados. Por meio de exemplo, referência pode ser feita a Wosten et al., Eur. J. Cell Bio. 63, 122-129 (1994) ou WO 96/41882.

Um método de produção de engenharia genética para hidrofobinas sem parceiros de fusão de Talaromyces thermophilus é descrito na US 2006/0040349.

A produção de proteínas de fusão pode preferivelmente ocorrer por métodos de engenharia genética em que uma seqüência de ácido nucléico codificando o parceiro de fusão e uma seqüência de ácido nucléico codificando a parte de hidrofobina, em particular seqüência de DNA, são combinadas tal que a proteína desejada é produzida em um organismo hospedeiro através da expressão do gene da seqüência de ácido nucléico. Tal um método de produção, por exemplo, é revelado no WO 2006/082251 ou WO 2006/082253. Os parceiros de fusão toma a produção das hidrofobinas consideravelmente mais fácil. Hidrofobinas de fusão são produzidas em métodos de engenharia genética com rendimentos significativamente melhores que hidrofobinas sem parceiros de fusão.

As hidrofobinas de fusão produzidas pelo método de engenharia genética dos organismos hospedeiros podem ser trabalhadas em uma maneira conhecida em princípio e ser purificadas por meio de métodos cromatográficos conhecidos.

Em uma modalidade preferida, o método de purificação e trabalho simplificado revelado em WO 2006/082253, páginas 11/12 pode ser usado. Para isso, as células fermentadas são primeiramente separadas do caldo de fermentação, digeridas e os fragmentos de célula são separados dos corpos de inclusão. Estes podem ser realizados vantajosamente por centrifugação. Finalmente, os corpos de inclusão podem ser digeridos em uma maneira conhecida em princípio, por exemplo, por ácidos, bases e/ou detergentes, de modo a liberar as hidrofobinas de fusão. Os corpos de inclusão com as hidrofobinas de fusão usados de acordo com a invenção podem geralmente ser completamente dissolvidos mesmo usando NaOH 0,1 M dentro de cerca de 1 h.

As soluções resultantes podem - se apropriado após estabelecer o pH desejado - ser usadas sem posterior purificação para realizar essa invenção. As hidrofobinas de fusão podem, entretanto, ser também isoladas das soluções como sólido. Preferivelmente, o isolamento pode ocorrer por meio de granulação por pulverização ou secagem por pulverização, conforme descrito em WO 2006/082253, página 12. Os produtos obtidos após os métodos de purificação e elaboração simplificados compreendem, alem de permanecer fragmentos de célula, geralmente cerca de a 90% em peso de proteínas. Dependendo da configuração da fusão e condições de fermentação, a quantidade de hidrofobinas de fusão é geralmente 30 a 80% em peso com relação à quantidade de todas proteínas.

Os produtos isolados que compreendem hidrofobinas de fusão podem ser armazenados como sólidos e ser dissolvidos para uso no meio desejado em cada caso.

As hidrofobinas de fusão podem ser usadas como tais ou também após clivagem e remoção do parceiro de fusão como hidrofobinas “puras” para realizar essa invenção. Uma clivagem é realizada vantajosamente seguida do isolamento dos corpos de inclusão e suas dissoluções.

De acordo com a invenção, as hidrofobinas são usadas para modificar espumas de célula aberta.

Em uma modalidade preferida da invenção, essas são espumas de célula aberta baseadas em resinas de melamina-formaldeído.

Em uma primeira modalidade da invenção, as espumas modificadas podem ser obtidas usando espumas de célula aberta não modificadas e tratá-las com hidrofobinas.

Métodos de produção de espumas não modificadas baseadas em poliuretanos são conhecidos, por exemplo, de WO 2005/103107 ou WO 2006/008054.

Métodos de produção para espumas não modificadas baseadas em resinas de melamina-formaldeído são revelados, por exemplo, na EP-A 17.672, EP-A 37;470 e WO 01/94436. De acordo com isso, uma mistura de um pré-condensado de melamina-formaldeído dispersa ou dissolvida em um meio aquoso, um agente de sopro, um dispersante, e um agente de endurecimento é aquecido, espumado e curado. O aquecimento pode ser realizado, por exemplo, com o auxílio de ar aquecido, vapor ou irradiação por microondas. A concentração do pré-condensado de melamina/formaldeído na mistura é geralmente 55 e 85% em peso, preferivelmente entre 63 e 80% em peso.

A densidade em volume da espuma de célula aberta baseada em resinas de melamina-formaldeído usada como material de partida está geralmente na faixa de 3 a 100 kg/m , preferivelmente na faixa de 5 a 20 kg/m³. O termo “densidade em volume” se refere, em uma maneira conhecida em princípio, à densidade da espuma incluindo o volume do poro. A contagem de célula está usualmente na faixa de 50 a 300 células/25 mm. O tamanho médio do poro está usualmente na faixa de 100 a 250 pm. A resistência à tensão está preferivelmente na faixa de 100 a 150 kPa e o alongamento sob ruptura na faixa de 8 a 20%.

Para tratar a espuma de célula aberta não tratada, uma formulação é usada a qual compreende pelo menos água ou uma mistura de solvente aquoso, e uma hidrofobina.

Misturas de solvente aquoso adequadas compreendem água e um ou mais solventes miscíveis em água. A escolha de tais componentes é somente restrita tanto quanto às hidrofobinas e os outros componentes têm de ser solúveis na mistura para um grau adequado. Geralmente, tais misturas compreendem pelo menos 50% em peso, preferivelmente pelo menos 65% em peso e particularmente preferivelmente pelo menos 80% em peso de água. Muito particularmente preferivelmente, somente água é usada. A pessoa versada na técnica faz uma seleção adequada dos solventes miscíveis em água dependendo das propriedades desejadas da formulação. Exemplos de solventes miscíveis em água adequados compreendem monoálcoois, tais como metanol, etanol ou propanol, álcoois superiores, tais como etileno glicol ou poliéter glicóis, e éter glicóis, tais como butil glicol ou metoxipropanol.

Preferivelmente, a formulação usada para o tratamento tem um

PH > 4, preferivelmente > 6 e particularmente preferivelmente > 7. Em particular, o pH está na faixa de 4 a 11, preferivelmente 6 a 10, particularmente preferivelmente 7 a 9,5 e muito particularmente preferivelmente 7,5 a 9. Por exemplo, o pH pode ser 7,5 a 8,5 ou 8,5 a 9.

Para estabelecer o pH, a formulação preferivelmente compreende um tampão adequado. A pessoa versada na técnica escolhe um tampão adequado dependendo da variação de pH intencionada para o revestimento. Menção é para ser feita, por exemplo, ao tampão de dihidrogenfosfato de potássio, tampão de tris(hidroximetil)aminometano (tampão tris), tampão de bórax, tampão de hidrogencarbonato ou tampão de hidrogenfosfato de sódio. Preferência é dada ao tampão tris.

A concentração do tampão na solução é determinada pela pessoa versada na técnica de acordo com as propriedades desejada da formulação. A pessoa versada na técnica irá geralmente assegurar uma capacidade adequada do tampão de modo a obter as maiores condições de revestimento constantes possíveis. Uma concentração de 0,001 mol/1 a 1 mol/1, preferivelmente 0,005 mol/1 a 0,1 mol/1 e particularmente preferivelmente 0,01 mol/1 a 0,05 mol/1 tem se provado útil.

Além disso, a formulação compreende pelo menos uma hidrofobina. E, certamente, também possível usar misturas de diferentes hidrofobinas. Em uma modalidade preferida da invenção, as hidrofobinas de fusão acima mencionadas podem ser usadas como hidrofobinas. Por exemplo, yaad-Xa-dewA-his (SEQ ID NO: 20) pode ser usada, e em particular produtos com um radical yaad reduzido, tal como, por exemplo, yaad40-Xa-dewA-his. Vantajosamente, os produtos produzidos pelo método de purificação simplificado descrito acima podem ser usados.

A concentração das hidrofobinas na solução é escolhida pela pessoa versada na técnica dependendo das propriedades desejadas do revestimento. Em concentrações mais altas, um revestimento mais rápido pode geralmente ser obtido. Uma concentração de 0,1 pg/ml a 1000 pg/ml, preferivelmente 1 pg/ml a 500 pg/ml, particularmente preferivelmente 10 pg/ml a 250 pg/ml, muito particularmente preferivelmente 30 pg/ml a 200 pg/ml e, por exemplo, 50 a 100 pg/ml, tem geralmente provada ser útil.

A formulação usada pode, além disso, opcionalmente compreender outros componentes e/ou aditivos.

Exemplos de componentes adicionais compreendem tensoativos. Tensoativos adequados são, por exemplo, tensoativos não iônicos os quais compreendem grupos polialcóxi, em particular grupos óxido de polietileno. Exemplos compreendem estearato de polioxietileno, fenóis alcoxilados e o semelhante. Outros exemplos de tensoativos adequados compreendem monolaurato de sorbitano de polietileno glicol (20) (Tween® 20), monopalmitato de sorbitano de polietileno glicol (2) (Tween® 40), monoestearato de sorbitano de polietileno glicol (20) (Tween® 60), monooleato de sorbitano de polietileno glicol (20) (Tween® 80), Dmaltosídeo β-ciclohexilmetila, D-maltosídeo β-ciclohexiletila, D-maltosídeo β-ciclohexil-n-hexila, D-maltosídeo β-n-undecila, D-maltopirasonídeo β-ηoctila, D-glucpiranosídeo β-η-octila, D-glicopiranosídeo α-η-octila, ndodecanoilsacarose. Outros tensoativos são revelados, por exemplo, em WO 2005/68087, página 9, linha 10 a página 10, linha 2. A concentração de tensoativos é geralmente 0,001% em peso a 0,5% em peso, preferivelmente 0,01% em peso a 0,25% em peso e particularmente preferivelmente 0,1% em peso a 0,2% em peso, em cada caso baseado na quantidade de todos componentes na formulação.

Além disso, íons de metal, em particular, íons de metal divalente, podem também ser adicionados à formulação. íons de metal podem contribuir para um revestimento mais regular. Exemplos de íons de metal divalente adequados compreendem, por exemplo, íons de metal alcalino terroso tais como íons de cálcio. Tais íons de metal podem preferivelmente ser adicionados como sais solúveis na formulação, por exemplo, na forma de cloretos, nitratos ou carbonato, acetato, citrato, gluconato, hidróxido, lactato, sulfato, succinato, tartarato. Por exemplo, cloreto de cálcio ou cloreto de magnésio pode ser adicionado. A solubilidade pode opcionalmente também ser aumentada através de auxiliares adequados, por exemplo, agentes complexantes. Se presentes, a concentração de tais íons de metal é usualmente 0,01 mmol/1 a 10 mmol/1, preferivelmente 0,1 mmol/1 a 5 mmol/1 e particularmente preferivelmente 0,5 mmol/1 a 2 mmol/1.

As formulações podem ser obtidas misturando as soluções descritas acima do desenvolvimento com os componentes adicionais desejados, e diluindo para a concentração desejada. As formulações podem certamente também ser obtidas por hidrofobinas sólidas, correspondentemente dissolventes isoladas.

De acordo com a invenção, a espuma de célula aberta, não modificada é tratada com a formulação compreendendo hidrofobinas. De modo a assegurar uma modificação regular de toda a superfície interna da espuma, a espuma poderia ser impregnada completamente quanto possível com a formulação. O tratamento pode ser realizado, em particular, gotejando a espuma na formulação, pulverizando-a com a formulação ou vertendo a formulação na mesma.

Em regra, um certo tempo de contato é requerido de modo a depositar as hidrofobinas de fusão na superfície. A pessoa versada na técnica escolhe um tempo de contato adequado dependendo do resultado desejado. Exemplos de tempos de contato típicos são 0,1 a 12h, sem a invenção ser restrita ao mesmo.

Em regra, o tempo de contato é dependente da temperatura e da concentração da hidrofobina na solução. Quanto maior a temperatura e maior a concentração no curso da operação de revestimento, menor o tempo de contato pode ser. A temperatura no curso da operação de revestimento pode ser temperatura ambiente, ou qualquer outra temperatura pode ser elevada. Por exemplo, pode ser temperaturas de 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110 ou 120°C. São preferivelmente temperaturas de 15 a 120°C, particularmente preferivelmente 20 a 100°C, e, por exemplo, 40 a 100°C ou 70 a 90°C. A temperatura pode ser introduzida, por exemplo, aquecendo o banho em que o objeto a ser revestido é imerso. Entretanto, é também possível aquecer um objeto imerso posteriormente, por exemplo, com o auxílio de emissores de radiação infravermelha. Em uma modalidade preferida da invenção, o tratamento ocorre com hidrofobinas na presença de irradiação de microondas. Conseqüentemente, o tempo de contato pode ser consideravelmente reduzido. Dependendo da entrada de energia, apenas poucos segundos são algumas vezes adequados para depositar a hidrofobina na superfície.

Após o revestimento, o solvente é removido da espuma. Preferivelmente, a espuma pode primeiro ser espremida de modo a remover a maioria do solvente. Opcionalmente, a espuma pode ser lavada antes com água ou preferivelmente uma mistura de solvente aquosa. A remoção do solvente pode ocorrer, por exemplo, por simples evaporação em ar. A remoção de solvente pode, entretanto, também ser facilitada aumentando a temperatura e/ou com correntes de gás adequadas e/ou aplicando um vácuo. Evaporação pode ser adicionada, por exemplo, aquecendo objetos revestidos em uma estufa de secagem ou soprá-los com uma corrente de gás aquecida. Os métodos podem também ser combinados, por exemplo, secando em uma estufa de secagem convexa ou um túnel de secagem. Além disso, o revestimento pode ser aquecido para remover o solvente também por meio de radiação, em particular radiação de infravermelho. Para isso, todos tipos de emissores de infravermelho de amplo espectro, por exemplo, emissores NIR, MIR ou NIR podem ser usados. Entretanto, é também possível, por exemplo, usar laser de infravermelho. Tais fontes de radiação estão comercialmente disponíveis em uma variedade de geometrias de radiação.

A temperatura e o tempo de secagem no curso da secagem são ajustados pela pessoa versada na técnica. Uma temperatura de secagem de 30 a 130°C, preferivelmente 50 a 120°c, particularmente preferivelmente 70 a 110°C, muito particularmente preferivelmente 75 a 105°C e, por exemplo, 85 a 100°C, tem se provado útil. Aqui, a temperatura do próprio revestimento é intencionada. A temperatura em um secador pode certamente também ser maior. O tempo de secagem é naturalmente menor, quanto maior a temperatura de secagem.

O tratamento da temperatura no curso do revestimento e a secagem podem vantajosamente ser combinados. Assim, por exemplo, uma superfície pode primeiro ser tratada com a formulação em temperatura ambiente e então ser secada e tratada termicamente em temperaturas elevadas. Em uma modalidade preferida do método, temperatura aumentada é aplicada pelo menos em uma das suas etapas “tratamento” ou “secagem”. Uma temperatura maior que temperatura ambiente é preferivelmente aplicada em ambas etapas.

O tratamento pode ser realizado diretamente após o processo de produção da espuma não modificada, por exemplo, pelo o fabricante da própria espuma. Entretanto, pode se ver, certamente, não ser realizado até um tempo posterior, por exemplo, por um outro processador ou após a espuma ter sido liberada para o consumo final pelo próprio.

O tratamento da espuma de célula aberta de acordo com o processo descrito produz uma espuma de célula aberta modificada com hidrofobinas. Como resultado da modificação, a espuma de célula aberta é mais hidrofóbica que a espuma não modificada.

Surpreendentemente, a densidade em volume da espuma modificada é somente insignificantemente acima daquela da espuma não modificada. A densidade em volume da espuma modificada está geralmente na faixa de 3 a 100 kg/m³, no caso de espuma baseadas em resinas de melamina-formaldeído, a densidade em volume é preferivelmente 5 a 15 kg/m , e particularmente preferivelmente na faixa de 8 a 10 kg/m .

A densidade da espuma modificada certamente depende da densidade e da superfície interna da espuma não modificada. Em regra, a densidade da espuma modificada com hidrofobina, entretanto, não é maior que 10%, preferivelmente não mais que 5%, maior que a densidade da espuma não modificada.

Em uma segunda modalidade da invenção, as espumas modificadas podem ser obtidas executando a produção da espuma na presença de pelo menos uma hidrofobina.

No caso da produção de espumas de célula aberta baseadas em produtos da condensação de melamina-formaldeído, as hidrofobinas, e opcionalmente ainda os constituintes acima mencionados podem, para esse propósito, ser misturadas com a solução ou dispersão aquosa acima mencionada do pré-condensado de melamina-formaldeído, de um agente de sopro, de um dispersante, e de um agente de cura. A mistura pode então ser aquecida, espumada e curada em uma maneira conhecida em princípio.

As espumas modificadas com hidrofobinas podem por um lado ser usadas como espumas não modificadas, por exemplo, para isolamento acústico e térmico de prédios e partes de prédios, para isolamento acústico e térmico dos espaços do motor e espaços intemos de veículos e aviões, e também para isolamento em baixa temperatura, por exemplo, de depósitos gelados, tanques de óleo e recipiente de gás líquido. Outras áreas de uso compreendem o uso como revestimento isolante de parede, e como material de empacotamento com absorção de choque e isolante. A capacidade de absorver água, reduzida em virtude da modificação com hidrofobinas, reduz compromisso do efeito isolante da espuma devido a umidade atmosférica. Além disso, evita-se aumentar a massa do isolamento como conseqüência da absorção de água. Isso é de grande importância particularmente para uso em veículos e muito particularmente para aviões.

A espuma de célula aberta modificada de acordo com a invenção tem uma finidade consideravelmente maior pelos líquidos orgânicos não polares. Ela, portanto, oferece novos tipos de usos possíveis comparados com as espumas não modificadas.

Ela pode, por exemplo, ser usada para absorver líquidos orgânicos. De adequabilidade para esse propósito são espumas muito particularmente modificadas baseadas em produtos da condensação de melamina-formaldeído. Os líquidos orgânicos podem, por exemplo, ser combustíveis os quais foram derramados após um acidente o qual pode ser seletivamente absorvido pela espuma modificada. A espuma modificada pode aqui, por exemplo, ser estabelecida na forma de uma rede, ou qualquer outra também espalhada como grânulos. Outros usos compreendem proteção contra escoamento e derramamento para depósitos de líquido, tais como, por exemplo, tanques de combustível, tanques de óleo, recipientes do tanque para veículos-tanque, trailers-tanque ou navios-tanque. Nesse caso, no caso de um escoamento ou no caso de um excesso de fluxo, a espuma primeiro se toma encharcada com o líquido.

Em um uso preferido, a espuma modificada pode ser usada para separação de líquido. Aqui misturas de líquido de duas fases são separadas uma da outra pela espuma seletivamente absorvendo uma das duas fases da mistura. A espuma modificada de acordo com a invenção pode ser usada em particular para a separação seletiva de fases orgânicas de misturas aquosas-orgânicas de duas fases. Aqui, a fase orgânica é absorvida exclusivamente ou pelo menos preferivelmente pela espuma modificada, dependendo da polaridade. Em um uso preferido da espuma, as fases orgânicas podem ser fases oleosas. A fase líquida removida pode ser separada novamente da espuma seguida da absorção pelo simples espremer. A espuma espremida pode então ser reutilizada.

No caso da separação, ela pode, por exemplo, envolver a separação de uma faixa de óleo sobre a superfície da água. A espuma modificada preferivelmente se toma encharcada com o óleo e flutua sobre a água mesmo no estado totalmente encharcado. Uma espuma não modificada preferivelmente se toma encharcada com água e conseqüentemente afunda.

Além disso, ela pode envolver separar resíduos oleosos, em particular resíduos de óleo bruto das fases aquosas. Na recuperação do óleo bruto, uma mistura de água/óleo bruto ou uma emulsão de água/óleo bruto é geralmente produzida, a qual é separada primeiro usando emulsificantes adequados. Após separar a maioria do óleo, uma fase aquosa permanece em que pequenas quantidades de óleo, geralmente somente 0,1 g/1, são ainda distribuídas, as quais podem geralmente ser separadas com muito dificuldade. Usando as espumas da invenção modificadas com hidrofobinas, tais resíduos podem ser removidos elegantemente, por exemplo, imergindo a espuma modificada na mistura de água/óleo. Entretanto, é também concebível para um dispositivo de separação adequado, por exemplo, como material de preenchimento para uma coluna.

As espumas de célula aberta modificadas são também adequadas para absorver certas substâncias e/ou partículas em seus poros hidrofóbicos e podem, portanto, servir para separar tais substâncias e/ou partículas do meio-ambiente. Por exemplo, componentes hidrofóbicos, aerossóis, corantes e/ou odores ou pólen podem ser separados.

Em um outro uso preferido, as espumas modificadas baseadas em produtos da condensação de melamina-formaldeído podem, em particular, ser usadas como material de trabalho esterilizável, em particular para microbiologia.

Tubos, frascos e garrafas de cultura a ser mantidos estéreis são usualmente selados com rolhas feitas de espuma de silicone ou polpa enrolada, de algodão a qual, por um lado, permite que o ar entre, mas, por outro lado, sendo filtros de leito profundo, também retém germes no ar. Entretanto, eles não devem compreender umidade de maneira alguma porque senão microorganismos podem crescer intemamente vindo de fora. De acordo com a invenção, as espumas modificadas podem ser usadas vantajosamente para esse propósito. Como conseqüência da hidrofobicidade aumentada, umidade é eficazmente afastada dos materiais.

O material de trabalho pode, por exemplo, ser rolhas com as quais tubos, garrafas ou frascos de cultura para trabalho medicinal ou microbiológico são selados. Tais rolhas podem ser tratadas para esterilização em temperaturas acima de 100°C. Ela pode também ser material para selar recipientes em que material contaminado é descontaminado pelo tratamento em temperaturas acima de 100°C.

Detalhes para realizar esterilizações são conhecidos pela pessoa versada na técnica. Espumas baseadas em produtos da condensação de melamina-formaldeído modificados de acordo com a invenção têm alta estabilidade térmica e podem ser tratadas mesmo em temperaturas em tomo de 180°C.

Os exemplos abaixo são intencionados para ilustrar em mais detalhe:

Provisão das hidrofobinas

Para os exemplos, uma hidrofobina de fusão com o parceiro de fusão completo yaad foi usada (yaad-Xa-dewA-his; chamada hidrofobina A abaixo), como foi uma hidrofobina de fusão com um parceiro de fusão diminuído para 40 aminoácidos yaad40-Xa-dewA-his (hidrofobina B). A produção foi realizada de acordo com o procedimento descrito em WO 2006/082253.

Os produtos foram desenvolvidos de acordo com o método de purificação simplificado de acordo com o exemplo 9 do WO 2006/82253 e secado por pulverização de acordo com exemplo 10 do mesmo relatório descritivo. O teor total de proteína dos produtos secos resultantes era em cada caso cerca de 70 a 95% em peso, o teor de hidrofobinas era cerca de 40 a 99% em peso com relação ao teor total de proteína. Os produtos foram usados como tais para os experimentos.

Teste relacionado à aplicação: caracterização das hidrofobinas de fusão através da mudança do ângulo de contato de uma gota de água sobre o vidro.

Substrato

Vidro (vidro de janela, vidro Suddeutsche, Mannheim).

Para os testes, produtos secados por pulverização compreendendo hidrofobinas de fusão foram dissolvidos em água com adição de 50 mM de acetato de sódio, pH 4 e 0,1% em peso de monolaurato de sorbitano de polioxietileno (20) (Tween® 2). Concentração do produto: 100 pg/ml em solução aquosa.

Procedimento

- incubação de pequenas placas de vidro durante a noite (temperatura 80°C), então lavagem do revestimento em água destilada.

- então incubação 10 min/80°C/solução de dodecil sulfato de sódio a 1% (SDS) em água destilada.

- lavagem em água destilada.

As amostras foram secas no ar e o ângulo de contato (em graus) de uma gota de 5 μΐ de água é determinado em temperatura ambiente.

A medição do ângulo de contato foi determinada em um sistema do ângulo de contato dataphysics OCA 15+, software SCA 20.2.0 (Novembro 2002). A medição foi feita de acordo com as instruções do fabricante.

Vidro não tratado forneceu um ângulo de contato de 15° a 30° ± 5°. Um revestimento com a hidrofobina de fusão yaad-Xa-dewA-his₆ forneceu um aumento no ângulo de contato de mais que 30°; um revestimento com a hidrofobina de fusão yaad40-Xa-dewA-his igualmente fornece um aumento no ângulo de contato de mais que 30°.

Produção e caracterização de espumas de célula aberta

Exemplos 1 e 2: modificação subseqüente

Em cada caso, amostras em forma de cubo (7 cm x 7 cm x 7 cm) de uma espuma de melamina-formaldeído de célula aberta com uma densidade de 9 kg/m³ (Basotec®, BASF, AG) foram colocadas em um frasco de vidro e saturadas com uma solução de 0,1 g/1 de hidrofobina A ou hidrofobina B. A solução com o cubo de espuma saturada foi aquecida por 15 h a 60°C. A solução aquosa foi então decantada. Os cubos de espuma foram retirados da maioria do líquido absorvido espremendo, lavando várias vezes com água de alta pureza e espremendo e secando a 40°C para peso constante. A densidade das amostras de espuma modificada é fornecida na tabela 1.

Para determinar a absorção de água, amostras em forma de cubo medindo 3 cm x 3 cm x 3 cm foram cortadas e colocadas em água em temperatura ambiente por 30 minutos. O aumento de peso foi determinado gravimetricamente e convertido em % em volume. Os dados igualmente fornecidos na tabela 1.

Exemplo Comparativo 1

Absorção de água da espuma não modificada de acordo com exemplo 1 foi determinada conforme descrito acima. Os dados são fornecidos na tabela 1.

Exemplo Comparativo 2

Uma espuma não modificada de acordo com exemplo 1 foi impregnada para hidrofobização com óleo de colza, expressa completamente e seca. O aumento de peso e absorção de água foram em cada caso determinados conforme descrito acima. Os dados são fornecidos na tabela 1.

Exemplo comparativo 3

Dados do exemplo 1 da EP-A 633.283; uma espuma de melamina-formaldeido de célula aberta com uma densidade de 11 kg/m³(Basotec®, BASG AG) foi impregnada com óleo de silicone de acordo com o procedimento descrito.

	Espuma modificada com	Densidade (kg/m³)	Aumento da densidade (%)	Capacidade de flutuar	Absorção de água(% em vol.)
Exemplo 1	Hidrofobina A	9-9,2	2,2*	Flutua	0,2-0,5
Exemplo 2	Hidrofobina B	9-9,2	2,2*	Flutua	0,3-0,4
Cl	Não modificada	9	-	Afunda	95-100
C2	Óleo de colza	» 20	> 120	Afunda	50-100
C3	Óleo de silicone	78	ca. 60	-	25

Tabela 1: Resultados dos exemplos e exemplos comparativos (* calculado para o limite superior de 9,2).

Os exemplos e exemplos comparativos mostram que a espuma de célula aberta não modificada pode ser hidrofobizada em uma maneira excelente ao usar hidrofobinas e, apesar disso, somente um aumento mínimo na densidade é observada.

Exemplo 3

Modificação por adição de hidrofobinas no curso da produção de espuma

A produção foi realizada de acordo com o método descrito em WO 01/94436. Apenas antes da formação de espuma do pré-condensação de melamina-formaldeído contendo agente de sopro, adicionalmente 0,5% em peso de hidrofobina A baseada na fração de sólidos foi adicionada na forma de uma solução aquosa. As espumas resultantes foram primeiro secadas a 100°C e então tratadas termicamente a 220°C. A espuma produzida nessa forma não afunda quando colocada em uma superfície de água enquanto que uma espuma produzida do mesmo método, mas sem adição de hidrofobina, afunda.

Variação nas condições de revestimento

Em um frasco de vidro, em cada caso amostras cubóides (1,5 cm x 0,5 cm x 0,3 cm = 0,225 cm³) de uma espuma de melamina-formaldeído de célula aberta com uma densidade de 9 kg/m³ (Basotec®, BASG AG) foram vertidas sobre ou saturada com em cada caso 2 cm³ da solução usada para o tratamento e tratadas por um certo tempo e temperatura. Após o tratamento, as amostras foram espremidas, lavadas e secas a 40°C para peso constante.

O grau de hidrofobização da espuma modificada foi determinado em cada caso gotejando uma gota de água de 5 μΐ sobre a superfície da espuma modificada, seca em temperatura ambiente. Foi observado se ela tinha encharcado pela espuma ou não.

Série experimental 1

Em uma primeira série experimental, uma formulação de revestimento de hidrofobina A em água com um tampão e adição de cloreto de cálcio foi usada (50 mmol/1 de tampão tris/ácido clorídrico, 1 mmol/ de cloreto de cálcio; pH da solução tamponada: pH 8). A concentração da hidrofobina, a temperatura e tempo eram variados. Para o controle, soluções sem adição de hidrofobina foram usadas em cada caso. Os resultados são resumidos na tabela 2.

Tempo	5 minutos	1 hora	4 horas
Concentração de hidrofobina (mg/1)	1	10	100	1	10	100	1	10	100
20°C	-	0	+	-	0	+	-	+	+
60°C	-	+		-	+	+	0	+	+
80°C	0	+	+	0	+	+	+	+	+

Tabela 2: Resultados da série experimental 1 (solução: 50 mmol de tampão tris-HCl, 1 mmol de cloreto de cálcio; pH = 8) + gota não afunda = hidrofobizado

- gota afunda = não hidrofobizado gota parcialmente/muito lentamente afunda = parcialmente hidrofobizado

Resultado para todas as amostras sem hidrofobina adicionada:

Série experimental 2

Em uma segunda série experimental, uma formulação de revestimento de hidrofobina A em água com um tampão e adição de cloreto de cálcio foi usada (50 mmol/ de tampão de acetato de sódio, 1 mmol/ de cloreto de cálcio; pH da solução tamponada: pH 5). A concentração da hidrofobina, a temperatura e tempo eram variados. Para o controle, soluções sem adição de hidrofobina foram usadas em cada caso. Os resultados são resumidos na tabela 3.

Tempo	5 minutos	1 hora	4 horas
Concentração de hidrofobina (mg/1)	1	10	100	1	10	100	1	10	100
20°C	-	-	-	-	-	0	-	0	0
60°C	-	0	+	0	+	+	+	+	+
80°C	-	+	+	-	+	+	+	+	+

Tabela 3: Resultados da série experimental 2 (solução: 50 mmol de tampão acetato de sódio, mmol de cloreto de cálcio; pH = 5) + gota não afunda = hidrofobizado

Resultado para todas as amostras sem hidrofobina adicionada:

Os resultados mostram que mesmo com uma concentração de somente 1 mg/1 de hidrofobina, hidrofobização adequada pode ser obtida desde que as condições de revestimento sejam escolhidos conseqüentemente. Revestimento pode ser realizado ambos em pH 8 e também em pH 5, com pH 8 sendo recomendado se revestimento é para ser realizado em baixas concentrações e sob condições brandas.

Série experimental 3

Em uma terceira série experimental, a influência da radiação de microondas sobre o resultado do revestimento foi investigada. A fonte de microonda usada era um dispositivo de microondas doméstico comercial padrão com uma potência máxima de 1000 W, ajustável em 9 níveis de potência 1 a 9.

Para o tratamento, uma solução (50 mmol/1 de tampão tris/HCl, 1 mmol/1 de cloreto de cálcio, pH 8), a qual compreendida 100 mg/1 de hidrofobina A foi usada. A espuma não tratada foi primeiro imersa conforme descrito acima em temperatura ambiente na solução e saturada e então aquecida no microondas em cada caso até a solução de tratamento ferver. A espuma não tratada foi então espremida conforme descrito acima, lavada, seca e testada como acima com relação ao grau de hidrofobização. Tabela 4 indica o tempo requerido em cada caso até a solução de tratamento ferver, e também o resultado do teste de hidrofobicidade.

Nível	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Tempo (mm:ss)	> 05:00	03:14	01:59	00:55	00:45	00:30	00:28	00:34	00:19
Resultado	+	+	+	+	+	+	+	+	+

Tabela 4: Resultados da série experimental 3

Todas amostras de controle: Os resultados mostram que após irradiação por microondas por pelo menos 20 segundos em 1000 W, hidrofobização completa da espuma ocorrer.

Série experimental 4

Investigação da resistência à temperatura do revestimento

As espumas não modificadas foram primeiro revestidas com hidrofobina conforme descrito acima. Para o tratamento, uma solução (50 mmol/1 de tampão tris/HCl, 1 mmol/1 de cloreto de cálcio, pH 8) a qual compreendida 1000 mg/1 de hidrofobina A foi usada. Ela foi revestida usando o dispositivo de microondas descrito (1 min; 200 W).

As espumas modificadas secas foram então armazenadas em uma estufa de secagem nas temperaturas e tempos detalhados na tabela 5 e então testadas para hidrofobicidade, em cada caso, amostras de controle foram tratadas na mesma forma, mas sem hidrofobina na solução de tratamento. Os resultados são detalhados na tabela 5.

Tempo	5 min	20 min	lh	2h	3h	4h	8h	24h
Temp.
100°C	+	+	+	+	+	+	+	+
120°C	+	+	n.d	n.d	n.d	n.d	n.d	n.d
140°C	+	+	n.d	n.d	n.d	n.d	n.d	n.d
160°C	+	+	n.d	n.d	n.d	n.d	n.d	n.d
180°C	+		n.d	n.d	n.d	n.d	n.d	n.d
200°C	+	+	n.d	n.d	n.d	n.d	n.d	n.d

Tabela 5: Resultados dos experimentos de armazenamento em temperatura elevadas

Todas amostras de controle: nd: não determinado Os resultados mostram que a hidrofobização a 100°C é retida mesmo durante persistente tensão térmica; mesmo a 200°C pelo menos tensão de pouca duração não é crítica.

Uso de espumas modificadas

Separação de misturas de hexano/água ou misturas de benzina/água

Para os experimentos de separação, a espuma de melaminaformaldeído modificada produzida de acordo com o exemplo 2 foi usada (isto é, a espuma modificada com hidrofobina B).

Cubos da espuma modificada (2,4 cm³) foram em cada caso vertidos com uma mistura de duas fases de água (colorida com um corante solúvel em água) e desse modo um solvente orgânico imiscível. Em dos experimentos, n-hexano foi usado, nos outros benzina premium. Para propósitos de comparação, em cada caso espumas não modificadas foram também tratadas na mesma forma. Em cada caso, esperou-se até a espuma estar completamente encharcada com líquido. A espuma não tratada em cada caso afundou na fase aquosa, enquanto que a espuma tratada flutuou na interface entre a fase orgânica e aquosa. Seguindo absorção, a espuma foi removida do líquido, o líquido absorvido foi espremido e em cada caso analisada sua fração de fase orgânica e água. Os resultados são resumidos na tabela 6.

Solvente orgânico	Espuma	Água (ml)	Solvente (ml)	orgânico
Benzina	Não tratada	3,2	0
	Tratada	0,1	3,0

n-hexano	Não tratada	3,3	0
	Tratada	0,1	3,2

Tabela 6: Resultados dos experimentos de separação: quantidade de líquido compreendido na espuma.

Os resultados mostram que a espuma tem “pólos mudados” completamente como conseqüência da modificação com hidrofobina. Enquanto a espuma não tratada exclusivamente absorve água, a espuma tratada absorve predominantemente solvente orgânico.

Capacidade de retenção de solventes orgânicos

Para os experimentos a seguir, a espuma de melaminaformaldeído modificada produzida de acordo com o exemplo 2 foi igualmente usada (isto é, a espuma modificada com hidrofobina B).

Amostras em forma de cubo da espuma modificada e não modificada foram em cada caso ligadas a uma haste e saturadas com vários solventes orgânicos (hexano, xileno, benzina). De modo a melhorar a visibilidade, os solventes foram coloridos com um corante vermelho o qual é facilmente solúvel no solvente orgânico, mas insolúvel em água. Todas as amostras de espuma absorvem os solventes rapidamente e completamente. As amostras saturadas foram então colocadas em um recipiente enchido com água e gentilmente mecanicamente agitado usando uma haste por um movimento de agitação na água.

No caso da espuma não modificada, o solvente foi imediatamente virtualmente completamente suprimido pela água, enquanto a espuma modificada com hidrofobinas retêm o solvente orgânico virtualmente completamente dentro da espuma.

Separação das misturas de óleo bruto/água

Produção de uma emulsão de óleo bruto/água

Para os experimentos de separação, uma emulsão de óleo bruto 5 (Wintershall, Emlichheim well 301/83 de 04 de fevereiro de 2005) em água completamente desmineralizada foi produzida. A emulsão foi realizada pela mistura intensa de água e óleo usando ultra-turrax (4 min a 24.000 rpm). Lentes de óleo em excesso foram removidas por meio de funis de separação.

A concentração de óleo era 1000 ppm.

Experimentos de separação

A emulsão foi dividida entre 3 recipientes em quantidades iguais e em cada caso uma seção de uma espuma baseada em resina de melamina-formaldeído foi imersa, em cada caso uma espuma tratada com hidrofobina A e com hidrofobina B (de acordo com exemplos 1 e 2) e, para propósitos de comparação, uma amostra não tratada. As amostras foram cada deixadas por 24 h na emulsão.

No caso das duas espumas modificadas, uma quantidade visível de óleo foi sugada da emulsão em cada caso. A espuma não tratada se tomou saturada com água, nenhuma absorção de óleo poderia ser estabelecida. Seções cruzadas dos corpos da amostra são mostradas nas figuras 1 e 2.

Figura 1: Espuma modificada

Figura 2: Espuma não modificada para comparação.

Remoção de uma faixa de óleo

Um recipiente foi preenchido com água completamente desmineralizada e em cada caso uma camada fina de óleo bruto (Wintershall, Landau de 04 de fevereiro de 2005; líquido fino a 20°C, < água a 10%) foi vertida.

Em cada caso, uma seção de uma espuma produzida de acordo com exemplos 1 e 2, e para propósitos de comparação, uma amostra não tratada foi colocada sobre o derramamento de óleo.

Figuras 3 a 5 mostram o curso do experimento.

Figura 3: início do experimento

Figura 4: durante o experimento

Figura 5: espuma após o final do experimento

As espumas modificadas absorvidas virtualmente toda a faixa de óleo dentro de 5 minutos. No caso da espuma tratada com hidrofobina, o óleo foi mais completamente separado que no caso da hidrofobina A. A espuma não modificada se tomou essencialmente saturada com água. A adesão do óleo foi somente superficial. Quantidades relativamente grandes de óleo permaneceram sobre a superfície da água.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Espuma de célula aberta, caracterizada pelo fato de que é selecionada do grupo de espumas baseadas no produto da condensação de melamina-formaldeído, espumas baseadas em um poliuretano ou espumas

5 baseadas em uma poliimida, segundo a qual tem sido modificada com pelo menos uma hidrofobina e em que a quantidade de hidrofobina é 5 a 10 g/m³de espuma..
2. Espuma de célula de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que tem uma densidade de
3 a 100 kg/m³.

10 3. Espuma de célula aberta de acordo com a reivindicação 1 ou

2, caracterizada pelo fato de que é baseada no produto da condensação de melamina-formaldeído.
4. Espuma de célula aberta de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a relação molar de melamina/formaldeído é 1:1

15 a 1:5.
5. Método para produzir uma espuma de célula aberta modificada como definido em uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a espuma de célula aberta não modificada é tratada com uma solução aquosa de uma hidrofobina, em que a concentração de pelo menos

20 uma hidrofobina em solução aquosa é 0,1 pg/ml a 1000 pg/ml..
6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o tratamento é realizado em uma temperatura de 20 a 120°C.
7. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o tratamento ocorre com aquecimento e o aquecimento é realizado

25 por meio de irradiação de microondas.
8. Método para produzir uma espuma de célula aberta modificada como definida em uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a produção da espuma de célula aberta é realizada na presença de pelo menos uma hidrofobina, em que é um método para produzir

Petição 870180036958, de 04/05/2018, pág. 10/11 espuma de célula aberta modificada baseada em um produto da condensação de melamina-formaldeído, em que uma mistura compreendendo pelo menos um pré-condensado de melamina-formaldeído (MF), um dispersante, um agente de cura, e um agente de sopro é espumada com aquecimento e curada,

5 e o produto é formado na presença de pelo menos uma hidrofobina..
9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a reação molar de melamina/formaldeído do pré-condensado está na faixa de 1:1 a 1:5.
10. Uso da espuma de célula aberta modificada como definida 10 em uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que funciona como material isolante.
11. Uso da espuma de célula aberta modificada como definida em uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que é para isolamento térmico e/ou acústico em aviões.

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12. Uso da espuma de célula aberta modificada como definida em uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que é para absorver líquidos orgânicos.
13. Uso da espuma de célula aberta modificada como definida em uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que é para

20 proteção contra vazamento e derramamento para depósitos de líquido.
14. Uso da espuma de célula aberta modificada como definida em uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que é para separação líquido-líquido.
15. Uso de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo 25 fato de que é para separação do óleo da mistura óleo-água.
16. Uso da espuma de célula aberta modificada como definida em uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que funciona como um material de trabalho esterihzável.

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